Xử lý số tín hiệu phkkhanh chuong1

Lượng tử hóa Quantizing 3.. Mã hóa Coding CHƯƠNG 1: SỐ HÓA TÍN HIỆU... Sơ đồ hệ thống ADC Digital Signal Processor DAC Pre-filter Analog in Post-filter Analog out anti-aliasing f

1 Lấy mẫu (Sampling)

2 Lượng tử hóa (Quantizing)

3 Mã hóa (Coding)

CHƯƠNG 1: SỐ HÓA TÍN

HIỆU

Tài liệu tham khảo

[1] John G Proakis, Dimitris G Manolakis – “Digital Signal Processing –

Principles, Algorithms, and Applications” – ISBN 0-13-373762-4 – Prentice Hall [2] Tống Văn On, Hồ Trung Mỹ - Lý thuyết và Bài tập Xử lý tín hiệu số

[3] Nguyễn Hữu Phương – Xử lý tín hiệu số

Sơ đồ hệ thống

ADC Digital Signal Processor DAC

Pre-filter

Analog in

Post-filter

Analog out (anti-aliasing filter)

Lấy mẫu (Sampling)

)T

nf

ST

1

T: chu kỳ lấy mẫu Ss(f) =

Lấy mẫu (Sampling)

Lấy mẫu tín hiệu với các tần số khác nhau

Tần số lấy mẫu cao:

Lấy mẫu (Sampling)

)T

nf

ST

f f 0

2

f f 0 f 1

s’(t) =

Lấy mẫu (Sampling)

Lấy mẫu (Sampling)

Định lý lấy mẫu

Một tín hiệu không chứa bất kỳ thành phần tần số nào lớn hơn hay bằng một giá trị fm có thể biểu diễn chính xác bằng tập các giá trị của nó với chu kỳ lấy mẫu T = 1/2fm

fmax: tần số lớn nhất của tín hiệu

Lấy mẫu (Sampling)

ADC Digital Signal Processor DAC

ADC có tần số lấy mẫu

Không cho phép tần số ngõ vào > 5 KHz

- Thêm LPF tại ngõ vào (pre-filter)

- Pre-filter dùng để chống hiện tƣợng chồng phổ  còn gọi là anti-

0 1 2 3 4 5 6 -10

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

Lƣợng tử hóa (Quantizing)

Lỗi lượng tử

s(n) = sq(n) + eq(n)

s(n): tín hiệu sau khi lấy mẫu

sq(n):tín hiệu sau khi lƣợng tử hóa

eq(n): lỗi lƣợng tử

-q/2  eq(n) < q/2:

Giả sử 10 mẫu đầu tiên của tín hiệu s(t) có các giá trị sau:

s(n) = {6,1; -1,3; 7,21; 7,3; 8,6; -0,1; 2,53; 4,6; -1,9; 4,4}

Biết giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của s(t) là smax = 10; smin = -2

Xét hệ thống dùng 3 bit mã hóa, xác định bước lượng tử q, giá trị

của các mức lượng tử, giá trị tín hiệu sau khi lượng tử sq(n) và sau

khi mã hoá sc nếu:

a Sai số e  [-q/2;q/2)

b Sai số e  [-q;0)

c Sai số e  [0;q)

Ví dụ