Bài giảng Xử lý số tín hiệu DPS (Digital Signal Processing): Chương 4 - ThS. Đặng Ngọc Hạnh

Chương 4: Bộ lọc đáp ứng xung hữu hạn. Chương này gồm có 2 nội dung chính như sau: Phương pháp xử lý khối: dữ liệu vào được thu thập và xử lý theo từng khối; phương pháp xử lý mẫu: dữ liệu được xử lý từng mẫu ở từng thời điểm qua giải thuật DSP để cho các mẫu ở ngõ ra. Mời tham khảo.

ThS Đặng Ngọc Hạnh

hanhdn@hcmut.edu.vn

Các phương pháp DSP trong thực tế:

Phương pháp xử lý khối: dữ liệu vào được thu

thập và xử lý theo từng khối

Phương pháp xử lý mẫu: dữ liệu được xử lý từng

mẫu ở từng thời điểm qua giải thuật DSP để cho

các mẫu ở ngõ ra

3

Phương pháp xử lý khối:

Khối vào gồm L mẫu:

TL: tổng thời gian thu dữ liệu

Trạng thái tức thời & trạng thái tĩnh

Tích chập đối với chuỗi không xác định chiều dài

5

j i

m m

j x i h n

y

m n

h m x m

n x m h n

y

,

) ( ) ( )

( ) (

2 Dạng trực tiếp:

Xét bộ lọc nhân quả FIR bậc M:

Với tín hiệu vào x chiều dài L, dạng trực tiếp:

Điều kiện của m:

Bộ lọc FIR bậc M, ngõ vào dữ liệu chiều dài L

VD: Xét bộ lọc bậc 3, chiều dài tín hiệu đầu vào là 5

Các khối ngõ vào, bộ lọc, ngõ ra:

y = [ 1 3 3 5 3 7 4 3 3 0 1]

４ Dạng tuyến tính bất biến theo thời gian LTI:

Tác động của bộ lọc là thay thế xung bị trễ bởi

Mô tả khối dữ liệu ngõ vào, ngõ ra: 1

14

0 0 1 2 3 0

1 0 1 2 3 1

x h h h h x

Dạng tuyến tính LTI của tích chập 1

x y

x y

y

x y

x y

Chuỗi dữ liệu vào được mở rộng thêm M giá trị

zero ở đầu và cuối

Bộ lọc h(n) được lật ngược và trượt trên trên chuỗi

dữ liệu vào

Tại mỗi thời điểm, mẫu ngõ ra được tính bởi tất cả

các điểm mà h(n) trượt với M+1 giá trị ngõ vào

18

0≤n<M: trạng thái ngõ vào mở tức thời

M ≤n ≤L-1: trạng thái tĩnh

L-1<n ≤L-1+M: trạng thái ngõ vào tắt tức thời

Nếu M+1≥L thì trạng thái tĩnh không tồn tại

M

n m n m

m M

7 Tích chập với chuỗi chiều dài không xác định:

Bộ lọc vô hạn, ngõ vào hữu hạn: M=∞, L< ∞

Bộ lọc hữu hạn, ngõ vào vô hạn: M<∞, L= ∞

Bộ lọc vô hạn, ngõ vào vô hạn: M=∞, L= ∞

max( , ) min( , )

m n m m

VD: Bộ lọc IIR h(n)=(0.75) u(n) Tìm ngõ ra khi ngõ

Khối trễ (Pure Delay): y(n)=x(n-1)

Tại mỗi thời điểm của n:

VD: Cho bộ lọc bậc 3, chiều dài tín hiệu ngõ vào là 8 1

?

h x y

=

=

VD: Vẽ sơ đồ khối & viết đáp ứng xung ngõ ra cho thuật toán xử lý mẫu trực tiếp của bộ lọc FIR với phương