Networks Business Online Việt Nam & International VH2

Bài Tập Xử Lí Tín Hiệu Số

Đăng ngày 10 August, 2023 bởi admin
  1. 1
    CÂU HỎI, ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI MÔN : XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 1 Bài 1.1 Cho tín hiệu tựa như ( ) ttttxa πππ 100 cos300sin1050cos3 − + = Hãy xác lập vận tốc lấy mẫu Nyquist so với tín hiệu này ? Bài 1.2 Cho tín hiệu ( ) ttxa π100cos3 = a ) Xác định vận tốc lấy mẫu nhỏ nhất thiết yếu để Phục hồi tín hiệu khởi đầu. b ) Giả sử tín hiệu được lấy mẫu tại vận tốc 200 = sF Hz. Tín hiệu rời rạc nào sẽ có được sau lấy mẫu ? Bài 1.3 Tìm quan hệ giữa dãy nhảy đơn vị chức năng u ( n ) và dãy xung đơn vị ( ) nδ Bài 1.4 Tương tự bài trên tìm quan hệ trình diễn dãy chữ nhật rectN ( n ) theo dãy nhảy đơn vị chức năng u ( n ). Bài 1.5 Hãy màn biểu diễn dãy ( ) 1 nδ + Bài 1.6 Xác định x ( n ) = u ( n-5 ) – u ( n-2 ) Bài 1.7 Xác định nguồn năng lượng của chuỗi ( ) ( ) ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ < ≥ = 03 021 2 n n nx n Bài 1.8 Hãy xác lập nguồn năng lượng của tín hiệu ( ) nj Aenx 0 ω = Bài 1.9 Xác định hiệu suất trung bình của tín hiệu nhảy bậc đơn vị chức năng u ( n )
  2. 2
    Bài 1.10
    Xác định hiệu suất trung bình của tín hiệu nhảy bậc đơn vị chức năng u ( n ) Bài 1.11 Hãy xác lập hiệu suất trung bình của tín hiệu ( ) nj Aenx 0 ω = Bài 1.12 Đáp ứng xung và nguồn vào của một hệ TTBB là : ( ) 1 n 1 2 n 0 h n 1 n 1 1 n 2 0 = − ⎧ ⎪ = ⎪ ⎪ = = ⎨ ⎪ − = ⎪ ≠ ⎪ ⎩ n ( ) 1 n 0 2 n 1 x n 3 n 2 1 n 3 0 = ⎧ ⎪ = ⎪ ⎪ = = ⎨ ⎪ = ⎪ ≠ ⎪ ⎩ n Hãy xác lập cung ứng ra y ( n ) của hệ. Bài 1.13 Tương tự như bài trên hãy tính phép chập x3 ( n ) = x1 ( n ) * x2 ( n ) với : a ) x1 ( n ) = 1 0 3 0 n n n ⎧ − ≥ ⎪ ⎨ ⎪ ≠ ⎩ ; x2 ( n ) = rect2 ( n-1 ). b ) x1 ( n ) = ( ) 1 nδ + + ( ) 2 nδ − ; x2 ( n ) = rect3 ( n ). Bài 1.14 Cho HTTT không bao giờ thay đổi có h ( n ) và x ( n ) như sau : ( ) 0 0 n a n h n n ⎧ ≥ = ⎨ ≠ ⎩ ( ) 0 0 n b n x n n ⎧ ≥ = ⎨ ≠ ⎩ 0 < a < 1, 0 < b < 1, a ≠ b. Tìm tín hiệu ra ( phân phối ra ) ? Bài 1.15 Hãy xác lập xem những hệ có phương trình diễn đạt quan hệ vào ra dưới đây có tuyến tính không : a ) ( ) ( ) nnxny = b ) ( ) ( ) nxny 2 = Bài 1.16 Hãy xác lập xem những hệ có phương trình diễn đạt quan hệ vào ra dưới đây có tuyến tính không : a ) ( ) ( ) 2 nxny = b ) ( ) ( ) BnAxny + =
  3. 3
    Bài 1.17
    Xác định xem những hệ được diễn đạt bằng những phương trình dưới đây là nhân quả hay không : a ) ( ) ( ) ( ) 1 − − = nxnxny b ) ( ) ( ) naxny = Bài 1.18 Xác định xem những hệ được diễn đạt bằng những phương trình dưới đây là nhân quả hay không : a ) ( ) ( ) ( ) 43 + + = nxnxny ; b ) ( ) ( ) 2 nxny = ; c ) ( ) ( ) nxny 2 = ; d ) ( ) ( ) nxny − = Bài 1.19 Xét tính không thay đổi của mạng lưới hệ thống có phân phối xung h ( n ) = rectN ( n ). Bài 1.20 Xác định khoảng chừng giá trị của a và b để cho hệ TT BB có cung ứng xung ( ) ⎩ ⎨ ⎧ < ≥ = 0 0 nb na nh n n là không thay đổi. Bài 1.21. Hãy tìm cung ứng xung h ( n ) của một mạng lưới hệ thống số được cho bởi sơ đồ sau đây : x ( n ) ( ) 2 h n ( ) 3 h n y ( n ) ( ) 1 h n Bài 1.22 Cho một mạng lưới hệ thống tuyến tính không bao giờ thay đổi được diễn đạt bằng phương trình sai phân sau đây : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 1 2 41 2 4 y n b x n b x n b x n b x n = + − + − + − Hãy màn biểu diễn mạng lưới hệ thống đó. Bài 1.23 Hãy trình diễn bằng đồ thị tín hiệu ( ) ( ) nxny 2 =, ở đây ( ) nx là tín hiệu được miêu tả như sau : .
  4. 4
    Bài 1.24
    Hãy xác

    định nghiệm riêng của phương trình sai phân.
    ( ) )()2()1(
    6
    1
    6
    5
    nxnynyny +−−−=
    khi hàm cưỡng bức đầu vào ( ) 0,2 ≥= nnx n
    và bằng không với n khác.
    Bài 1.25
    Hãy giải phương trình sai phân tuyến tính hệ số hằng sau
    y(n) – 3y(n-1) + 2y(n-2) = x(n) + x(n-2)
    Với điều kiện đầu y(-1) = y(-2) = 0 và x(n) = 5 n
    Bài 1.26
    Cho x(n) = rect3(n)
    Hãy xác định hàm tự tương quan Rxx(n).
    Bài 1.27
    Hãy cho biết cách nào sau đây biểu diễn tổng quát một tín hiệu rời rạc bất kỳ x(n)?
    a) ( ) ( ) ( )
    k
    x n x n n kδ
    +∞
    =−∞
    = −∑ b)
    0
    ( ) ( ) ( )
    k
    x n x k n kδ
    +∞
    =
    = −∑
    c) ( ) ( ) ( )
    k
    x n x k n kδ
    +∞
    =−∞
    = −∑ d) ( ) ( ) ( )
    k
    x n x n k nδ
    +∞
    =−∞
    = −∑
    Bài 1.28
    Hệ thống được đặc trưng bởi đáp ứng xung h(n) nào sau đây là hệ thống nhân quả:
    a) h(n) = u(n+1) b) h(n) = -u(n-1)
    c) h(n) = -u(-n-1) d) h(n) = -u(n+1)
    Bài 1.29
    Phép chập làm nhiệm vụ nào sau đây:
    a) Phân tích một tín hiệu ở miền rời rạc b) Xác định đáp ứng ra của hệ thống
    -7 -6 -5 -4
    -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 n
    ( )nx
    4

  5. 5
    c) Xác định hiệu suất của tín hiệu d ) Xác định nguồn năng lượng tín hiệu Bài 1.30 Phương trình sai phân tuyến tính thông số hằng miêu tả mạng lưới hệ thống rời rạc nào sau đây : a ) Hệ thống tuyến tính không bao giờ thay đổi. b ) Hệ thống tuyến tính. c ) Hệ thống không thay đổi. d ) Hệ thống không bao giờ thay đổi. ĐÁP ÁN CHƯƠNG I Bài 1.1. Do 2. fω π =, tín hiệu trên có những tần số thành phần sau : 251 = F Hz, 1502 = F Hz, 503 = F Hz Như vậy, 150 max = F Hz và theo định lý lấy mẫu ta có : max2 300 sF F ≥ = Hz Tốc độ lấy mẫu Nyquist là max2FFN =. Do đó, 300 = NF Hz. Bài 1.2 a ) Tần số của tín hiệu tương tự như là 50 = F Hz. Vì thế, vận tốc lấy mẫu tối thiểu thiết yếu để Phục hồi tín hiệu, tránh hiện tượng kỳ lạ chồng mẫu là 100 = sF Hz. b ) Nếu tín hiệu được lấy mẫu tại 200 = sF Hz thì tín hiệu rời rạc có dạng ( ) ( ) ( ) nnnx 2 cos3200100cos3 ππ = = Bài 1.3 Theo định nghĩa dãy nhảy đơn vị chức năng u ( n ) và dãy xung đơn vị ( ) nδ ta có : ( ) ( ) n k u n kδ = − ∞ = ∑ Bài 1.5 Ta có : ( ) 1 1 0 1 1 0 0 n n n n δ + = → = − ⎧ + = ⎨ ≠ ⎩ 1 – 1 0 ( ) 1 nδ + n1-2
  6. 6
    Bài 1.6
    Ta xác định u ( n-2 ) và u ( n-5 ) sau đó thực thi phép trừ thu được tác dụng x ( n ) = u ( n-5 ) – u ( n-2 ) = rect3 ( n-2 ) 1 0 n41 2 ( ) 3 ( ) 2 x n rect n = − 2 3 5 Bài 1.7 Theo định nghĩa ( ) ( ) ( ) 24 35 8 9 3 4 1 2 3 1 4 1 1 2 0 2 2 12 1 1 1 3 = − + = + − = + = = ∑ ∑ ∑ ∑ ∞ = − − ∞ = ∞ = ∞ − ∞ = n n n n n n n nxE Vì nguồn năng lượng E là hữu hạn nên tín hiệu x ( n ) là tín hiệu nguồn năng lượng. Bài 1.8 Đáp số : Năng lượng của tín hiệu bằng vô hạn. Chú ý 0 2 2 2 0 0 [ os ( ) sin ( ) ] j n Ae A c n n Aω ω ω = + = Bài 1.9 Xác định hiệu suất trung bình của tín hiệu nhảy bậc đơn vị chức năng u ( n ) Giải Ta có : ( ) 2 1 12 11 lim 12 1 lim 12 1 lim 0 2 = + + = + + = + = ∞ → ∞ → = ∞ → ∑ N N N N nu N P NN N n N Do đó, tín hiệu nhảy bậc đơn vị chức năng là một tín hiệu hiệu suất .
  7. 7
    Bài 1.10
    Ta có:
    ( ) 2 1 12 11 lim 12 1 lim 12 1 lim 0 2 = + + = + + = + = ∞ → ∞ → = ∞ → ∑ N N N N nu N P NN N n N Do đó, tín hiệu nhảy bậc đơn vị chức năng là một tín hiệu hiệu suất. Bài 1.11 P = 21 lim 2 1 N N n N A N → ∞ = − + ∑ = A2 Bài 1.12 Ta sẽ thực thi phép chập bằng đồ thị : đổi sang biến k, giữ nguyên x ( k ), lấy đối xứng h ( k ) qua trục tung thu được h ( – k ), sau đó di dời h ( – k ) theo từng mẫu để tính lần lượt những giá trị của y ( n ) đơn cử như hình sau : Dịch chuyển h ( – k ) ta có và tính tựa như ta có …. y ( – 2 ) = 0, y ( – 1 ) = 1, y ( 0 ) = 4, y ( 1 ) = 8, y ( 2 ) = 8, y ( 3 ) = 3 …. sau cuối ta thu được tác dụng : ( ) 0, 0, 0, 1, 4, 8, 8, 3, 2, 1, 0, 0, y n ⎧ ⎫ ⎪ ⎪ = − − ⎨ ⎬ ⎪ ⎪ ⎩ ⎭ … … Bài 1.14 Lấy đối xứng h ( k ) thu được h ( – k ) Nhân, cộng x ( k ) và h ( – k ) k 2 3 2 ( ) kh k-1 0 1 2 3 4 3 ( ) kx – 2 – 1 0 1 2 k 2 3 2 ( ) kh − y ( 0 ) = 1.2 + 2.1 = 4 – 1 0 1 2 3 4
  8. 8
    Nhận xét: Hệ thống nhân quả h ( n ) và x ( n ) đều nhân quả ( ) ( ) 1 0 0. n n k k n k n k k y n b a a b a − − = = = = ∑ ∑ Có dạng : 1 0 1 1 nn k k x x x + = − = − ∑ ( ) ( ) ( ) 11 1 1. 0 1. 0 0 n n b a a n y n b a n + − − ⎧ − ⎪ ≥ ⎪ = ⎨ − ⎪ < ⎪ ⎩ Bài 1.15 a ) Đối với những chuỗi xung đầu vào ( ) nx1 và ( ) nx2, tín hiệu ra tương ứng là : ( ) ( ) nnxny 11 = ( ) ( ) nnxny 22 = Liên hợp tuyến tính hai tín hiệu vào sẽ sinh ra một tín hiệu ra là : ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) nnxannxa nxanxannxanxaHny 2211 221122113 + = + = + = Trong khi đó phối hợp hai tín hiệu ra y1 y2 tạo nên tín hiệu ra : ( ) ( ) ( ) ( ) nnxannxanyanya 22112211 + = + So sánh 2 phương trình ta suy ra hệ là tuyến tính. b ) Đầu ra của hệ là bình phương của nguồn vào, ( Các thiết bị điện thường có quy luật như vậy và gọi là thiết bị bậc 2 ). Đáp ứng của hệ so với hai tín hiệu vào riêng rẽ là : ( ) ( ) nxny 2 11 = ( ) ( ) nxny 2 22 = Đáp ứng của hệ với phối hợp tuyến tính hai tín hiệu là : ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) ( ) ( ) nxanxnxaanxa nxanxanxanxaHny 2 2 2 22121 2 1 2 1 2 221122113 2 + + + = + = + = trái lại, nếu hệ tuyến tính, nó sẽ tạo ra phối hợp tuyến tính từ hai tín hiệu, tức là : ( ) ( ) ( ) ( ) nxanxanyanya 2 22 2 112211 + = + Vì tín hiệu ra của hệ như đã cho không bằng nhau nên hệ là không tuyến tính. Bài 1.16
  9. 9
    a) Hệ tuyến tính b ) Hệ không tuyến tính. Bài 1.17 Các hệ thuộc phần a ), b ) rõ ràng là nhân quả vì đầu ra chỉ phụ thuộc vào hiện tại và quá khứ của nguồn vào. Bài 1.18 Các hệ ở phần a ), b ) và c ) là không nhân quả vì đầu ra phụ thuộc vào cả vào giá trị tương lai của nguồn vào. Hệ d ) cũng không nhân quả vì nếu lựa chọn 1 − = n thì ( ) ( ) 11 xy = −. Như vậy đầu ra tại 1 − = n, nó nằm cách hai đơn vị chức năng thời hạn về phía tương lai. Bài 1.19 ( ) 1 1 n S h n N ∞ = − ∞ = = ∑ 1 0 ( 1 ) N n N − = = = ∑ → Hệ không thay đổi Bài 1.20 Hệ này không phải là nhân quả. Điều kiện không thay đổi là : ∑ ∑ ∑ ∞ = − − ∞ = ∞ − ∞ = + = 0 1 ) ( n n nn n banh Ta xác lập được rằng tổng thứ nhất là quy tụ với 1 b đều thỏa mãn nhu cầu. Bài 1.21. Hướng dẫn ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 3 2 3 1 2 3 h n rect n h n n n h n n δ δ δ = = − + − = − Hướng dẫn : Thực hiện h2 ( n ) + h3 ( n ) rồi sau đó lấy hiệu quả thu được chập với h1 ( n ) : h ( n ) = h1 ( n ) * [ h2 ( n ) + h3 ( n ) ] Bài 1.22
  10. 10
    Áp dụng các công cụ thực thi mạng lưới hệ thống ta vẽ được mạng lưới hệ thống như sau : 0 b 1 b 2 b 4 b ( ) 0 b x n ( ) 1 1 b x n − ( ) 2 2 b x n − ( ) 4 4 b x n − Bài 1.23 Ta chú ý quan tâm rằng tín hiệu ( ) ny đạt được từ ( ) nx bằng cách lấy mỗi một mẫu khác từ ( ) nx, khởi đầu với ( ) 0 x. Chẳng hạn ( ) ( ) 00 xy =, ( ) ( ) 21 xy =, ( ) ( ) 42 xy =, … và ( ) ( ) 21 − = − xy, ( ) ( ) 42 − = − xy, v.v… Nói cách khác, ta bỏ lỡ những mẫu ứng với số lẻ trong ( ) nx và giữ lại những mẫu mang số chẵn. Tín hiệu phải tìm được miêu tả như sau : Bài 1.24 Dạng nghiệm riêng là : ( ) 2 0 n py n B n = ≥ Thay ( ) nyp vào đầu bài ta có 1 25 1 6 62 2 2 2 n n n n B B B − − = − + 5 1 6 64 ( 2 ) 4B B B = − + và tìm thấy 8 5B = Bởi vậy, nghiệm riêng là – 4 – 2 – 1 0 1 2 ( ) ( xny =
  11. 11
    ( ) 02
    5
    8
    ≥= nny n p Bài 1.25 Đáp án : y ( n ) = ( 13/50 ) – ( 104 / 75 ). 2 n + ( 13/6 ). 5 n với n ≥ 0. Bài 1.26 Đáp án : Rxx ( – 2 ) = Rxx ( 2 ) = 1 ; Rxx ( – 1 ) = Rxx ( 1 ) = 2 ; Rxx ( 0 ). Lưu ý : hàm tự đối sánh tương quan khi nào cũng đạt giá trị cực lớn tại n = 0. Bài 1.27 Phương án c ) Bài 1.28 Phương án b ) Bài 1.29 Phương án b ) Bài 1.30 Phương án a )
  12. 12
    CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 2 Bài 2.1 Xác định đổi khác z của những tín hiệu hữu hạn sau a ) ( ) { } 1075211 = nx b ) ( ) { } 1075212 ↑ = nx c ) ( ) { } 107521003 = nx d ) ( ) { } 1075424 ↑ = nx Bài 2.2 Xác định đổi khác z của những tín hiệu hữu hạn sau a ) ( ) ( ) 1 x n n k, k 0 = δ − > b ) ( ) ( ) 2 x n n k, k 0 = δ + > Bài 2.3 Xác định biến hóa z của tín hiệu : ( ) ( ) ⎩ ⎨ ⎧ < ≥ = = 00 0 n na nunx n n α Bài 2.4 Cho ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) nunx nn 3423 − = Xác định X ( z ). Bài 2.5 Xác định đổi khác z của tín hiệu : ( ) ⎩ ⎨ ⎧ ≠ − ≤ ≤ = 0 101 Nn nx Bài 2.6 Cho ( ) 1 3 = + z X z z Xác định x ( n ) bằng chiêu thức khai triển thành chuỗi lũy thừa. Bài 2.7 Cho ( ) 2 3 1 ( 1 ). ( ) 2 + = + + − z H z z z z
  13. 13
    Xác định điểm cực điêm không mạng lưới hệ thống. Biểu diễn trên mặt phẳng z. Bài 2.8 Cho ( ) 2 3 1 ( 1 ). ( ) 4 = + + + H z z z z Xét không thay đổi mạng lưới hệ thống ? Bài 2.9 Cho tín hiệu ( ) 2 2 2 7 3 z X z z z + = − +, Hãy xác lập x ( n ) = ? Bài 2.10 Cho hệ thồng có hàm truyền đạt ( ) 2 2 3 5 1 6 6 + = + + z H z z z a ) Xác định điêm cực điểm không của mạng lưới hệ thống. b ) Xét xem mạng lưới hệ thống có không thay đổi không. c ) Tìm phân phối xung h ( n ) của mạng lưới hệ thống. Bài 2.11 Cho mạng lưới hệ thống có : ( ) 2 2 3 1 z H z z z = − + a ) Hãy xét xem mạng lưới hệ thống có không thay đổi không b ) Hãy xác lập phân phối xung của mạng lưới hệ thống. c ) Xác định h ( n ) khi ( ) 2006 2 2 3 1 z H z z z = − + Bài 2.12 Cho sơ đồ mạng lưới hệ thống :
  14. 14
    1
    z−
    ( )2X z
    1
    z−
    ( ) 1X z 1 z − ( ) 12H z ( ) 11H z ( ) 2H z ( ) 1H z Hãy xác lập hàm truyền đạt H ( z ) Bài 2.13 Cho mạng lưới hệ thống có hàm truyền đạt : 1 2 3 4 1 ( ) 4 3 2 H z z z z z − − − − = + + + + Hãy xét sự không thay đổi của mạng lưới hệ thống. Bài 2.14 Tìm mạng lưới hệ thống và phân phối mẫu đơn vị chức năng của mạng lưới hệ thống được diễn đạt bằng phương tình sai phân : ( ) ( ) ( ) nxnyny 21 2 1 + − = Bài 2.15 Cho tín hiệu ( ) ( ) 3 2 n x n u n ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ Biến đổi z của nó sẽ là : a ) ( ) 3 2 z X z z = − với 3 2 z > b ) ( ) 1 1 3 1 2 X z z − = + với 3 2 z > c ) ( ) 1 1 3 1 2 X z z − = − với 3 2 z < d ) ( ) 3 2 z X z z = + với 3 2 z > Bài 2.16 Cách trình diễn nào sau đây thường được dùng màn biểu diễn hàm truyền đạt H ( Z ) của mạng lưới hệ thống :
  15. 15
    a) ( ) 0 1 M r r r N k k k b z H z a z − = − = = ∑ ∑ b ) ( ) 0 1 1 M r r r N k k k b z H z a z − = − = = + ∑ ∑ c ) ( ) 0 1 1 M r r r N k k k b z H z a z = = = + ∑ ∑ d ) ( ) 1 0 1 1 1 M r r r N k k k b z H z a z − − = − − = = + ∑ ∑ Bài 2.17 Cho tín hiệu x ( n ) = ( ) nuan n hãy cho biết trường hợp nào sau đây là đổi khác X ( z ) của nó : a ) ( ) 1 21 1 z az − − − với az > b ) ( ) 21 1 1 − − − az az với az > c ) ( ) 21 1 1 − − − az az với z a < d ) ( ) 21 1 az az − − với az > Bài 2.18 Phần tử Z-1 trong mạng lưới hệ thống rời rạc là thành phần : a ) thành phần trễ b ) phần tử tích phân c ) phần tử vi phân c ) thành phần nghịch hòn đảo Bài 2.19 Hệ thống số đặc trưng bởi hàm truyền đạt H ( z ) sẽ không thay đổi nếu : a ) Tất cả những điểm không ( Zero ) zor phân bổ bên trong vòng tròn đơn vị chức năng. b ) Tất cả những điểm cực ( Pole ) zpk của mạng lưới hệ thống phân bổ bên trong vòng tròn đơn vị chức năng. c ) Tất cả những điểm cực ( Pole ) zpk của mạng lưới hệ thống phân bổ bên ngoài vòng tròn đơn vị chức năng. d ) Tất cả những điểm không ( Zero ) zor phân bổ bên ngoài vòng tròn đơn vị chức năng. Bài 2.20 Phương án nào sau đây biểu lộ hàm truyền đạt của mạng lưới hệ thống màn biểu diễn theo dạng điểm cực và điểm không ? a ) ( ) ( ) ( ) 0 1 0 1. = = − = − ∑ ∑ M r r N k k z z H z G z z b ) ( ) ( ) ( ) 1 0 1. = = − = − ∑ ∑ N pk k M r r z z H z G z z
  16. 16
    c) ( )
    ( ) ( ) 0 1 1. = = − = − ∏ ∏ M r r N pk k z z H z G z z d ) ( ) ( ) ( ) 0 0 0. = = − = − ∏ ∏ M r r N pk k z z H z G z z ĐÁP ÁN CHƯƠNG II Bài 2.1 Đáp án a ) ( ) 5321 1 7521 − − − − + + + + = zzzzzX, RC cả mặt phẳng z, trừ 0 = z. b ) ( ) 312 2 752 − − + + + + = zzzzzX, RC : cả mặt phẳng z, trừ 0 = z và ∞ = z c ) ( ) 75432 3 752 − − − − − + + + + = zzzzzzX, RC : cả mặt phẳng z, trừ 0 = z. d ) ( ) 312 4 7542 − − + + + + = zzzzzX, RC : cả mặt phẳng z, trừ 0 = z và ∞ = z Bài 2.2 Đáp án : a ) ( ) k 1 X z z − = [ nghĩa là, ( ) ZT k n k z − δ − ↔ ], 0 > k, RC : cả mặt phẳng z, trừ 0 = z. b ) ( ) k 2 X z z = [ nghĩa là, ( ) ZT k n k zδ + ↔ ], k > 0, RC : cả mặt phẳng z, trừ ∞ = z. Bài 2.3 Theo định nghĩa ta có : ( ) ( ) ∑ ∑ ∞ = − ∞ = − = = 0 1 0 n n n nn zzzX αα Nếu 11 < − zα hoặc tương ứng α > z, thì chuỗi này quy tụ đến ( ) 1 1/1 − − zα. Như vậy, ta sẽ có cặp đổi khác z. ( ) ( ) ( ) z n 1 1 x n u n X z RC : z 1 z − = α ↔ = > α − α Miền hội tụ RC là miền nằm ngoài đường tròn có nửa đường kính α. Lưu ý rằng, nói chung, α cần không phải là số thực. Bài 2.4 Đáp án
  17. 17
    ( ) 1 1 3 4 X z RC : z 3 1 2 z 1 3 z − − = − > − − Bài 2.5 Ta có : ( ) ( ) ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ≠ − − = = + + + = = − − − − − − = − ∑ 1 1 1 1 … 1.1 1 11 1 0 z z z zN zzzzX NN N n n vì ( ) nx là hữu hạn, nên RC của nó là cả mặt phẳng z, trừ 0 = z. Bài 2.6 Đáp án : Thực hiện giống ví dụ 2.5 ta có : x ( n ) = ( – 1/3 ) n. u ( n ) Bài 2.7 Điểm cực : zp1, p2 = ( – 50% ) ± j ( 3/2 ) ; zp3 = ½. Điểm không : zo1 = – 3 Bài 2.8 Đáp án : Hệ thống không không thay đổi Bài 2.9 Ta có : ( ) ( ) 2 2 2 7 3 X z z z z z z + = − + có 3 điểm cực 1 1 2 pz =, 2 3 pz =, 3 0 pz = ( ) ( ) 31 22 1 1 3 2 3 2 2 2 X z Az A A z z z z z z z + = = + + − ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ − − − ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ Đều là cực đơn nên : 1 1 2 A z ⎛ ⎞ = − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 2 1 2 2 z z + ⎛ ⎞ − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ( ) 1 2 1 5 2 2 2 1 1 1 5 1 2 3. 13 2 2 2 2 z z z = + = = = − ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ − − − ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
  18. 18
    ( )2 3A z = − ( ) 2 1 2 3 2 z z z + ⎛ ⎞ − − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 3 3 2 5 1 51 36.2 3. 3 22 z z = + = = = ⎛ ⎞ − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 3A z = ( ) 2 1 2 3 2 z z z z + ⎛ ⎞ − − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ( ) 0 0 2 2 1 3 2 3 2 z = + = = ⎛ ⎞ − − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ Vậy : ( ) 1 1 1 3 3 1 3 2 2 X z z z z z − = + + − ⎛ ⎞ − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ( ) 1 1 1 12 3 3 3 2 z z X z zz = − + + − − m = 0 thì ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 2 3 2 2 3 3 n n x n u n u n nδ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ = − + + ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ Như vậy đã hoàn thành xong đổi khác Z ngược. Bài 2.10 Đáp án : a ) Hệ có 1 điêrm không z01 = – 3/2 ; hai điểm cực là zp1 = – 1/3 và zp2 = – 1/2 b ) Căn cứ vào những điểm cực đều nằm trong vòng tròn đơn vị chức năng ta thấy mạng lưới hệ thống không thay đổi. c / Tìm h ( n ) giống bài tập 2.9 Bài 2.11 Đáp án : a ) Hệ thống không không thay đổi b ) h ( n ) = 2. u ( n ) – 2. ( 50% ) n. u ( n ) c ) Dựa vào tác dụng câu b ) và đặc thù trễ ta có h ( n ) = 2. u ( n + 2006 ) – 2. ( 50% ) 2006 u ( n + 2006 ) Bài 2.12 Áp dụng : Trong miền z : song song thì cộng, tiếp nối đuôi nhau thì nhân .
  19. 19
    Phân tích ra H1 ( z ), H2 ( z ), … ( ) ( ) ( ) 1 2. H z H z H z = ( ) ( ) ( ) 1 11 12H z H z H z = + ( ) ( ) ( ) 1 11 X z H z X z = ( ) ( ) ( ) 1 1 2 3X z X z z X z − = + ( ) 1 11 2 3H z z − = + ( ) ( ) ( ) 2 12 X z H z X z = ( ) ( ) ( ) 1 2 24X z X z z X z − = + ( ) ( ) ( ) 1 2 1 4X z X z z − = − ( ) 12 1 1 1 4 H z z − = − ( ) 1 1 1 1 2 3 1 4 H z z z − − = + + − ( ) 1 2H z z − = ( ) 1 1 1 1 2 3 1 4 H z z z z − − − ⎛ ⎞ = + + ⎜ ⎟ − ⎝ ⎠ Bài 2.13 Áp dụng tiêu chuẩn Jury. Hệ không thay đổi Bài 2.14 Bằng cách tính biến hóa z của phương trình sai phân, ta có : ( ) ( ) ( ) zXzYzzY 2 2 1 1 + = − Do vậy hàm mạng lưới hệ thống là : ( ) ( ) ( ) 1 2 1 1 2 − − = ≡ z zH zX zY Hệ thống này có một cực tại 2 1 = z và một zero tại gốc 0 .
  20. 20
    Ta có:
    ( ) ( ) ( ) nunh n 2 12 = Đây là phân phối xung đơn vị của mạng lưới hệ thống. Bài 2.15 Phương án a ) Bài 2.16 Phương án b ) Bài 2.17 Phương án b ) Bài 2.18 Phương án a ) Bài 2.19 Phương án b ) Bài 2.20 Phương án c )
  21. 21
    CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 3 Bài 3.1 Xác định đổi khác Fourier của tín hiệu ( ) 1 1 n x n a a = − < < Bài 3.2 Tìm biến hóa Fourier và phổ biên độ của dãy ( ) ⎩ ⎨ ⎧ ≠ − ≤ ≤ = 0 10 LnA nx với minh họa như hình sau Bài 3.3 Hãy tính phép chập những dãy ( ) ( ) 1 2 * x n x n với ( ) ( ) 1 2 0 1, 1, 1 x n x n → ⎧ ⎫ ⎪ ⎪ = = ⎨ ⎬ ⎪ ⎪ ⎩ ⎭ trải qua biến hóa Fourier. Bài 3.4 Xác định tỷ lệ phổ năng lượng ( ) j xxS e ω của tín hiệu ( ) ( ) 11 < < − = anuanx n Bài 3.5 Cho ( ) ( ) n x n a u n = với 5.0 = a và 5.0 − = a. Hãy trình diễn tỷ lệ phổ năng lượng ( ) j xxS e ω Bài 3.6 Cho tín hiệu ( ) ( ) 3 4 n x n u n ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠. Phổ của tín hiệu sẽ là đáp án nào sau đây : 0 ( ) nx .... 1 − L n A
  22. 22
    a) Không tồn tại. b ) ( ) 1 3 1 4 j j X e e ω ω − = + c ) ( ) 1 3 1 4 j j X e e ω ω = − d ) ( ) 1 3 1 4 j j X e e ω ω − = − Bài 3.7 Cho tín hiệu ( ) ( ) 4 3 n x n u n ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠. Phổ của tín hiệu sẽ là đáp án nào sau đây : a ) Không sống sót. b ) ( ) 1 4 1 3 j j X e e ω ω − = + c ) ( ) 1 4 1 3 j j X e e ω ω = − d ) ( ) 1 4 1 3 j j X e e ω ω − = − Bài 3.8 Thành phần tương ứng của ( ) knx − khi chuyển sang miền tần số ω sẽ là : a ) ( ) j k j e X eω ω b ) ( ) j k j e X eω ω − c ) ( ) j k j e X eω ω − − d ) ( ) j k j e X eω ω − Bài 3.9 Thành phần tương ứng của ( ) nnx 0 cos ω khi chuyển sang miền tần số ω sẽ là : a ) ( ) 0 1 2 X ω ω + b ) ( ) 0 1 2 X ω ω − c ) ( ) ( ) 00 2 1 2 1 ωωωω − + + XX d ) ( ) ( ) 0 0 1 1 2 2 X Xω ω ω ω + − − Bài 3.10 Thành phần tương ứng của ( ) nxe nj 0 ω khi chuyển sang miền tần số ω sẽ là : a ) ( ) 0 ( ) j X e ω ω + b ) ( ) 0 ( ) j X e ω ω − c ) ( ) 0 0 ( ) j j e X eω ω ω − d ) ( ) 0 0 ( ) j j e X eω ω ω + Bài 3.11 Khi nào pha của bộ lọc số lý tưởng bằng 0 thì quan hệ giữa cung ứng tần số và cung ứng biên độ tần số sẽ là :
  23. 23
    a) ( ) ( ) H H = j j e eω ω b ) ( ) ( ) H H = − j j e eω ω c ) ( ) ( ) H H = j j j e e eω ω ω d ) ( ) ( ) H H = − j j j e e eω ω ω Bài 3.12 Đáp ứng xung h ( n ) của bộ lọc số thông thấp lý tưởng pha 0 được màn biểu diễn ở dạng nào sau đây : a ) ( ) sinc c c n h n n ω ω π ω = − b ) ( ) sin. cn h n n ω π = c ) ( ) sinc c c n h n n ω ω π ω = d ) ( ) sinc cn h n n ω ω π = Bài 3.13 Đáp ứng xung h ( n ) của bộ lọc số thông cao lý tưởng pha 0 được trình diễn ở dạng nào sau đây : a ) ( ) sin ( ) c c c n h n n n ω ω δ π ω = − b ) ( ) sin ( ). cn h n n n ω δ π = − c ) ( ) sin ( ) c c c n h n n n ω ω δ π ω = + d ) ( ) sin ( ) c cn h n n n ω ω δ π = − Bài 3.14 Đáp ứng xung h ( n ) của bộ lọc số thông dải lý tưởng pha 0 với tần số cắt ωc1 < ωc2 được trình diễn ở dạng nào sau đây : a ) ( ) 2 2 1 1 2 1 sin sinc c c c c c n n h n n n ω ω ω ω π ω π ω = + b ) ( ) 2 2 1 1 2 1 sin sinc c c c c c n n h n n n ω ω ω ω π ω π ω = − c ) ( ) 2 2 1 1 2 1 sin sinc c c c c c n n h n n n ω ω ω ω π ω π ω = − − d ) ( ) 1 1 2 2 1 2 sin sinc c c c c c n n h n n n ω ω ω ω π ω π ω = − Bài 3.15 Đáp ứng xung h ( n ) của bộ lọc số chắn dải lý tưởng pha 0 với tần số cắt ωc1 < ωc2 được màn biểu diễn ở dạng nào sau đây : a ) ( ) 1 1 2 2 1 2 sin sin ( ) c c c c c c n n h n n n n ω ω ω ω δ π ω π ω = − + b ) ( ) 2 2 1 1 2 1 sin sin ( ) c c c c c c n n h n n n n ω ω ω ω δ π ω π ω = − −
  24. 24
    c) ( ) 2 2 1 1 2 1 sin sin ( ) c c c c c c n n h n n n n ω ω ω ω δ π ω π ω = + − d ) ( ) 2 2 1 1 2 1 sin sin ( ) c c c c c c n n h n n n n ω ω ω ω δ π ω π ω = − + Bài 3.16 Chất lượng bộ lọc số tốt khi : a ) + Độ gợn sóng dải thông δ1, dải chắn δ2 đều nhỏ. + Tần số số lượng giới hạn dải thông ωp, tần số số lượng giới hạn dải chắn ωs cách xa nhau ( nghĩa là dải quá độ lớn ). b ) + Độ gợn sóng dải thông δ1, dải chắn δ2 lớn. + Tần số số lượng giới hạn dải thông ωp, tần số số lượng giới hạn dải chắn ωs gần nhau ( nghĩa là dải quá độ nhỏ ). c ) + Độ gợn sóng dải thông δ1, dải chắn δ2 đều nhỏ. + Tần số số lượng giới hạn dải thông ωp, tần số số lượng giới hạn dải chắn ωs gần nhau ( nghĩa là dải quá độ nhỏ ). d ) + Độ gợn sóng dải thông δ1, dải chắn δ2 đều lớn. + Tần số số lượng giới hạn dải thông ωp, tần số số lượng giới hạn dải chắn ωs cách xa nhau ( nghĩa là dải quá độ lớn ). Bài 3.17 Những câu vấn đáp nào sau đây là đúng : a ) Biến đổi Fuorier là trường hợp riêng của đổi khác Z b ) Biến đổi Z là trường hợp riêng của đổi khác Fourier c ) Biến đổi Fourier là đổi khác Z triển khai trên vòng tròn đơn vị chức năng d ) Biến đổi Fourier trọn vẹn độc lập với biến hóa Z. Bài 3.18 Các tín hiệu trong miền tần số ω có đặc thù : a ) Tuần hoàn với chu kỳ luân hồi là π b ) Tuần hoàn với chu kỳ luân hồi là 2 π c ) Không phải là tín hiệu tuần hoàn d ) Tuần hoàn khi ω ≥ 0. ĐÁP ÁN CHƯƠNG III Bài 3.1
  25. 25
    Ta phân ra làm 2 trường hợp n < 0 và n > 0 ứng với những tín hiệu x1 ( n ) và x2 ( n ) như vậy ta có tác dụng : ( ) ( ) ( ) 2 2 21 cos21 1 aa a XXX + − − = + = ω ωωω Bài 3.2 Vì ( ) nx là một khả tổng tuyệt đối nên đổi khác Fourier của nó sống sót. Hơn nữa, ( ) nx là tín hiệu nguồn năng lượng hữu hạn với LAEx 2 =. Biến đổi Fourier của tín hiệu này là ( ) 1 0 1 1 j LL j j n j n e X e Ae A e ω ω ω ω − − − − = − = = − ∑ ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 sin / 2 sin / 2 j L j L X e A e ω ω ω ω ⎛ ⎞ − − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ = Với 0 = ω, đổi khác ta có ( ) 0 j X e A L =. Phổ biên độ của ( ) nx có dạng ( ) ( ) ( ) ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ≠ = = 2 / sin 2 / sin 0 ω ω ω ω L A LA X Bài 3.3 Sử dụng đổi khác Fourier, ta có ( ) ( ) 1 2 1 2 cosj j X e X eω ω ω = = + Do đó 2 1 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( 1 2 cos ) 3 4 cos 2 cos2 3 2 ( ) ( ) j j j j j j j X e X e X e e e e e ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω − − = = + = + + = + + + + Biến đổi Fourier ngược ta có : ( ) 0 1 2 3 2 1 x n → ⎧ ⎫ ⎪ ⎪ = ⎨ ⎬ ⎪ ⎪ ⎩ ⎭ Kết quả này trùng với hiệu quả nếu ta tính tích chập trên bằng chiêu thức đồ thị. Bài 3.4 Vì 1
  26. 26
    ∞< − == ∑∑ ∞ = ∞ −∞= a anx n n n 1 1 )( 0 Vì thế biến đổi Fourier của ( ) nx sống sót như vậy : ( ) ( ) ∑ ∑ ∞ = − ∞ = − = = 00 n nj n njn aeeaX ωω ω Vì 1 < = − aae jω, nên ( ) ω ω j ae X − − = 1 1 Phổ mật độ nguồn năng lượng là ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ωω ωωωω jjxx aeae XXXS − − = = = − 11 1 * 2 hoặc tương tự ( ) 2 cos22 1 aa S xx + − = ω ω Bài 3.5 Hình biểu diễn tín hiệu ( ) nx và phổ tương ứng của nó khi 5.0 = a và 5.0 − = a. Nhận xét : khi 5.0 − = a tín hiệu đổi khác nhanh hơn và phổ lớn hơn ở những tần số cao. Bài 3.6 Đáp án : Phương án d )
  27. 27
    Bài 3.7
    Đáp án:

    Phương án a)
    Bài 3.8
    Đáp án: Phương án d)
    Bài 3.9
    Đáp án: Phương án c)
    Bài 3.10
    Đáp án: Phương án b)
    Bài 3.11
    Đáp án: Phương án a).
    Bài 3.12
    Đáp án: Phương án c)
    Bài 3.13
    Đáp án: Phương án a)
    Bài 3.14
    Đáp án: Phương án b)
    Bài 3.15
    Đáp án: Phương án d)
    Bài 3.16
    Đáp án: Phương án c)
    Bài 3.17
    Đáp án: Phương án a) và c)
    Bài 3.18
    Đáp án: Phương án b)

  28. 28
    CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 4 Bài 4.1 Cho dãy tuần hoàn ( ) x n ( ) 1 0 5 0 6 11 n x n n ≤ ≤ ⎧ = ⎨ ≤ ≤ ⎩ chu kỳ luân hồi N = 12. Hãy xác lập ( ) X k. Bài 4.2 Cho dãy tuần hoàn chu kỳ luân hồi 4 như sau : ( ) 4 1 0 2 1 4 2 3 4 = ⎧ ⎪ = ⎪ = ⎨ = ⎪ ⎪ = ⎩ n n x n n n hãy xác lập ( ) X k Bài 4.3 Cho : ( ) 4 4 0 3 1 2 2 1 4 = ⎧ ⎪ = ⎪ = ⎨ = ⎪ ⎪ = ⎩ n n x n n n hãy xác lập ( ) X k Bài 4.4 Cho tín hiệu có chiều dài hữu hạn : ( ) 1 0 n L 1 x n 0 n ≤ ≤ − ⎧ = ⎨ ≠ ⎩ Hãy tính đổi khác DFT của dãy x ( n ) có chiều dài N với LN ≥ Bài 4.5 Hãy chứng tỏ : 21. 0. 0 − − = = ⎧ = ⎨ ≠ ⎩ ∑ N j n r N n N r l N e n π l : nguyên Bài 4.6 Cho hai dãy x1 ( n ) 4 = ( n 1 ) δ −
  29. 29
    4
    n
    1 0 n 4 x ( n ) 4 0 n ⎧ − ≤ ≤ ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ Hãy xác lập phép chập vòng của 2 dãy trên Bài 4.7 Biến đổi DFT của một tín hiệu tuần hoàn chu kỳ N ( ) N x n sẽ là : a ) ( ) ( ) 21 0 1. − − = = ∑ N j kn N n X k x n e N π b ) ( ) ( ) 21 0. − − = = ∑ N j kn N n X k x n e π c ) ( ) ( ) 21 0. − = = ∑ N j kn N n X k x n e π d ) ( ) ( ) 21 0 1. − = = ∑ N j kn N n X k x n e N π Bài 4.8 Biến đổi ngược IDFT của một tín hiệu ( ) X k chu kỳ luân hồi N sẽ là : a ) ( ) ( ) 21 0 1. − − = = ∑ N j kn N k x n X k e N π b ) ( ) ( ) 21 0. − − = = ∑ N j kn N k x n X k e π c ) ( ) ( ) 21 0. − = = ∑ N j kn N k x n X k e π d ) ( ) ( ) 21 0 1. N j kn N k x n X k e N π − = = ∑ Bài 4.9 Cặp biến đổi xuôi, ngược DFT so với dãy có chiều dài x ( n ) N sẽ là : a ) ( ) ( ) 1 0 1 0 1 0 − = ⎧ ≤ ≤ − ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ ∑ N kn N n x n W k N X k N k và ( ) ( ) 1 0 1 0 1 0 N kn N k X k W n N x n N n − − = ⎧ ≤ ≤ − ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ ∑ b ) ( ) ( ) 1 0 0 1 0 N kn N n x n W k N X k k − = ⎧ ≤ ≤ − ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ ∑ và ( ) ( ) 1 0 1 0 1 0 N kn N k X k W n N x n N n − − = ⎧ ≤ ≤ − ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ ∑ c ) ( ) ( ) 1 0 1 0 1 0 − = ⎧ ≤ ≤ − ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ ∑ N kn N n x n W k N X k N k và ( ) ( ) 1 0 1 0 1 0 N kn N k X k W n N x n N n − − = ⎧ ≤ ≤ − ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ ∑ d ) ( ) ( ) 1 0 0 1 0 − = ⎧ ≤ ≤ − ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ ∑ N kn N n x n W k N X k k và ( ) ( ) 1 0 0 1 0 − − = ⎧ ≤ ≤ − ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ ∑ N kn N k X k W n N x n n Bài 4.10 Ta hoàn toàn có thể tính phép chập tuyến tính hai dãy x1 ( n ) và x2 ( n ) có chiều dài L [ x1 ( n ) ] = N1 và L [ x2 ( n ) ] = N2 trải qua biến hóa DFT nếu ta chọn chiều dài triển khai biến hóa DFT là :
  30. 30
    a) N ≥

    N1 + N2 -1 b) N≤ N1 + N2 -1
    c) N N1 + N2 -1
    ĐÁP ÁN CHƯƠNG IV
    Bài 4.1
    Hướng dẫn: Cách làm tương tự ví dụ 4.1
    Bài 4.2
    Đây là dãy tuần hoàn chu kỳ N=4
    Dựa vào biến đổi DFT ( ) ( )
    21
    0
    .
    − −
    =
    = ∑
    N j kn
    N
    n
    X k x n e
    π
    Ta có:
    2 2
    .4 2 2
    .
    ( )
    ( )
    − − − −
    = = =
    = −
    j kn j kn j kn j
    k nN
    k n
    e e e e
    j
    π π π π
    Từ đây ta thay vào có:
    ( ) ( )
    1
    0
    .( )


    =
    = ∑
    N
    kn
    n
    X k x n j
    Vậy:
    ( )
    3
    0.
    0
    0 ( ).( ) 10−
    =
    = =∑ n
    n
    X x n j
    ( )
    3
    1.
    0
    1 ( ).( ) 3−
    =
    = = − +∑ n
    n
    X x n j j
    ( )
    3
    2.
    0
    2 ( ).( ) 0−
    =
    = =∑ n
    n
    X x n j
    ( )
    3
    3.
    0
    3 ( ).( ) 3−
    =
    = = − −∑ n
    n
    X x n j j
    Bài 4.3
    Hướng dẫn: Giải tương tự bài trên
    Bài 4.4
    Đáp án:
    ( )
    ( )
    ( )
    ( ) NLkj
    Nkj
    Nknj
    e
    NkN
    NkL
    Nk
    e
    e
    kX
    /1
    /2
    /2
    /sin
    /sin
    1,….,1,0
    1
    1
    −−


    =
    −=


    =
    π
    π
    π
    π
    π

  31. 31
    Bài 4.6
    Đáp án: Cách làm tương tự như ví dụ 4.6 và ta có : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 1 2 1 2 2 44 4 4 4 4 4 0 * ( 1 ) = = = − = − ∑ m x n x n x n x m x n m x n Tức x3 ( 0 ) 4 = 1/4 ; x3 ( 1 ) 4 = 1 ; x3 ( 2 ) 4 = 3/4 ; x3 ( 3 ) 4 = 50%. Bài 4.7 Đáp án : Phương án b ) Bài 4.8 Đáp án : Phương án d ) Bài 4.9 Đáp án : Phương án b ) Bài 4.10 Đáp án đúng : a )
  32. 32
    CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 5 Bài 5.1 Cho bộ lọc FIR loại 1 với N = 7 có cung ứng xung h ( n ) được xác lập h ( 0 ) = 1, h ( 1 ) = 2, h ( 2 ) = 3, h ( 3 ) = 4. Tìm α và cung ứng xung h ( n ) Bài 5.2 Cho bộ lọc FIR loại 2 với N = 6 có phân phối xung h ( n ) được xác lập h ( 0 ) = 1, h ( 1 ) = 2, h ( 2 ) = 3. Tìm α và cung ứng xung h ( n ). Bài 5.3 Cho bộ lọc FIR loại 3 với N = 7 có cung ứng xung h ( n ) được xác lập h ( 0 ) = 1, h ( 1 ) = 2, h ( 2 ) = 3. Tìm α và phân phối xung h ( n ). Bài 5.4 Cho bộ lọc FIR loại 4 với N = 6 có phân phối xung h ( n ) được xác lập h ( 0 ) = 1, h ( 1 ) = 2, h ( 2 ) = 3. Tìm α và phân phối xung h ( n ). Bài 5.5 Hãy phong cách thiết kế bộ lọc số FIR thông cao pha tuyến tính, dùng hành lang cửa số Barlett với N = 9, 4 c π ω =. Bài 5.6 Hãy phong cách thiết kế bộ lọc số FIR thông cao pha tuyến tính, dùng hành lang cửa số chữ nhật với N = 9, 4 c π ω =. Bài 5.7 Hãy phong cách thiết kế bộ lọc số FIR thông dải pha tuyến tính, dùng hành lang cửa số chữ nhật với N = 9, 1 4 = c π ω, 2 3 = c π ω Bài 5.8 Hãy phong cách thiết kế bộ lọc số FIR chắn dải pha tuyến tính, dùng hành lang cửa số tam giác Barlett với N = 9, 1 3 = c π ω, 2 2 = c π ω Bài 5.9 Chất lượng hành lang cửa số sẽ tốt khi nào : a ) Bề rộng đỉnh TT ωΔ hẹp và tỷ số giữa biên độ đỉnh thứ cấp thứ nhất trên biên độ đỉnh TT : ( ) ( ) 0 20 lg sj j W e W e ω λ = phải nhỏ .
  33. 33
    b) Bề rộng đỉnh TT ωΔ lớn và tỷ số giữa biên độ đỉnh thứ cấp thứ nhất trên biên độ đỉnh TT : ( ) ( ) 0 20 lg sj j W e W e ω λ = phải nhỏ. c ) Bề rộng đỉnh TT ωΔ lớn và tỷ số giữa biên độ đỉnh thứ cấp thứ nhất trên biên độ đỉnh TT : ( ) ( ) 0 20 lg sj j W e W e ω λ = lớn. d ) Bề rộng đỉnh TT ωΔ hẹp và tỷ số giữa biên độ đỉnh thứ cấp thứ nhất trên biên độ đỉnh TT : ( ) ( ) 0 20 lg sj j W e W e ω λ = lớn. Bài 5.10 Cửa sổ Hanning có chất lượng kém hơn hành lang cửa số Hamming vì : a ) Bề rộng đỉnh TT của hành lang cửa số Hanning lớn hơn hành lang cửa số Hamming b ) Bề rộng đỉnh TT của hành lang cửa số Hanning nhỏ hơn hành lang cửa số Hamming c ) Tỷ số giữa biên độ đỉnh thứ cấp thứ nhất trên biên độ đỉnh TT của hành lang cửa số Hanning lớn hơn hành lang cửa số Hamming. d ) Tỷ số giữa biên độ đỉnh thứ cấp thứ nhất trên biên độ đỉnh TT của hành lang cửa số Hanning nhỏ hơn hành lang cửa số Hamming. Bài 5.11 Cửa sổ Blackman có độ gợn sóng thấp nhất so với những hành lang cửa số Hanning, Hamming, tam giác và chữ nhật vì : a ) Bề rộng đỉnh TT của hành lang cửa số Blackman nhỏ nhất. b ) Bề rộng đỉnh TT của hành lang cửa số Blackman lớn nhất. c ) Tỷ số giữa biên độ đỉnh thứ cấp thứ nhất trên biên độ đỉnh TT của hành lang cửa số Blackman lớn nhất. d ) Tỷ số giữa biên độ đỉnh thứ cấp thứ nhất trên biên độ đỉnh TT của hành lang cửa số Blackman nhỏ nhất. Bài 5.12 Khi phong cách thiết kế bộ lọc số FIR pha tuyến tính thực ra là tất cả chúng ta xác lập : a ) Các thông số của bộ lọc b ) Loại cấu trúc bộ lọc c ) Chiều dài của bộ lọc d ) Đặc tính pha của bộ lọc Bài 5.13 Khi phong cách thiết kế bộ lọc FIR bằng chiêu thức hành lang cửa số, nếu bộ lọc chưa phân phối được những chỉ tiêu kỹ thuật thì ta phải : a ) Thay đổi loại hành lang cửa số b ) Tăng chiều dài của hành lang cửa số
  34. 34
    c) Dùng cả chiêu thức a ) và b ) d ) Thay cấu trúc bộ lọc Bài 5.14 Khi phong cách thiết kế, nếu ta tăng chiều dài N của hành lang cửa số, ta thấy : a ) Độ gợn sóng ở cả dải thông và dải chắn tăng theo. b ) Độ gợn sóng ở cả dải thông và dải chắn giảm đi. c ) Tần số số lượng giới hạn dải thông pω và tần số số lượng giới hạn chắn sω gần nhau hơn. d ) Tần số số lượng giới hạn dải thông pω và tần số số lượng giới hạn chắn sω xa nhau hơn. ĐÁP ÁN CHƯƠNG V Bài 5.1 Ta có FIR loại 1 1 2 ( ) ( 1 ) ( 0 1 ) N h n h N n n N α − = = − − ≤ ≤ − Vậy 1 6 3 2 2 − = = = N α ; h ( 0 ) = h ( 6 ) = 1 ; h ( 1 ) = h ( 5 ) = 2 ; h ( 2 ) = h ( 4 ) = 3 ; h ( 3 ) = 4. Bài 5.2 Ta có FIR loại 2 1 2 ( ) ( 1 ) ( 0 1 ) N h n h N n n N α − = = − − ≤ ≤ − Vậy 1 2 − = N α vây tâm đối xứng nằm giữa 2 và 3. h ( 0 ) = h ( 5 ) = 1 ; h ( 1 ) = h ( 4 ) = 2 ; h ( 2 ) = h ( 3 ) = 3. Bài 5.3 Ta có FIR loại 3 1 2 ( ) ( 1 ) ( 0 1 ) − = = − − − ≤ ≤ − N h n h N n n N α
  35. 35
    Vậy
    1
    2

    =
    N
    α = 3 vây tâm phản đối xứng nằm tại 3. h ( 0 ) = – h ( 6 ) = 1 ; h ( 1 ) = – h ( 5 ) = 2 ; h ( 2 ) = – h ( 4 ) = 3 ; h ( 3 ) = h ( – 3 ) = 0. Bài 5.4 Ta có FIR loại 4 1 2 ( ) ( 1 ) ( 0 1 ) − = = − − − ≤ ≤ − N h n h N n n N α Vậy 1 2 − = N α vây tâm phản đối xứng nằm giữa 2 và 3. h ( 0 ) = – h ( 5 ) = 1 ; h ( 1 ) = – h ( 4 ) = 2 ; h ( 2 ) = – h ( 3 ) = 3. Bài 5.5 Công thức bộ lọc thông cao pha không ( ( ) 0 θ ω = ) : ( ) ( ) sinc c hp c n h n n n ω ω δ π ω = − Trong bài này có dịch đi, từ pha không chuyển sang pha tuyến tính ( ) 1 9 1 4 2 2 N θ ω ω ω ω − − = − = − = − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) sin 4 sin 4 1 44 4 4 4 4 4 cc hp c nn h n n n n n π ωω δ δ ππ ω − − = − − = − − − − ( ) 1 2 3 4 5 6 71 1 3 3 3 1 1 4 4 412 2 4 2 4 3 12 2 dH z z z z z z z z π ππ π π π − − − − − − − = − − − + − − − Hay : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 3 1 2 3 412 2 4 2 3 3 1 1 3 5 6 7 4 44 3 12 2 = − − − − − − + − − − − − − − y n x n x n x n x n x n x n x n ππ π ππ π Bài 5.6, Bài 5.7, Bài 5.8 Cách làm tương tự như ví dụ trên. Bài 5.9
  36. 36
    Đáp án: Phương án a ) Bài 5.10 Đáp án : Phương án c ). Bài 5.11 Đáp án : Phương án d ) Bài 5.12 Đáp án : Phương án a ) Bài 5.13 Đáp án : Phương án c ) Bài 5.14 Đáp án : Phương án b ) .
  37. 37
    CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 6 Bài 6.1 Cho hàm truyền đạt bộ lọc tương tự như : ( ) 1 1 + = s sHa Hãy chuyển sang bộ lọc số bằng chiêu thức tương tự vi phân với tthời gian lấy mẫu T = 0.1 Bài 6.2 Biến đổi bộ lọc tựa như có hàm mạng lưới hệ thống : ( ) 9 ) 1,0 ( 1,0 2 + + + = s s sHa thành bộ lọc số IIR nhờ giải pháp không bao giờ thay đổi xung. Bài 6.3 Cho mạch điện sau đây : Hãy chuyển mạch này thành mạch số bằng chiêu thức tương tự vi phân Bài 6.4 Hãy chuyển bộ lọc tựa như sau sang bộ lọc số bằng giải pháp biến hóa tuy nhiên tuyến. Bài 6.5 Xác định cấp và những cực của bộ lọc Butterworth thông thấp có độ rộng băng – 3 dB là 500H z và độ suy giảm 40 dB tại 1000H z. Bài 6.6 Bộ lọc Butterworth được diễn đạt ở dạng như sau
  38. 38
    ( )
    ( )
    0
    1
    a n pk k H H s s s = = − ∏ ; với những điểm cực 1 2 1 2 2 k j n pks e π − ⎛ ⎞ + ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ = Trong đó ( ) 0 1 1 n pk k H s = = − = ∏ ( chuẩn hóa ) Hãy xác lập hàm truyền đạt Ha ( s ) khi n = 3 Bài 6.7 Đáp ứng biên độ tần số bộ lọc số IIR theo chiêu thức Butterworth có dạng : Hãy cho biết tham số N và tham số cΩ như hình vẽ là : a ) bậc của bộ lọc và tần số dải chắn b ) chiều dài của bộ lọc và tần số dải thông c ) bậc của bộ lọc và tần số cắt d ) chiều dài của bộ lọc và tần số cắt Bài 6.8 Khi bậc N của bộ lọc Butterworth tăng lên thì : a ) Chất lương của bộ lọc được cải tổ. b ) Chất lượng của bộ lọc giảm đi c ) Chất lượng không nhờ vào vào việc tăng bậc N của bộ lọc d ) Chất lượng không bị ảnh hưởng tác động chỉ có tần số cắt đổi khác. Bài 6.9 Đáp ứng bình phương biên độ tần số của bộ lọc Chebyshev loại I là : a ) 2 1 ( ) 1 ( / ) N c H T Ω = + ∈ Ω Ω b ) 2 2 2 1 ( ) 1 ( / ) N c H T Ω = + ∈ Ω Ω
  39. 39
    c)
    2
    2
    1
    ( )
    1 ( / ) N c H T Ω = + ∈ Ω Ω d ) 2 2 2 1 ( ) 1 ( / ) N c H T Ω = + ∈ Ω Ω Bài 6.10 Đáp ứng bình phương biên độ tần số của bộ lọc Elip là : a ) ( ) 2 2 1 ( ) 1 / N c H U Ω = + ∈ Ω Ω b ) ( ) 2 2 2 1 ( ) 1 / N c H U Ω = + ∈ Ω Ω c ) ( ) 2 1 ( ) 1 / N c H U Ω = + ∈ Ω Ω d ) ( ) cNU H ΩΩ ∈ + = Ω / 1 1 ) ( 2 2 ở đây ( ) xU N là hàm elíp Jacobian bậc N. ĐÁP ÁN CHƯƠNG VI Bài 6.1 Ta có : Ánh xạ chuyển sang miền số theo chiêu thức tương tự vi phân là : T z s 1 1 − − = Do vậy ta có : ( ) [ ] ) ] 1 / ( 1 [ ) 1 / ( 1/1 ( 1 1 Tz TzT Tz zH + − + = + − = − Hay với T = 0.1 : ( ) 1 909,01 09,0 909,0 09,0 − − = − = zz z zH Bài 6.2 Ta chú ý quan tâm rằng bộ lọc tương tự như có một điểm không tại 1.0 − = s và một cặp phức biến phối hợp tại : 0.1 3 pks j = − ± Ta tìm ( ) zH trực tiếp theo khai triển phân thức của ( ) sHa. Như vậy ta có : ( ) 31,0 2 1 31,0 2 1 jsjs sH + + + − + = Khi đó :
  40. 40
    ( ) 131,0131,0
    1
    2
    1
    1
    2
    1
    −−−−

    +

    =
    zeezee
    zH
    TjTTjT
    Vì hai cực là phức phối hợp, ta hoàn toàn có thể phối hợp chúng để tạo ra bộ lọc hai cực đơn với hàm mạng lưới hệ thống : ( ) 12,011,0 11,0 3 cos21 3 cos1 − − − + − − = zeTze Tze zH TT T Bài 6.3 ( ) ra vào a u H s u =, với 2 2 ra vào 1 2 2 ; R sL R sL u i u i R R sL R sL ⎛ ⎞ = = + ⎜ ⎟ + + ⎝ ⎠ ( ) ( ) 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 a R sL R Ls H s R R R sL R sL R R R R Ls = = + + + + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 12 2 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 1 s s s z R L R L zT H z z R R T R R L z R R R R L T − − − − − − = = − + + − + + ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 s R L z H z R R T R R L R R Lz − − − = + + − + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 12 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1 1 s s R L z R R T R R L H z R R L z R R T R R L − − − + + = + − + + ( ) ( ) ( ) 2 0 1 0 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1 ; 1 s s R L M b b b R R T R R L R R L N a R R T R R L = → = = − + + + = → = − + + Vậy : ( ) ( ) ( ) ( ) 0 1 11 1 y n b x n b x n a y n = + − + − Sau đó ta vẽ sơ đồ cấu trúc bộ lọc số. Bài 6.4 Tương tự như những bài trên. Bài 6.5 Các tần số tới hạn chính là tần số – 3 dB cΩ và tần số băng chắn sΩ. Cụ thể, chúng bằng :
  41. 41
    π1000=Ωc
    π2000=Ωs
    Ứng với độ suy giảm 40 dB, 01.02 = δ. Vì thế, từ ( 8.2.54 ) ta có : 64,6 2 log2 ) 110 ( log 10 4 10 = − = N Để thỏa mãn nhu cầu những chỉ tiêu mong ước, ta chọn 7 = N. Các vị trí cực là : [ ] / 2 ( 2 1 ) / 14 1000 0, 1, 2, , 6 j k pks e k π π π + + = = … Bài 6.6 Các điểm cực này đều được phân bổ đều trong vòng tròn Butterworth. Khi chuẩn hóa thì những vòng tròn có nửa đường kính là 1, không chuẩn hóa thì nửa đường kính là cω. ( ) ( ) 2 2 3 3 1 1 a j j H s s s e s e π π − = ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ + − − ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ( ) ( ) ( ) 2 2 22 3 3 1 1 2 1 1 2 cos1 1 3 a j j H s s s ss s s e e π π π − = = ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ + + + − + + + − − ⎜ ⎟ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎣ ⎦ ⎢ ⎥ ⎝ ⎠ ⎣ ⎦ ( ) ( ) 2 1 1 1 aH s s s s = ⎡ ⎤ + − + ⎣ ⎦ Bài 6.7 Đáp án : Phương án c ) Bài 6.8 Đáp án : Phương án a ) Bài 6.9 Đáp án : Phương án b ) Bài 6.10 Đáp án : Phương án d )
  42. 42
    CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 7 Bài 7.1 Hãy đo lường và thống kê DFT với 15 = N điểm bằng tích của những DFT 3 điểm và 5 điểm. Bài 7.2 Chứng minh rằng mỗi số ( ) 102 − ≤ ≤ Nke kNj π tương ứng với một căn bậc N của đơn vị chức năng. Vẽ những số này ở dạng những pha trong mặt phẳng phức và minh họa đặc thù trực giao bằng cách sử dụng nhận xét này : ( ) ( ) ⎩ ⎨ ⎧ ≠ = = ∑ − = − lk lkN ee N n nNjknNj 0 1 0 22 ππ Bài 7.3 Hãy chứng tỏ rằng với đồ hình dạng cánh bướm như sau Ta có : 1 1 1 1 Re ( ) 1 ; Re ( 1 ) 1 Re ( ) 1 ; Re ( 1 ) 1 i i i i X p X p X q X q + + + + < + < < + < Nếu : 1 ( ) 2 iX p < và 1 ( ) 2 iX q < Bài 7.4 Vẽ đồ thị lưu đồ tín hiệu có 16 điểm sử dụng thuật toán FFT cơ số 4 chia theo thời hạn trong đó dãy nguồn vào có trật tự thông thường và những thống kê giám sát được triển khai tại chỗ. Bài 7.5 Vẽ đồ thị lưu đồ tín hiệu có 16 điểm sử dụng thuật toán FFT cơ số 4 chia theo thời hạn, trong đó dãy vào và dãy ra có trật tự thông thường. 1 − ( ) iX q ( ) iX p 1 ( ) iX q + 1 ( ) iX p +
  43. 43
    ĐÁP ÁN CHƯƠNG VII Bài 7.1 Để minh họa cho thủ tục thống kê giám sát ở trên, tất cả chúng ta hãy xem xét việc tính một DFT 15 = N điểm. 1553 = × = N nên ta chọn 5 = L và 3 = M. Mặt khác tất cả chúng ta lưu dãy ( ) nx 15 điểm theo kiểu cột như sau : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 142,491,440,4 132,381,330,3 122,271,220,2 112,161,110,1 : 2 102,051,000,0 xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx = = = = = = = = = = = = = = = : 5H µng : 4H µng : 3H µng Hµng : 1H µng Bây giờ tất cả chúng ta tính lần lượt DFT 3 điểm của những hàng. Việc giám sát này dẫn đến mảng 5 × 3 sau : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2,41,40,4 2,31,30,3 2,21,20,2 2,11,10,1 2,01,00,0 FFF FFF FFF FFF FFF 11 12 13 1 5 10 0 14 6 7 2 8 3 9 4 DFT 3 điểm ( ) 3 = M lq NW 0 1 2 5 8 11 14 DFT 5 điểm ( ) 5 = L Tính toán DFT với 15 = N điểm bằng tích của những DFT 3 điểm và 5 điểm .
  44. 44
    Trong bước tiếp theo cần phải nhân mỗi giá trị ( ) qlF, với thông số pha lqlq N WW 15 =, với 40 ≤ ≤ l và 20 ≤ ≤ q. Việc giám sát này dẫn đến mảng 5 × 3 : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2,41,40,4 2,31,30,3 2,21,20,2 2,11,10,1 2,0 3 1,00,0 GGG GGG GGG GGG GGG Cét2Cét1Cét Bước ở đầu cuối là thống kê giám sát DFT 5 điểm lần lượt cho 3 hàng. Việc giám sát lần cuối này ta nhận được những giá trị mong ước của DFT ở dạng : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 142,491,440,4 132,381,330,3 122,271,220,2 112,161,110,1 102,051,000,0 xXxXxX xXxXxX xXxXxX xXxXxX xXxXxX = = = = = = = = = = = = = = = Minh họa trong hình 9.9 bộc lộ những bước đo lường và thống kê này. Ta cần chăm sóc đến việc dãy tài liệu được phân loại và tác dụng DFT ( ) kX được lưu trong những mảng một chiều. Khi dãy nguồn vào ( ) nx và dãy đầu ra của DFT ( ) kX trong những mảng hai chiều được đọc chéo từ hàng 1 sang hàng 5 thì những dãy tất cả chúng ta nhận được là : DÃY ĐẦU VÀO ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 149141383127211611050 xxxxxxxxxxxxxxx DÃY ĐẦU RA ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 14131211109876543210 XXXXXXXXXXXXXXX Chúng ta thấy rằng dãy nguồn vào bị trộn lẫn từ những trật tự thông thường trong thống kê giám sát DFT. Mặt khác, dãy đầu ra lại tuân đúng với trật tự. Trong trường hợp này việc sắp xếp lại mảng nguồn vào nhờ vào vào việc phân đoạn của mảng một chiều thành mảng hai chiều và trật tự mà theo đó những giám sát DFT được tính. Việc trộn lẫn của dãy tài liệu nguồn vào hoặc dãy tài liệu đầu ra này là một đặc tính chung của hầu hết những thuật toán đo lường và thống kê FFT.
  45. 45
    CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 8 Bài 8.1 Cho bộ lọc có hàm truyền đạt ( ) 2 2 1 1 2 2 1 10 1 − − − − + + + + = zaza zbzbb zH Hãy trình diễn bộ lọc theo dạng trực tiếp Bài 8.2 Cho bộ lọc có hàm truyền đạt ( ) 2 2 1 1 2 2 1 10 1 − − − − + + + + = zaza zbzbb zH Hãy màn biểu diễn bộ lọc theo dạng chuẩn tắc trực tiếp II Bài 8.3 Cho mạng lưới hệ thống được diễn đạt bởi phương trình sai phân sau : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 1 4 6 1 2 y n y n x n x n x n + − = + − + − Hãy bộc lộ mạng lưới hệ thống ở dạng trực tiếp Bài 8.4 Cho mạng lưới hệ thống được diễn đạt bởi phương trình sai phân sau : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0.5 1 2 2 2 3 1 2 2 y n y n y n x n x n x n + − + − = + − + − Hãy vẽ sơ đồ mạng lưới hệ thống ở dạng chuẩn tắc trực tiếp 2 Bài 8.5 Cho mạng lưới hệ thống với hàm truyền đạt ( ) 1 2 1 2 3 4 3 2 0.5 2 2 3 0.5 z z H z z z z z − − − − − − + + = + + + + Hãy vẽ sơ đồ triển khai mạng lưới hệ thống ở dạng trực tiếp và chuẩn tắc. Bài 8.6 Cho mạng lưới hệ thống được miêu tả bởi phương trình sai phân sau : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 5 1 2 ( 3 ) 2 1 0.5 2 y n y n y n y n x n x n x n + − + − + − = + − + − Hãy vẽ sơ đồ thực thi mạng lưới hệ thống ở dạng trực tiếp và chuẩn tắc. Bài 8.7 Cho một lọc dàn 3 tầng với những thông số 3 1, 2 1, 4 1 321 = = = kkk, hãy tìm những thông số bộ lọc FIR có cấu trúc dạng trực tiếp .
  46. 46
    Bài 8.8
    Cho một lọc dàn 5 tầng với những thông số 1 2 3 4 5 1 1 1 1 1, ,, , 4 2 3 4 2 k k k k k = = = = =, hãy tìm những thông số bộ lọc FIR có cấu trúc dạng trực tiếp. Bài 8.9 Tìm những thông số dàn tương ứng với bộ lọc FIR có hàm mạng lưới hệ thống : ( ) ( ) 321 3 3 1 8 5 24 13 1 − − − + + + = = zzzzAzH Bài 8.10 Tìm những thông số dàn tương ứng với bộ lọc FIR có hàm mạng lưới hệ thống : ( ) ( ) 1 2 2 1 1 1 2 8 H z A z z z − − = = + + ĐÁP ÁN CHƯƠNG VIII Bài 8.1 Bài 8.2 Bài 8.3 Phải đưa về dạng : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0.5 1 2 3 1 0.5 2 y n y n x n x n x n + − = + − + − ( ) ny0b ( ) nx 2 b 1 b + 1 a − 2 a − + 1 − z + + 1 − z1 − z 1 − z 2 b ( ) ny ( ) nx 0 b 1 b + + 1 a − − a2 + + 1 − z 1 − z
  47. 47
    Bài 8.4
    Chuyển như bài 8.2 ta có Bài 8.5 Cách làm tương tự như bài 8.1, 8.2 Bài 8.6 Cách làm tương tự như bài 8.1, 8.2 Bài 8.7 Ta giải bài toán theo giải pháp đệ quy với 1 = m. Như vậy, ta có : ( ) ( ) ( ) 11 1 0 1 101 4 1 11 − − − + = + = + = zzk zBzkzAzA Từ đó những thông số của bộ lọc FIR tương ứng với dàn 1 tầng là ( ) 101 = α, ( ) 4 1 1 11 = = kα. Vì ( ) zBm là đa thức nghịch đảo của ( ) zAm, nên ta có : ( ) 1 1 4 1 − + = zzB Kế tiếp ta cộng thêm tầng thứ hai vào dàn. Đối với 2 = m, cho : ( ) ( ) ( ) 21 1 1 212 2 1 8 3 1 − − − + + = + = zz zBzkzAzA 2 ( ) ny ( ) nx 2 3 + + − 2 + + 1 − z 1 − z ( ) ny0b ( ) nx 2 b 1 b + 0.5 − + 1 − z + 1 − z 1 − z
  48. 48
    Do đó các tham số bộ lọc FIR tương ứng với dàn hai tầng là ( ), 102 = α ( ) ( ) 2 1 2, 8 3 1 22 = = αα. Và ta cũng có : ( ) 21 2 8 3 2 1 − − + + = zzzB Cuối cùng, việc bổ xung thêm tầng thứ 3 vào dàn sẽ dẫn đến đa thức : ( ) ( ) ( ) 321 2 1 323 3 1 8 5 24 13 1 − − − − + + + = + = zzz zBzkzAzA Vì vậy, bộ lọc FIR dạng trực tiếp cần tìm được đặc trưng bởi những thông số : ( ), 103 = α ( ) ( ) 8 5 2, 24 13 1 33 = = αα và ( ) 3 1 33 = α Bài 8.8 Cách làm tương tự như bài 8.7 Bài 8.9 Trước hết ta chú ý quan tâm rằng ( ) 3 1 333 = = αK. Hơn nữa : ( ) 321 3 24 13 8 5 3 1 − − − + + + = zzzzB Hệ thức giảm bước với 3 = m có : ( ) ( ) ( ) 21 2 3 333 2 2 1 8 3 1 1 − − + + = − − = zz K zBKzA zA Vì thế ( ) 2 1 222 = = αK và ( ) 21 2 8 3 2 1 − − + + = zzzB. Bằng sự lặp lại phép đệ quy hạ tầng bước ta đạt được : ( ) ( ) ( ) 1 2 2 222 1 4 1 1 1 − + = − − = z K zBKzA zA Do đó ( ) 4 1 111 = = αK Bài 8.10 Cách làm tựa như bài 8.9
  49. 49
    CÂU HỎI VÀ

    BÀI TẬP CHƯƠNG 9
    Bài 9.1
    Cho tín hiệu:
    1 0 6
    ( ) 6
    0
    n
    n
    x n
    n

    − ≤ ≤⎪
    = ⎨
    ⎪ ≠⎩
    Hãy xác định tín hiệu khi đi qua bộ phân chia với hệ số M=2
    Bài 9.2
    ( ) 1 2 3 4 5 6 7
    2 3 2 3 2X z z z z z z z z− − − − − − −
    = + + + + + +
    Hãy xác định tín hiệu ( )M
    Y z↓
    với M=2
    Bài 9.3
    Cho phổ tín hiệu
    / 2π π 3
    2
    π/ 2π−π− ω
    ( )j
    X e ω
    3
    2
    π

    Hãy xác định ( )2
    j
    Y e ω

    Bài 9.4
    Cho ( )
    1 0 6
    3
    0
    n
    n
    x n
    n

    − ≤ ≤⎪
    = ⎨
    ⎪ ≠⎩
    Hãy xác định: ( )2
    y n↑
    Bài 9.5
    Cho tín hiệu ( ) { }1,3,3,1x n =. Tín hiệu này qua bộ nội suy với L = 2.
    Tìm X(z) = ? và ( ) ?L
    Y z↑
    =
    Bài 9.6
    Cho phổ tín hiệu

  50. 50
    / 2π π 3 2 π / 2 π − π − ω ( ) j X e ω 3 2 π − Hãy xác lập ( ) 2 ? j Y e ω ↑ = Bài 9.7 Cho 2 sơ đồ Sơ đồ 1 : ( ) ( ) ( ) ( ) H zL L LH X z Y z Y z ↑ ↑ ↑ ⎯ ⎯ → ⎯ ⎯ ⎯ → Sơ đồ 2 : ( ) ( ) ( ) ( ) H z L H H L X z Y z Y z ↑ ↑ ⎯ ⎯ ⎯ → ⎯ ⎯ → Hãy chứng tỏ 2 sơ đồ tương tự. Bài 9.8 Cho tín hiệu : ( ) 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7X z z z z z z z − − − − − − = + + + + + + Tín hiệu này đi qua bộ lấy mẫu 2 3 ↓ ↑ và 2 3 ↑ ↓. Tìm ( ) 2 3 ? Y z ↓ ↑ = và ( ) 2 3 ? Y z ↑ ↓ = Bài 9. 9 Cho ( ) ( ) 2 x n rect n = ( ) 1 0 3 3 0 n n h n n ⎧ − ≤ ≤ ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ Tính ( ) 2 ? H y z ↓ = Bài 9. 10 Cho ( ) ( ) 2 x n rect n = ( ) 1 0 3 3 0 n n h n n ⎧ − ≤ ≤ ⎪ = ⎨ ⎪ ≠ ⎩ Tính ( ) 2 ? H Y z ↑ =
  51. 51
    ĐÁP ÁN CHƯƠNG IX Bài 9.1 Tương tự ví dụ 9.1 ta có : sau khi chuẩn hóa tín hiệu đi qua bộ phân loại là : ( ) ( ) 2 2. y n x n ↓ = ( ) 2 0 y ↓ = 1 ; ( ) 2 1 y ↓ = 2/3 ; ( ) 2 2 y ↓ = 1/3 ; Bài 9.2 Cách làm giống ví dụ 9.2 Bài 9.3 Cách làm giống ví dụ 9.3 Bài 9.4 ( ) 2 0, 1, 2, … 0 n x n L L y n L n ↑ ⎧ ⎛ ⎞ = ± ± ⎪ ⎜ ⎟ = ⎝ ⎠ ⎨ ⎪ ≠ ⎩ Ta có : ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 0 1 2 3 3 3 y y y ↑ ↑ ↑ = = = Bài 9.5 ( ) 1 2 3 4 3 3X z z z z z − − − − = + + + ( ) 2 4 6 8 2 3 3Y z z z z z − − − − ↑ = + + + Bài 9.6 ( ) ( ) 2 2 j j Y e X eω ω ↑ = Ta vẽ ra thấy phổ bị nén lại 50% giống ví dụ 9.6 Bài 9.7 Sơ đồ 1 : ( ) ( ) ( ) ( ) H zL L LH X z Y z Y z ↑ ↑ ↑ ⎯ ⎯ → ⎯ ⎯ ⎯ → ( ) ( ) L L Y z X z ↑ = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ). . L LH L Y z Y z H z X z H z ↑ ↑ = = Sơ đồ 2 : ( ) ( ) ( ) ( ) H z L H H L X z Y z Y z ↑ ↑ ⎯ ⎯ ⎯ → ⎯ ⎯ →

  52. 52
    ( ) ( ) ( ) HY z X z H z = ( ) ( ) ( ) ( ). L L L HH L Y z Y z X z H z ↑ = = Kết luận : 2 sơ đồ tương tự L ↑ ( ) H L z L ↑ Bài 9.8 Cho tín hiệu : ( ) 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7X z z z z z z z − − − − − − = + + + + + + Tín hiệu này đi qua bộ lấy mẫu 2 3 ↓ ↑ và 2 3 ↑ ↓. Tìm ( ) 2 3 ? Y z ↓ ↑ = và ( ) 2 3 ? Y z ↑ ↓ = Bài 9. 9 ( ) 1 1X z z − = + ( ) 1 22 1 1 3 3 H z z z − − = + + ( ) ( ) ( ). HY z X z H z = ( ) 1 2 1 21 2 2 2 2 2 0 1. 2 j l j l H l Y z X z e H z e π π − − ↓ = ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ∑ ( ) 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 ( ) ( ) 1 [ ( ) ( ) ( ) ( ) ] 2 H H H Y z Y z Y z X z H z X z H z ↓ − = + − − Cứ thế ta liên tục tính tương tự như như ví 9.10 Bài 9. 10 ( ) 1 1X z z − = + ( ) ( ) 2 2 2 1Y z X z z − ↑ = = + ( ) 1 22 1 1 3 3 H z z z − − = + + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2. . H Y z Y z H z X z H z ↑ ↑ = = Từ đây ta thực thi tương tự như giống ví dụ 9.14

Source: https://vh2.com.vn
Category : Điện Tử