Bài tập Xử lý số tín hiệu - Chương 1: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệu

Bài tập Xử lý số tín hiệuChương 1: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệuBài 1.2Cho x(t) = 10sin(2t) + 10sin(8t) +5sin(12t) với t tính bằng s. Tần số lấy mẫu fs = 5Hz Tìm xa(t) alias với x(t). Chỉ ra 2 tín hiệu này cho các mẫu giống nhau.GiảiCác thành phần tần số trong x(t):f1 = 1Hz, f2 = 4Hz, f3 = 6HzKhoảng Nyquist: [-2,5Hz ; 2.5Hz]  f2 và f3 bị chồng lấnf2a = f2[fs] = 4 – 5 = -1Hzf3a = f3[fs] = 6 – 5 = 1HzBài 1.2 (tt)Tín hiệu xa(t): xa(t) = 10sin(2f1t) + 10sin(2f2at) +5sin(2f3at) = 10sin(2t) – 10sin(2t) + 5sin(2t) = 5sin(2t)x(nT) = x(n/5) = 10sin(2n/5) + 10sin(8n/5) + 5sin(12n/5)= 10.2. sin(5n/5)cos(3 n/5) + 5sin(2n/5 + 2n)= 5sin(2n/5)xa(nT) = xa(n/5) = 5sin(2n/5)=> Các mẫu x(nT) và xa(nT) trùng nhau với mọi nBài 1.3x(t) = cos(5 t) + 4sin(2 t)sin(3 t) với t(ms)Fs = 3kHz. Tìm xa(t)Hướng dẫn- x(t) = cos(5 t) + 2cos(t) – 2cos(5 t) = 2cos(t) – cos(5 t)- Các thành phần tần số trong x: f1 = 0.5KHz, f2 = 2.5KHzBài 1.5x(t) = sin(6 t)[1 + 2cos(4 t)] với t(ms) fs = 4KHz. Tín hiệu lấy mẫu cho qua bộ khôi phục lý tưởng. Tìm tín hiệu ngõ raHướng dẫn x(t) = sin(2 t) + sin(6 t) + sin(10 t)Khoảng Nyquist [-2Khz, 2kHz]Tín hiệu ra của bộ khôi phục lý tưởng là xa(t) chồng lấn với x(t)Bài 1.7Cho tín hiệu tam giácFs = 8Hz, khôi phục bằng bộ khôi phục lý tưởngCM: Tín hiệu ngõ ra thỏa:xrec(t) = Asin(2 f1t) + Bsin(2 f2t). Tính giá trị f1, f2, A,Bx(t)t(s)100.51Bài 1.7 Hướng dẫnTín hiệu khôi phục là xa(t)Thành phần tần số trong x(t): Tín hiệu x(t) tuần hoàn  tính khai triển chuỗi Fourier (gợi ý: x(t) là hàm lẻ) suy ra:f (Hz)1357911fa (Hz)13-3-113Bài 1.9Prefilter H(f)Lấy mẫu 40 KHzBộ khôi phục lý tưởngx(t)ya(t)x(t) = sin(10t) + sin(20 t) + sin(60 t) + sin(90 t)Không có bộ Prefilter (H(f) = 1)H(f) là bộ lọc LPF lý tưởng, fc = 20KHzH(f) bộ lọc LPF thực, băng thông phẳng 20KHz. Suy hao ngoài băng thông 48 dB/octave (bỏ qua đáp ứng pha)Tìm tín hiệu ra trong từng trường hợp.Bài 1.9Hướng dẫnSo sánh với x(t): các thành phần nghe được trong xa(t) với x(t) khác nhau thế nào?Không có bộ prefilter, tín hiệu đầu ra chính là tín hiệu xa(t) alias với x(t).Bộ lọc lý tưởng: tín hiệu ở ngoài dải thông bị loại bỏ hoàn toàn.Bộ lọc thực: tìm giá trị suy hao tại từng thành phần tần số nằm ngoài dải thông rồi tìm tín hiệu xa(t) chồng lấn.