Xử lý tín hiệu số

Tôi tham gia giảng dạy môn này từ khi mới về trường ĐHBK HN năm 1999. Người hướng dẫn tôi là thầy Nguyễn Quốc Trung, tác giả cuốn “Xử lý số tín hiệu” mà sinh viên Điện tử - Viễn thông của BK chắc là đã quá quen rồi. Hồi đó chưa có môn “Tín hiệu và hệ thống” (THHT) nên phần đầu của môn “Xử lý tín hiệu số” (XLTH) vẫn là về tín hiệu và hệ thống rời rạc. Đến đầu những năm 2010, khi THHT chính thức đưa vào giảng dạy thì XLTH cũng cần thay đổi. Nhưng cũng phải thừa nhận là thay đổi chưa đủ, nhiều nội dung lẽ ra phải có nhưng chưa có. Lý do chính ở đây vẫn là thời lượng có hạn.

Do vậy, cứ sau vài năm tôi lại thay đổi, bổ sung một ít kiến thức mới (so với đề cương). Thể hiện qua nội dung slides. Tôi chưa có ý định viết giáo trình mới cho môn này bởi vì đã có hai cuốn (tiếng Việt) của thầy Trung, và các giáo trình (tiếng Anh) kinh điển về DSP trên thế giới (như các cuốn DSP của Proakis và của Oppenheim).

---

Slides cho môn XLTH

Tóm tắt nội dung các slides:

1. Ôn tập về tín hiệu và hệ thống rời rạc. Cách biểu diễn tín hiệu, các phép toán, hàm xung đơn vị, nhảy đơn vị. Hệ thống LTI, phép chập và đáp ứng xung. Biểu diễn hệ thống qua PTSP và qua sơ đồ hệ thống.
2. Phân tích hệ thống trên miền z. Cặp biến đổi z thuận / ngược. Miền hội tụ. Khái niệm cực / không. Vai trò trung tâm của hàm truyền. Tiêu chuẩn ổn định Schur - Cohn. Lưu đồ tín hiệu, công thức Mason. Dạng trực tiếp I, II và chuyển vị.
3. Các phép biến đổi Fourier. FT - phổ của tín hiệu và đáp ứng tần số của hệ thống. DFS. DFT/IDFT: các tính chất, mối liên hệ, dạng ma trận.
4. FFT và ứng dụng. Thuật toán FFT cơ số 2 DIT và DIF. Độ phức tạp tính toán. Thực hiện hệ thống FIR. Phân tích phổ thời gian thực.
5. Thiết kế bộ lọc FIR. Pha tuyến tính. Phương pháp cửa sổ, phương pháp lấy mẫu tần số.
6. Thiết kế bộ lọc IIR. Phương pháp bất biến xung, biến đổi song tuyến.
7. Bonus: Khái niệm cấu trúc bộ lọc, độ nhạy, sai số lượng tử hóa. Bộ lọc biquad.

Ngoài ra, tôi còn giảng dạy môn “Xử lý tín hiệu số nâng cao” cho chương trình sau đại học.