Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Σχετικά έγγραφα
Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Επικοινωνίες στη Ναυτιλία

Στοχαστικές Ανελίξεις (1) Αγγελική Αλεξίου

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Εισαγωγή στα Σήµατα Εισαγωγή στα Συστήµατα Ανάπτυγµα - Μετασχηµατισµός Fourier Μετασχηµατισµός Z

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 1: Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Δομή της παρουσίασης

2. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Γενικά τι είναι σύστηµα - Ορισµός. Τρόποι σύνδεσης συστηµάτων.

ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. Κεφάλαιο 7-8 : Συστήματα Δειγματοληψία Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 2: Στοιχειώδη Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. Κεφάλαιο 4 : Σήματα Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. Κεφάλαιο 4 : Σήματα Διάλεξη: Κώστας Μαλιάτσος Χρήστος Ξενάκης, Κώστας Μαλιάτσος. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Δυναμική Μηχανών I. Επίλυση Προβλημάτων Αρχικών Συνθηκών σε Συνήθεις. Διαφορικές Εξισώσεις με Σταθερούς Συντελεστές

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

ΑΝΑΠΤΥΓΜA - ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ. Περιγράψουµε τον τρόπο ανάπτυξης σε σειρά Fourier ενός περιοδικού αναλογικού σήµατος.

ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Καθηγητής Τσιριγώτης Γεώργιος

Παράδειγµα ενός ηλεκτρικού συστήµατος

Δομή της παρουσίασης

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 3: Εισαγωγή στα Συστήματα. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 9: Μελέτη ΓΧΑ Συστημάτων με τον Μετασχηματισμό Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Σεραφείµ Καραµπογιάς ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Σήματα και Συστήματα

Ανάλυση Κυκλωμάτων. Φώτης Πλέσσας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών

Σήματα και Συστήματα. Νόκας Γιώργος

1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΗΜΑΤΑ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 7: Μετασχηματισμός Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Εισαγωγή στην Επεξεργασία Σήματος. Νόκας Γιώργος

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Στο Κεφάλαιο 9 παρουσιάζεται μια εισαγωγή στις ψηφιακές ζωνοπερατές επικοινωνίες.

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 2.2: Ανάλυση Fourier (Συνέχεια) Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 2.1: Ανάλυση Fourier. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ενότητα 3: ΣΥΝΕΛΙΞΗ

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Ακαδημαϊκό Έτος Παρουσίαση Νο. 2. Δισδιάστατα Σήματα και Συστήματα #1

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Σήματα και Συστήματα ΙΙ

Γιατί Διαμόρφωση; Μια κεραία για να είναι αποτελεσματική πρέπει να είναι περί το 1/10 του μήκους κύματος

ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ

() min. xt δεν έχει μετασχηματισμό LAPLACE () () () Αν Λ= το σήμα ( ) Αν Λ, έστω σ. Το σύνολο μιγαδικών αριθμών. s Q το ολοκλήρωμα (1) υπάρχει.

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

Στοχαστικά Σήματα και Τηλεπικοινωνιές

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ, ΔΙΚΤΥΑ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 2 η : Δισδιάστατα Σήματα & Συστήματα Μέρος 1

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 5: Ψηφιακή Μετάδοση Αναλογικών Σημάτων. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών Σημάτων. Διάλεξη 20: Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier (Discrete Fourier Transform DFT)

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 5: Γραφική Μέθοδος Υπολογισμού του Συνελικτικού Ολοκληρώματος. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας. Ακαδημαϊκό Έτος Παρουσίαση Νο. 2. Δισδιάστατα Σήματα και Συστήματα #1

x[n] = e u[n 1] 4 x[n] = u[n 1] 4 X(z) = z 1 H(z) = (1 0.5z 1 )(1 + 4z 2 ) z 2 (βʹ) H(z) = H min (z)h lin (z) 4 z 1 1 z 1 (z 1 4 )(z 1) (1)

Γενική εικόνα τι είναι σήµα - Ορισµός. Ταξινόµηση σηµάτων. Βασικές ιδιότητες σηµάτων. Μετατροπές σήµατος ως προς το χρόνο. Στοιχειώδη σήµατα.

11.1. Αναπαράσταση του ψηφιακού σήματος πληροφορίας m(t)

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ FOURIER

Ο Μετασχηματισμός Ζ. Ανάλυση συστημάτων με το μετασχηματισμό Ζ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 13: Μελέτη ΓΧΑ Συστημάτων με τον Μετασχηματισμό Laplace. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Περιεχόµενα διαλέξεων 2ης εβδοµάδας

Πιθανότητες & Τυχαία Σήματα. Διγαλάκης Βασίλης

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

x(t) ax 1 (t) y(t) = 1 ax 1 (t) = (1/a)y 1(t) x(t t 0 ) y(t t 0 ) =

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

To σήμα πληροφορίας m(t) πρέπει να είναι μονοπολικό (uni-polar) ΝRZ σήμα της μορφής: 0 ---> 0 Volts (11.1) 1 ---> +U Volts

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΘΕΜΑ 2 1. Υπολογίστε την σχέση των δύο αντιστάσεων, ώστε η συνάρτηση V

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 8: Ιδιότητες του Μετασχηματισμού Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Μοντέλο συστήματος αποδιαμόρφωσης παρουσία θορύβου

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Επεξεργασία Στοχαστικών Σημάτων

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Διαμόρφωση Παλμών. Pulse Modulation

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

x(t) 2 = e 2 t = e 2t, t > 0

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Transcript:

+ Διδάσκων: Δρ. Κ. Δεμέστιχας Συστήματα Επικοινωνιών Ι Τηλεπικοινωνιακά Σήματα και Συστήματα

+ Περιεχόμενα 2 n Εισαγωγή n Εφαρμογές συστημάτων επικοινωνίας n Μοντέλο τηλεπικοινωνιακού συστήματος n Σήματα n Διάκριση σημάτων n Χρήσιμα στοιχειώδη σήματα n Συστήματα n Ταξινόμηση συστημάτων n Διασύνδεση συστημάτων n Γραμμικά χρονικά αμετάβλητα συστήματα

+ Βιβλιογραφία 3 n Simon Haykin, Συστήματα Επικοινωνίας, εκδόσεις Παπασωτηρίου, 1995, Αθήνα. n Φ. Κωνσταντίνου, Χ. Καψάλης και Π. Κωττής, «Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες», εκδόσεις Παπασωτηρίου, 1995, Αθήνα. n Proakis J. and Salehi M., Communication Systems Engineering, 2 nd Edition, Prentice Hall, 2002, New Jersey. n Ιστοσελίδα του μαθήματος: n https://eclass.uowm.gr/courses/icte291/

+ Εισαγωγή 4

+ Σύστημα επικοινωνίας 5 n Επικοινωνία: μετάδοση πληροφορίας από ένα σημείο σε ένα άλλο μέσω μιας ακολουθίας διαδικασιών n Τηλεπικοινωνιακό σύστημα: μετάδοση σημάτων που φέρουν πληροφορία από μια πηγή σε έναν προορισμό

+ Ιστορική αναδρομή 6 n Τηλέγραφος n Ράδιο πομπός/δέκτης n Τηλέφωνο n Ηλεκτρονική (ψηφιακή σχεδίαση) n Τηλεόραση n Ψηφιακές επικοινωνίες n Δίκτυα υπολογιστών n Δορυφορικές επικοινωνίες n Οπτικές επικοινωνίες

+ Εφαρμογές συστημάτων επικοινωνίας 7 n Ραδιοεπικοινωνία n Επίγεια εκπομπή ραδιοφωνικού και τηλεοπτικού σήματος n Δορυφορικές επικοινωνίες n Επίγειες ασύρματες επικοινωνίες Κινητές επικοινωνίες

+ Εφαρμογές συστημάτων επικοινωνίας 8 n Δίκτυα επικοινωνιών n Τηλεφωνικά δίκτυα Routers n Δίκτυα δεδομένων και Διαδίκτυο n Ψηφιακή αποθήκευση δεδομένων Boundary of subnet Hosts Layer End-user X End-user Y 7 Application Layer 7 protocol Application 6 Presentation Layer 6 protocol Presentation 5 Session Layer 5 protocol Session 4 Transport Layer 4 protocol Transport 3 Layer 3 protocol Layer 3 protocol Network Network Network 2 Data link control Layer 2 protocol DLC DLC Layer 2 protocol Data link control 1 Physical Physical Physical Physical Physical link Physical link

+ Τηλεπικοινωνιακό Σύστημα (1/4) 9 n Πομπός n Επεξεργασία Σήματος n Διαμόρφωση: μετατροπή σε μορφή κατάλληλη για τη μετάδοση μέσω του διαύλου n Σήμα πληροφορίας m(t): έξοδος της πηγής πληροφορίας n αναλογική ή ψηφιακή μορφή n αντιπροσωπεύει φωνή, εικόνα, ήχο,... n φασματικό περιεχόμενο συγκεντρωμένο γύρω από τη μηδενική συχνότητα: σήμα βασικής ζώνης

+ Τηλεπικοινωνιακό Σύστημα (2/4) 10 n Δίαυλος: μέσο μετάδοσης της πληροφορίας n ελεύθερος χώρος (τηλεόραση, ραδιόφωνο) n γραμμή μεταφοράς (τηλεφωνία, DSL) n οπτική ίνα n Παραμόρφωση του μεταδιδόμενου σήματος κατά τη διάδοση μέσω διαύλου λόγω: n μη γραμμικοτήτων/ατελειών στην απόκριση συχνότητας του διαύλου n θορύβου n παρεμβολών n Αποτέλεσμα: στο δέκτη φτάνει ένα αλλοιωμένο αντίγραφο r(t) του εκπεμπόμενου σήματος s(t)

+ Τηλεπικοινωνιακό Σύστημα (3/4) 11 n Δέκτης: σκοπός του η αναδημιουργία του αρχικού σήματος πληροφορίας που εξέπεμψε ο πομπός n Αποδιαμόρφωση: αντίστροφη της διαμόρφωσης διαδικασία n Λόγω της παραμόρφωσης από το δίαυλο το αρχικό σήμα δεν μπορεί να αναδημιουργηθεί με απόλυτη ακρίβεια (m# t )

+ Τηλεπικοινωνιακό Σύστημα (4/4) 12 n Επικοινωνιακοί πόροι n Εύρος ζώνης διαύλου n Ισχύς εκπομπής n Τηλεπικοινωνιακοί δίαυλοι n περιορισμένου εύρους ζώνης (π.χ. τηλεφωνικό κύκλωμα, κύκλωμα τηλεόρασης) n περιορισμένης ισχύος (π.χ. επίγειος ασύρματος δίαυλος, δορυφορικός δίαυλος) n Στόχος της σχεδίασης ενός τηλεπικοινωνιακού συστήματος: Η αποτελεσματικότερη χρήση των πόρων

+ Θεωρίες που βρίσκουν εφαρμογή 13 στα Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα n Θεωρία διαμόρφωσης (modulation) n Ανάλυση Fourier n Θεωρία εντοπισμού σήματος (φώραση) n Θεωρία πιθανοτήτων και στοχαστικών διαδικασιών

+ Σήματα 14

+ Διάκριση σημάτων (1/4) 15 n Σήμα: μια μονοσήμαντη συνάρτηση του χρόνου που μεταφέρει πληροφορία n Ντετερμινιστικά vs. Τυχαία Σήματα n n Ντετερμινιστικό σήμα: δεν υπάρχει καμία αβεβαιότητα όσον αφορά την τιμή του σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή παριστάνονται επακριβώς με κάποια μαθηματική έκφραση της μορφής x = f(t) Τυχαίο σήμα: υπάρχει αβεβαιότητα σχετικά με την τιμή τους σε κάποια χρονική στιγμή (περιγράφονται με τη βοήθεια πιθανοτήτων και στοχαστικών μέτρων) n Περιοδικά vs. Απεριοδικά Σήματα n n Περιοδικό σήμα: παρουσιάζει περιοδικότητα ως προς το χρόνο, δηλαδή ισχύει: x t = x t + T + (για κάθε t) όπου t ο χρόνος και T + μια σταθερά. Η μικρότερη τιμή της T + που ικανοποιεί τη συνθήκη καλείται περίοδος του σήματος Μη περιοδικό σήμα: το σήμα για το οποίο δεν υπάρχει τιμή T + που να ικανοποιεί τη συνθήκη x t = x t + T +

+ Διάκριση σημάτων (2/4) 16 n Ενεργειακά σήματα vs. Σήματα Ισχύος Στα ηλεκτρικά συστήματα, ένα σήμα μπορεί να παριστάνει: n Τάση v(t) ή n Ρεύμα i(t) Η στιγμιαία ισχύς που καταναλώνεται σε μια συνάρτηση R είναι: p t = -(.) / = i(t) 3 R (Watts) 0 p t = v(t) 3 = i(t) 3 (κανονικοποίηση με R=1Ω) Αντίστοιχα, η ενέργεια που καταναλώνεται σε μοναδιαία αντίσταση στο διάστημα (t 1, t 2 ) είναι: και η µέση ισχύς:. / E = x(t) 3 dt (Joules). 8 P = 1 H t 3 t G. 8. / x(t) 3 dt

+ Διάκριση σημάτων (3/4) 17 n Ενεργειακό καλείται το σήμα x(t) αν και μόνο αν για (t 1, t 2 ) à (, + ) η ολική ενέργεια Ε παραμένει πεπερασμένη και μη μηδενική n Σήμα ισχύος καλείται το σήμα x(t) αν και μόνο αν για (t 1, t 2 ) à (, + ) η μέση ισχύς P παραμένει πεπερασμένη και μη μηδενική n Η ταξινόμηση αυτή είναι αμοιβαία αποκλειστική n ένα ενεργειακό σήμα έχει μηδενική μέση ισχύ n και άρα δεν μπορεί να είναι σήμα ισχύος n ένα σήμα ισχύος έχει άπειρη ενέργεια n και άρα δεν μπορεί να είναι σήμα ενέργειας

+ Διάκριση σημάτων (4/4) 18 n Αναλογικά Σήματα vs. Σήματα διακριτού χρόνου n Αναλογικό σήμα: συνεχής συνάρτηση του χρόνου (με συνεχές πλάτος) n Σήμα διακριτού χρόνου: ορίζεται μόνο σε διακριτές χρονικές στιγμές (0, ±Τ M, ± 2Τ M, ± 3Τ M, ) n Ψηφιακά σήματα: ειδική περίπτωση των σημάτων διακριτού χρόνου, όπου ισχύει επιπρόσθετα ότι οι τιμές του είναι όλες: n κβαντισμένες και n κωδικοποιημένες

+ Η βηματική συνάρτηση 19 και συναφείς συναρτήσεις n Μοναδιαία βηματική συνάρτηση 0, t < 0 u t = R 1, t 0 n Συνάρτηση προσήμου sgn(t) 1, t < 0 sgn(t)= V 0, t = 0 1, t > 0 1-1 t n Συνάρτηση τετραγωνικού παλμού 1, t a p X = R 0, t > a ή p X t = u t + a u(t a) 1 p a (t) -α α t

+ Η μοναδιαία κρουστική συνάρτηση 20 ή συνάρτηση Δέλτα ] n δ(t)= 0 για t 0 και δ t dt = δ t dt = ^] + _ +` 1 n Ιδιότητες ] n ^] x(t)δ t dt = x(0) n δ t = a b(.) a. n δ αt = G δ t X ] n δ(t t + )x(t)dt = x(t + ) ^] ] ^] n x t δ d t dt = 1 d x (d) (0), όπου δ d (t), x d (t), οι n-οστές παράγωγοι των δ(t), x(t) αντίστοιχα δ(t) t

+ Η συνάρτηση δειγματοληψίας, η ακολουθία μοναδιαίου βήματος, η ακολουθία δέλτα 21 n Η συνάρτηση δειγματοληψίας n Sa t = fgh (.). n Η ακολουθία μοναδιαίου βήματος 1, n 0 n u n = j 0, n < 0 n Z n Η ακολουθία δέλτα για k Z n δ dn = δ n k = o 1, n = k 0, n k n κάθε διακριτό σήμα x(n) μπορεί να εκφραστεί ως q] x n = p x k δ(n k) nr^] u(n) 1 2 3 4 δ(n-k) k n n

+ Αρμονικά σήματα & μιγαδικά 22 εκθετικά σήματα διακριτού χρόνου n Αρμονικά σήματα n x t = e t 3uv w.qx = cos 2πf + t + θ) + jsin(2πf + t + θ, T = 1/f 0 n Μιγαδικά εκθετικά σήματα διακριτού χρόνου n x n = e t3uv wd = cos 2πf + n) + jsin(2πf + n n Διαφορές ως προς τα αρμονικά (αναλογικά): n Επειδή η εκθετική συχνότητα f + δεν είναι μοναδική, ορίζουμε την πρωτεύουσα εκθετική συχνότητα f + ως αυτή για την οποία 0 f + 1 n Τα δείγματα ενός περιοδικού αναλογικού σήματος είναι περιοδικά εάν ο ρυθμός δειγματοληψίας είναι τέτοιος ώστε να υπάρχει ακέραιος αριθμός δειγμάτων ανά περίοδο T = 1/f 0 à 1/f 0 = mt s (όπου m ακέραιος)

+ Συστήματα 23

+ Ορισμός συστήματος 24 n Σύστημα: είναι ένας νόμος ο οποίος συνδέει την έξοδο (απόκριση) με την είσοδο (διέγερση του συστήματος) Είσοδος n Σύστημα συνεχούς χρόνου n y t = Γ(x t ) n Σύστημα διακριτού χρόνου n y n = Γ(x n ) Γ(x) Έξοδος

+ Ταξινόμηση συστημάτων (1/4) 25 n Σύστημα χωρίς μνήμη n Η έξοδος εξαρτάται μόνο από την τιμή της εισόδου την ίδια χρονική στιγμή n π.χ. y(t) = 5x 2 (t) + 3x(t) n Σύστημα με μνήμη (δυναμικό σύστημα) n Η έξοδος εξαρτάται και από τις προηγούμενες τιμές της εισόδου n π.χ. y(n) = d r^] α x

+ Ταξινόμηση συστημάτων (2/4) 26 n Αιτιοκρατικό σύστημα n η έξοδος σε κάθε χρονική στιγμή εξαρτάται μόνο από παρούσες ή προηγούμενες τιμές της εισόδου n π.χ. y(t) = 5x 2 (t) + 3x(t) + 2x(t-1) n Μη αιτιοκρατικό σύστημα n η έξοδος σε κάθε χρονική στιγμή εξαρτάται και από μελλοντικές τιμές της εισόδου n π.χ. y(t) = 5x 2 (t+1) + 3x(t+2)

+ Ταξινόμηση συστημάτων (3/4) 27 n Ευσταθές σύστημα n για κάθε απολύτως φραγμένη είσοδο παρουσιάζει επίσης απολύτως φραγμένη έξοδο, δηλαδή για x(t) < k είναι και y(t) < k n π.χ. έξοδος ορισμένη ως γραμμικός συνδυασμός φραγμένων συναρτήσεων n Ασταθές σύστημα n δεν παρουσιάζει φραγμένη έξοδο για κάθε φραγμένη είσοδο. n π.χ. y t = u τ dτ ^] à y t = t για t>0 (u(t) η βηματική συνάρτηση)

+ Ταξινόμηση συστημάτων (4/4) 28 n Χρονικά αμετάβλητο σύστημα n η οποιαδήποτε χρονική ολίσθηση t 0 στο σήμα εισόδου προκαλεί την ίδια χρονική ολίσθηση στο σήμα εξόδου n y t t 0 = Γ(x t t 0 ) n y n n 0 = Γ(x n n 0 ) n π.χ. y n = a x n m n Χρονικά μεταβαλλόμενο σύστημα: αυτό για το οποίο δεν ισχύει η παραπάνω ιδιότητα n π.χ. y t = t 2 x(t)

+ Γραμμικά συστήματα 29 n Γραμμικό σύστημα: είναι εκείνο για το οποίο ισχύει η σχέση n Γ α G x G t + α 3 x 3 t = α G y G t + α 3 y 3 t όπου y G t = Γ x G t, y 3 t = Γ x 3 t n π.χ. y(t) = 5x(t) n Μη γραμμικό σύστημα: αυτό για το οποίο δεν ισχύει η παραπάνω σχέση n π.χ. y(t) = x(t)

+ Διασύνδεση συστημάτων 30 n Σειριακή σύνδεση x 1 (t) x 2 (t) y(t) Γ 1 Γ 2 x 3 t = Γ G x G t και y(t)=γ 3 x 3 t = Γ 3 Γ G x G t n Παράλληλη σύνδεση x(t) Γ 1 Γ 2 + y(t) y(t) = Γ G x t + Γ G x t

+ Γραμμικά χρονικά αμετάβλητα 31 συστήματα (1) n Πολλές διαδικασίες των τηλεπικοινωνιακών συστημάτων είναι δυνατόν να μοντελοποιηθούν με χρήση γραμμικών χρονικά αμετάβλητων συστημάτων n Κρουστική απόκριση n Συστήματα συνεχούς χρόνου n h t = Γ(δ t ) και h t τ = Γ δ t τ n Συστήματα διακριτού χρόνου n h n = Γ(δ n )

+ Γραμμικά χρονικά αμετάβλητα 32 συστήματα (2) n Συνελικτικό ολοκλήρωμα-άθροισμα n Συστήματα συνεχούς χρόνου n Η απόκριση ενός γραμμικού χρονικά αμετάβλητου συστήματος σε κάθε σήμα εισόδου x(t) είναι: y t = q] ^] (* = συνέλιξη) x τ h t τ dτ n Συστήματα διακριτού χρόνου ή αλλιώς y t = x t h(t) n h n k = Γ δ n k και Γ x k δ(n k) = x k Γ δ(n k) = x k h n k, επομένως n y n = Γ x n = Γ q] nr^] x k δ(n k) = q] nr^] x k h(n k)

+ Συνέλιξη 33 n Ιδιότητες n x t h t = h t x t n x t h G t h 3 t = x t h G t h 3 t n x t h G t + h 3 t = x t h G t + x t h 3 t n Οι ιδιότητες αυτές ισχύουν και για σήματα διακριτού χρόνου