ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ + 1+ = =

Σχετικά έγγραφα
ΨΕΣ DTFT. DFT-pairs: DFT-properties :

3.2 Eνα υψιπερατό φίλτρο έχει την εξής µορφή: y(n)=-0.9y(n-1)+0.1x(n). Βρείτε την απόκριση συχνότητας Η(e jω ) για α)ω=0, και β)ω=π Λύση

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

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο. Μετασχηματισμός FOURIER Διακριτού Χρόνου DTFT

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

Μετασχηµατισµός FOURIER ιακριτού χρόνου DTFT

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο. Μετασχηματισμός FOURIER Διακριτού Χρόνου DTFT

Σχεδιασµός IIR φίλτρων - Λύσεις των Ασκήσεων

y[n] ay[n 1] = x[n] + βx[n 1] (6)

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

Σήµατα και συστήµατα διακριτού χρόνου

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο Μετασχηματισμός Z. ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ - Μετασχ.-z

Περιγραφή Συστηµάτων. στο Επίπεδο z. Πόλοι και Μηδενισµοί Συνάρτησης Μεταφοράς. Νοέµβριος 2005 ΨΕΣ 1

Σχεδιασµός IIR φίλτρων

Σχεδιασµός FIR φίλτρων

Μετασχηµατισµός FOURIER ιακριτού Χρόνου - DTFT. Οκτώβριος 2005 ΨΕΣ 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)

Κεφάλαιο 6 Σχεδιασμός FIR φίλτρων

Συνεπώς, η συνάρτηση µεταφοράς δεν µπορεί να οριστεί για z=0 ενώ µηδενίζεται όταν z=1. Εύκολα προκύπτει το διάγραµµα πόλων-µηδενικών ως εξής:

Μετασχηµατισµός z Oρισµός Ο δίπλευρος µετασχηµατισµός z, X(z) µίας ψηφιακής ακολουθίας x(n) ορίζεται ως εξής:

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

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

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

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ ΑΣΚΗΣΗ 5

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-370: Ψηφιακή Επεξεργασία Σήµατος Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ιδάσκοντες : Γ. Στυλιανού - Γ.

x[n]z n = ) nu[n]z n z 1) n z 1 (5) ( 1 z(2z 1 1]z n +

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

Κεφάλαιο 6 Σχεδιασμός FIR φίλτρων

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο Μετασχηματισμός Z

ΚΕΦ.6 Σχεδιασµός FIR φίλτρων Λύσεις των ασκήσεων

Filter Design - Part IΙI. Νοέµβριος 2005 ΨΕΣ 1

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

Μετασχηµατισµός Ζ (z-tranform)

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

y[n] 5y[n 1] + 6y[n 2] = 2x[n 1] (1) y h [n] = y h [n] = A 1 (2) n + A 2 (3) n (4) h[n] = 0, n < 0 (5) h[n] 5h[n 1] + 6h[n 2] = 2δ[n 1] (6)

i) x(n-2)={ ½ ½ 0 0 }, ii) x(-n)= { 0 0 ½ ½ }, iii) x(4-n)= { 0 0 ½ ½ }, iv) x(n+2)={ ½ ½ 0 0 }

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

Σήματα και Συστήματα ΙΙ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ FOURIER

DFT ιακριτός µετ/σµός Fourier Discrete Fourier Transform

z έχει µετασχ-z : X(z)= 2z 2

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

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

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

Filter Design - Part I. Νοέµβριος 2005 ΨΕΣ 1

Ο Μετασχηματισμός Ζ. Ανάλυση συστημάτων με το μετασχηματισμό Ζ

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

6-Μαρτ-2009 ΗΜΥ Μετασχηματισμός z

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

Σχεδιασµός Φίλτρων µε τηµέθοδο των παραθύρων

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

Σ. Φωτόπουλος -1- ΨΕΣ- AΣΚΗΣΕΙΣ-ΛΥΣΕΙΣ- Κεφάλαιο 2 ο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ηλεκτρονικη και 1/62 Πληροφορίας

Ψηφιακά Φίλτρα. Κυριακίδης Ιωάννης 2011

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

Σχεδιασµός IIR Φίλτρων Φίλτρα «άπειρης» κρουστικής απόκρισης IIR - Infinite impulse response filters

5.2 (α) Να γραφούν οι εξισώσεις βρόχων για το κύκλωμα του σχήματος Π5.2α. (β) Να γραφούν οι εξισώσεις κόμβων για το κύκλωμα του σχήματος Π5.

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

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

Kεφάλαιο 7 Σχεδιασμός IIR Φίλτρων

10-Μαρτ-2009 ΗΜΥ Παραθύρωση Ψηφιακά φίλτρα

Σήματα- συμβολισμοί. x(n)={x(n)}={,x(-1),x(0), x(1),.} x(n)={0,-2,-3, -1, 0, 1, 2, 3, 4,0 }

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

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

Μετασχηματισμός Z. Κυριακίδης Ιωάννης 2011

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

Σήματα και Συστήματα ΙΙ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ηλεκτρονικη και 1/60 Πληροφορίας

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

ΔΥΝΑΜΙΚΗ & ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

Σύντομη Αναφορά σε Βασικές Έννοιες Ψηφιακής Επεξεργασίας Σημάτων

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων. Άσκηση 3η. Στυλιανού Ιωάννης. Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµάτων. ηµήτριος Βαρσάµης Καθηγητής Εφαρµογών

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Τι είναι σήµα; Σεραφείµ Καραµπογιάς

Σχεδιασµός ΙIR Φίλτρων

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

Αντίστροφος Μετασχηματισμός Ζ. Υλοποίηση συστημάτων Διακριτού Χρόνου. Σχεδίαση φίλτρων

Σχήµα 1: Χρήση ψηφιακών φίλτρων για επεξεργασία σηµάτων συνεχούς χρόνου

Ανάλυση ΓΧΑ Συστημάτων

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Συμπίεση Δεδομένων

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

ΑΣΚΗΣΗ 6 Σχεδίαση FIR και IIR φίλτρων στο Matlab

x 1 [n] = 0, αλλού x[n]e jωn X(e jω ) =

Παρουσίαση του μαθήματος

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

Εισαγωγή στα Σήματα. Κυριακίδης Ιωάννης 2011

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

Επεξεργασία Στοχαστικών Σημάτων

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου εαρινού εξαμήνου (Ιούνιος 2015)

Ενδεικτικές Ασκήσεις για το μάθημα: «Μετρήσεις Φυσικών Μεγεθών»

Δομές ψηφιακών φίλτρων (structures)

ΤΕΙ ΗΠΕΙΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΤΗΛΕΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

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

FFT. εκέµβριος 2005 ΨΕΣ 1

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών

Transcript:

ΚΕΦ. DTFT ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Βρείτε το φάσµα δηλ. τον Μετασχ. Fourir ιακριτού Χρόνου (DTFT) για τα επόµενα σήµατα: α) x(n)δ(n)+δ(n-)+δ(n-) β) x(n)δ(n+)-δ(n-) γ) x(n)u(n+)-u(n-4) α) x(n)δ(n)+δ(n-)+δ(n-) ν x[n] n ν x[n] n + + β) x(n)δ(n+)-δ(n-) x[n] -jnω γ) x(n)u(n+)-u(n-4) n n - x[n] -jnω -jnω -j (-) ω -j(-ω + cosω + cosω + cosω -j(-ω + + -j ω -j(-ω -j ω - jsinω -.4 Eνα υψιπερατό φίλτρο έχει την εξής µορφή: y(n)-.9y(n-)+.x(n). Βρείτε την απόκριση συχνότητας για α)ω, και β)ωπ Υ(.9Υ( -iω Υ(. +.9 Για Για +.. ω ).56 +.9.. ω π π) -iπ +.9 +.9 ( )

.5 Στό σχήµα.5 δίνεται το διάγραµµα ενός φίλτρου. Βρείτε την απόκριση συχνότητας και δικαιολογείστε τον "ζωνοδιαβατό" χαρακτήρα του φίλτρου. Τ Τ -.8.9 x[n] + Σχήµα.5 y[n] Από το διάγραµµα βρίσκουµε την εξίσωση διαφορών: y(n)x(n)+.9y(n-)-.8y(n-) Y(jj+.9Υ(j -.8Υ(j Υ(j j.9 j +.8 [(.9cosω +.8cos + (.9sinω.8sin ] / Στο διάγραµµα.5α φαίνεται η απόκριση συχνότητας που δικαιολογεί το φίλτρο ως ζωνοδιαβατό.?(?) db -....4.5.6.7.8.9????????????????????????? (Nyquist ) Σχήµα.5α

.7 Ενα γραµµικό σύστηµα χαρακτηρίζεται από την εξής εξίσωση διαφορών: y(n).8y(n-)+x(n) α)βρείτε την απόκριση συχνότητας β)υπολογείστε (και σχεδιάστε) την απόκριση y ss (n) στη σταθερή κατάσταση µε διέγερση: x(n)cos(.5πn)u(n) α) Από την εξ. ιαφορών έχουµε:.8 β) - j.577 Για ω.5π.5π) K 4.98 - j.5π.8 y ss 4.98cos(.5πn-.577)4.98cos(.5π(n-.4)).9 Να βρεθεί ο DTFT, X(, του σήµατος : x(n){ }. ειγµατοληπτείστε τον για ωkπ/4, k,,, και δείξτε ότι ταυτίζεται µε τον µετασχηµατισµό DFS της άσκησης.8. x[n] - jnω jω + j Ω για κ! ω ο!)++6 για κ! ω π/!π/) -+j κλπ + jω.. Εάν G ( είναι o DTFT, του σήµατος g (n), να υπολογισθεί ο DTFT για τα σήµατα g (n), g (n), g 4 (n) που φαίνονται στο σχήµα. g (n)g (n)+g (n-4)!g G +G 4 g (n)g (n-4)+g (-n+)!g 4 G + G (-j g 4 (n)g (n)+g (-n+7)!g 4 G + 7 G (-

g g n n g g 4 n n.. Μια εξίσωση διαφορών, αναπαράσταση της µεθόδου αριθµητικής ολοκλήρωσης του Simpson, δίνεται από την παρακάτω σχέση: y(n) y(n-) + /{x(n) + 4x(n-) + x(n-)}. Προσδιορίστε την απόκριση συχνότητας του παραπάνω φίλτρου. ΛΥΣΗ: Σχήµα. Με εφαρµογή του DTFT προκύπτει: Η ω ) Υ ( ω ) + 4 ( ω ) * Για ω είναι ω και για ωπ/ είναι ωπ/ /-.5dB. Επιβεβαίωση µε το MATLAB: 6 Magnitud (db) 4 Phas (dgrs) -....4.5.6.7.8.9-8 - - -4-6 Normalizd Angular Frquncy ( π rads/sampl) -8....4.5.6.7.8.9 Normalizd Angular Frquncy ( π rads/sampl) Απόκριση συχνότητας µέτρου και φάσης φίλτρου 4

Imaginary Part -.5.5 - - - - Ral Part 4 6 8 Πόλοι, µηδενισµοί και κρουστική απόκριση φίλτρου.. Ο τύπος της τραπεζοειδούς ολοκλήρωσης µπορεί να αναπαρασταθεί σαν ένα IIR ψηφιακό φίλτρο µε την παρακάτω εξίσωση διαφορών: y(n) y(n-) +/ {x(n)+ x(n-)} µε y(-). Να προσδιορίστε την απόκριση συχνότητας του παραπάνω φίλτρου. ΛΥΣΗ: Με εφαρµογή του DTFT προκύπτει: ω ) ω ) Υ( ω ) * Για ω είναι ω και για ωπ είναι ωπ. Επιβεβαίωση µε το MATLAB: 5 Ma gni tud (d B) -5 -....4.5.6.7.8.9 Normalizd Angular Frquncy ( π rads/sampl) Ph as -9 (d gr s) -9....4.5.6.7.8.9 Normalizd Angular Frquncy ( π rads/sampl) Απόκριση συχνότηταςµέτρου και φάσης φίλτρου 5

Imaginary Part.5 -.5 - - -.5.5 Ral Part.8.6.4. 4 6 8 Πόλοι, µηδενισµοί και κρουστική απόκριση φίλτρου. Θεωρείστε ένα LTI σύστηµα διακριτού χρόνου µε κρουστική απόκριση που δίνεται από τη σχέση: h(n)(.5) n u(n). Καθορίστε την απόκριση συχνότητας ) του συστήµατος και προσδιορίστε την τιµή της για ω±π/4. Ποιά είναι η σταθερή κατάσταση y(n) του συστήµατος για είσοδο x(n)cos(πn/4)u(n) ΛΥΣΗ: Η κρουστική απόκριση του συστήµατος είναι: h(n){,.5,.5,.5, } Με εφαρµογή του DTFT έχουµε: H ( +.5 + (.5 ) + (.5 ) +... ) και η τιµή της για ω±π/4 είναι: ωπ/4 ω-π/4.78 ω.5 Με την εφαρµογή του σήµατος x[n]cos(πn/4)u[n] στη σταθερή κατάσταση το πλάτος προκύπτει π/4).78 και η φάση θ-8.67 ή.5 rad. ηλαδή είναι:y ss.78 cos[(nπ/4)-.5]. Επιβεβαίωση µε το MATLAB: Magnitud (db) 5-5....4.5.6.7.8.9 Normalizd Angular Frquncy ( π rads/sampl) Phas (dgrs) - - -....4.5.6.7.8.9 Normalizd Angular Frquncy ( π rads/sampl) Απόκριση συχνότητας µέτρου και φάσης φίλτρου 6

Imaginary Part.5 -.5 - - -.5.5 Ral Part.8.6.4. 5 Πόλοι, µηδενισµοί και κρουστική απόκριση φίλτρου..4 Nα βρεθεί η απόκριση συχνότητας (DTFT) του ψηφιακού συστήµατος (φίλτρου) που περιγράφεται από την ακόλουθη εξίσωση διαφορών: y(n)-.85y(n-)+.5x(n)y(n)-.85y(n-)+.5x(n) Υ(-.85 Υ(+.5! Υ(+.85 Υ(.5! Υ([+.85 ].5! Y(.5 +.85 7