HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Like dokumenter
HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

LØSNINGSFORSLAG TIL SIGNALBEHANDLING 1 JUNI 2010

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

Hjelpemidler: D Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Hjelpemidler: D Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Repetisjon: LTI-systemer

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Sampling ved Nyquist-raten

EKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

Repetisjon: Spektrum for en sum av sinusoider

Hjelpemidler/hjelpemiddel: D - "Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Enkel kalkulator tillatt."

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Side 1 av 5

Repetisjon: Eksempel. Repetisjon: Aliasing. Oversikt, 26.februar Gitt. Alle signaler. Ettersom. vil alle kontinuerlig-tid signaler.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

pdf

TTT4110 Informasjons- og signalteori Løsningsforslag eksamen 9. august 2004

Fasit, Eksamen. INF3440/4440 Signalbehandling 9. desember c 0 + c 1z 1 + c 2z 2. G(z) = 1/d 0 + d 1z 1 + d 2z 2

Bedømmelse: Ved bedømmelse vektlegges oppgavene I, II og III likt.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi


STE 6146 Digital signalbehandling. Løsningsforslag til eksamen avholdt

Bruk av tidsvindu. Diskret Fourier-transform. Repetisjon: Fourier-transformene. Forelesning 6. mai 2004

Generell informasjon om faget er tilgjengelig fra It s learning.

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

HØGSKOLEN - I - STAVANGER. Institutt for elektroteknikk og databehandling

Uke 6: Analyse i frekvensdomenet

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Generell informasjon om faget er tilgjengelig fra It s learning.

Dagens temaer. Tema. Time 6: Analyse i frekvensdomenet. z-transformasjonen. Fra forrige gang. Frekvensrespons funksjonen

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

STE 6219 Digital signalbehandling Løsning til kontinuasjonseksamen

Transformanalyse. Jan Egil Kirkebø. Universitetet i Oslo 17./23. september 2019

UNIVERSITETET I OSLO

Dagens temaer. Definisjon av z-transformasjonen. Tema. Time 5: z-transformasjon og frekvens transformasjon. Fra forrige gang

Repetisjon: Sampling. Repetisjon: Diskretisering. Repetisjon: Diskret vs kontinuerlig. Forelesning, 12.februar 2004

Eksempel 1. Frekvensene i DFT. Forelesning 13. mai På samme måte har vi at. I et eksempel fra forrige uke brukte vi sekvensen

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Uke 6: Analyse i frekvensdomenet

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Forelesning, 23.februar INF2400 Sampling II. Øyvind Ryan. Februar 2006

Forelesning, 17.februar INF2400 Sampling II. Øyvind Ryan. Februar 2005

Uke 6: Analyse i frekvensdomenet

c;'1 høgskolen i oslo

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Uke 9: Diskret Fourier Transform, I

Eksamensoppgave i TELE2001 Reguleringsteknikk

LØSNINGSFORSLAG for KONTINUASJONSEKSAMEN I FAG SIE2010 Informasjons- og signalteori, 29. juli y(n) = ay(n 1) + x(n k),

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Dagens temaer. Endelig lengde data. Tema. Time 11: Diskret Fourier Transform, del 2. Spektral glatting pga endelig lengde data.

LØSNINGSFORSLAG TIL KONTINUASJONSEKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

y(t) t

STE 6219 Digital signalbehandling Løsningsforslag

Uke 5: Analyse i z- og frekvensdomenet

Forkunnskapskrav. Hva handler kurset om. Kontaktinformasjon. Kurset er beregnet på en student som kan

f(t) F( ) f(t) F( ) f(t) F( )

Løsningsforslag til prøveeksamen i fag SIG50 Signalbehandling


UNIVERSITETET I OSLO

Uke 10: Diskret Fourier Transform, II

TTT4110 Informasjons- og signalteori Sortering av tidligere eksamensoppgaver

EKSAMEN I FAG SIE2010 Informasjons- og signalteori

Forelesening INF / Spektre - Fourier analyse

303d Signalmodellering: Gated sinus a) Finn tidsfunksjonen y(t) b) Utfør en Laplace transformasjon og finn Y(s)

Fasit til midtveiseksamen

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Eksamensoppgave i TMA4130/35 Matematikk 4N/4D

01 Laplace og Z-transformasjon av en forsinket firkant puls.

Case: Analyse av passive elektriske filtre

Eksamen i TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/N

Innhold Oppgaver om AC analyse

EKSAMEN I FAG TTT4110 Informasjons- og signalteori. Norsk tekst på oddetalls-sider. ( English text on even numbered pages.)

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for informatikk og e-læring

KONTINUASONSEKSAMEN I FAG SIE2010 Informasjons- og signalteori

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Løsning til eksamen i EE4107 Kybernetikk- videregående

4. desember Antall vedleggsider: 2

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Transkript:

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi Kandidatnr: Eksamensdato: 27.5.21 Varighet/eksamenstid: Emnekode: 5 timer EDT24T Emnenavn: Signalbehandling 1 Klasse(r): 2ET 2EE Studiepoeng: 1 Faglærer(e): Håkon Grønning og Ingrid Kvakland Kontaktperson(adm.)(fylles ut ved behov kun ved kursemner) Hjelpemidler: Oppgavesettet består av: Vedlegg består av: Kalkulator HP3S, Citizen SR27 eller Citizen SR27X 4 oppgaver 4 sider formler Merknad: Lykke til!

Eksamen i Signalbehandling 1, mai 21 Side 2 av 1 Oppgave 1 (35%) a) Gitt blokkskjemaet i figuren over. Inngangssignalet x(t) er gitt som x( t) = 5cos(2π 2 t) + 8cos(2π 4 t). Tegn opp spekteret til inngangssignalet x(t). Ta med så mange detaljer som mulig. b) Gitt at punktprøvingsfrekvensen f s =1kHz. Hvilke diskrete vinkelfrekvenser finner du i det punktprøvde signalet x[n]? Tegn opp spekteret til det punktprøvde signalet x[n]. c) Hva er den prinsipielle forskjellen på spekteret til det analoge signalet x(t) og det diskrete signalet x[n]? d) Finn et uttrykk for y(t) når det er gitt at f s =1kHz også i D/C-konverteren. e) Anta nå at punktprøvingsfrekvensen i C/D-konverteren er 1kHz mens den i D/Ckonverteren er 2kHz. Finn nå et uttrykk for y(t). f) Anta i det videre at punktprøvingsfrekvensen i både C/D-konverteren og D/Ckonverteren igjen er 1kHz. Anta videre at inngangssignalet x(t) får lagt til et støysignal (uønsket signal) n( t) = 5cos(2π13 t) slik at det samlede inngangssignalet er gitt av x( t) + n( t). Finn nå et uttrykk for utgangssignalet y(t). g) Utgangssignalet i f) inneholder en uønsket frekvenskomponent. Foreslå en generell metode for å unngå slike uønskede frekvenskomponenter i utgangssignalet. Beskriv metoden så grundig som mulig.

Eksamen i Signalbehandling 1, mai 21 Side 3 av 1 Oppgave 2 (3%) x[n] h[n] y[n] Figur 2.1 LTI-system. LTI-systemet (filteret) vist over er beskrevet ved differensligningen 1 y[ n] = ( x[ n] x[ n 1] + x[ n 2]) 3 a) Hva blir enhetspulsresponsen h[ n ] til dette systemet? Svaret skal gis både som et uttrykk og som en skisse. Tegn blokkdiagram for filteret som viser filterstrukturen. b) Anta at inngangssignalet til filteret er x[ n] = 3 δ[ n] 3 δ[ n 1] + 3 δ[ n 2] Hva blir da utgangssignalet y[ n ]? c) Finn enklest mulig uttrykk for frekvensresponsen, Finn også et enklest mulig uttrykk for amplituderesponsen, faseresponsen, { H (e ω )}, til systemet. H (e ω ), til dette systemet. H (e ω ), og d) Skisser amplituderesponsen og faseresponsen til systemet. Navngi aksene og skriv karakteristiske verdier på skissen. e) Anta at inngangssignalet er: 2 x[ n] = 5 + 4cos( n π ) + 3cos( n + π ) 3 4 3 4 for < n < Finn et uttrykk for utgangssignalet. f) Anta nå at inngangssignalet er: 2 x1[ n] x[ n] u[ n] 5 4cos( π n π ) 3cos( π n π = = + + + ) u[ n] for < n < 3 4 3 4 For hvilke verdier av n vil utgangssignalet y 1 [n] være likt y[n] i spørsmål e)?

Eksamen i Signalbehandling 1, mai 21 Side 4 av 1 Oppgave 3 (25%) a) Beregn (finn enklere måte å uttrykke) følgende uttrykk: δ ( t) f ( t) δ ( t) f ( t) dt δ ( t t ) f ( t) δ ( t t ) f ( t) dt δ ( t τ ) f ( τ ) dτ b) Gitt et LTI-system med impulsrespons som vist i figuren under. Inngangssignalet til systemet er gitt av x( t) = δ ( t). Finn og skisser utgangssignalet til systemet. c) Gitt nå at inngangssignalet til systemet med impulsrespons som vist i b) mottar et inngangssignal gitt av x( t) = δ ( t) + 2 δ ( t 1) + δ ( t 2). Finn og skisser utgangssignalet til systemet.

Eksamen i Signalbehandling 1, mai 21 Side 5 av 1 d) Gitt nå at inngangssignalet til systemet med impulsrespons som vist i b) mottar et inngangssignal gitt av figuren under. Finn og skisser utgangssignalet til systemet. e) Finn et uttrykk for frekvensresponsen og skisser amplituderesponsen og faseresponsen til systemet med impulsrespons som vist i b). Hva kan du kalle et system med en slik frekvensrespons?

Eksamen i Signalbehandling 1, mai 21 Side 6 av 1 Oppgave 4 (1%) 8 DFT (FFT) til signalet x[n] 7 6 Amplitude 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 k Figur 4.1 DFT-koeffisienter, X[k], fra 12-punkts DFT til periodisk signal x[n]. Figuren viser en 12-punkts DFT til et periodisk signal x[n]. Vi ser at DFT til x[n], X(k) = for alle verdier av k, unntatt for k = 2 og k = 1. Det er ikke vist noe plott for fasen til X[k], men vi kan anta at alle X[k] har fasekomponent lik null. a) Finn eller forklar hvilke diskrete frekvenser, ˆω, k=2 og k=1 tilsvarer. b) Finn et uttrykk for det periodiske signalet x[n]. Du kan gjerne gjøre dette uten å utføre fullstendige beregninger. Forklar i så fall kortfattet hvordan du har tenkt for å komme fram til uttrykket.

Eksamen i Signalbehandling 1, mai 21 Side 7 av 1 Vedlegg 1

Eksamen i Signalbehandling 1, mai 21 Side 8 av 1 Vedlegg 2 Komplekse Fourierrekker: Analyse: T 1 j2π fkt ak = x( t) e dt T = k = j2π Syntese: x( t) ak e f kt Diskret tid Fouriertransformasjon (frekvensresponsen til FIR-filter): M M ω ωk ωk = k = k = k = H (e ) b e h[ k]e Diskret Fouriertransformasjon: Invers diskret Fouriertransformasjon: N 1 n= 2π k n -j N X[k] = x[n] e for k N 1 k= 2π k n j N N 1 1 x[n] = X[k] e for n N 1 N

Eksamen i Signalbehandling 1, mai 21 Side 9 av 1 Vedlegg 3

Eksamen i Signalbehandling 1, mai 21 Side 1 av 1 Vedlegg 4 FOURIERTRANSFORMASJONEN FOR ANALOGE OG DISKRETE SYSTEMER: For analoge LTI-system gjelder: t= H( j ω) = h(t) e dt = H( j ω) e t= jωt j H( j ω) hvor H(jω) er systemets frekvensrespons og h(t) er systemets impulsrespons. S( j ω) = R( j ω) H( j ω) s(t) = r(t) h(t) = r( τ )h(t τ )dτ τ = r(t) R(jω) h(t) H(jω) s(t) S(jω) For sinusformede signal gjelder: r(t) = sin( ω t) s(t) = H( j ω ) sin( ω t + H( j ω )) For diskrete LTI-system gjelder: ( ω j H e ) H e = h(n) e = H e e (DiskretTidFourierTransform) n= ( ω ˆ ˆ ) j ω n ( j ω ) n= hvor H( e ω ) er systemets frekvensrespons og h(n) er systemets enhetspulsrespons. ω ω ω S(e ) = R(e ) H(e ) s(n) = r(n) h(n) = r(k)h(n k) k= r(n) R e ω ( ) h(n) H e ω ( ) s(n) S e ω ( ) For sinusformede sekvenser gjelder: r(n) = sin( ˆ ω n) s(n) = H(e ) sin( ˆ ω n + H(e )) ω ω