4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

Σχετικά έγγραφα
Υπολογίζουμε εύκολα τον αντίστροφο Μετασχηματισμό Fourier μιας συνάρτησης χωρίς να καταφεύγουμε στην εξίσωση ανάλυσης.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

Όταν θα έχουµε τελειώσει το Κεφάλαιο αυτό θα µπορούµε να:

Τι είναι σήµα; Σεραφείµ Καραµπογιάς

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 10: Γραμμικά Φίλτρα. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

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

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

Τι είναι σήµα; Ωςσήµαορίζεταιέναφυσικόµέγεθοςτοοποίοµεταβάλλεταισεσχέσηµετοχρόνοή το χώρο ή µε οποιαδήποτε άλλη ανεξάρτητη µεταβλητή ή µεταβλητές.

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Τι είναι σήμα; Παραδείγματα: Σήμα ομιλίας. Σήμα εικόνας. Σεισμικά σήματα. Ιατρικά σήματα

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ LAPLACE

Εισαγωγή. Ακουστικό. Μικρόφωνο

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

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

( s ) Παραγώγιση στο χρόνο. Ολοκλήρωση στο χρόνο. Θεώρηµα αρχικής και τελικής τιµής Ο ΜΟΝΟΠΛΕΥΡΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ LAPLACE. Σεραφείµ Καραµπογιάς

Θέματα Εξετάσεων Ιουνίου 2003 στο μάθημα Σήματα και Συστήματα και Λύσεις

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

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

Προηγµένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Επομένως το εύρος ζώνης του διαμορφωμένου σήματος είναι 2.

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

Συναρτήσεις Συσχέτισης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-215: Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς ιδάσκοντες : Γ. Στυλιανού, Γ.

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

ΣΕΙΡΕΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ FOURIER. e ω. Το βασικό πρόβλημα στις σειρές Fourier είναι ο υπολογισμός των συντελεστών c

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

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

ΘΕΩΡΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Μετασχηµατισµός Laplace. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Z. χρόνου και εξηγήσουµε έννοιες όπως περιοχή σύγκλισης, πόλος και µηδενικό.

. Σήματα και Συστήματα

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Εισαγωγή στην Ανάλυση και Προσοµοίωση Δυναµικών Συστηµάτων

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών. Σήματα. και. Συστήματα

Βασικά Στοιχεία Αναλογικών Ηλεκτρονικών

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Ιατρικά Ηλεκτρονικά. Χρήσιμοι Σύνδεσμοι. ΙΑΤΡΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ - ΔΙΑΛΕΞΗ 5α. Σημειώσεις μαθήματος: E mail:

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

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

y[n] ay[n 1] = x[n] + βx[n 1] (6)

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Μετασχηµατισµός Ζ (z-tranform)

ΑΝΑΠΤΥΓΜA -ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ

, του συστήµατος. αλλιώς έχουµε. 10π 15π

x(t) = 4 cos(2π600t π/3) + 2 cos(2π900t + π/8) + cos(2π1200t) (3)

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

x(t) = 4 cos(2π400t π/3) + 2 cos(2π900t + π/8) + cos(2π1200t) h(t) = 2000sinc(2000t) = h(t) = 2000sinc(2000t) H(f) = rect

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

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο. Μετασχηματισμός FOURIER Διακριτού Χρόνου DTFT

ΕΝΟΤΗΤΑ 12: ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ BODE

Εισαγωγή στην Ανάλυση και Προσοµοίωση Δυναµικών Συστηµάτων

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Ο ΑΜΦΙΠΛΕΥΡΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Z

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

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

Πιθανότητες & Τυχαία Σήματα. Διγαλάκης Βασίλης

7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ z

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

Ι ΑΝΙΚΟ ΦΙΛΤΡΟ ΒΑΣΙΚΗΣ ΖΩΝΗΣ - ΚΑΤΩΠΕΡΑΤΟ ΦΙΛΤΡΟ. ω > ω. ω c Ζώνη διέλευσης. Σεραφείµ Καραµπογιάς. όπουω c είναιησυχνότητααποκοπής.

ορίσουμε το Μετασχηματισμό Laplace (ML) και το Μονόπλευρο Μετασχηματισμό Laplace (MML) και να περιγράψουμε τις βασικές διαφορές τους.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο. Μετασχηματισμός FOURIER Διακριτού Χρόνου DTFT. (Discrete Time Fourier Transform) ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Σ. ΦΩΤΟΠΟΥΛΟΣ ΔΠΜΣ 1/ 45

Ο μετασχηματισμός z αντιστοιχεί στην ακολουθία συνάρτηση: Xz ()

Ανάλυση ΓΧΑ Συστημάτων

Σήματα και Συστήματα

x(t) = 4 cos(2π600t π/3) + 2 sin(2π900t + π/4) + sin(2π1200t) (1) w(t) = y(t)z(t) = 2δ(t + 1) (2) (2 sin(2π900t + π/4) t= 1 + sin(2π1200t) )

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

stopband Passband stopband H L H ( e h L (n) = 1 π = 1 h L (n) = sin ω cn

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

Εισαγωγή στην Ανάλυση και Προσοµοίωση Δυναµικών Συστηµάτων

Μετασχηµατισµός FOURIER ιακριτού Χρόνου - DTFT. Οκτώβριος 2005 ΨΕΣ 1

Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµάτων. ηµήτριος Βαρσάµης Καθηγητής Εφαρµογών

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 6: Ανάλυση Σημάτων σε Ανάπτυγμα Σειράς Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

A 1 y 1 (t) + A 2 y 2 (t)

P x = X k 2 (2) = = p = 78% (5)

H ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ. στις τηλεπικοινωνίες

Κεφάλαιο 4. Απόκριση συχνότητας

( t) όπου το * αντιστοιχεί σε συνέλιξη και. (t 2) * x 2

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Aνάλυση Σήματος. 2 η Σειρά Ασκήσεων Θεόδωρος Αλεξόπουλος

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών

1. Τριγωνοµετρικές ταυτότητες.

ΛΥΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟ ΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ 2004., η οποία όµως µπορεί να γραφεί µε την παρακάτω µορφή: 1 e

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών. στο χώρο της συχνότητας

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

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο. Μετασχηματισμός FOURIER Διακριτού Χρόνου DTFT. (Discrete Time Fourier Transform) ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Σ. ΦΩΤΟΠΟΥΛΟΣ ΔΠΜΣ 1 / 55

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 3, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Ανάλυση Επικοινωνιακών Σημάτων κατά Fourier

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Ο ΑΜΦΙΠΛΕΥΡΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Z

Σχήµα 1: Χρήση ψηφιακών φίλτρων για επεξεργασία σηµάτων συνεχούς χρόνου

Transcript:

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER Υπολογίζουµε εύκολα τον αντίστροφο Μετασχηµατισµό Fourier µιας συνάρτησης χωρίς να καταφεύγουµε στην εξίσωση ανάλυσης. Υπολογίζουµε εύκολα την απόκριση συχνότητας ενός ΓΧΑ συστήµατος από τη διαφορική εξίσωση η οποία συνδέει την είσοδο και την έξοδο του συστήµατος. Υπολογίζουµε την έξοδο ενός ΓΧΑ συστήµατος του οποίου έχουµε προσδιορίσει, µε τη βοήθεια του θεωρήµατος της συνέλιξης, τον Μετασχηµατισµό Fourier της. Εξηγήσουµε έννοιες όπως ιδανικό κατωπερατό φίλτρο, χρονική σταθερά, ζώνη και συχνότητα. Περιγράψουµε τι είναι διαγράµµατα Bode και εξηγήσουµε έννοιες όπως decibel και σηµείο -3dB. ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Ένα γραµµικό χρονικά αναλλοίωτο σύστηµα περιγράφεται πλήρως από την κρουστική του απόκριση h(t). Το σήµα εισόδου, x(t), και το σήµα εξόδου, y(t), ενός ΓΧΑ συστήµατος συνδέονται µε το ολοκλήρωµα της συνέλιξης. Τα σήµατα εισόδου-εξόδου συσχετίζονται µε τη διαφορική εξίσωσης. Το θεώρηµα της Συνέλιξης.

Παρατηρούµε ότι η απόκριση συχνότητας H(ω) µπορεί να βρεθεί, ως πηλίκο των µετασχηµατισµών Fourier εξόδου-εισόδου. Και µε τη βοήθεια της έχουµε Παρατηρούµε ότι η απόκριση συχνότητας H(ω), ενός ΓΧΑ συστήµατος είναι µία ρητή συνάρτηση, δηλαδή, µπορεί να εκφραστεί ως λόγος δύο πολυωνύµων της µεταβλητής ( jω). Σηµειώνεται επίσης στον υπολογισµό της H(ω) ενός συστήµατος δεν υπεισέρχονται οι αρχικές συνθήκες στις οποίες βρίσκεται πιθανόν το σύστηµα. 3 Σύστηµα πρώτης τάξεως Να υπολογιστεί η απόκριση συχνότητας και η κρουστική απόκριση του ΓΧΑ συστήµατος πρώτης τάξεως το οποίο χαρακτηρίζεται από τη διαφορική εξίσωση: Απάντηση Η παράµετρος τ ονοµάζεται χρονική σταθερά. 4

Να υπολογιστεί η απόκριση συχνότητας και η κρουστική απόκριση του ΓΧΑ συστήµατος δεύτερης τάξεως το οποίο χαρακτηρίζεται από τη διαφορική εξίσωση: Απάντηση 5 Ανάπτυξη ρητής συνάρτησης σε απλά κλάσµατα Οι σταθερές c και c υπολογίζονται από τις και Υπενθυµίζεται και το ζευγάρι µετασχηµατισµού Fourier 6 3

Να υπολογιστεί η έξοδος του συστήµατος του ΓΧΑ συστήµατος δεύτερης τάξεως το οποίο χαρακτηρίζεται από τη διαφορική εξίσωση: Απάντηση 7 Ανάπτυξη ρητής συνάρτησης σε απλά κλάσµατα Οι σταθερές c και c υπολογίζονται όπως και προηγουµένως από τις και ενώ η σταθερά c υπολογίζεται από την Από το ζευγάρι µετασχηµατισµού Fourier παραγώγισης στο πεδίο συχνότητας έχουµε µε τη βοήθεια της 8 4

Προσδιορισµός συστήµατος από την είσοδό του και έξοδό του Η έξοδος ενός ΓΧΑ συστήµατος σε σήµα εισόδου είναι Να βρεθεί η απόκριση συχνότητας του συστήµατος και η κρουστική απόκριση. Απάντηση Η απόκριση συχνότητας του συστήµατος είναι Η κρουστική απόκριση του συστήµατος είναι Σηµειώνεται ότι όταν το σήµα εισόδου είναι σήµα µίας συχνότητας θα πρέπει και το σήµα εξόδου να είναι σήµα της ίδιας συχνότητας και στην περίπτωση αυτή προσδιορίζεται µόνο η τιµή της απόκρισης συχνότητας στη συχνότητα του σήµατος εισόδου. 9 Να υπολογιστεί η απόκριση του συστήµατος πρώτης τάξεως όταν η είσοδος είναι η συνάρτηση µοναδιαίου βήµατος. Το σύστηµα πρώτης τάξης έχει κρουστική απόκριση απόκριση συχνότητας h (t) = be a t u (t) και Απάντηση Y (ω) = b a y (t) = jω b a jω +a ( b b a a e a t ) u (t) 5

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ BODE Ο MF του σήµατος εξόδου ενός ΓΧΑ συστήµατος δίνεται από Όπου H(ω) είναι η απόκριση πλάτους και argη(ω) η απόκριση φάσης του συστήµατος και X(ω) ο MF του σήµατος εισόδου. Για να πετύχουµε ανάλογη συµπεριφορά για το µέτρο, λογαριθµίζουµε την εξίσωση Y ( ω) = H ( ω) X ( ω) Χρησιµοποιούµε λογαριθµική κλίµακα για τη συχνότητα, και ως µονάδα µέτρου το decibel (db). Η κλίµακα των db βασίζεται στην αντιστοιχία Τα διαγράµµατα Bode συστήµατος πρώτης τάξεως. log H(ω) - -4 3dB -6 argh(ω) 6

ΙΔΑΝΙΚΟ ΦΙΛΤΡΟ ΒΑΣΙΚΗΣ ΖΩΝΗΣ - ΚΑΤΩΠΕΡΑΤΟ ΦΙΛΤΡΟ όπου ω c είναι η συχνότητα. Η επίδραση του φίλτρου σε ένα σήµα εισόδου, µε φασµατικό περιεχόµενο εντοπισµένο στη ζώνη, είναι µια χρονική καθυστέρηση t. 3 Ολίσθηση στο χρόνο για κάθε πραγµατικό αριθµό 4 7

Η κρουστική απόκριση του ιδανικού κατωπερατού φιλτρού 5 Ιδανικά φίλτρα Ιδανικό βαθυπερατό φίλτρο Ιδανικό υψιπερατό φίλτρο Ιδανικό ζωνοπερατό φίλτρο Ιδανικό ζωνοφρακτικό φίλτρο 6 8

Πραγµατικά φίλτρα LPF HPF Πραγµατικό βαθυπερατό φίλτρο Πραγµατικό υψιπερατό φίλτρο ΒPF ΒRF Πραγµατικό ζωνοπερατό φίλτρο Πραγµατικό ζωνοφρακτικό φίλτρο 7 Πλάτος 4 3 - - -3-4 Σήµα εισόδου 3 4 5 6 7-3 Χρόνος x Πάτος 3 Φάσµα του σήµατος εισόδου.5.5.5 4 6 Συχνότητα 8 8 9

Σήµα και θόρυβος 3 Φάσµα του Σήµατος + Θορύβου Πλάτος 5 Πλάτος.5.5-5.5-3 4 5 6 7 x -3 Χρόνος 9 4 6 8 Συχνότητα Πλάτος - - Το Σήµα εξόδου του φίλτρου 3 4 5 6 7 x -3 Χρόνος Πλάτος Το φάσµα του Σήµατος εξόδου του φίλτρου.8.6.4..8.6.4. 4 6 8 Συχνότητα

6 4 4 Το Σήµα εξόδου του φίλτρου Το φάσµα του Σήµατος εξόδου του φίλτρου 3 Πλάτος Πλάτος.5 - - -3-4 3 4 5 6 7 x -3 Χρόνος.5 4 6 Συχνότητα 8 Από το Παράδειγµα 3.6 έχουµε Να βρεθεί η τριγωνοµετρική σειρά της τάσης υ(t) είναι Παρατηρούµε ότι η τάση εισόδου υ(t) είναι ένα περιοδικό σήµα µε ω = π/τ =. Το ανάπτυγµα σε σειρά Fourier της τάσης εισόδου είναι

Άσκηση 4.5 Η τάση εισόδου είναι ένα περιοδικό σήµα µε. Το ανάπτυγµα σε σειρά Fourier της τάσης εισόδου είναι Επειδή η συχνότητα του ιδανικού κατωπερατού φίλτρου είναι, από το ιδανικό κατωπερατό φίλτρο διέρχονται µόνο οι δύο πρώτοι όροι, µε χρονική καθυστέρηση. Έτσι η έξοδος του φίλτρου είναι 3 Άσκηση 4.7 Ο ΜF του σήµατος εισόδου και το µέτρο του µετασχηµατισµού είναι και Η ολική ενέργεια του σήµατος εισόδου είναι Η ενέργεια του σήµατος εισόδου µπορεί να υπολογιστεί και στο πεδίο των συχνοτήτων 4

Ο µετασχηµατισµός Fourier του σήµατος εξόδου είναι και η ολική ενέργεια του σήµατος εξόδου είναι Επειδή η ενέργεια του σήµατος εξόδου πρέπει να είναι ίση µε τη µισή της ενέργειας του σήµατος εισόδου, έχουµε την εξίσωση απ όπου προκύπτει 5 Άσκηση 4.6 Η τάση εισόδου είναι ένα περιοδικό σήµα µε. Το ανάπτυγµα σε σειρά Fourier της τάσης εισόδου είναι Στο Παράδειγµα 4. έχουµε υπολογίσει την απόκριση συχνότητας του συστήµατος πρώτης τάξης 6 3

Αν η είσοδος του συστήµατος είναι η αρµονική συνιστώσα τότε η έξοδος του συστήµατος είναι y (t) = H () 4 V π cos [ t + argh () ] = 4 V π cos [ t 4 π ] Με όµοιο τρόπο υπολογίζουµε την απόκριση για κάθε αρµονική συνιστώσα,, του σήµατος εισόδου και χρησιµοποιώντας την ιδιότητα της γραµµικότητας υπολογίζουµε την έξοδο του συστήµατος y ( t) = 4V π cos ( t 4 π ) 3 cos 3t tan 3 [ ( )] + 7 Άσκηση Γραµµικό χρονικά αναλλοιώτο σύστηµα έχει κρουστική απόκριση h(t) = e b t u(t) Όταν το σήµα εισόδου είναι x(t) = e a t u(t) να βρεθούν α) η φασµατική πυκνότητα β) η συνάρτηση αυτοσυσχέτισης και γ) η ενέργεια του σήµατος εξόδου. Απάντηση α) Η φασµατική πυκνότητα του σήµατος εξόδου είναι β) Η συνάρτηση αυτοσυσχέτισης του σήµατος εξόδου είναι γ) Η ενέργεια του σήµατος εξόδου είναι 8 4

Να βρεθεί η κρουστική απόκριση και η απόκριση συχνότητας του συστήµατος. Σύστηµα ολοκλήρωσης Σύστηµα καθυστέρησης κατά τ Περιγραφή του συστήµατος στο πεδίο του χρόνου. Περιγραφή του συστήµατος στο πεδίο συχνότητας. jω τ e H total (ω) = jω τ = jω ω e e jω τ e jω τ j ( ) = ω sinω τ e jω τ = τ sin ω τ ω τ e jω τ 9 5