Tài liệu Chương 1 - Tín hiệu doc

CHƯƠNG I
TÍN HIỆU
Lê Vũ Hà
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Trường Đại học Công nghệ
2009
Lê Vũ Hà (VNU - ColTech) Tín hiệu và Hệ thống 2009 1 / 27
Các Loại Tín Hiệu và Tính Chất Tín hiệu là gì?
Đại lượng vật lý thể hiện một quá trình thông tin
về một hiện tượng.
Có thể biểu diễn dưới dạng hàm theo thời gian
liên tục hay rời rạc.
Biểu diễn toán học: hàm của một hay nhiều biến
độc lập
Âm thanh: hàm của một biến thời gian t.
Hình ảnh động: hàm của ba biến x, y, t.
Lê Vũ Hà (VNU - ColTech) Tín hiệu và Hệ thống 2009 2 / 27
Các Loại Tín Hiệu và Tính Chất Tín hiệu liên tục và tín hiệu rời rạc
Tín hiệu liên tục và rời rạc theo thời gian
Tín hiệu theo thời gian liên tục (tín hiệu liên tục):
Có thể thay đổi tại bất cứ thời điểm nào.
Thường có bản chất tự nhiên.
Tín hiệu theo thời gian rời rạc (tín hiệu rời rạc):
Chỉ thay đổi tại những thời điểm nhất định.
Có thể được tạo ra bằng cách lấy mẫu một tín hiệu
liên tục tại những thời điểm nhất định.
Thường liên quan tới các hệ thống nhân tạo.
Lê Vũ Hà (VNU - ColTech) Tín hiệu và Hệ thống 2009 3 / 27
Các Loại Tín Hiệu và Tính Chất Tín hiệu liên tục và tín hiệu rời rạc
Tín hiệu liên tục và rời rạc theo giá trị
Tín hiệu có giá trị liên tục: giá trị của tín hiệu

thay đổi một cách liên tục.
Tín hiệu có giá trị rời rạc: giá trị của tín hiệu thay
đổi không liên tục.
Tín hiệu tương tự và tín hiệu số
Tín hiệu tương tự: tín hiệu liên tục theo thời gian
và có giá trị liên tục.
Tín hiệu số: tín hiệu rời rạc theo thời gian và có
giá trị được lượng tử hóa → có giá trị rời rạc.
Lê Vũ Hà (VNU - ColTech) Tín hiệu và Hệ thống 2009 4 / 27
Các Loại Tín Hiệu và Tính Chất Tín hiệu tuần hoàn và tín hiệu không tuần hoàn
Tín hiệu tuần hoàn: tín hiệu có giá trị lặp lại theo
chu kỳ, nghĩa là ∃T > 0 : f (t + T ) = f (t).
Chu kỳ cơ bản của một tín hiệu tuần hoàn: giá trị
nhỏ nhất của T thỏa mãn điều kiện nói trên.
Tín hiệu không tuần hoàn: giá trị của tín hiệu
không được lặp lại một cách có chu kỳ.
Lê Vũ Hà (VNU - ColTech) Tín hiệu và Hệ thống 2009 5 / 27
Các Loại Tín Hiệu và Tính Chất Nhân quả, phản nhân quả và phi nhân quả
Tín hiệu nhân quả: giá trị của tín hiệu luôn bằng
không trên phần âm của trục thời gian, nghĩa là
∀t < 0 : f (t) = 0.
Tín hiệu phản nhân quả: giá trị của tín hiệu luôn
bằng không trên phần dương của trục thời gian,
nghĩa là ∀t > 0 : f (t) = 0.
Tín hiệu phi nhân quả: tín hiệu có các giá trị
khác không trên cả phần âm và phần dương của
trục thời gian.
Lê Vũ Hà (VNU - ColTech) Tín hiệu và Hệ thống 2009 6 / 27
Các Loại Tín Hiệu và Tính Chất Tín hiệu chẵn và tín hiệu lẻ
Tín hiệu chẵn: đồ thị biểu diễn tín hiệu có dạng

đối xứng qua trục tung, nghĩa là f (t) = f (−t).
Tín hiệu lẻ: đồ thị biểu diễn tín hiệu có dạng đối
xứng qua tâm, nghĩa là f (t) = −f (−t).
Bất cứ tín hiệu nào cũng đều có thể biểu diễn
dưới dạng tổng hợp của một tín hiệu chẵn và
một tín hiệu lẻ:
f (t) = f
even
(t) + f
odd
(t)
ở đó:
f
even
(t) =
1
2
[f (t) + f (−t)]
f
odd
(t) =
1
2
[f (t) − f (−t)]
Lê Vũ Hà (VNU - ColTech) Tín hiệu và Hệ thống 2009 7 / 27
Các Loại Tín Hiệu và Tính Chất Tín hiệu xác định và tín hiệu ngẫu nhiên
Tín hiệu xác định: giá trị của tín hiệu tại bất cứ
thời điểm nào đều có thể tính trước được bằng
biểu thức toán học hay bảng giá trị.
Tín hiệu ngẫu nhiên: không thể dự đoán chính

xác giá trị của tín hiệu tại một thời điểm trong
tương lai.
Các tín hiệu có nguồn gốc tự nhiên thường là tín
hiệu ngẫu nhiên.
Lê Vũ Hà (VNU - ColTech) Tín hiệu và Hệ thống 2009 8 / 27
Các Loại Tín Hiệu và Tính Chất Tín hiệu đa kênh và tín hiệu đa chiều
Tín hiệu đa kênh: thường được biểu diễn dưới
dạng vector mà các thành phần là các tín hiệu
đơn kênh:
F(t) = [f
1
(t) f
2
(t) ... f
N
(t)]
Tín hiệu đa chiều: thường được biểu diễn dưới
dạng hàm của nhiều biến độc lập:
f (x
1
, x
2
, ..., x
N
)
Lê Vũ Hà (VNU - ColTech) Tín hiệu và Hệ thống 2009 9 / 27
Các Loại Tín Hiệu và Tính Chất Tín hiệu thuận và tín hiệu nghịch
Tín hiệu thuận: giá trị của tín hiệu luôn bằng
không kể từ một thời điểm trở về trước, nghĩa là
∀t < t

0
< ∞ : f (t) = 0.
Tín hiệu nghịch: giá trị của tín hiệu luôn bằng
không kể từ một thời điểm trở về sau, nghĩa là
∀t > t
0
> −∞ : f (t) = 0.
Lê Vũ Hà (VNU - ColTech) Tín hiệu và Hệ thống 2009 10 / 27