System, Insignal & Utsignal

Relevanta dokument
System, Insignal & Utsignal

Signal- och Bildbehandling FÖRELÄSNING 1 Introduktion. Signaler och System. Exempel på signaler som funktion av tid en produkt mobiltelefoner

SIGNALER TILLÄMPAD FYSIK OCH ELEKTRONIK, UMEÅ UNIVERSITET 1

FÖRELÄSNING 13: Tidsdiskreta system. Kausalitet. Stabilitet. Egenskaper hos ett linjärt, tidsinvariant system (LTI)

Informationsteknologi

Liten formelsamling Speciella funktioner. Faltning. Institutionen för matematik KTH För Kursen 5B1209/5B1215:2. Språngfunktionen (Heavisides funktion)

Kap 7 Fouriertransformanalys av tidskontinuerliga signaler 1

På föreläsningen går jag relativt snabbt igenom grunderna fourierserieutveckling av periodiska signaler, bild 2 7.

Datorlaborationer i matematiska metoder E2, fk, del B (TMA980), ht05

Föreläsning 4. Laplacetransformen? Lösning av differentialekvationer utan Laplacetransformen. Laplacetransformen Överföringsfunktion

( ) ( ()) LTI-filter = linjärt, tidsinvariant filter. 0. Svaret skall ges utan -tecken. 2. Ett LTI-filter har amplitudkarakteristiken A( ω) =

( ) ( θ( n) 1. Ett kausalt tidskontinuerligt filter F har tillståndsekvationen

Kan vi beskriva ett system utan någon fysikalisk kännedom om systemet?

Reglerteknik AK, FRT010

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Sammanfattning av föreläsningarna 15-18, 30/11-12/

Differentialekvationssystem

5. Tillståndsåterkoppling

TSBB31 Medicinska bilder Föreläsning 1

1 Introduktion till SIMULINK. Grunderna..2. Biologiska system. 7 Uppgift: studium av återkopplat biosystem 9. Tidskontinuerliga Reglersystem...

Frekvensanalys. Systemteknik/Processreglering Föreläsning 8. Exempel: experiment på ögats pupill. Frekvenssvar. Exempel:G(s)= 2

KAPITEL 1 Föreläsning 1 2

Signal- och bildbehandling TSBB14

5. Tillståndsåterkoppling

Demodulering av digitalt modulerade signaler

Om antal anpassningsbara parametrar i Murry Salbys ekvation

{ } = F(s). Efter lång tid blir hastigheten lika med mg. SVAR: Föremålets hastighet efter lång tid är mg. Modul 2. y 1

SYSTEM. Tillämpad Fysik Och Elektronik 1 SYSTEMEGENSKAPER. Minne Kausalitet Tidsinvarians. Linjäritet Inverterbarhet Stabilitet. System.

Funktionen som inte är en funktion

FOURIERTRANSFORMEN FOURIERTRANSFORMEN. Signalenergi. Frekvensegenskap hos signal. a f. Fouriertransformen till x(t):

Introduktion till Reglertekniken. Styr och Reglerteknik. Vad är Reglerteknik? Vad är Reglerteknik? Vad är Reglerteknik? Önskat värde Börvärde

AMatematiska institutionen avd matematisk statistik

Diverse 2(26) Laborationer 4(26)

Tentamen i TMA 982 Linjära System och Transformer VV-salar, 27 aug 2013, kl

LINJÄRA DIFFERENTIALEKVATIONER AV FÖRSTA ORDNINGEN

Tentamen: Miljö och Matematisk Modellering (MVE345) för TM Åk 3, VÖ13 klockan den 27:e augusti.

Fouriermetoder för. Signaler och System I HT2007

Föreläsning 19: Fria svängningar I

Kursens innehåll. Ekonomin på kort sikt: IS-LM modellen. Varumarknaden, penningmarknaden

Spektrala Transformer

Signal- och Bildbehandling FÖRELÄSNING 4. Multiplikationsteoremet. Derivatateoremet

Lösningar till Matematisk analys IV,

{ ( )} = X s. ( ) /< t. Stabilitet för energifria LTI-system. L{ } e(t) i 0 (t) E(s) I 0 (s) ( ) ( )e st 0. Kretsberäkningar, linjära RLMC-nät

TIDSDISKRETA SYSTEM SYSTEMEGENSKAPER. Minne Kausalitet Tidsinvarians. Linjäritet Inverterbarhet Stabilitet. System. Tillämpad Fysik och Elektronik 1

9. Diskreta fouriertransformen (DFT)

Egenvärden och egenvektorer

Fouriermetoder för VT2008

Perspektiv på produktionsekonomi - en introduktion till ämnet

Kryssproblem (redovisningsuppgifter).

m Animering m Bilder m Grafik m Diskret representation -> kontinuerlig m En interpolerande funktion anvšnds fšr att

( ), så kan du lika gärna skriva H ( ω )! ( ) eftersom boken går igenom laplacetransformen före

Signal- och bildbehandling TSBB14

IE1206 Inbyggd Elektronik

DIGITALTEKNIK. Laboration D171. Grindar och vippor

Laboration D182. ELEKTRONIK Digitalteknik. Sekvenskretsar. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Digitalteknik Ola Ågren v 4.

1. Geometriskt om grafer

Laboration D158. Sekvenskretsar. Namn: Datum: Kurs:

TSDT18/84 SigSys Kap 4 Laplacetransformanalys av tidskontinuerliga system. De flesta begränsade insignaler ger upphov till begränsade utsignaler

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet KÅRA T1 T2 U2 U4

Repetitionsuppgifter

3. Matematisk modellering

Skattning av respirationshastighet (R) och syreöverföring (K LA ) i en aktivslamprocess Projektförslag

Hur simuleras Differential-Algebraiska Ekvationer?

System med variabel massa

Diskussion om rörelse på banan (ändras hastigheten, behövs någon kraft för att upprätthålla hastigheten, spelar massan på skytteln någon roll?

Laboration 3: Växelström och komponenter

Tentamen ssy080 Transformer, Signaler och System, D3

Om de trigonometriska funktionerna

Introduktion till Reglertekniken. Reglerteknik. Vad är Reglerteknik? Vad är Reglerteknik? Vad är Reglerteknik? Önskat värde Börvärde

TENTAMENSSKRIVNING ENDIMENSIONELL ANALYS DELKURS B2/A , arctan x x 2 +1

i(t) C i(t) = dq(t) dt = C dy(t) dt y(t) + (4)

7. Fouriertransformen

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet G33(1) TER4(63)

Signal- och bildbehandling TSBB14

Finansiell Statistik (GN, 7,5 hp,, HT 2008) Föreläsning 9. Analys av Tidsserier (LLL kap 18) Tidsserie data

Fouriermetoder för Signaler och system I

VII. Om de trigonometriska funktionerna

Föreläsning 1 Reglerteknik AK

Kontrollskrivning i TSDT84 Signaler & System samt Transformer för D

Bevarandelagar för fluidtransport, dimensionsanalys och skalning

Steg och impuls. ρ(x) dx. m =

1 Elektromagnetisk induktion

in t ) t -V m ( ) in - Vm

Exempelsamling Grundläggande systemmodeller. Klas Nordberg Computer Vision Laboratory Department of Electrical Engineering Linköping University

2 Laboration 2. Positionsmätning

Kontrollskrivning i TSDT84 Signaler & System samt Transformer för D

KURVOR OCH PÅ PARAMETERFORM KURVOR I R 3. P(t)=(x(t),y(t),z(t)) T=(x (t),y (t),z (t)) r(t)=(x(t),y(t),z(t))

RÄKNEEXEMPEL FÖRELÄSNINGAR Signaler&System del 2

Signal- och bildbehandling TSBB03, TSBB14

F5: Digital hårdvara. Digitala signaler. Fördelar med digitala system. Digital kontra Analog

Aerodynamik och kompressibel strömning

uhx, 0L f HxL, u t Hx, 0L ghxl, 0 < x < a

Exempelsamling Grundläggande systemmodeller. Klas Nordberg Computer Vision Laboratory Department of Electrical Engineering Linköping University

Hambley avsnitt På föreläsningen behandlas även transkonduktans-, transresistans- och strömförstärkaren, se förra veckans anteckningar.

Kontrollskrivning i TSDT84 Signaler & System samt Transformer för D

Signal- och bildbehandling TSBB03

Kolla baksidan på konvolut för checklista Föreläsning 6

= (x, y) : x 2 +y 2 4, x 0, y (4r2 +1) 3 2

Kontrollskrivning i TSDT84 Signaler & System samt Transformer för D

Följande uttryck används ofta i olika problem som leder till differentialekvationer: Formell beskrivning

Transkript:

1 Sysem, Insignal & Usignal Insignal x[n] SYSTEM H! H = sysemoperaorn Usignal y() = H{y()} y[n] = H{x[n]} w E SYSTEM = en maemaisk modell av e fysikalisk sysem, al. en algorim, som för olika insignaler x genererar olika usignaler y. w En SIGNAL = en informaionsbärande maemaisk funkion som represenerar en (ofa mäbar) fysikalisk sorhe. w Signalerna är här ofas deerminisiska, endimensionella, periodiska eller icke-periodiska, idskoninuerliga eller idsdiskrea.

2 Signaloperaioner w Skifning: y 2 () = x(+2) y 1 () = x( 3) y() = x( ± T) 2 3 w Spegling: y( ) = x( ) w Tidsskalning: y( ) = x( a ) y() = x( ) x(3) x(0,4) (0,4=2/5) 1/3 1 5/2

3 Signalyper Tidskoninuerlig signal ( coninuous-ime ) x[n] Tidsdiskre signal ( discree-ime ) -2-1 1 2 3 4 5 6 7 8 n Periodisk signal är T 0 periodisk = x( +T 0 ) T 0, min = Grundperiodiden T 0

4 Signalyper olika klassificeringar Kausal signal = 0 för < 0 (Anikausal signal = 0 för 0 ) Energisignal = signal som har ändlig signalenergi E x = 2 d Effeksignal = signal som har ändlig signaleffek 1 P x = lim T T T 2 T 2 2 d

5 Signalmodeller de vikigase Enhessege u() (heavisidefunkionen, uni sep funcion ) u () 1; 0 = 0; < 0 1 u() u() används ofa vid sudier av sysems segsvar, dvs. y() då = u() för a forma/definiera signaler under olika idsinervall.ex.kausala signaler. Också användbar: (sår ej i boken) u 0 () = 1; > 0 0; 0 ( Använd u ( ) i sälle för u( ) 0 )

6 Signalmodeller de vikigase Diracimpulsen δ() Paul Dirac:s egen definiion : Gränsvärdesolkning: ( uni impulse funcion ): δ () = 0 0 δ ()d = 1 1 τ τ d ( ) δ () då τ 0 area = 1 δ ( )

7 Signalmodeller de vikigase ϕ(t) = dirac:ens vik Egenskaper hos diracimpulsen: 1. 1. φ() δ ( T) = φ(t) δ ( T) 2. φ()δ ( T)d = φ(t) φ(t) T δ ( T) φ() ( The sampling/sifing propery ) φ ( T ) δ ( T) T δ() definieras av samband 2! δ() är en disribuion (generaliserad funkion) Disribuioner definieras av sin verkan, via e inegralsamband, på andra (es-)funkioner (här är esfunkionen ϕ() ). 3. u() = δ ( τ )dτ δ ( ) = du ( ) d

8 Signalmodeller de vikigase Generella komplexa exponenialfunkionen e s s = σ + jω e s = e σ e jω e s = e σ e jω 4 cenrala specialfall: s = 0 k e 0 = k (1) ω = 0 e σ (2) cos ω ( ) = 1 2 es + e s ( ); σ = 0 (3) e σ cos( ω); allmän (4)

9 Sysemegenskaper 1. Linjärie Lå insignalerna x 1 () och x 2 () ge upphov ill usignalerna y 1 () resp. y 2 () och beraka insignalen = a x 1 () + b x 2 () (a, b konsaner) Syseme är linjär omm usignalen kan skrivas som y() = a y 1 () + b y 2 () Annars är de icke-linjär ( nonlinear ) Al. formulering: H a x 1 ( ) + b x 2 ( ) ( ) ( ) { } = a H { x 1 } + b H { x 2 } Linjär homogen, och addiiv, H ( ) ( ) + x 2 ( ) ( ) H { a x } = a H { x } { x 1 } = H { x 1 ( ) } + H { x 2 ( ) } Linjärieskonsekvens: Om = 0 y() = 0

10 Sysemegenskaper 2. Tidsinvarians ( ime invariance ) För e idsinvarian sysem ändras ine sysemes paramerar med iden. Konsekvens: Om y() x( T) y( T), dvs. om H { x( ) } = y ( ) H { x( T )} = y ( T ) Ine idsinvarian sysem idsvarian (= idsvariabel, icke idsinvarian) ( ime-varying ) Exempel: y () y ( T) x ( T) T Prakiska sysem är ofas Linjära & TidsInvariana LTI-sysem

11 Sysemegenskaper 3. Kausalie Sysemegenskap y( 0 ) beror på x( 0 )? y( 0 ) beror på x( > 0 )? Kausal JA NEJ Icke-kausal Evenuell JA Spec.fall: ani-kausal NEJ JA Handlar om usignalens beroende av insignalen. Kausal sysem usignalen beror ine på insignalens framida värden: Kausalieskonsekvens: Om x( < 0 ) = 0 y( < 0 ) = 0 Alla fysikaliska realidssysem är kausala (Boken: causal resp. non-causal )

12 Sysemegenskaper 4. Sabilie Usignalen från e (insignal-usignal-)sabil ( BIBO sable ) sysem är begränsad för alla begränsade insignaler, dvs. K 1 < y() K 2 <, K 1, K 2 R Om ej uppfyll syseme är (insignal-usignal-)insabil ( BIBO unsable ) I kursen fokuserar vi främs på exern sabilie mer om dea senare (kap. 2.6)! 5. Invererbarhe y() = S H { } S i =? Om H i { y() } = gäller för sysem S i, så är sysem S invererbar och sysem S i är inverssysem ill sysem S.

13 Sysemegenskaper 6. Tidskoninuerlig vs. Tidsdiskre ( coninuous-ime vs. discree-ime ) y() x[n] y[n] Tidskoninuerliga sysem modelleras/implemeneras ofa m.h.a. idsdiskrea sysem: Likformig sampling = nt s Tidsdiskre sysem Tidskoninuerlig x[n] y[n] sysem H {x[n]} Tidskoninuerlig sysem Rekonsrukion y() = H {} Kursfokus: Egenskaper hos dessa olika delblock sam relaioner mellan de olika in- och usignalerna både i idsdomänen och frekvensdomänen!

14