درس پردازش سیگنال (DSP)

درس پردازش سیگنال (DSP)

• این درس شامل مباحثی در مورد پردازش سیگنال های زمان پیوسته و زمان گسسته می باشد. شامل مبدل های آنالوگ به دیجیتال (A/D) و مبدل های دیجیتال به آنالوگ (D/C)، نمونه برداری، تبدیل فوریه گسسته (DFT)، تبدیل Z، و فیلترها می باشد.
• نمونه‌برداری: نرخ نمونه‌برداری باید از دو برابر پهنای باند سیگنال بیشتر باشد تا از پدیده Aliasing جلوگیری شود.
• بازسازی سیگنال: با استفاده از یک فیلتر پایین گذر (LPF) با پهنای باند مناسب می توان سیگنال نمونه‌برداری شده را بازسازی کرد.
• تبدیل فوریه گسسته (DFT): تبدیل سیگنال گسسته به حوزه فرکانس.
• تبدیل Z: تبدیل سیگنال گسسته به فضای پیچیده.
• فیلترها: برای تغییر ویژگی های سیگنال در حوزه زمان یا فرکانس استفاده می شوند. فیلترهای مختلفی از جمله فیلترهای پایین گذر، بالا گذر، باند گذر و باند توقف وجود دارند.
• افزایش نرخ نمونه برداری (Upsampling): افزایش تعداد نمونه ها در یک سیگنال گسسته، معمولاً با اضافه کردن صفر.
• کاهش نرخ نمونه برداری (Decimation): کاهش تعداد نمونه ها در یک سیگنال گسسته، با حذف نمونه ها.
• سیستم‌های Multi-rate: سیستم هایی که شامل افزایش و کاهش نرخ نمونه برداری می شوند.
• سیستم‌های تمام گذر (All-pass): سیستم‌هایی که دامنه‌ی پاسخ فرکانسی آن‌ها ثابت است، به‌طور معمول برای تغییر تأخیر گروه استفاده می شوند.
• سیستم‌های حداقل فاز (Minimum phase): سیستم‌هایی که همه‌ی صفرها و همه‌ی قطب‌های آن‌ها داخل دایره‌ی واحد قرار دارند.
• سیستم‌های جبران ساز (Interpolation): سیستمی که ورودی سیگنال زمان گسسته را پیش بینی می کند.
• خطای کوانتیزاسیون: خطایی که در اثر کوانتیزه کردن یک سیگنال آنالوگ به نمونه های گسسته ایجاد می شود.
• نسبت سیگنال به نویز (SNR): مقیاسی از قدرت سیگنال به قدرت نویز در یک سیگنال.

جزئیات بیشتر

• LPF: فیلتر پایین گذر.
• DFT: تبدیل فوریه گسسته.
• Z-transform: تبدیل Z.
• A/D: مبدل آنالوگ به دیجیتال.
• D/C: مبدل دیجیتال به آنالوگ.
• Aliasing: پدیده ای که باعث می‌شود فرکانس بالاتر از نرخ نایکوئیست در یک سیگنال گسسته به فرکانس پایین تر تبدیل شود.
• روش‌های مختلف پردازش سیگنال: روش‌های مختلفی برای پردازش سیگنال ها مانند کاهش نرخ، افزایش نرخ و تجزیه زمانی (poly-phase) وجود دارد.