ΕΑΠ/ΠΛΗ-22/ΑΘΗ.3 1 η τηλεδιάσκεψη 03/11/2013. επικαιροποιημένη έκδοση Ν.Δημητρίου

Σχετικά έγγραφα
ΠΛΗ 22: Βασικά Ζητήματα Δίκτυα Η/Υ

Επομένως το εύρος ζώνης του διαμορφωμένου σήματος είναι 2.

ΠΛΗ 22: Βασικά Ζητήματα Δίκτυα Η/Υ

Θεώρημα δειγματοληψίας

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Θ.Ε. ΠΛΗ22 ( ) ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ #1 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΠΛΗ 22: Βασικά Ζητήματα Δίκτυα Η/Υ

Εφαρμογή στις ψηφιακές επικοινωνίες

Θ.Ε. ΠΛΗ22 ( ) 2η Γραπτή Εργασία

ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ-3. 3 η ΟΣΣ

ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ-4. 3 η ΟΣΣ

Ο μετασχηματισμός Fourier

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

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

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

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

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

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

ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ FOURIER

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ. Θ.Ε. ΠΛΗ22 ( ) 1η Γραπτή Εργασία

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

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ. Θ.Ε. ΠΛΗ22 ( ) 2η Γραπτή Εργασία

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

x(t) = m(t) cos(2πf c t)

Θέματα Εξετάσεων Ιουνίου 2003 στο μάθημα Σήματα και Συστήματα και Λύσεις

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Διαμόρφωση Παλμών. Pulse Modulation

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

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

ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.3. 2 η Τηλεδιάσκεψη 01/12/13 Νίκος Δημητρίου

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Διαμόρφωση Πλάτους

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Επικοινωνίες στη Ναυτιλία

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

Μετασχημ/μός Fourier Διακριτών Σημάτων - Διακριτός Μετασχημ/μός Fourier. Στην απόκριση συχνότητας ενός ΓΧΑ συστήματος ο μετασχηματισμός :

Ενότητα 4: Δειγματοληψία - Αναδίπλωση

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Ο μετασχηματισμός Fourier

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

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

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Ανάλυση Επικοινωνιακών Σημάτων κατά Fourier

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

Διαμόρφωση Παλμών. Pulse Modulation

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

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

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Εισαγωγή στην Επεξεργασία Σήματος. Νόκας Γιώργος

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

ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ Ξεκινάµε µε την µοναδιαία κρουστική συνάρτηση δ ( t)

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ MATLAB... 13

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

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

H ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ. στις τηλεπικοινωνίες

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

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Δομή της παρουσίασης

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Επεξεργασία Πολυµέσων. Δρ. Μαρία Κοζύρη Π.Μ.Σ. «Εφαρµοσµένη Πληροφορική» Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

= 5 cos(2π500t π/2) + 9 cos(2π900t + π/3) cos(2π1400t) (9) H(f) = 4.5, αλλού

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Θεωρία Πιθανοτήτων & Στοχαστικές Ανελίξεις - 3

Α. Αιτιολογήστε αν είναι γραμμικά ή όχι και χρονικά αμετάβλητα ή όχι.

ΠΛΗ 22: Βασικά Ζητήματα Δίκτυα Η/Υ

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

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

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Συστήματα Επικοινωνιών

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

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

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΔΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER

Σήματα και Συστήματα

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Παράμετροι σχεδίασης παλμών (Μορφοποίηση παλμών)

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

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

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

y(t) = x(t) + e x(2 t)

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ ΑΣΚΗΣΗ 5

Στοχαστικές Μέθοδοι στους Υδατικούς Πόρους Φασματική ανάλυση χρονοσειρών

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

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

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

Διαμόρφωση FM στενής ζώνης. Διαμορφωτής PM

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Μορφοποίηση και ιαµόρφωση Σηµάτων Βασικής Ζώνης

2 ο κεφάλαιο: Ανάλυση και Σύνθεση κυματομορφών με τον Μετασχηματισμό Fourier

Transcript:

ΕΑΠ/ΠΛΗ-/ΑΘΗ.3 1 η τηλεδιάσκεψη 03/11/013 επικαιροποιημένη έκδοση Ν.Δημητρίου

Συμπληρωματικές υποδείξεις Octave Εκκίνηση με την εντολή octave -i --line-editing Μετατροπή γραφήματος σε name.jpg print -djpg /Octave/name.jpg Αντιγραφή εντολών από παράθυρο στον editor Δεξί κλικ στο παράθυρο, επιλογή Mark, επισήμανση εντολών, <Εnter> και paste ή CTRL-V στον editor. Επανάληψη γραμμής εντολής στο παράθυρο Γράφουμε τα πρώτα γράμματα και διαδοχικά πατάμε το πάνω βελάκι μέχρι να εμφανιστεί η επιθυμητή γραμμή Διακοπή εκτέλεσης κώδικα στο παράθυρο CTRL-C

Πεδίο χρόνου/συχνοτήτων Κάθε σήμα μπορεί να περιγραφεί είτε στο πεδίο του χρόνου (κυματομορφή) είτε στο πεδίο των συχνοτήτων (φάσμα) Για τη μετάβαση από το ένα πεδίο στο άλλο χρησιμοποιείται ο ΜΣ ourier

Περιοδικά σήματα Περιοδική κυματομορφή m 1 T 1 =m T =m 3 T 3 με m 1, m, m 3 φυσικούς Διακριτό Φάσμα Πλάτους ισχύει n 1 f 1 =n f =n 3 f 3 με n 1, n, n 3 φυσικούς Χρόνος Συχνότητα

Μη Περιοδικά σήματα Μη Περιοδική κυματομορφή ΔΙΑΚΡΙΤΟ ΦΑΣΜΑ Πλάτους χωρίς να ισχύει n 1 f 1 =n f =n 3 f 3 με n 1, n, n 3 φυσικούς Ή Χρόνος ΣΥΝΕΧΕΣ ΦΑΣΜΑ ΠΛΑΤΟΥΣ Συχνότητα

ΜΣ ourier Σχέσεις Υπολογισμού με ολοκληρώματα Διαφάνεια 61 ΜΣ ourier βασικών σημάτων - ιδιότητες Διαφάνειες 71,74 και πίνακες.3.5α-β τόμου Β/Β Πιο συχνοί μετασχηματισμοί Τετραγωνικοί/τριγωνικοί παλμοί, συναρτήσεις sinc, sinc, τριγωνομετρικές (cos sin ), συνάρτηση dirac (δ(t), δ(f)) Πιο συχνές ιδιότητες Γραμμικότητα, αλλαγή κλίμακας, χρονική μετατόπιση, ολίσθηση συχνότητας, δυϊσμός,συνέλιξη

Ω=πf =cos(πf 0 t) =sin(πf 0 t) tri(t)

Παράδειγμα Ιδιότητα αλλαγής κλίμακας Γραμμικότητα

Παράδειγμα Ιδιότητα αλλαγής κλίμακας Ιδιότητα αλλαγής κλίμακας Γραμμικότητα

Παράδειγμα με συνημίτονο (1) 1 cos 1 f t f f f f 0 0 0 t t t t cos ft 0 0 0 Δυϊσμός 0.5 t -f 0 f 0 f 0.5 f -t 0 t 0 t

Παράδειγμα με συνημίτονο () t t 1 0 0 t t e 1 e Εναλλακτικός τρόπος 1 t t e 1 e Γραμμικότητα j ft j ft 0 0 j ft j ft 0 0 j ft0 j ft0 t t t t e e 0 0 Χρονική Μετατόπιση Χρονική Μετατόπιση 1 1 j ft 0 j ft0 t t t t e e cos ft 0 0 0 Σχέση Euler

Συστήματα - Συνέλιξη Διαφάνειες 64-69 Σήμα Εισόδου Κρουστική Απόκριση h(t) Σήμα Εξόδου x t X f h t H f y t Y f φάσμα εισόδου συνάρτηση μεταφοράς φάσμα εξόδου * y t x t h t Y f X f H f

Φίλτρα Διαφάνειες 84-88

Παράδειγμα-Φίλτρα Διαφάνειες 141-146

Δειγματοληψία Διαφάνειες 11-136

Δίνεται sinc x t B Bt Παράδειγμα Εύρεση φάσματος sinc t tri f sinc Bt tri 1 B f x t B Bt tri X f B sinc f B x(t) 1 X(f) -Β 0 Β f ΠΛΗ : Βασικά Ζητήματα Δικτύων Η/Υ 17

Δειγματοληψία του x(t) με συχνότητα f s Περίοδος Δειγματοληψίας Τ s =1/ f s Χρονική έκφραση δειγματισμένου σήματος x n x t Bsinc BnT, n ακέραιος s tnt s Φάσμα δειγματισμένου σήματος f mf s s s s m m B s f f X f mf f tri, m ακέραιος s x s (n) X s (f) -f s -B 0 B f s -B f s f s +B f

Ανάκτηση του αρχικού σήματος από τα δείγματά του Το περνάμε μέσα από ένα βαθυπερατό φίλτρο το οποίο επιτρέπει την διέλευση μόνο του φάσματος γύρω από το f=0. x s (t) X s (f) Βαθυπερατό φίλτρο με εύρος ζώνης W όπου Β W f s -B y(t)=x(t) X(f) -W B 0 B W f s -B Αν f s -B B δηλ. f s B το x(t) ανακτάται ακριβως απο τα δειγματα του ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΝYQUIST ΠΛΗ : Βασικά Ζητήματα Δικτύων Η/Υ 19

Υποδειγματοληψία και aliasing Αν το σήμα υποστεί δειγματοληψία με συχνότητα f s Β τότε θα έχουμε υπερκάλυψη των περιοδικά επαναλαμβανόμενων φασμάτων X(f-nf s ) στο φάσμα του X s (f), όπως φαίνεται στο σχήμα: Χ s (f) -W W f s f s To σημα στην εξοδο του κατωδιαβατου φιλτρου θα διαφερει απο το αρχικο σημα (aliasing) X a (f) Παράδειγμα Διαφάνειες 159-16 -W W ΠΛΗ : Βασικά Ζητήματα Δικτύων Η/Υ 0

Διαμορφώσεις DSB Διαφάνειες 106-107 M Διαφάνειες 114-115 Παράδειγμα Διαφάνειες 154-158

Επιπλέον σχόλια

Διερεύνηση περιοδικότητας Για περισσότερες από περιόδους, έστω Τ 1, Τ,, Τ N ακολουθούμε την εξής διαδικασία: 1. Θέτουμε κ 1 Τ 1 = κ Τ = =κ Ν Τ N. Απλοποιούμε την παρακάτω έκφραση με απαλοιφή κοινών παραγόντων και τη φέρνουμε στη μορφή κ 1 /Α 1 = κ /Α = =κ Ν /Α N δηλ. τα κλάσματα να έχουν ως αριθμητές μόνο τα κ 1, κ,,κ Ν 3. Από την παραπάνω σχέση θα ισχύει ότι κ 1 =Α 1, κ =Α,,κ Ν =Α N, κι εφόσον τα Α 1,Α,, Α N είναι ακέραιοι το σήμα θα είναι περιοδικό με περίοδο ίση με Τ ολ =κ 1 Τ 1 = κ Τ = =κ Ν Τ N Παραδείγματα στις επόμενες διαφάνειες: ΕΑΠ/ΠΛΗ/ΑΘΗ.3/ε-ΟΣΣ/01.06.013/Ν.Δημητρίου

3 5 1 1,, 3 4 14 Θέτουμε 3 5 1 11 33 1 3 4 14 1 / 3 / 5 3 5 1 5 3 1 3 1 3 10 1 7 1 3 10 1 15 3 15 3 5 1 11 33 10 1 15 7.5 4 14 1,, 3 3 Θέτουμε 11 33 1 3 3 1 1 / 1 3 1 3 1 6 3 6 3 11 33 6 3 ΕΑΠ/ΠΛΗ/ΑΘΗ.3/ε-ΟΣΣ/01.06.013/Ν.Δημητρίου

5 1,, 3 3 Θέτουμε 5 11 33 1 3 3 / π / 5 / 1 1 3 1 3 3 1 3 5 6 5 6 5 10 6 5 1 10 6, 3 5 Τα,, δεν είναι φυσικοί αριθμοί (θετικοί ακέραιοι), άρα το σήμα δεν είναι περιοδικό. ΕΑΠ/ΠΛΗ/ΑΘΗ.3/ε-ΟΣΣ/01.06.013/Ν.Δημητρίου

Ορισμός διαστημάτων στο Octave Γενικά εάν έχουμε ένα διάστημα με όρια Α,Β και ορίζουμε ισομήκη διαστήματα με Ν συνολικά σημεία (που συμπεριλαμβάνουν τα Α,Β) καθένα από τα οποία (διαστήματα) έχει μήκος Δ, τότε ισχύει η σχέση Δ=(Β-Α)/(Ν-1). Το διάστημα αυτό μπορεί να οριστεί στο MATLAB είτε ως t=α:δ:β είτε ως t=linspace(a,b,ν).