1 19-02-2011 1 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Bài giảng: LÝ THUYẾT TÍN HIỆU 19-02-2011 2 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu LÝ THUYẾT TÍN HIỆU Chương1: Một số khái niệm cơ bản. Chương 2: Tín hiệu xác đònh. Chương 3: Tín hiệu ngẫu nhiên. Chương 4: Tín hiệu điều chế. 2 19-02-2011 3 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Tài liệu tham khảo: [1] Bài giảng Lý Thuyết Tín Hiệu [2] Phạm Thị Cư, Lý thuyết tín hiệu, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2006. [3] Nguyễn Qn, Lý thuyết và xử lý tín hiệu, NXB ĐHBK Tp.HCM,1996. [4]. Yuriy Shmaliy, Continuous Time Signal, Springer, 2006. [5]. Bernd Girod, Signals and Systems, John Willey & Sons Ltd, 2001. Đánh giá mơn học: Dự lớp: 10% Kiểm tra giữa kỳ: 20% Thi cuối kỳ: 70% LÝ THUYẾT TÍN HIỆU 19-02-2011 4 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản I.Tín hiệu. II.Phân loại tín hiệu. III.Biểu diễn giải tích tín hiệu. 3 19-02-2011 5 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) I.Tín hiệu: Nguồn tin Biến đổi tin tức  Tín hiệu Máy phát(Điều chế) Kênh truyền Máy thu (Giải điều chế) Biến đổi tín hiệu  Tin tức Nhận thông tin 19-02-2011 6 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) I. Tín hiệu : 1. Đònh nghóa: Tín hiệu là biểu diễn vật lý của tin tức mà ta cần chuyển từ nguồn tin đến nơi nhận tin. 2. Nhiệm vụ của Lý thuyết tín hiệu: Tìm ra các phương pháp biểu diễn tín hiệu: Công thức toán. Đồ thò …. Đưa ra các phương pháp phân tích tín hiệu. 4 19-02-2011 7 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II. Phân loại tín hiệu: 1. Phân loại theo quá trình biến thiên. 2. Phân loại dựa trên năng lượng của tín hiệu. 3. Phân loại dựa trên hình thái tín hiệu. 4. Phân loại theo tần số tín hiệu. 19-02-2011 8 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II. Phân loại tín hiệu: 1. Phân loại theo quá trình biến thiên: Tín hiệu xác đònh: Quá trình biến thiên hoàn toàn xác đònh và có thể biểu diễn bằng một hàm toán học. Ví dụ: x(t) =cos 2t. Tín hiệu ngẫu nhiên:Quá trình biến thiên không được biết trước  muốn biểu diễn phải tiến hành khảo sát, thông kê. 5 19-02-2011 9 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II. Phân loại tín hiệu (tt): 2. Phân loại dựa trên năng lượng của tín hiệu: Tín hiệu năng lượng: Là tín hiệu có năng lượng hữu hạn. Năng lượng một tín hiệu x(t) :   2 x E x t d t       19-02-2011 10 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II. Phân loại tín hiệu (tt): 2. Phân loại dựa trên năng lượng của tín hiệu (tt): Ví dụ 2.1:     2 2 2 0 0 1 1 1 ; 2 2 t t t x x t e t E e d t e            6 19-02-2011 11 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II.Phân loại tín hiệu (tt): 2.Phân loại dựa trên năng lượng của tín hiệu (tt): Ví dụ 2.2:       2 2 0 0 1 ; x x t t t E x t d t t d t          19-02-2011 12 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II.Phân loại tín hiệu (tt): 2.Phân loại dựa trên năng lượng của tín hiệu (tt): Tín hiệu công suất : Là tín hiệu có công suất hữu hạn. 0 2 1 ( ) T t P x t dt T   Tín hiệu tuần hoàn Tín hiệu không tuần hoàn (bất kỳ) 2 1 ( ) 2 lim T x T T P x t dt T     7 19-02-2011 13 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II. Phân loại tín hiệu (tt): 2. Phân loại dựa trên năng lượng của tín hiệu (tt): Tín hiệu công suất (tt): Ví dụ 2.3: Tìm công suất tín hiệu f(t): Từ hình vẽ ta thấy ( ) 2     x x t f(t)=2(1-e- t )1(t) 2 2 2 2 0 0 2 1 1 lim ( ) lim 4(1 ) 2 2 1 1 lim 4(1 2 ) lim [4 8 2 ] 2 2 1 lim [4 8 2 8 2] 2 2 T T t x T T T T T T t t T T T T T T T P x t dt e dt T T e e dt T e e T T T e e T                                 x(t)= 2(1 )1( ) t e t   19-02-2011 14 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II. Phân loại tín hiệu (tt): 2. Phân loại dựa trên năng lượng của tín hiệu (tt): Tín hiệu công suất (tt): Ví dụ 2.4: ( ) co s 2 ; x t A t    2 2 2 2 0 0 0 2 2 2 0 1 1 ( ) cos 2 (1 cos 4 ) 2 1 sin 4 sin 4 ; 2 4 2 2 T T T x T A P x t dt A tdt t dt T T T A A A t t T T T T                   Vậy x(t) là tín hiệu công suất (có công suất hữu hạn). 8 19-02-2011 15 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II. Phân loại tín hiệu (tt): 2. Phân loại dựa trên năng lượng của tín hiệu (tt): Chú ý:  Tín hiệu năng lượng: thời hạn hữu hạn, khi t  thì x(t)  0;  Tín hiệu công suất :tín hiệu tuần hoàn, khi t  thì x(t)  constant (hằng số). Ví dụ 2.4: A x(t) 0 t ( ) t x t A     x(t) là tín hiệu công suất 19-02-2011 16 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II.Phân loại tín hiệu (tt): 2.Phân loại dựa trên năng lượng của tín hiệu (tt): Ví dụ 2.5: 1 2 1 2 0: , ; ( ) : ; ( ) 0 t t t t x t A t t t t x t             t x(t) t 2 t 1 0 A t x(t) là tín hiệu năng lượng. 9 19-02-2011 17 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II. Phân loại tín hiệu (tt): 3. Phân loại dựa trên hình thái của tín hiệu: Tín hiệu liên tục : Thời gian và biên độ liên tục. t x(t) 0 19-02-2011 18 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II. Phân loại tín hiệu (tt): 3. Phân loại dựa trên hình thái của tín hiệu (tt): Tín hiệu lượng tử : Thời gian liên tục nhưng biên độ không liên tục. x(t) t 0 10 19-02-2011 19 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II.Phân loại tín hiệu (tt): 3.Phân loại dựa trên hình thái của tín hiệu (tt): Tín hiệu rời rạc: Biên độ liên tục nhưng thời gian rời rạc. 0 x(t) t 19-02-2011 20 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II. Phân loại tín hiệu (tt): 3. Phân loại dựa trên hình thái của tín hiệu (tt): Tín hiệu số: Biên độ và thời gian rời rạc. t 0 x(t) [...]... 2j 1 9-0 2-2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 32 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) • Bài tập: 1 Tìm phổ (Biến đổi Fourier) các tín hiệu sau: a) xa(t) = e-t1(t) b) xb(t) = e-|t|  T T t 1:   t  ( ) 2 2 c) xc(t)=  T  0 :  xc(t) 1 -T/2 0 T/2 t 1 9-0 2-2 011 16 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 33 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) • 2 Bài tập (tt): Tìm phổ cũa tín hiệu x(t): 1 -1 x(t) 0 1 t...Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 21 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) II 4 Phân loại tín hiệu (tt): Phân loại theo tần số tín hiệu : • Phổ của tín hiệu x(t) là biến đổi Fourier thuận của tín hiệu x(t) Tín hiệu tần số thấp Tín hiệu tần số cao Tín hiệu dải hẹp (băng thông hep) Tín hiệu dải rộng (băng thông rộng) 1 9-0 2-2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 22 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản... phải là tín hiệu tuần hoàn thì T là đoạn cần xét 1 9-0 2-2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 28 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) III.Biểu diễn giải tích tín hiệu (tt): 2.Biểu diễn rời rạc tín hiệu (tt): Ví dụ 2 .1: Cho tín hiệu x(t) như hình vẽ, tìm trong đoạn [-T,T]: a.Chuỗi lượng giác thực (chuỗi Fourier thực) b.Chuỗi Fourier phức x(t) A -T -T/2 0 T/2 T t 1 9-0 2-2 011 14 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu. .. giải tích tín hiệu : Có hai dạng biểu diễn tín hiệu: Biểu diễn liên tục tín hiệu Biểu diễn rời rạc tín hiệu 1 Biểu diễn liên tục tín hiệu: Biến đổi Fourier  Biến đổi thuận:  X ( )   x (t ) e  j t dt   Biến đổi nghòch: 1 x(t )  2 (Lý thuết tín hiệu)   X ( )e jt d  1 9-0 2-2 011 11 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 23 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) III 1 Biểu diễn giải tích tín hiệu (tt):...  1  t : 0  t  1;  x ( t )   1  t :  1  t  0;  0 : ;  1 9-0 2-2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 34 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) •Bài tập (tt): 3.Tìm biểu thức của x(t) biết phổ của x(t) là X() như sau: a.Xa():  j e 2 : 0     0 ; X a ( )    e j 2 :     0;  0 b) Xb(): X b ( )   ( 1: 0    0 ;  ) 20 0 :; 1 9-0 2-2 011 17 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu. .. không gian n chiều chứa một tổ hợp tuyến tính các tín hiệu Biểu diễn rời rạc tín hiệu là khai triển tín hiệu thành tổ hợp tuyến tính các hàm liên tục xi(t): i = 1, 2,3,……………… n n x(t )    i xi (t ) i 1 1 9-0 2-2 011 12 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 25 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) III.Biểu diễn giải tích tín hiệu (tt): 2.Biểu diễn rời rạc tín hiệu (tt): Chuỗi Fourier (tập hàm điều hòa thực)... rạc tín hiệu (tt): Chuỗi Fourier (Chuỗi phức)  x (t )   X n e jn0 t ;  0  n  1 Xn  T 2 ; T T ( t0  T )  x (t )e jn0t dt; 0( t0 ) 1 9-0 2-2 011 13 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 27 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) III Biểu diễn giải tích tín hiệu (tt): 2 Biểu diễn rời rạc tín hiệu (tt): Chuỗi Fourier (Chuỗi phức) (tt)  Chú ý: Nếu x(t) là tín hiệu tuần hoàn thì T là chu kỳ của tín hiệu. .. tục tín hiệu (tt): Biến đổi Laplace:  Biến đổi thuận:  X (s)   x ( t ) e  st d t   Biến đổi ngược:  x(t )   X ( s )e st ds  1 9-0 2-2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 24 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) III 2   Biểu diễn giải tích tín hiệu (tt) : Biểu diễn rời rạc tín hiệu: Từ một không gian tín hiệu chứa tín hiệu x(t) ta biến đổi thành một không gian n chiều chứa một tổ hợp tuyến tính... hiệu 29 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) III.Biểu diễn giải tích tín hiệu (tt): 2.Biểu diễn rời rạc tín hiệu (tt): Ví dụ 2 .1( tt): a)Chuỗi lượng giác thực: x(t) là hàm chẵn nên bn = 0; bn  2 T T  1 T x ( t ) sin ( n 0 t ) d t  0 2/2T T /2  A sin ( n 0 t ) d t  0 T / 2 x(t) T công thức Đoạn cần xét là [-T,T] = 2T A -T -T/2 0 T/2 T t 1 9-0 2-2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 30 Chương 1: Một... ; T n 1 1 a0  T T ( t0 T )  0( t0 ) 2 x(t )dt ; an  T T ( t0 T )  0( t0 ) 2 x(t ) cos n0tdt; bn  T T ( t0 T )  x(t ) sin n0tdt ; 0( t0 )  Chú ý: Nếu x(t) là tín hiệu tuần hoàn thì T là chu kỳ của tín hiệu Nếu x(t) không phải là tín hiệu tuần hoàn thì T là đoạn yêu cầu 1 9-0 2-2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 26 Chương 1: Một số khái niệm cơ bản (tt) III.Biểu diễn giải tích tín hiệu (tt): . 1 1 9-0 2-2 011 1 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Bài giảng: LÝ THUYẾT TÍN HIỆU 1 9-0 2-2 011 2 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu LÝ THUYẾT TÍN HIỆU Chương1 : Một số khái niệm cơ bản. Chương 2: Tín hiệu. đònh. Chương 3: Tín hiệu ngẫu nhiên. Chương 4: Tín hiệu điều chế. 2 1 9-0 2-2 011 3 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Tài liệu tham khảo: [1] Bài giảng Lý Thuyết Tín Hiệu [2] Phạm Thị Cư, Lý thuyết tín hiệu, . học: Dự lớp: 10 % Kiểm tra giữa kỳ: 20% Thi cuối kỳ: 70% LÝ THUYẾT TÍN HIỆU 1 9-0 2-2 011 4 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu Chương 1: Một số khái niệm cơ bản I .Tín hiệu. II.Phân loại tín hiệu. III.Biểu