Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος

Σχετικά έγγραφα
Εισαγωγή στα Σήματα. Κυριακίδης Ιωάννης 2011

Σύντομη Αναφορά σε Βασικές Έννοιες Ψηφιακής Επεξεργασίας Σημάτων

Συστήματα Διακριτού Χρόνου (Discrete-Time Systems) Κυριακίδης Ιωάννης 2011

3 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Αναλογικά & Ψηφιακά Κυκλώματα ιαφάνειες Μαθήματος ρ. Μηχ. Μαραβελάκης Εμ.

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

Επικοινωνίες στη Ναυτιλία

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

Μετασχηµατισµός FOURIER ιακριτού χρόνου DTFT

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

3-Φεβ-2009 ΗΜΥ Σήματα

Δομή της παρουσίασης

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

Σήματα και Συστήματα. Νόκας Γιώργος

Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Ζ διακριτές σήματα και συστήματα διακριτού χρόνου χρονοσειρές (time series)

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΤΕΙ ΗΠΕΙΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΤΗΛΕΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

Ημιτονοειδή σήματα Σ.Χ.

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

Εισαγωγή. Διάλεξη 1. Εισαγωγή Σήματα και Συστήματα Διακριτού Χρόνου. Τι είναι σήμα; Παραδείγματα

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

Εισαγωγή στην Επεξεργασία Σήματος. Νόκας Γιώργος

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 18

1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΗΜΑΤΑ

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

Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Συνέλιξη Κρουστική απόκριση

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΤΟ ΜΑΥΡΟ ΚΟΥΤΙ. 1. Το περιεχόμενο του μαύρου κουτιού. 2. Είσοδος: σήματα (κυματομορφές) διέγερσης 3. Έξοδος: απόκριση. (απλά ηλεκτρικά στοιχεία)

x[n] = x a (nt s ), n Z (11.1)

x[n] = x a (nt s ) (1)

ΑΣΚΗΣΗ 2 ΒΑΣΙΚΑ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΤΑ ΣΗΜΑΤΑ ΔΥΟ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ - ΕΙΚΟΝΑΣ

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΥΣΗ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. DTFT και Περιοδική/Κυκλική Συνέλιξη

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

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

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

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Συναρτήσεις Θεωρία Ορισμοί - Παρατηρήσεις

Ενότητα 4: Δειγματοληψία - Αναδίπλωση

ΠΛΗ21 Κεφάλαιο 1. ΠΛΗ21 Ψηφιακά Συστήματα: Τόμος Α Κεφάλαιο: 1 Εισαγωγή

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ MATLAB... 13

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

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

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 6 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών. Σήματα διακριτού χρόνου

ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ FOURIER

Κεφάλαιο 6 : Φασματική Ανάλυση Σημάτων Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

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)

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΥΣΗ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier DFT

15/3/2009. Ένα ψηφιακό σήμα είναι η κβαντισμένη εκδοχή ενός σήματος διάκριτου. χρόνου. Φλώρος Ανδρέας Επίκ. Καθηγητής

ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ενότητα 3: ΣΥΝΕΛΙΞΗ

Σήµατα και συστήµατα διακριτού χρόνου

c xy [n] = x[k]y[n k] (1)

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Μετασχηματισμός Z. Κυριακίδης Ιωάννης 2011

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

Ψηφιακά Φίλτρα. Κυριακίδης Ιωάννης 2011

( ) Ίσες συναρτήσεις. = g, Οι συναρτήσεις f, g λέμε ότι είναι ίσες και συμβολίζουμε f. όταν: Έχουν το ίδιο πεδία ορισμού Α

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙV. ΤΜΗΜΑ ΙΕΘΝΟΥΣ ΕΜΠΟΡΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Ι Μονοβασίλης Θεόδωρος

ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Καθηγητής Τσιριγώτης Γεώργιος

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

ΣΗΜΑΤΑ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

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

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ηλεκτρονική Υγεία. Εργαστήριο 10 ο : MATLAB

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

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

1 η Εργαστηριακή Άσκηση MATLAB Εισαγωγή

Κεφάλαιο 1 ο. Βασικά στοιχεία των Κυκλωμάτων

Παράδειγµα ενός ηλεκτρικού συστήµατος

20-Φεβ-2009 ΗΜΥ Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

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

Κεφάλαιο 5 Διασύνδεση Αναλογικών & Ψηφιακών Συστημάτων

Αριθμητική Ανάλυση & Εφαρμογές

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Συλλογή & Επεξεργασία Δεδομένων Εργαστήριο 8 Επεξεργασία Σήματος με την Ανάλυση Fourier. Σύστημα Συλλογής & Επεξεργασίας Μετρήσεων

ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΠΕΔΙΟ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ ΚΑΙ ΤΩΝ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ

Σήματα και Συστήματα ΙΙ

Kεφάλαιο 5 DFT- FFT ΔΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER DISCRETE FOURIER TRANSFORM 1/ 80. ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ DFT-FFT Σ.

Κεφάλαιο 1 o Εξισώσεις - Ανισώσεις

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο. Μετασχηματισμός FOURIER Διακριτού Χρόνου DTFT

ΣΗΜΑΤΑ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Περιεχόµενα ΕΠΛ 422: στα Συστήµατα Πολυµέσων. Βιβλιογραφία. ειγµατοληψία. ηµιουργία ψηφιακής µορφής πληροφορίας στα Συστήµατα Πολυµέσων

Μάθημα: Ψηφιακή Επεξεργασία Ήχου

Γραφικές παραστάσεις (2ο μέρος)

Εργαστήριο Μαθηματικής Ανάλυσης Ι. Εισαγωγή στη Matlab Βασικές Συναρτήσεις-Γραφικές παραστάσεις. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Σχολή Θετικών Επιστημών

Επανάληψη Μιγαδικών Αριθμών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο. Μετασχηματισμός FOURIER Διακριτού Χρόνου DTFT

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

13-Φεβ-2009 ΗΜΥ Γραμμικά συστήματα και Συνέλιξη

Transcript:

Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος Εργαστήριο 3 Εισαγωγή στα Σήματα Αλέξανδρος Μανουσάκης

Τι είναι σήμα; Ως σήμα ορίζουμε το σύνολο των τιμών που λαμβάνει μια ποσότητα (εξαρτημένη μεταβλητή) όταν αυτή μεταβάλλεται συναρτήσει άλλων ποσοτήτων (ανεξάρτητες μεταβλητές). Μαθηματικά αυτό εκφράζεται ως συνάρτηση ή ακολουθία μιας ή περισσοτέρων ανεξάρτητων μεταβλητών. Τα σήματα περιέχουν πληροφορία σχετικά με την συμπεριφορά ή τη φύση ενός φαινομένου.

Ένα παράδειγμα σήματος Amplitude Time Εξαρτημένη μεταβλητή Ανεξάρτητη μεταβλητή

Διαστάσεις Σημάτων Ανάλογα με το πλήθος των ανεξάρτητων μεταβλητών έχουμε σήματα μιας μεταβλητής ή διάστασης (μονοδιάστατα, 1 D), δύο μεταβλητών ή διαστάσεων (δισδιάστατα, 2 D) και πολλών μεταβλητών ή διαστάσεων (πολυδιάστατα, N D). Η ομιλία, η μουσική, η μεγίστη ημερήσια θερμοκρασία είναι παραδείγματα μονοδιάστατων σημάτων, όπου η ανεξάρτητη μεταβλητή είναι ο χρόνος. Μια εικόνα (φωτογραφία) αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα σήματος δύο διαστάσεων. Η εξαρτημένη μεταβλητή είναι η φωτεινότητα της εικόνας και οι δύο ανεξάρτητες μεταβλητές είναι οι δύο χωρικές συντεταγμένες. Σήμα τριών διαστάσεων μπορεί να είναι η ακολουθία εικόνων (video), όπου οι δύο ανεξάρτητες μεταβλητές είναι χωρικές συντεταγμένες και η τρίτη είναι ο χρόνος.

Είδη Σημάτων Κάθε χρονική στιγμή t (ανεξάρτητη μεταβλητή) υπάρχει μία μοναδική τιμή της συνάρτησης (εξαρτημένη μεταβλητή). Ηανεξάρτητημεταβλητήt μπορεί να είναι: συνεχής (αναλογικό σήμα analog signal) διακριτή (διακριτό σήμα discrete signal)

Αναλογικό σήμα Ένα αναλογικό σήμα είναι συνεχής συνάρτηση του χρόνου Αναλογικά σήματα δημιουργούνται όταν μία φυσική κυματομορφή (όπως π.χ. φωνή ή μουσική) μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα. (για παράδειγμα το μικρόφωνο μετατρέπει ηχητικές μεταβολές της πίεσης στη μεμβράνη σε αντίστοιχες μεταβολές τάσης ή ρεύματος. Στην καθημερινότητά μας, τα σήματα που συναντάμε πιο συχνά είναι αναλογικά σήματα (τηλεφωνία, ραδιόφωνο, τηλεόραση). Ένα αναλογικό σήμα θα το συμβολίζουμε ως x(t), όπου t θεωρούμε ότι είναι ο χρόνος, αν και μπορεί να αναπαριστά οποιαδήποτε άλλη ποσότητα.

Διακριτό σήμα Ορίζεται μόνο σε διακριτές χρονικές τιμές. Έτσι, η ανεξάρτητη μεταβλητή λαμβάνει μόνο διακριτές τιμές. Ένα διακριτό σήμα θα το συμβολίζουμε ως x(n), όπου n ακέραιος αριθμός που αντιστοιχεί σε διακριτές χρονικές στιγμές, γι αυτό και αποκαλείται και σήμα διακριτού χρόνου. Τα σήματα διακριτού χρόνου περιγράφονται ως ακολουθίες δειγμάτων της μορφής: x(n) ={x(n)}= {,x( 1),x(0),x(1), } όπου το " " δείχνει το δείγμα τη χρονική στιγμή n=0.

Ψηφιακό σήμα Όταν κάθε δείγμα ενός σήματος διακριτού χρόνου είναι κβαντισμένο (δηλαδή το πλάτος του επιτρέπεται να λαμβάνει μόνο ένα πεπερασμένο σύνολο διακριτών τιμών) και στη συνέχεια κωδικοποιημένο, το τελικό σήμα αναφέρεται ως ψηφιακό σήμα (digital signal). Η έξοδος από έναν υπολογιστή είναι ένα παράδειγμα ψηφιακού σήματος. Φυσικά ένα αναλογικό σήμα μπορεί να μετατραπεί σε ψηφιακό με δειγματοληψία στο χρόνο, κβαντισμό και κωδικοποίηση, έτσι μόνο μπορεί να παρασταθεί σε bits. Η διαδικασία επεξεργασίας ψηφιακών σημάτων ονομάζεται Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος

Είδη σημάτων Σήμα συνεχούς χρόνου Σήμα διακριτού χρόνου Ψηφιακό σήμα

Μετασχηματισμοί Σημάτων Γενικά, εάν σε ένα σήμα x(n) εφαρμοσθεί ένας μετασχηματισμός f(n) στην ανεξάρτητη μεταβλητή n, τότε προκύπτει το σήμα x(f(n)). Χρονική Αντιστροφή Αν f(n) = n τότε λέμε ότι το σήμα έχει υποστεί χρονική αντιστροφή και αλλάζει στο σήμα y(n)=x( n) Η γραφική αναπαράσταση του x( n) είναι συμμετρική ως προς τον κάθετο άξονα με αυτήν του x(n).

Μετασχηματισμοί Σημάτων Χρονική Μετατόπιση (ολίσθηση) Αν f(n)=n n 0, τότε λέμε ότι το σήμα έχει υποστεί μετατόπιση ή ολίσθηση κατά n 0 και μετασχηματίζεται στο σήμα y(n)= x(n n 0 ) Στην γραφική παράσταση του x(n n 0 ) υπάρχει μετατόπιση της γραφικής παράστασης του x(n) κατά n 0, στον οριζόντιο άξονα. Αν n 0 > 0, τότε παρατηρούμε μετατόπιση προς τα δεξιά (έχουμε καθυστέρηση) Αν n 0 < 0, τότε παρατηρούμε μετατόπιση προς τα αριστερά (έχουμε προπόρευση) και το σήμα μπορεί να γραφεί ως y(n)= x(n+n 0 ).

Μετασχηματισμοί Σημάτων Χρονική Μετατόπιση (ολίσθηση) x(n) x(n 8) x(n+8) x( n+8) x( n 8)

Μετασχηματισμοί Σημάτων Χρονική Κλιμάκωση Κλιμάκωση υφίσταται ένα σήμα αν f(n)=μ n ή f(n)=n/μ, όπου Μ ακέραιος αριθμός. Στην πρώτη περίπτωση το διακριτό σήμα λέμε ότι υπέστη υποδειγματοληψία και στη δεύτερη περίπτωση υπερδειγματοληψία. Κατά την υποδειγματοληψία προκύπτει το σήμα y(n)= x(mn) και κατά την υπερδειγματοληψία το σήμα y(n)= x(n/μ), όπου n/m ακέραιος. Το σήμα x(n/m) δεν ορίζεται για τις μη ακέραιες τιμές του πηλίκου n/m.

Μετασχηματισμοί Σημάτων Χρονική Κλιμάκωση x(n) Υποδειγματοληψία x(n*2) Υπερδειγματοληψία x(n/2) n -10-9 -8-7 -6-5 -4-3 -2-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x(n) 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 x(n*2) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 5 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 x(n/2) 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 4 0 4 0 2 0 1 0 0

Πράξεις διακριτών Σημάτων Πρόσθεση Αφαίρεση Πολλαπλασιασμός Διαίρεση x(n) + y(n) x(n) y(n) x(n) y(n) x(n) /y(n) με y(n) 0 Οι πράξεις εκτελούνται ανά στοιχείο και για την ίδια τιμή της ανεξάρτητης μεταβλητής.

Πρόσθεση Σημάτων Να υπολογιστεί και να παρασταθεί γραφικά το άθροισμα των 2 παρακάτω σημάτων: x1(n)={0,2,1, 1,0,1,0,0} & x2(n)={1,1,2,3,1,0,0,0} Το άθροισμα τους: x1(n)+x2(n)={1,3,3,2,1,1,0,0} x1(n) 2 1 0-1 -2-1 0 1 2 3 4 5 x2(n) 3 2 1 0-2 -1 0 1 2 3 4 5 x1(n)+x2(n) 3 2 1 0-2 -1 0 1 2 3 4 5

Θεμελιώδεις ακολουθίες στην Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος Διακριτή ακολουθία δέλτα ή μοναδιαία κρουστική ακολουθία (n) 1 0 n n 0 0

Διακριτή ακολουθία δέλτα ή μοναδιαία κρουστική ακολουθία Να παρασταθεί γραφικά στο διάστημα [ 3,5] n 3 2 1 0 1 2 3 4 5 δ(n) 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0-3 -2-1 0 1 2 3 4 5

Άσκηση Γράψτε ένα πρόγραμμα στο Matlab που θα δίνει την γραφική παράσταση της ακολουθίας δ(n) στο διάστημα [ 3,5]

Άσκηση n=[ 3:5]; d=zeros(1,length(n)); for i=1:length(n) if n(i)==0 d(i)=1; end end figure(1) stem(n,d) 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0-3 -2-1 0 1 2 3 4 5

Άσκηση n=[ 3:5]; d=zeros(1,length(n)); for i=1:length(n) if n(i)==0 d(i)=1; end end figure(1) plot(n,d) 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0-3 -2-1 0 1 2 3 4 5

Διακριτή ακολουθία επιβράδυνσης Η διακριτή ακολουθία επιβράδυνσης αποτελεί μια γενίκευση της μοναδιαίας κρουστικής ακολουθίας ( n k) 1 0 n k n k

Άσκηση 1 Να παραστήσετε γραφικά τα παρακάτω διακριτά σήματα χρησιμοποιώντας την εντολή stem a. x1(n)=δ(n 10) 0<=n<=17 b. x2(n)=0.9δ(n 5) 3<=n<=8

Άσκηση 1a n=[0:17]; d=zeros(1,length(n)); for i=1:length(n) if n(i)==10 d(i)=1; end end figure(1) stem(n,d) axis tight 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16

Άσκηση 1b n=[ 3:8]; d=zeros(1,length(n)); for i=1:length(n) if n(i)==5 d(i)=1; end end x=0.9*d; figure(1) stem(n,x) axis tight 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0-3 -2-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Άσκηση 2 Να παραστήσετε γραφικά στο διάστημα 6 n 8 τα παρακάτω διακριτά σήματα καθώς και το άθροισμα τους (x1(n)+x2(n)+x3(n)) στο ίδιο figure αλλά σε διαφορετικά συστήματα αξόνων. a. x1(n)=δ(n+3) b. x2(n)= δ(n) c. x3(n)= δ(n 6)

Άσκηση 2 n 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 X1(n)=δ(n+3) 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X1(n)=δ(n) 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 X1(n)=δ(n 6) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 x(n)=δ(n+3)+ δ(n)+δ(n 6) 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0

Άσκηση 2 clear n=[ 6:8]; x1=zeros(1,length(n)); x2=x1; x3=x1; for i=1:length(n) if n(i)== 3 x1(i)=1; end if n(i)==0 x2(i)=1; end if n(i)==6 x3(i)=1; end end x=x1+x2+x3; figure(1) % x1(n) subplot(4,1,1) stem(n,x1,'b') axis ([ 6 8 0 3]) % x2(n) subplot(4,1,2) stem(n,x2,'r') axis ([ 6 8 0 3]) % x3(n) subplot(4,1,3) stem(n,x3,'g') axis ([ 6 8 0 3]) % x1(n)+x2(n)+x3(n) subplot(4,1,4) stem(n,x,'m') axis ([ 6 8 0 3]) 3 2 1 0-6 -4-2 0 2 4 6 8 3 2 1 0-6 -4-2 0 2 4 6 8 3 2 1 0-6 -4-2 0 2 4 6 8 3 2 1 0-6 -4-2 0 2 4 6 8

Συμπέρασμα n x( n) ( n k ) x(k)

Άσκηση 3* Φτιάξτε μια συνάρτηση στο MATLAB η οποία θα δημιουργεί μια διακριτή συνάρτηση επιβράδυνσης. Η συνάρτηση θα έχει 3 ορίσματα: το k, και τα όρια του n και θα επιστρέφει ένα διάνυσμα με την ακολουθία δ.

Άσκηση 4* Εφαρμόστε την συνάρτηση που υλοποιήσατε στην άσκηση 3 για να παραστήσετε γραφικά την παρακάτω ακολουθία: ( n 10) 3 ( n 7) 20 n 20 x( n)

Μοναδιαία βηματική ακολουθία (unit step) u( n k) 1 0 n n k k

Άσκηση 5 Να παραστήσετε γραφικά τα παρακάτω διακριτά σήματα χρησιμοποιώντας την εντολή stem. a. 3u(n+5) 10<=n<=8 b. x(n)=u(n) u(n 10) 2<=n<=12

Άσκηση 5a n=[ 10:8]; u=zeros(1,length(n)); for i=1:length(n) if n(i)>= 5 u(i)=1; end end figure(1) stem(n,3*u) axis tight 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0-10 -8-6 -4-2 0 2 4 6 8

Άσκηση 5b n=[ 2:12]; u1=zeros(1,length(n)); u2=u1; for i=1:length(n) if n(i)>=0 u1(i)=1; end if n(i)>=10 u2(i)=1; end end x=u1 u2; figure(1) stem(n,x) axis tight 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0-2 0 2 4 6 8 10 12

Άσκηση 6* Φτιάξτε μια συνάρτηση στο MATLAB η οποία θα δημιουργεί τη μοναδιαία βηματική ακολουθία. Η συνάρτηση θα έχει 3 ορίσματα: το k, τα όρια του n και θα επιστρέφει ένα διάνυσμα με την βηματική ακολουθία.

Άσκηση 7* Εφαρμόστε την συνάρτηση που υλοποιήσατε στην άσκηση 6 για να παραστήσετε γραφικά την παρακάτω ακολουθία: x( n) u( n 5) u( n 5) u( n 2) 10 n 10

Πραγματική εκθετική ακολουθία x( n) n a n, a N Η ακολουθία είναι φθίνουσα για α <1, αύξουσα για α >1 και σταθερή x(n)=u(n) για α=1.

Άσκηση 8 Να παραστήσετε γραφικά τα παρακάτω διακριτά σήματα σε μια γραφική παράσταση χρησιμοποιώντας την εντολή stem. a. x(n)=2e 0.5n b. x(n)=2e 0.4n στο διάστημα 0<=n<=10

Άσκηση 8 clear n=[0:10]; x1=2*exp(0.5*n); x2=2*exp(0.4*n); figure(1) stem(n,x1) hold on 300 250 200 150 100 50 0 stem(n,x2,'r') 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Μοναδιαία Εναλλασσόμενη Η μοναδιαία εναλλασσόμενη ακολουθία ορίζεται από την σχέση: n x( n) ( 1), n 0

Ημιτονοειδής ακολουθία x( n) cos( n ), n o N x( n) sin( n ), n o N

Άσκηση 9 Να παραστήσετε γραφικά τα παρακάτω διακριτά σήματα χρησιμοποιώντας την εντολή stem. Οι δυο γραφικές παραστάσεις θα γίνουν στο ίδιο figure με subplot. a.x(n)=cos(2πn/4) b.x(n)=cos(2πn/16) στο διάστημα 15<=n<=15

Άσκηση 9 clear n=[ 15:15]; x1=cos(2*pi*n/4); x2=cos(2*pi*n/16); figure(1) subplot(2,1,1) stem(n,x1) subplot(2,1,2) stem(n,x2,'r') 1 0.5 0-0.5-1 -15-10 -5 0 5 10 15 1 0.5 0-0.5-1 -15-10 -5 0 5 10 15