Tải bản đầy đủ (.pdf) (34 trang)

Bài giảng Tín hiệu và hệ thống: Bài 2 - Đỗ Tú Anh

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (957.9 KB, 34 trang )

Tín Hiệu và Hệ Thống
Bài 2: Giới thiệu chung về
tín hiệu và hệ thống
Đỗ Tú Anh
tuanhdo-ac@mail.hut.edu.vn
Bộ môn Điều khiển tự động, Khoa Điện

1

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Chương 1: Giới thiệu về tín hiệu
và hệ thống
1.1 Khái niệm tín hiệu và hệ thống
1.2 Phân loại tín hiệu
1.3 Kích cỡ của tín hiệu
1.4 Một số phép toán cơ bản
1.5 Một số dạng tín hiệu tiêu biểu
1.6 Tín hiệu chẵn/lẻ
1.7 Hệ thống
1.8 Phân loại hệ thống
1.9 Ghép nối hệ thống-Sơ đồ khối
2

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com


https://fb.com/tailieudientucntt


Hệ thống
ƒ Hệ thống điện-điện tử: radio và vô tuyến, sonar và
radar, định vị và dẫn hướng, thiết bị sinh học, vệ tinh,
theo dõi và điều khiển súng (quân sự), v.v…
ƒ Hệ thống cơ khí: máy phân tích rung chấn, hệ
thống giảm xóc, loa, máy đo gia tốc, v.v…
ƒ Hệ thống chất lỏng, hệ thống nhiệt
ƒ Hệ thống sinh học, hóa học, hạt nhân
ƒ Hệ thống kinh tế, hệ thống công nghiệp
ƒ…
3

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Hệ thống
ƒ Hệ thống: là mô tả toán học một quá trình thực, liên kết tín hiệu
vào (kích thích) với tín hiệu ra (đáp ứng)
ƒ Một hệ thống được đặc trưng bởi một toán tử T làm nhiệm vụ
biến đổi tín hiệu vào thành tín hiệu ra T ( x(t )) = y (t )

x(t )


Hệ thống
T

y (t )

x [ n]

Hệ thống
T

#
ym (t )
4

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

y [ n]

y1 (t )

x1 (t )

#
xn (t )

Hệ thống
T


https://fb.com/tailieudientucntt


5
5

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


6
6

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


7

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt



8

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


9

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


10

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


11


EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


12

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


13

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


14

CuuDuongThanCong.com


https://fb.com/tailieudientucntt


Chương 1: Giới thiệu về tín hiệu
và hệ thống
1.1 Khái niệm tín hiệu và hệ thống
1.2 Phân loại tín hiệu
1.3 Kích cỡ của tín hiệu
1.4 Một số phép toán cơ bản
1.5 Một số dạng tín hiệu tiêu biểu
1.6 Tín hiệu chẵn/lẻ
1.7 Hệ thống
1.8 Phân loại hệ thống
1.9 Ghép nối hệ thống-Sơ đồ khối
15

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Hệ có nhớ/hệ không nhớ
Systems with memory and without memory
ƒ Hệ không nhớ (hệ tĩnh): giá trị của tín hiệu ra ở thời điểm t0 (bất kỳ)
chỉ phụ thuộc vào giá trị của tín hiệu vào tại t0
– Ví dụ: Điện trở lý tưởng

v(t0 ) = Ri (t0 )


ƒ Hệ có nhớ (hệ động): giá trị của tín hiệu ra ở thời điểm t0 (bất kỳ)
phụ thuộc vào cả các giá trị khác, ngoài giá trị tại t0, của tín hiệu vào
– Các giá trị tín hiệu vào khác có thể là quá khứ (t < t0), hoặc tương
lai (t > t0)
t
– Ví dụ: Tụ điện

1 0
v(t0 ) = ∫ i (t )dt
C −∞

16

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Hệ nhân quả/hệ phi nhân quả
Causal and noncausal systems
ƒ Hệ nhân quả: tín hiệu ra ở thời điểm t0 (bất kỳ) chỉ phụ thuộc vào
các giá trị của tín hiệu vào với t ≤ t0
– Đáp ứng không bao giờ đi trước kích thích của nó
– Ví dụ: Tất cả các hệ thống không có nhớ (hệ tĩnh) đều là hệ nhân
quả, điều ngược lại không đúng
Các hệ thống thời gian thực phải là các hệ nhân quả


ƒ Hệ phi nhân quả (hệ tiên đoán): không phải hệ nhân quả
17

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Hệ nhân quả/hệ phi nhân quả
Causal and noncausal systems
ƒ Hệ phi nhân quả

Đáp ứng xuất hiện trước kích thích
ƒ Không thực hiện được hệ thống trong
thời gian thực
ƒ Phải làm trễ để hệ thành nhân quả
18

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Hệ tuyến tính/hệ phi tuyến
Linear and nonlinear systems
ƒ Hệ tuyến tính: thỏa mãn hai tính chất

–Tính cộng (Additivity)

–Tính đồng nhất (Homogeneity)

19

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Hệ tuyến tính/hệ phi tuyến
Linear and nonlinear systems
ƒ Hệ tuyến tính: thỏa mãn nguyên lý xếp chồng (superposition)

T [ a1 x1 (t ) + a2 x2 (t ) ] = a1T [ x1 (t ) ] + a2T [ x2 (t ) ]

– Tín hiệu vào là 0 thì tín hiệu ra là 0
ƒ Hệ phi tuyến: không thỏa mãn nguyên lý xếp chồng
20

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt



Hệ tuyến tính/hệ phi tuyến
Linear and nonlinear systems

– Điện trở, tụ điện

Tuyến tính



Phi tuyến

– y (t ) = 3 x (t ) + 4

Affine

x(t )

Hệ tuyến
tính

w(t )

+

y (t )

y0 (t )
21

EE3000-Tín hiệu và hệ thống


CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Các ví dụ
ƒ Khuếch đại lý tưởng

ƒ Khuếch đại thực

22

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Các ví dụ
ƒ Mạch điện tử với diode

23

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt



Các ví dụ
ƒ Điều chế biên độ (Amplitude Modulation-AM)

fc là tần số sóng mang (tần
số trạm radio)
A là hằng số
Tuyến tính

24

EE3000-Tín hiệu và hệ thống

CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


Các ví dụ
ƒ Điều chế tần số (Frequency Modulation-AM)

fc là tần số sóng mang (tần số trạm radio)
A và kf là hằng số

Phi tuyến
25

EE3000-Tín hiệu và hệ thống


CuuDuongThanCong.com

https://fb.com/tailieudientucntt


×