Thứ Hai, ngày 21 tháng 2 năm 2011

Cơ bản về xử lý tín hiệu số (Digital Signal Processing – DSP) – Phần 1

Xử lý tín hiệu số là gì?
  • Theo một cách tổng quát, xử lý tín hiệu số là quá trình thực hiện các thao tác toán học (cộng, trừ, nhân, chia, căn, đạo hàm, tích phân,...) để thay, sửa, tăng cường, hoặc biến đổi lên các mẫu tín hiệu số trước khi chuyển chúng trở lại thế giới của tín hiệu tương tự. Quá trình này được thể hiện thông qua hình lục giác màu đỏ ở sơ đồ bên dưới:


Hình 1: Minh họa DSP
Tín hiệu số? Tín hiệu tương tự?
  • Analog signal / Tín hiệu tương tự / Tín hiệu analog / THTT
    • Sau khi nuốt xong món “Essential English Dictionary” thì chú vẹt Lingoes cho rằng “analog” là “something having the property of being analoguos to something else”, tạm dịch là một cái gì đó có tính chất tương tự như cái khác. Nhưng tôi xin bổ sung như sau:
      • Tín hiệu analog là tín hiệu có giá trị thay đổi liên tục theo thời gian, đồ thị biểu diễn tín hiệu analog là một đường liên tục (vd: đường có dạng hình sin, cos, …). Analog có nghĩa  là tương tự, tín hiệu lúc sau có dạng tương tự như lúc trước đó, tương tự ở đây không có nghĩa y chang mà là tương tự về bản chất tín hiệu, nhưng khác về cường độ giữa tín hiệu lúc trước và lúc sau.
Hình 2: Dạng của tín hiệu analog
      •  Thế thì THTT ở đâu, có thể nhìn, sờ, hoặc cảm nhận được không? Trong các thiết bị điện tử thì THTT là dòng điện; trong cuộc sống thì THTT là âm thanh, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm…; trong viễn thông thì THTT là sóng điện từ;…
  • Digital signal / Tín hiệu số / Tín hiệu digital / THS
    • THS là tín hiệu đã được lấy mẫu (sampling) từ tín hiệu tương tự, lượng tử hóa (quantization) và mã hóa (encoding). Tất nhiên các tín hiệu này chỉ xấp xỉ bằng các tín hiệu tương tự ban đầu.
Hình 2: Tín hiệu số
    • THS là tín hiệu rời rạc theo thời gian, được dùng để biểu diễn dữ liệu dưới dạng các con số. Ví dụ, thời tiết hôm qua là 25 độ, hôm nay là 27.5 độ. 25 và 27.5 chính là biểu hiện của tín hiệu số, và tất nhiên chúng ta cũng thấy luôn sự rời rạc của loại tín hiệu này.
Hình 4: Dạng của tín hiệu digital
    •  Như vậy THS chẳng qua chỉ là một chuỗi bit biểu diễn cho một giá trị analog (giá trị của tín hiệu tương tự) tại một thời điểm nào đó.
  • Việc xử lý trên THS dễ dàng hơn trên THTT rất nhiều. Cứ nghĩ đến mấy cái máy tivi ngày xửa ngày xưa, mỗi lần muốn chỉnh độ sáng hay dò kênh là vặn mấy cái nút (biến trở) chai cả tay; rồi nào là tụ điện, âm ly, ... . Trong khi việc xử lý tín hiệu số lại linh hoạt, dứt khoát và chuẩn xác.
To be continued…
Phần 2: Lấy mẫu, lượng tử hóa, mã hóa.

Boban

Cảm nhận:

4 thảo luận:

anh có thể giải thích hiện tương Gibbs trong xây dựng bố lọc số được không?

Bai viet rat hay va de hieu...Cam on bloger

Hy vong bloger se mau co bai ve phan 2

Đăng nhận xét

chia sẻ cho chúng tôi ý tưởng hay khó khăn của bạn ...