Bài giảng xử lý tín hiệu nâng cao

www.ptit.edu.vn Trang 1
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
BÀI GIẢNG MÔN
XỬ LÝ TÍN HIỆU NÂNG CAO
Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Minh
Email:
Điện thoại/E-mail: 84-4- 3351 9391
Bộ môn: KTĐT-Khoa KTĐT
Học kỳ/Năm biên soạn:2012
www.ptit.edu.vn Trang 2
Giới thiệu môn học
•
Tên môn học:
–
XỬ LÝ TÍN HIỆU NÂNG CAO
•
Số đvht: 2
•
Phân bố thời gian:
–
Giảng lý thuyết: 30 tiết
–
Bài tập, : 15 tiết
–
Tự học : 45 giờ
www.ptit.edu.vn Trang 3
Yêu cầu đối với môn học
•
Về kiến thức của học viên:
–
Cơ bản về toán giải tích, phương pháp số,

giải tích vetor, ma trận, các thuật biến đổi
không gian toán học (operations, transforms)
kể cả biến đổi Laplace rời rạc, biến đổi
Fourier rời rạc, các tính chất và bài toán cơ
bản thuộc lĩnh vực của lý thuyết hệ thống.
–
Có khả năng sử dụng tiếng Anh (để tham
khảo tài liệu), khả năng tổng hợp, làm việc
độc lập và năng lực làm việc theo nhóm.
www.ptit.edu.vn Trang 4
Mục tiêu của môn học
•
Kiến thức: Có khả năng nhìn nhận mỗi bài
toán cụ thể thuộc lĩnh vực liên quan đến xử
lý tín hiệu dưới con mắt của phép biến đổi
toán học.
•
Kỹ năng: Khai thác tính năng chuyên dụng
của máy phân tích tín hiệu và phần mềm
Matlab (kèm theo các tools có liên quan) vào
giải quyết các bài toán thuộc lĩnh vực liên
quan đến xử lý tín hiệu
www.ptit.edu.vn Trang 5
Tài liệu tham khảo
•
Discrete Time Signal Processing 2
nd
•
Advanced Digital Signal Processing and Noise
Reduction, Second Edition

•
Bài giảng của MIT Opencourseware:
/>and-computer-science/6-341-discrete-time-signal-
processing-fall-2005/lecture-notes/
www.ptit.edu.vn Trang 6
Ôn tập
1. Định lý lấy mẫu
2. Phân loại tín hiệu, hệ thống xử lý tín hiệu
3. Cách biểu diễn tín hiệu rời rạc
4. Các tín hiệu (dãy) cơ bản
5. Các phép toán cơ bản
6. Các khái niệm cơ bản
7. Hệ thống tuyến tính bất biến. Đáp ứng xung h(n)
8. Phép chập
9. Hệ thống TTBB nhân quả, tín hiệu nhân quả
10. Phương trình sai phân tuyến tính hệ số hằng
11. Thực hiện hệ thống
12. Tương quan tín hiệu
www.ptit.edu.vn Trang 7
1. Biến đổi z
2. Miền hội tụ của biến đổi z
3. Điểm cực điểm không
4. Biến đổi Z ngược
5. Các tính chất biến đổi z
6. Biểu diễn hệ thống trong miền z.
7. Liên hệ giữa biến đổi z và phương trình sai
phân.
8. Sự ổn định của hệ thống trong miền z.
www.ptit.edu.vn Trang 8
•

Biến đổi Fourier liên tục
•
Điều kiện để có biến đổi Fourier
•
Biến đổi Fourier ngược
•
Các tính chất biến đổi FT
•
Chuyển đổi FT từ biến đổi Z
•
Các bộ lọc số lý tưởng
–
Thông thấp
–
Thông cao
–
Thông dải
–
Chắn dải
www.ptit.edu.vn Trang 9
1. Cặp biến đổi Fourier rời rạc đối với dãy tuần hoàn
có chu kỳ N.
2. Cặp biến đổi Fourier rời rạc đối với dãy có chiều
dài hữu hạn N.
3. Các tính chất của biến đổi Fourier rời rạc DFT.
4. Thực hiện phép chập bằng biến đổi DFT
5. Thực hiện phép chập nhanh
www.ptit.edu.vn Trang 10
–
Cơ sở tính toán Fourier nhanh

–
Thuật toán FFT cơ số 2
–
Thuật toán FFT cơ số 4
–
Cách thực hiện thuật toán FFT
www.ptit.edu.vn Trang 11
Nội dung môn học
•
Chuyển đổi tần số lấy mẫu
•
Lượng tử hóa và oversampled
•
Các phương pháp thiết kế và hiện thực FIR
•
Các phương pháp thiết kế và hiện thực IIR
•
Các hệ thống multirate
•
Các cấu trúc polyphase
•
Mạch lọc thích nghi
•
Dự đoán tuyến tính và mô hình tất cả cực
•
Lọc luyến tính với DFT
•
Phân tích phổ với DFT
•
Periodogram

•
Thuật toán Goertzel và biến đổi chirp
•
Phân tích Fourier thời gian ngắn
•
Biến đổi wavelet
•
Mô hình Markop ẩn.
•
Biến đổi Hilbert rời rạc
www.ptit.edu.vn Trang 12
Nội dung
•
Mô phỏng trên Matlab
–
Filters
•
All pass, FIR, IIR
•
Butterworth, Chebyshev Type I, Chebyshev Type
II, Elliptic, Parks-McClellan, Kaiser.
–
Pole-zero diagram
–
Filter implementation
–
FFT
–
DFT
–

DCT
–
Wavelet