SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

Samankaltaiset tiedostot
SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät Välikoe

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät Välikoe

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN Signaalinkäsittelyn perusteet Välikoe Heikki Huttunen

SGN Signaalinkäsittelyn perusteet Välikoe Heikki Huttunen

IIR-suodattimissa ongelmat korostuvat, koska takaisinkytkennästä seuraa virheiden kertautuminen ja joissakin tapauksissa myös vahvistuminen.

Tuntematon järjestelmä. Adaptiivinen suodatin

Remez-menetelmä FIR-suodinten suunnittelussa

Digitaalinen signaalinkäsittely Desibeliasteikko, suotimen suunnittelu

T Digitaalinen signaalinkäsittely ja suodatus

1 Vastaa seuraaviin. b) Taajuusvasteen

Alipäästösuotimen muuntaminen muiksi perussuotimiksi

SGN-1251 Signaalinkäsittelyn sovellukset Välikoe Heikki Huttunen

1 Tarkastellaan digitaalista suodatinta, jolle suurin sallittu päästökaistavärähtely on 0.05 db ja estokaistalla vaimennus on 44 db.

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I. Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet

TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op) Suodatus 1 (ver 1.0) Jyrki Laitinen

T SKJ - TERMEJÄ

1 Olkoon suodattimen vaatimusmäärittely seuraava:

Katsaus suodatukseen

Digitaalinen Signaalinkäsittely T0125 Luento

Heikki Huttunen Signaalinkäsittelyn sovellukset

Suodattimet. Suodatintyypit: Bessel Chebyshev Elliptinen Butterworth. Suodattimet samalla asteluvulla (amplitudivaste)

Säätötekniikan ja signaalinkäsittelyn työkurssi

z muunnos ja sen soveltaminen LTI järjestelmien analysointiin

Kompleksiluvut signaalin taajuusjakauman arvioinnissa

Laskuharjoitus 2 ( ): Tehtävien vastauksia

Spektri- ja signaalianalysaattorit

1 Määrittele lyhyesti seuraavat käsitteet. a) Kvantisointivirhe. b) Näytetaajuuden interpolointi. c) Adaptiivinen suodatus.

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

1 Äänisignaalin tallentaminen ja analysointi... 2 Q Q Q Q Häiriönpoisto... 5 Q Q Q2.3...

Luento 8. Suodattimien käyttötarkoitus

Kompleksianalyysi, viikko 7

Esipuhe. Tampereella, 9. toukokuuta 2003, Heikki Huttunen

: Johdatus signaalinkäsittelyyn 2

Heikki Huttunen Signaalinkäsittelyn sovellukset

Signaalinkäsittelyn menetelmät

T Signaalinkäsittelyjärjestelmät Kevät 2005 Pakolliset ja lisäpistelaskarit

Jaksollisen signaalin spektri

Alias-ilmiö eli taajuuden laskostuminen

5. Z-muunnos ja lineaariset diskreetit systeemit. z n = z

Numeeriset menetelmät

Osatentti

Tehtävä 1. Vaihtoehtotehtävät.

Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa

4. Fourier-analyysin sovelletuksia. Funktion (signaalin) f(t) näytteistäminen tapahtuu kertomalla funktio näytteenottosignaalilla

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

Signaalinkäsittelyn sovellukset

Heikki Huttunen Signaalinkäsittelyn perusteet

SIGNAALITEORIAN KERTAUSTA 1

Harjoitustyö 1. Signaaliprosessorit Sivu 1 / 11 Vähämartti Pasi & Pihlainen Tommi. Kaistanestosuodin, estä 2 khz. Amplitudi. 2 khz.

ELEC-C Sovellettu digitaalinen signaalinkäsittely. Äänisignaalien näytteenotto ja kvantisointi Dither Oskillaattorit Digitaalinen suodatus

Tietoliikennesignaalit & spektri

Signaalimallit: sisältö

Vastekorjaus (ekvalisointi) Lähteet: Zölzer. Digital audio signal processing. Wiley & Sons. Zölzer (ed.) DAFX Digital Audio Effects. Wiley & Sons.

L/M = 16.9/9.1 = 169/91 = 13/7.

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

TL5231, Signaaliteoria (S2004) Matlab-harjoituksia

SGN Bachelor's Laboratory Course in Signal Processing ELT Tietoliikenne-elektroniikan työkurssi. Äänitaajuusjakosuodintyö ( )

Kotitehtävät 1-6: Vastauksia

Diskreetti Fourier-muunnos ja sen hyödyntäminen signaalien spektrien muodostamisessa. Pentti Romppainen

: Johdatus signaalinkäsittelyyn 1

TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op) Suodatus 2 (ver 1.0) Jyrki Laitinen

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Analogiapiirit III. Keskiviikko , klo , TS127. Jatkuva-aikaiset IC-suodattimet ja PLL-rakenteet

Luento 7. LTI-järjestelmät

Luento 8. tietoverkkotekniikan laitos

Ajatellaan jotakin datajoukkoa joka on talletettu datamatriisiin X: n vectors. TKK, Informaatiotekniikan laboratorio 1

S Signaalit ja järjestelmät

Luento 8. Suodattimien käyttötarkoitus

RYHMÄKERROIN ÄÄNILÄHDERYHMÄN SUUNTAAVUUDEN

Spektrianalysaattori. Spektrianalysaattori

Sinin muotoinen signaali

SIGNAALITEORIAN KERTAUSTA OSA 1

Analogiatekniikka. Analogiatekniikka

Helsinki University of Technology

FIR suodinpankit * 1 Johdanto

A B = 100, A = B = 0. D = 1.2. Ce (1.2 D. C (t D) 0, t < 0. t D. )} = Ae πjf D F{Π( t D )} = ADe πjf D sinc(df)

Laskuharjoitus 4 ( ): Tehtävien vastauksia

KON-C3004 Kone- ja rakennustekniikan laboratoriotyöt Tiedonkeruu ja analysointi Panu Kiviluoma

4. Taajuusalueen suodatus 4.1. Taustaa Perusteita

Taajuus-, Fourier- ja spektraalianalyysi

T DSP (Harjoitustyö 2003, v. 5.01) Sivu 2 / 9

Luento 14: Periodinen liike, osa 2. Vaimennettu värähtely Pakkovärähtely Resonanssi F t F r

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1

Suodinpankit ja muunnokset*

Signaalien datamuunnokset. Digitaalitekniikan edut

Signaalien datamuunnokset

3 Ikkunointi. Kuvio 1: Signaalin ikkunointi.

Dynaamisten systeemien identifiointi 1/2

Taajuustason tekniikat: Boden ja Nyquistin diagrammit, kompensaattorien suunnittelu. Vinkit 1 a

Mitä FIR suodin on oikeastaan. Pekka Ritamäki. Esittely. Esimerkki

Mitä on signaalien digitaalinen käsittely

MATEMATIIKAN JAOS Kompleksianalyysi

Vastekorjaus (ekvalisointi)

1. Määritä pienin näytelauseen ehdon mukainen näytetaajuus taajuus seuraaville signaaleille:

Transkriptio:

SG-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti 24.4.2006 Kirjoita nimesi ja opiskelijanumerosi jokaiseen paperiin. Vastauspaperit tullaan irrottamaan toisistaan. Jos tila ei riitä, jatka kääntöpuolelle ja sen jälkeen erilliselle konseptille, jota voit pyytää valvojalta. Laskinta saa käyttää, mutta muistin tulee olla tyhjä. Rastita vielä alle mistä löytyy merkintä pakollisista harjoituksista. Osallistuin harjoituksiin lukuvuonna 05-06: periodeilla 1-2 periodeilla 3-4. Osallistuin harjoituksiin vuonna: syksyllä kesällä Palautin harjoitustehtäväpaketin vuonna: En ole vielä suorittanut pakollisia harjoituksia ja otan yhteyttä luennoitsijaan. 1. Ovatko seuraavat väittämät tosia vai epätosia? (Perusteluja ei tarvita. Oikea vastaus: 1 p, väärä: 1 2 p, ei vastausta 0 p.) (a) Suotimen stabiilius tarkistetaan selvittämällä ovatko sen siirtofunktion nollien itseisarvot pienempiä kuin yksi. (b) Vaihevasteen lineaarisuus takaa, että signaalin kaikki taajuudet viivästyvät yhtä monta sekuntia. (c) Kaksiulotteinen diskreetti Fourier-muunnos voidaan laskea yksiulotteisten diskreettien Fourier-muunnosten avulla. (d) Skalaarilla kertominen ja signaalien yhteenlasku voidaan lineaarisen suotimen tapauksessa tehdä yhtä hyvin ennen suodatusta kuin sen jälkeenkin. (e) Laskostuminen estetään A/D-muunnoksessa asettamalla näytteenottotaajuus vähintään samaksi kuin analogisen signaalin suurin taajuus. (f) Epästabiilin LTI-järjestelmän impulssivasteessa on äärellinen määrä nollasta poikkeavia arvoja. Suodintyyppi Impulssivaste kun n 0 n = 0 Alipäästö 2f c sinc(n 2πf c ) 2f c Ylipäästö 2f c sinc(n 2πf c ) 1 2f c Kaistanpäästö 2f 2 sinc(n 2πf 2 ) 2f 1 sinc(n 2πf 1 ) 2(f 2 f 1 ) Kaistanesto 2f 1 sinc(n 2πf 1 ) 2f 2 sinc(n 2πf 2 ) 1 2(f 2 f 1 ) Ikkuna- Siirtymäkaistan Päästökaistan Estokaistan Ikkunan lauseke funktion leveys värähtely minimi- w(n), kun nimi (normalisoitu) (db) vaimennus (db) n ( 1)/2 Suorakulmainen 0.9/ 0.7416 21 1 Bartlett 3.05/ 0.4752 25 1 2 n 1 Hanning 3.1/ 0.0546 44 0.5 + 0.5 cos 2πn Hamming 3.3/ 0.0194 53 0.54 + 0.46 cos 2πn Blackman 5.5/ 0.0017 74 0.42 + 0.5 cos 2πn + 0.08 cos 4πn

2. (a) Laske käsin lukujonon x(n) = ( 2, 2, 5, 3) diskreetti Fourier-muunnos. (2p) (b) Eräs tiedosto sisältää kuutta eri symbolia, joille on laskettu esiintymistodennäköisyydet p 0 = 0.34, p 1 = 0.18, p 2 = 0.16, p 3 = 0.15, p 4 = 0.14 ja p 5 = 0.03. Generoi Huffman-puu ja Huffman-koodi. Paljonko on keskimääräinen koodisanan pituus? (2p) (c) Suodin suunnitellaan ikkunamenetelmällä seuraavien määrittelyjen mukaiseksi. Estokaista Päästökaista Päästökaistan maksimivärähtely Estokaistan minimivaimennus äytteenottotaajuus [12 khz, 16 khz] [0 khz, 10 khz] 0.06 db 48 db 32 khz Kertoimia saat käyttää enintään 101 kappaletta. Millä ikkunoilla tämä onnistuu (vai onnistuuko millään)? Suodinta ei tarvitse suunnitella, mutta perustele valintasi. (2p)

3. Oletetaan, että kausaalisen LTI-järjestelmän heräte x(n) ja vaste y(n) toteuttavat seuraavan differenssiyhtälön: y(n) = y(n 1) 1 y(n 2) + x(n) 2x(n 1) + 2x(n 2). 2 (a) Määritä järjestelmän siirtofunktio H(z). (b) Piirrä napa-nollakuvio. (c) Onko järjestelmä stabiili? Miksi / miksi ei?

4. Suunnittele ikkunamenetelmällä ylipäästösuodin (selvitä käsin impulssivasteen lauseke), jonka vaatimukset ovat seuraavat: Estokaista Päästökaista Päästökaistan maksimivärähtely Estokaistan minimivaimennus äytteenottotaajuus [0 khz, 3 khz] [4 khz, 16 khz] 0.07 db 51 db 32 khz Käytä etusivun taulukoita hyväksesi.

5. (a) Tarkastellaan alla olevan kuvan mukaista järjestelmää. Järjestelmä koostuu kolmesta suotimesta, joiden siirtofunktiot ovat H 1 (z) = 2 3 + 2 5 z 1 + 4 7 z 2, H 2 (z) = 4 3 + 8 5 z 1 + 3 7 z 2 ja H 3 (z) = 3 2z 2. Mikä on katkoviivojen sisällä olevan kokonaisuuden siirtofunktio H(z)? (2p) H ( z ) 1 x ( n) H ( z) 3 y ( n) H ( z) 2 (b) Tarkastellaan FIR-suodinta, jonka siirtofunktio on H(z) = 1 6 + z 1 3 + z 2 3 + z 3 6. Järjestelmän heräte on x(n) = u(n) cos(0.25 2πn), eli normalisoituina taajuuksina taajuudella 0.25 värähtelevä kosinisignaali (tällöin kulmataajuus ω = 2 π 0.25). Laske suotimen amplitudi- ja vaihevaste kyseisellä taajuudella. (4p)