HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Σχετικά έγγραφα
HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

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

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Διάλεξη 2. Συστήματα Εξισώσεων Διαφορών ΔιακριτάΣήματαστοΧώροτης Συχνότητας

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

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

1) Να σχεδιαστούν στο matlab οι γραφικές παραστάσεις των παρακάτω ακολουθιών στο διάστημα, χρησιμοποιώντας τις συναρτήσεις delta και step.

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

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

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Ανάλυση ΓΧΑ Συστημάτων

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

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

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

Ανάλυση Κυκλωμάτων. Απόκριση Συχνότητας. Φώτης Πλέσσας

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

Τι είναι σήµα; Σεραφείµ Καραµπογιάς

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

Κεφάλαιο 6 Σχεδιασμός FIR φίλτρων

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

HMY 799 1: Αναγνώριση Συστημάτων

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

Σχήµα 1: Χρήση ψηφιακών φίλτρων για επεξεργασία σηµάτων συνεχούς χρόνου

Παρουσίαση του μαθήματος

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

3. Δίνεται ψηφιακό σύστημα που περιγράφεται από τη σχέση. y[n] = x[n]-2x[n-1] y[n] = x[n]-2x[1-n]

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

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

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

Μεταβατική Ανάλυση - Φάσορες. Κατάστρωση διαφορικών εξισώσεων. Μεταβατική απόκριση. Γενικό μοντέλο. ,, ( ) είναι γνωστές ποσότητες (σταθερές)

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ ΑΣΚΗΣΗ 5

h(t) δ(t+3) ( ) h(t)*δ(t)

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

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών Σημάτων. Διάλεξη 17: Φίλτρα (II)

Κατηγορίες των συστημάτων ανάλογα με τον αριθμό και το είδος των επιτρεπομένων εισόδων και εξόδων.

Σήματα και Συστήματα ΙΙ

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

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 4: Μελέτη των Γραμμικών και Χρονικά Αμετάβλητων Συστημάτων. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Όταν θα έχουµε τελειώσει το Κεφάλαιο αυτό θα µπορούµε να:

ΧΡΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

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

y[n] ay[n 1] = x[n] + βx[n 1] (6)

ΘΕΜΑΤΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (ΚΙΙΙ)

Αντίστροφος Μετασχηματισμός Ζ. Υλοποίηση συστημάτων Διακριτού Χρόνου. Σχεδίαση φίλτρων

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ LAPLACE

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Βασικά Στοιχεία Αναλογικών Ηλεκτρονικών

X(e jω ) = x[n]e jωn (1) x[n] = 1. T s

Θέματα Εξετάσεων Ιουνίου 2003 στο μάθημα Σήματα και Συστήματα και Λύσεις

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών. Σήματα διακριτού χρόνου

HMY 799 1: Αναγνώριση Συστημάτων

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα «Γεωχωρικές Τεχνολογίες» Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Εισηγητής Αναστάσιος Κεσίδης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

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

Κεφάλαιο 6 Σχεδιασμός FIR φίλτρων

6. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ LAPLACE

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Άσκηση 1 η Να εξετάσετε αν τα ακόλουθα σήματα είναι περιοδικά. Στην περίπτωση περιοδικού σήματος, ποια είναι η θεμελιώδης περίοδος; 1 )

Πιθανότητες & Τυχαία Σήματα. Διγαλάκης Βασίλης

10-Μαρτ-2009 ΗΜΥ Παραθύρωση Ψηφιακά φίλτρα

Ιατρικά Ηλεκτρονικά. Δρ. Π. Ασβεστάς Εργαστήριο Επεξεργασίας Ιατρικού Σήματος & Εικόνας Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

Α. ΣΚΟΔΡΑΣ ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 6 ΔΙΑΦΑΝΕΙΑ 1

Τ.Ε.Ι. Λαμίας Τμήμα Ηλεκτρονικής

Διάλεξη 3. Δειγματοληψία και Ανακατασκευή Σημάτων. Δειγματοληψία και Ανακατασκευή Σημάτων. (Κεφ & 4.6,4.8)

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)

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

. Σήματα και Συστήματα

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

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

x[n] x(nt s ) y c x c Discrete Time System D /C Conversion C/D Conversion Conv. From continous to discrete and from discrete to continous x trne

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

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

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

ΑΣΚΗΣΗ-3: Διαφορά φάσης

Επικοινωνίες στη Ναυτιλία

3 η ενότητα ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΕΝΙΣΧΥΤΩΝ

Εφαρμογή στις ψηφιακές επικοινωνίες

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

Φίλτρα διέλευσης: (α) χαμηλών συχνοτήτων (β) υψηλών συχνοτήτων

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Transcript:

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι ΔΙΑΛΕΞΗ #2 Σειρές Fourier και ΓΧΑ Συστήματα Απόκριση Συχνοτήτων και Φιλτράρισμα

Σειρές Fourier: Σειρές Fourier και ΓΧΑ Συστήματα jk( 2π ) Τ k k x () FS.. ak k= k= jkω0 x () = ae = ae Αναπαράσταση (σχεδόν) κάθε περιοδικού σήματος συνεχούς χρόνου Απόκριση ΓΧΑ Συστημάτων σε μιγαδικά εκθετικά σήματα ( ) y () h( ) e s τ τ d = τ = sτ s = h( τ) e dτ e = H( s) x( ) n yn [ ] = hmz [ ] m = m= = hmz [ ] z = H ( z ) z m= m n n

Σειρές Fourier και ΓΧΑ Συστήματα Απόκριση ΓΧΑ Συστημάτων σε γραμμικό συνδυασμό μιγαδικών εκθετικών σήμάτων: x() () ΓΧΑ σύστημα y() () Εδ Ειδική περίπτωση: s=jω (φανταστικός ό αριθμός) ) περιοδικό σήμα με γωνιακή συχνότητα ω: s τ jωτ H() s = h() s e d τ H ( j ω ) = h () τ e d τ Για συστήματα διακριτού χρόνου: Απόκριση συχνοτήτων (F ) (Frequency response) j z = z = e ω m H( z) = h[ m] z m= jω He ( ) = hne [ ] n= jωn

Σειρές Fourier και ΓΧΑ Συστήματα x () jk 0 ae ω = ΓΧΑ 0 k y = ah k jkω0 e ω σύστημα k = k = x() y() () ( ) jk FS.. ΓΧΑ y F. S. k 0 x () ak x() σύστημα y() () ah( jkω ) H έξοδος του ΓΧΑ συστήματος στο περιοδικό σήμα x() με την ανωτέρω αναπαράσταση είναι επίσης περιοδικό σήμα με περίοδο Τ=2π/ω 0 και συντελεστές Fourier H( jkω0) a k H( jkω ) H( jkω ) H( jkω ) 0 0 0 a H( jkω ) a k 0 k Η ισχύς της συνιστώσας k μετασχηματίζεται ανάλογα Με την απόκριση συχνοτήτων του ΓΧΑ συστήματος

Παράδειγμα 3 x () = a a a a 0 a k = 3 = = = 4 = a = 2 = a = 3 2 2 3 3 ae k jk2π x() h () = e u() y() jωτ τ jωτ H( jω) = h( τ) e dτ = e e dτ = 0 + jω b0 = H( j0) = b = H( j2 π ) =, b = 4+ j2π 4 j2π b =, b =,... 2+ j4π 2 j4π 2 2

x () ak Φιλτράρισμα (Filering) x() FS.. y FS.. k 0 ΓΧΑ σύστημα () ah( jkω ) Επιλέγοντας τη μορφή της απόκρισης συχνοτήτων Η(jω) ως συνάρτηση του ω μπορούμε να μορφοποιήσουμε/ σχηματοποιήσουμε το φάσμα συχνοτήτων του σήματος εξόδου y() (frequency shaping) Επιλεκτική ενίσχυση (amplificaion) Επιλεκτικό φιλτράρισμα (filering) των συχνοτήτων του σήματος εισόδου Παράδειγμα: Ηχητικό σύστημα y()

Φιλτράρισμα (Filering) Συστήματα που αλλάζουν τη μορφή του φάσματος συχνοτήτων της εισόδου: Μορφοποίηση συχνοτήτων (Frequency shaping filers) Συστήματα που δεν παραμορφώνουν κάποιες συχνότητες και εξασθενούν/ εξουδετερώνουν άλλες συχνότητες: Επιλογή συχνοτήτων (Frequency selecive filers) dx() Παράδειγμα: Διαφοροποιητής (differeniaor) y () = H( jω) = jω d π/2 π/2

Φιλτράρισμα (Filering) Παράδειγμα διαφοροποιητή: Ανίχνευση περιγράμματος σε εικόνα (δισδιάστατο φίλτρο)

Φίλτρα επιλογής συχνοτήτων Ιδεατά φίλτρα (Ideal filers) Αφαίρεση θορύβου, ηχητικά σήματα Συστήματα Τηλεπικοινωνιών (Διαμόρφωση/ Αποδιαμόρφωση) Βαθυπερατό φίλτρο (Lowpass filer), ω ωc H ( jωω ) =, ωc 0, ω > ωc Συχνότητα αποκοπής (cuoff frequency) Ζώνη φραγής (sopband) Ζώνη διελεύσεως (passband) Υψιπερατό φίλτρο (Highpass filer) Ζώνη φραγής (sopband) Ζώνη διελεύσεως (passband) Ζώνη φραγής (sopband) Ζώνη διελεύσεως (passband)

Ιδεατά φίλτρα (Ideal filers) Ζωνοπερατό φίλτρο (Bandpass filer) Ζώνη διελεύσεως (passband) Ζώνη διελεύσεως (passband) Ζώνη φραγής (sopband) Ζώνη φραγής (sopband)

Παράδειγμα Κύκλωμα RC Ηλεκτρικά κυκλώματα: Φίλτρα συνεχούς χρόνου V () x(), v () y() a x () = Ri () + y () dy() i () = C d dy() RC + y() = x() d Απόκριση συχνοτήτων: C jω jω jω RCjωH ( jω) e + H ( jω) e = e H( jω) = + RCjω ( RCω ) 2 i() () j ω x = e y () = H( jω) e H( jω) =, H( jω) = arcan( RCω) + + v C () - jω

Απόκριση συχνοτήτων Παράδειγμα Κύκλωμα RC

Παράδειγμα Κύκλωμα RC Κρουστική/ Βηματική απόκριση? dy() RC + y() = x() d x () = u (), x(0) = 0 RCλλ + = 0 λ = y () P = K K = RC s () = y () + Cy () = + Ce P H s(0) = 0 C = RC i() + v C () - RC s () = [ e ] u () ds() h () = = e RC u () d RC

Παράδειγμα Κύκλωμα RC Αν θέλουμε πολύ χαμηλές συχνότητες (RC μεγάλο) ) >αργή απόκριση -/e /eτ τ=rc τ=rc

Έξοδος: Τάση της αντίστασης Παράδειγμα Κύκλωμα RC Va() x(), vr() y() x () = y () + id () + C dy () dx () RC + y() = RC d d jω jω jω RCj ω H ( j ω ) e + H ( j ω ) e = RCj ω e H( jω) jωrc = + j ω RC RCω π H( jω) =, H( jω) = sgn( ω) arcan( RCω) RCω 2 + ( RCω ) 2 i() v R () -

Παράδειγμα Κύκλωμα RC