Bài giảng Xử lý số tín hiệu: Giới thiệu môn học giúp các bạn nắm bắt được những thông tin chung về môn học như đối tượng, mục tiêu, lịch giảng dạy, tài liệu tham khảo, phương pháp giảng dạy, cách đánh giá môn học cùng một số thông tin khác.
Trang 1XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU
Digital Signal Processing
1
Giới thiệu môn học (1)
o Tín hiệu: Là một biến bất kỳ mang thông tin (hữu ích, vô ích) Tín hiệu là một đại lượng vật lý biến thiên theo thời gian, theo không gian, theo một hoặc nhiều biến độc lập khác.
• Tín hiệu tiếng nói, thoại, radio,…
• Tín hiệu y sinh học (điện tim (ECG), não (EEG),…)
• Âm thanh, âm nhạc,…
Trang 2o Xử lý số tín hiệu (DSP) là sử dụng các bộ xử lý số
để phân tích, sửa đổi, hoặc trích xuất thông tin từ các tín hiệu.
3
Giới thiệu môn học (3)
4
Hệ thống DSP
Hệ thống ASP
Trang 3o Ưu điểm:
• Đảm bảo độ chính xác.
• Khả năng lập trình được.
• Khả năng ổn định.
• Khả năng lặp lại.
• Hiện thực dễ dàng các giải thuật thích nghi.
• Khả năng hiện thực các mã sửa sai.
• Khả năng truyền dẫn và lưu trữ dữ liệu.
• Khả năng nén dữ liệu.
• Khả năng thực hiện các chức năng đặc biệt.
•
5
Giới thiệu môn học (5)
o Nhược điểm:
• Tốc độ và chi phí (Thiết kế DSP và phần cứng có thể tốn kém, đặc biệt là với các tín hiệu băng thông cao).
• Vấn đề chiều dài bit của bộ xử lý
•
Trang 4o Ứng dụng:
7
Application area DSP algorithm
Key operations
Convolution, correlation, filtering, finite discrete transforms, modulation, spectral analysis, adaptive filtering,…
Audio processing
Compression & decompression, equalization, mixing &
editing, artificial reverberation, sound synthesis, stereo &
surround sound, & noise cancelation,…
Speech processing Speech synthesis, compression and decompression, speech
recognition, speaker identification, and speech enhancement Image & video
processing
Image compression & decompression, image enhancement, geometric transformations, feature extraction, video coding, motion detection, & tomographic image reconstruction,…
Biomedical Patient monitoring, scanners, EEG brain mappers, ECG
analysis, X-ray storage and enhancement,…
Giới thiệu môn học (7)
o Ứng dụng:
8
Application area DSP algorithm
Telecommunications (transmission of audio, video, & data)
Modulation & demodulation, error detection & correction coding, encryption and decryption, acoustic echo cancelation, multipath equalization, computer networks, radio & television, & cellular telephony,…
Computer systems Sound & video processing, disk control, printer control,
modems, internet phone, radio, & television,…
Military systems
Guidance and navigation, beamforming, radar and sonar processing, hyperspectral image processing, and software Radio,…
Instrumentation &
control
Spectrum analysis, position and rate control, noise reduction, data compression,
Space Photograph enhancement, data compression, intelligent
sensory analysis by remote space probes,
Trang 5o MMH: 405109, Nhóm: A08, ĐVHT: 2 (45 tiết).
o Lớp DD10LT08, Thứ 4, tiết 10 – 12, Phòng 215B1.
o CBGD: TS Chế Viết Nhật Anh
BMVT, Phòng 114 B3, Trường ĐHBK Tp HCM Thời gian: Thứ 2 (8 -11h), Thứ 5 (13 - 16h).
@: nhat-anh.che@{hcmut.edu.vn, hotmail.com}
o Đánh giá:
9
Hình thức Tỉ lệ Ghi chú
Kiểm tra viết giữa kỳ (45’, 60’??) 30% Khôngsử dụng
tàiliệu
Kiểm tra viết cuối kỳ (90’, 100’??) 60%
Bàitập, tiểu luận,… 10% Gửi trực tiếp
qua email,…
Trang 6o Tài liệu tham khảo:
Tp HCM.
2 J G Proakis and D G Manolakis, Digital Signal Processing:
Principles, Algorithms and Applications, 3rd Ed, Prentice
Hall, 1995.
3 S J Orfanidis, Introduction to Signal Processing, Prentice
Hall, 2010
4 V K Ingle and J G Proakis, Digital Signal Processing Using
Matlab V.4: A Bookware Companion Problems Book, PWS
Pub Co., 1996.
5 A V Oppenheim, R W Schafer, and J R Buck,
Discrete-Time Signal Processing, 2nd Ed., Upper Saddle River, NJ:
Prentice Hall, 1999
6 D G Manolakis and V K Ingle, Applied Digital Signal
Processing: Theory and Practice, Prentice Hall, 2010.
11
Giới thiệu môn học (10)
o Nội dung khái quát:
12
1 Giới thiệu về bộ xử lý số tín hiệu
2 Lấy mẫu và khôi phục tín hiệu
3 Lượng tử hóa
4 Cáchệ thống thời gian rời rạc
5 Bộ lọc đáp ứng xung hữu hạn (FIR) và tính chập
6 Biến đổi Z
7 Các hàmtruyền
8 Giải thuật FFT
9 Thực hiện các bộ lọc số
10 Thiết kế bộ lọc số FIR, IIR
Kiểm tra giữa kì
???
Trang 7o Nội dung chi tiết (dự kiến):
13
34
Giới thiệu về DSP Nhắc lại một số lý thuyết cơ bản của tínhiệu tương tự Lý thuyết lấy mẫu Lấy mẫu các tín hiệu sine
35
Phổ của các tín hiệu lấy mẫu Khôi phục tín hiệu tương
tự Các thành phần cơ bản của một hệ thống DSP Bài tập
36 Quá trìnhlượng tử hóa Lấy mẫu dư và định dạng nhiễu.
Bộ chuyển đổi D/A Bộ chuyển đổi A/D
37 Dither số và tương tự Bài tập Quy tắc vào/ra Tuyến
tính vàbất biến
38 Đáp ứng xung Bộ lọc FIR và IIR Tính nhân quả và ổn
định Bài tập
39 Bộ lọc đáp ứng xung hữu hạn và tính chập: Phương
phápxử lý khối
Giới thiệu môn học (12)
o Nội dung chi tiết (dự kiến):
40 Bộ lọc đáp ứng xung hữu hạn và tính chập: Phương
phápxử lý mẫu Bài tập.Ôntập kiểm tra giữ kỳ
41,42 KIỂM TRA GIỮA KỲ
43 Biến đổi Z: Những tính chất cơ bản Miền hội tụ Nhân
quả và sự ổn định Phổ tần số
44 Biến đổi Z ngược Bài tập
???
Trang 8o Nội dung chi tiết (dự kiến):
15
48 Thực hiện mạch lọc số: Dạng cascade Dạng Canonical.
Cascade sang Canonical, Bàitập
49 Thiết kế bộ lọc số FIR, IIR Bài tập Ôn tập
50 Dự trữ: Ôn tập ???
51, 52,1 KIỂM TRA CUỐI KỲ
Giới thiệu môn học (14)
o Các kỹ năng đạt được sau khi học:
• Hiểu được tầm quan trọng của xử lý số tín hiệu trong các lĩnh vực máy tính, viễn thông, công nghệ đa phương tiện truyền thông và các khu vực khác của khoa học máy tính
và kỹ thuật điện / điện.
• Hiểu các khái niệm cơ bản như lấy mẫu, lượng tử hóa, tuyến tính, thời gian bất biến, đáp ứng xung, đáp ứng tần
số, biến đổi Z, hàm truyền, biến đổi Fourier thời gian rời rạc (DTFT), tính chập, biến đổi Fourrier rời rạc (DFT), biến đổi Fourrier nhanh (DFT) và các ứng dụng của nó.
• Nắm vững các phương pháp thiết kế bộ lọc số FIR và IIR.
16
Trang 9o Chú ý:
o Tài liệu, thông tin môn học (thông báo, bài tập, tiểu luận,
(xlsth@googlegroups.com),…
o Gửi email không có nội dung với phần subject có cú pháp sau “DD10LT08” trước ngày 26/08/12 tới địa chỉ:
nhat-anh.che@hotmail.com
17
CÂU HỎI ???
Trang 1019