Xử lí tín hiệu slide c1
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (609.58 KB, 31 trang )
n số f = 50 Hz lấy mẫu với tần số fs = 120 Hz → khoảng Nyquist
[- 60, 60] → tín hiệu khôi phục 50 Hz
Tín hiệu tần số f = 100 Hz lấy mẫu với tần số fs = 120 Hz → khoảng Nyquist
[- 60, 60] → tín hiệu khôi phục 100 120m → tín hiệu khôi phục -20 Hz
Tín hiệu tần số f = 150 Hz lấy mẫu với tần số fs = 120 Hz → khoảng Nyquist
[- 60, 60] → tín hiệu khôi phục 150 120m → tín hiệu khôi phục 30 Hz
Chương 1
14
Lấy mẫu (Sampling)
x1(t) = 2cos(2000t) + 3cos(4000t) – 4cos(8000t)
x2(t) = 2cos(3000t) + 3cos(5000t) + 4cos(12000t)
Xác định tốc độ Nyquist của:
a. y(t) = x1(t) + x2(t)
b. y(t) = x1(t)x2(t)
c. y(t) = x1(t)cos(10000t)
d. y(t) = x12(t)
Chương 1
15
Lấy mẫu (Sampling)
xa(t) = 8cos(4000t) + 3cos(16000t) + 4cos(28000t)
xa(t)
Pre-filter
|H|dB
x1(t)
Lấy mẫu
xs(t)
Khôi phục tín
hiệu
ya(t)
Tần số lấy mẫu
10 KHz
0
Độ dốc -40dB/dec
Xác định ya(t):
5
f [KHz]
a. Không có bộ lọc.
b. Bộ lọc lý tưởng với tần số cắt 5 KHz.
c. Bộ lọc có đáp ứng như hình vẽ.
Chương 1
16
Lượng tử hóa (Quantizing)
Là quá trình xấp xỉ các giá trị của tín hiệu lấy mẫu s(nT) bằng bội số của một
giá trị q (q gọi là bước lượng tử)
𝑠𝑚𝑎𝑥 − 𝑠𝑚𝑖𝑛
𝑞=
𝑠ố 𝑚ứ𝑐 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑡ử
s(nT) → sq(nT)
5
4
3
Các mức lượng tử
2
sq(n)
1
0
Bước lượng tử q
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-4
-2
0
s(n)
2
Hàm lượng tử với bước lượng tử q = 1
Chương 1
4
6
17
Lượng tử hóa (Quantizing)
10
8
6
s(n) = sq(n) + eq(n)
4
2
0
s(n): tín hiệu sau khi lấy mẫu
-2
-4
5
sq(n):tín hiệu sau khi lượng tử hóa
-6
4
eq(n): lỗi lượng tử
-8
3
-10
20
1
2
3
4
5
6
1
0
-1
-2
Lỗi lượng tử
Chương 1
18
Lượng tử hóa (Quantizing)
eq(n) = s(n) - sq(n)
0 eq(n) < q:
s(n) sq(n)
Mức lượng tử
Bước lượng tử q
Giá trị sau khi
lấy mẫu s(n)
Giá trị sau khi
lượng tử hóa sq(n)
sqmin = smin
Chương 1
19
Lượng tử hóa (Quantizing)
sqmin+ 3q
eq(n) = s(n) - sq(n)
0 eq(n) < q:
Mức lượng tử
s(n) sq(n)
sqmin = smin
sqmin+ 2q
Sqmin + q
sqmin
Chương 1
20
Lượng tử hóa (Quantizing)
10
eq(n) = s(n) - sq(n)
0 eq(n) < q:
Mức lượng tử
s(n) sq(n)
9
s(n) = {7,1; 8,2; 9,6; 10,7; 7,9}
sq(n) = {7; 8; 9; 10; 7}
8
7
Chương 1
21
Lượng tử hóa (Quantizing)
eq(n) = s(n) - sq(n)
-q eq(n) < 0:
Giá trị sau khi
lượng tử hóa sq(n)
s(n) sq(n)
Mức lượng tử
Bước lượng tử q
Giá trị sau khi
lấy mẫu s(n)
sqmin = smin + q
10:50 AM
Chương 1
22
Lượng tử hóa (Quantizing)
smin+ 4q
eq(n) = s(n) - sq(n)
-q eq(n) < 0:
Mức lượng tử
s(n) sq(n)
sqmin = smin + q
smin+ 3q
Smin + 2q
Smin + q
10:50 AM
Chương 1
23
Lượng tử hóa (Quantizing)
10
eq(n) = s(n) - sq(n)
-q eq(n) < 0:
Mức lượng tử
s(n) sq(n)
9
s(n) = {7,1; 8,2; 9,6; 6,7; 7,9}
sq(n) = {8; 9; 10; 7; 8}
8
7
10:50 AM
Chương 1
24
Lượng tử hóa (Quantizing)
eq(n) = s(n) - sq(n)
Giá trị sau khi
lượng tử hóa sq(n)
-q/2 eq(n) < q/2:
Mức lượng tử
Bước lượng tử q
Giá trị sau khi
lấy mẫu s(n)
q/2
sqmin = smin + q/2
10:50 AM
Chương 1
25
Lượng tử hóa (Quantizing)
eq(n) = s(n) - sq(n)
smin+ 7q/2
Mức lượng tử
-q/2 eq(n) < q/2:
sqmin = smin + q/2
smin+ 5q/2
Smin + 3q/2
Smin + q/2
10:50 AM
Chương 1
26
Lượng tử hóa (Quantizing)
10,5
eq(n) = s(n) - sq(n)
10
Mức lượng tử
9,5
-q/2 eq(n) < q/2:
9
s(n) = {7,1; 8,2; 9,6; 6,7; 7,9}
sq(n) = {7; 8; 10; 7; 8}
8,5
8
7,5
7
6,5
10:50 AM
Chương 1
27
Lượng tử hóa (Quantizing)
eq(n) = s(n) - sq(n)
0 eq(n) < q:
sqmin = smin
-q eq(n) < 0:
sqmin = smin + q
-q/2 eq(n) < q/2:
sqmin = smin + q/2
Chương 1
28
Mã hóa (Coding)
Mã hóa
111…111b
Mức cao nhất
000…000b
Mức thấp nhất
Chương 1
Mức lượng tử
29
Format
: MPEG Audio
File size
: 4.24 MiB
Duration
: 4 min 38 s
Overall bit rate mode
: Constant
Overall bit rate
: 128 kb/s
Encoded by
: Lavf52.32.0
Audio
Format
Format version
Format profile
Mode
Mode extension
Duration
Bit rate mode
Bit rate
Channel(s)
Sampling rate
Compression mode
Stream size
(100%)
MP3
: MPEG Audio
: Version 1
: Layer 3
: Joint stereo
: MS Stereo
: 4 min 38 s
: Constant
: 128 kb/s
: 2 channels
: 44.1 kHz
: Lossy
: 4.24 MiB
Format
: FLAC
Format/Info
: Free Lossless Audio
Codec
File size
: 27.1 MiB
Duration
: 3 min 58 s
Overall bit rate mode
: Variable
Overall bit rate
: 954 kb/s
Audio
Format
: FLAC
Format/Info
: Free Lossless Audio
Codec
Duration
: 3 min 58 s
Bit rate mode
: Variable
Bit rate
: 949 kb/s
Channel(s)
: 2 channels
Channel positions
: Front: L R
Sampling rate
: 44.1 kHz
Bit depth
: 16 bits
Stream size
: 26.9 MiB (99%)
Writing library
: libFLAC 1.2.1 (UTC
2007-09-17)
Chương 1
30
FLAC
Ví dụ
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)
Chương 1
31
