Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Giới thiệu - TS. Đinh Đức Anh Vũ

Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Giới thiệu trình bày các nội dung: Giới thiệu về xử lý tín hiệu số, tại sao phải xử lý tín hiệu số, ứng dụng và lịch sử phát triển xử lý tín hiệu số, nội dung chính của môn học. Mời các bạn cùng tham khảo.

TP.HCM

2011

dce

CE504005

(Digital Signal Processing – DSP)

TS Đinh Đức Anh Vũ

http://www.cse.hcmut.edu.vn/~anhvu

dce

Gi ới thiệu về xử lý tín hiệu số

– Âm thanh – Nhi ệt độ – Ánh sáng – …

đầu trước khi gởi cho các bộ chấp hành (biến đổi DA)

• DSP là gì?

dce

DSP là gì ?

• Định nghĩa

– Digital

• Ho ạt động dùng các t/h rời rạc để biểu diễn dữ liệu dưới dạng số

– Signal

• Tham s ố biến nhờ đó thông tin được trung chuyển trên các mạch điện tử

– Processing

• Th ực hiện các tác vụ trên dữ liệu theo những lệnh được lập trình trước

• DSP = thay đổi hoặc phân tích thông tin được biểu

di ễn dưới dạng các chuỗi số rời rạc

dce

T ại sao phải xử lý tín hiệu số

dce

Ứng dụng

DSP

Industrial

(Oil and mineral prospecting, Process monitoring &

control, Nondestructive testing, CAD and design tools)

Military

(Radar, Sonar, Ordnance guidance, Secure communication)

Scientific

(Earthquake recording &

analysis, Data acquisition, Spectral analysis, Simulation and modeling)

Telephone

(Voice and data compression, Echo reduction,

Commercial

(Image and sound compression for multimedia presentation,

Space

(Photograph enhancement, Data compression, Intelligent sensory analysis by remote space probes)

Medical

(Diagnostic imaging (CT, MRI, ultrasound, and others), Electrocardiogram analysis, Medical image storage/retrieval)

dce

Ứng dụng

• Đặc điểm chung

– Dùng toán h ọc (nhân, cộng các t/h) – X ử lý các t/h đến từ thế giới thực – T/h r ời rạc (thông tin giữa các mẫu rời rạc bị mất) – Yêu c ầu đáp ứng trong một khoảng thời gian xác định

dce

L ịch sử phát triển

• Gi ải thuật cho DSP

– Mô hình toán cơ bản của t/h liên tục dựa trên biến đổi Laplace và Fourier – Chu ỗi Fourier

• Chu ỗi Fourier: áp dụng cho t/h chu kỳ

• Bi ến đổi Fourier: mở rộng đơn giản của chuỗi Fourier, áp dụng cho t/h không có chu

k ỳ

– Laplace

• Bi ến đổi Z: khối xây dựng cơ bản cho các bộ lọc số

– Bi ến đổi Fourier rời rạc (DFT) – Bi ến đổi Fourier nhanh (FFT)

• Ki ến trúc máy tính cho DSP

– ENIAC, IAS – CISC

• M ạch tích hợp cho DSP

– NMOS, CMOS – S2811, µPD7720, TMS320

dce

Gi ới thiệu môn học

• M ục đích

– Khái ni ệm cơ bản trong lĩnh vực DSP – Bi ểu diễn t/h và hệ thống (h/t) trong miền thời gian, mi ền tần số, miền Z

– Hi ện thực h/t bằng các p/p số: DFT, FFT – B ộ lọc số

• Yêu c ầu

– Ki ến thức cơ bản về toán (đặc biệt về số phức) – Ki ến thức cơ bản về thiết kế h/t số

dce

Đề cương khái quát

Khái niệm tín hiệu và hệ thống T/h và h/t trong miền thời gian T/h và h/t trong miền Z

T/h và h/t trong miền tần số

Biến đổi Fourier rời rạc (DFT)

Giải thuật biến đổi Fourier nhanh (FFT)

Bộ lọc số

dce

Gi ới thiệu môn học

– Hình th ức – Bài t ập – Thực hành: 30%

– Ki ểm tra giữa học kỳ: 30%

– Thi cu ối học kỳ: 40%

– Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, and

Applications, John G Proakis, Dimitris G Manolakis 3rd Prentice

Hall

– Digital Signal Processing: A Computer-Based Approach, Sanjit K

Mitra 2nd McGraw-Hill

– DSP Filters PROMPT John Lane, Jayant Datta, Brent Karley, Jay

Norwood

– A Simple Approach to Digital Signal Processing Craig Marven,

Gillian Ewers John Wiley & sons