Xử Lý Tín Hiệu Số (Digital Signal Processing) Đề thi Bài giảng Bài tập

Giới thiệu, nội dung môn học

Môn học cung cấp cho các sinh viên các khái niệm căn bản và kiến thức trong lĩnh vực xử lý tín hiệu số như tín hiệu tương tự, tín hiệu số, khoảng tần số của chúng và mối quan hệ giữa chúng. Ngoài ra, môn học giới thiệu một số cách nhìn khác nhau về tín hiệu và hệ thống trên miền thời gian, miền Z, miền tần số và mối quan hệ giữa chúng. Đặc biệt, chú trọng việc hiện thực các hệ thống và xử lý tín hiệu bằng phương pháp số. Phần thực hành giúp sinh viên củng cố lại kiến thức lý thuyết đã được học. Sinh viên được hướng dẫn sử dụng phần mềm SciLab để mô phỏng, biểu diễn và phân tích tín hiệu và phân tích hệ thống dùng trong xử lý tín hiệu số. Nội dung Chương 1: Introduction to Digital Signal Processing 1.1- Introduction 1.2- Basic components of DSP systems 1.3- Advantages of DSP to Analog Signal Processing (ASP) 1.4- Discrete time signals. 1.5- Discrete time systems. Problems and Simulations Chương 2: Sampling and Reconstruction 2.1. Sampling theorem and distortion 2.2. Quantization error 2.3. Spectra of sampled signals 2.4. Analog reconstruction 2.5. Oversampling technique to reduce quantization bits. 2.6. Noise Shaping technique to reduce quantization bits. Problems and Simulations Chương 3: Analysis of linear time invariant systems (LTI) 3.1. General features of LTI systems 3.2. Linear characteristic of systems 3.3. Time invariant characteristic of systems 3.4. Differential equations and Convolution Problems and Simulations Chương 4: Z-transform and its applications to the analysis of linear systems 4.1. Z-transform 4.2. Properties of the Z-transform. 4.3. Region of Convergence and Stability 4.4. Z-transform of some specialized functions. 4.5. Inverse Z-Transform 4.6. Analysis of LTI systems in the Z-domain and the Fourier –domian. 4.7. Representation of frequency response of LTI systems using pole/zero pattern of Z-transform. Problems and Simulations Chương 5: Fourier transform 5.1. Discrete time Fourier transform (DTFT) 5.2. Discrete Fourier transform (DFT) 5.3. Fast Fourier transform (FFT) Problems and Simulations Chương 6: Finite Impulse Response (FIR) and Convolution. 6.1 Convolution 6.2 LTI form. 6.3 Direct form. 6.4 Matrix form. 6.5 Flip-slide form. 6.6 Transient and Steady state behavior. 6.7 Convolution of infinite sequence. 6.8 Overlap-Add block convolution method. Problems and Simulations Chương 7: Digital filter realization 7.1. Direct forms. 7.2. Canonical form. 7.3. Cascade form. 7.4. Cascade to canonical forms. 7.5. Hardware realizations and Circular buffers. 7.6. Quantization effects in digital filters. Problems and Simulations Chương 8: FIR and IIR filter designs. 8.1 FIR filter designs * Window methods: Rectangular, Hamming, and Kaiser Windows. * Frequency sampling method. * Other FIR designs. 8.2. IIR filter designs. * Bilinear transformation. * Lowpass filter and Highpass filter designs. * High order filters. Problems and Simulations

Kết quả cần đạt được

Diễn giải các khái niệm về tín hiệu và hệ thống, nguyên lý xử lý tín hiệu số L.O.1.1 – Phân loại tín hiệu và hệ thống L.O.1.2 – Mô tả lý thuyết lấy mẫu của tín hiệu theo thời gian L.O.1.3 – Biểu diễn tín hiệu và hệ thống trên miền thời gian L.O.1.4 – Phân tích tín hiệu và hệ thống LTI Mô tả khái niệm, đặc tính và công dụng của phép biến đổi Z L.O.2.1 – Biểu diễn tín hiệu và hệ thống trong miền Z L.O.2.2 – Ứng dụng biến đổi Z trong xử lý tín hiệu số Phân tích tín hiệu và hệ thống trên miền tần số L.O.3.1 – Biểu diễn tín hiệu và hệ thống trên miền tần số L.O.3.2 – Diễn giải phép biến đổi Fourier rời rạc L.O.3.3 – Ứng dụng giải thuật của phép biến đổi Fourier nhanh Thiết kế và hiện thực bộ lọc số Sử dụng phần mềm SciLab để biểu diễn và phân tích tín hiệu và hệ thống LTI

Tài liệu tham khảo

[1] Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, and Applications (4th Edition), John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis, Prentice Hall. Sách tham khảo: [2] Lecture Notes, TS. Đinh Đức Anh Vũ, 2006. [3] Digital Signal Processing: A Computer-Based Approach (2nd Edition), Sanjit K. Mitra, McGraw-Hill.[1]J.Proakis,D.Manolakis,”Introduction to Digital Signal Processing”, Macmillan Publishing Company, 1989, ISBN 0-02-946253-3. [2]S J.Orfanidis,”Introduction to Signal Processing”, Prentice –Hall Publisher 1996, ISBN 0-13-209172-0. [3]Maurice Bellanger,”Digital Processing of Signal: Theory and Practice”, John Wiley & Son Ltd 1989, ISBN 0471 921017. [4]Athanasios Papoulis,”Signal Analysis”, McGraw-Hill, Inc., 1977, ISBN 0-07-066468-4. [5]E.C.Ifeachor, B.W.Jervis, “Digital Signal Processing-A Practical Approach”, Addition-Wesley Pulishers Ltd, 1993, ISBN 0-201-54413-X.