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

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

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

Reglerteknik AK, FRT010

Differentialekvationssystem

5. Tillståndsåterkoppling

TSBB31 Medicinska bilder Föreläsning 1

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

Signal- och bildbehandling TSBB14

KAPITEL 1 Föreläsning 1 2

5. Tillståndsåterkoppling

Demodulering av digitalt modulerade signaler

Om antal anpassningsbara parametrar i Murry Salbys ekvation

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.

Föreläsning 19: Fria svängningar I

Fouriermetoder för. Signaler och System I HT2007

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

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

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

Om de trigonometriska funktionerna

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

Repetitionsuppgifter

3. Matematisk modellering

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

System med variabel massa

Hur simuleras Differential-Algebraiska Ekvationer?

Laboration 3: Växelström och komponenter

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

Tentamen ssy080 Transformer, Signaler och System, D3

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

VII. Om de trigonometriska funktionerna

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

Lösningsförslag, Tentamen, Differentialekvationer och transformer II, del 2, för CTFYS2 och CMEDT3, SF1629, den 9 juni 2011, kl.

Fouriermetoder för Signaler och system I

Föreläsning 1 Reglerteknik AK

Transformer och differentialekvationer (MVE100)

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

2 Laboration 2. Positionsmätning

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

Kontrollskrivning i TSDT84 Signaler & System samt Transformer för D

RÄKNEEXEMPEL FÖRELÄSNINGAR Signaler&System del 2

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))

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

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

Kontrollskrivning i TSDT84 Signaler & System samt Transformer för D

Transkript:

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 1 Sysem, Insignal & Usignal Insignal x() 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.

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 2 Signaloperaioner w Skifning: y 2 () = x(+2) x() y 1 () = x( 3) y() = x( ± T) 2 3 w Spegling: y( ) = x( ) w Tidsskalning: y( ) = x( a ) y() = x( ) x() x(3) x() x(0,4) (0,4=2/5) 1/3 1 5/2

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

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 4 Signalyper olika klassificeringar Kausal signal x() = 0 för < 0 (Anikausal signal x() = 0 för 0 ) Energisignal = signal som har ändlig signalenergi E x = x() 2 d Effeksignal = signal som har ändlig signaleffek 1 P x = lim T T T 2 T 2 x() 2 d

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 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 x() = 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 )

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 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 ( )

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 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

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 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)

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 9 Sysemegenskaper 1. Linjärie Lå insignalerna x 1 () och x 2 () ge upphov ill usignalerna y 1 () resp. y 2 () och beraka insignalen x() = 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 x() = 0 y() = 0

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 10 Sysemegenskaper 2. Tidsinvarians ( ime invariance ) För e idsinvarian sysem ändras ine sysemes paramerar med iden. Konsekvens: Om x() 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: x() y () y ( T) x ( T) T Prakiska sysem är ofas Linjära & TidsInvariana LTI-sysem

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 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 )

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 12 Sysemegenskaper 4. Sabilie Usignalen från e (insignal-usignal-)sabil ( BIBO sable ) sysem är begränsad för alla begränsade insignaler, dvs. x() 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 x() y() = S H { x() } S i = x()? Om H i { y() } = x() gäller för sysem S i, så är sysem S invererbar och sysem S i är inverssysem ill sysem S.

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 13 Sysemegenskaper 6. Tidskoninuerlig vs. Tidsdiskre ( coninuous-ime vs. discree-ime ) x() y() x[n] y[n] Tidskoninuerliga sysem modelleras/implemeneras ofa m.h.a. idsdiskrea sysem: x() Likformig sampling = nt s Tidsdiskre sysem Tidskoninuerlig x[n] y[n] sysem H {x[n]} Tidskoninuerlig sysem Rekonsrukion y() = H {x()} Kursfokus: Egenskaper hos dessa olika delblock sam relaioner mellan de olika in- och usignalerna både i idsdomänen och frekvensdomänen!

Kap 1 Signaler och Sysem x Sysem y = H{x} 14