NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Side 1 av 5

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

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

KONTINUASONSEKSAMEN I FAG SIE2010 Informasjons- og signalteori

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

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

EKSAMEN I FAG SIE2010 Informasjons- og signalteori

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

TTT4110 Informasjons- og signalteori Løsningsforslag eksamen 9. august 2004

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

UNIVERSITETET I OSLO

pdf

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

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

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


UNIVERSITETET I OSLO

Repetisjon: Spektrum for en sum av sinusoider

LØSNINGSFORSLAG TIL SIGNALBEHANDLING 1 JUNI 2010

UNIVERSITETET I OSLO

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

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

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

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

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

Uke 6: Analyse i frekvensdomenet

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Løsningsforslag til hjemmeeksamen i INF3440 / INF4440

Generell informasjon om faget er tilgjengelig fra It s learning.

STE 6219 Digital signalbehandling Løsningsforslag

EKSAMEN I FAG TTT4110 Informasjons- og signalteori

EKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

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

Uke 6: Analyse i frekvensdomenet

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

Uke 9: Diskret Fourier Transform, I

UNIVERSITETET I OSLO

Fasit til midtveiseksamen

UNIVERSITETET I OSLO

Uke 5: Analyse i z- og frekvensdomenet

UNIVERSITETET I OSLO

Uke 6: Analyse i frekvensdomenet

UNIVERSITETET I OSLO

Sampling ved Nyquist-raten

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

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

STE 6146 Digital signalbehandling. Løsningsforslag til eksamen avholdt

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

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TMA4110/TMA4115 Calculus 3

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

UNIVERSITETET I OSLO

6.8 Anvendelser av indreprodukter

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN, MAT 1001, HØSTEN (x + 1) 2 dx = u 2 du = u 1 = (x + 1) 1 = 1 x + 1. ln x

STE 6219 Digital signalbehandling Løsning til kontinuasjonseksamen

Generell informasjon om faget er tilgjengelig fra It s learning.

EKSAMEN I NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER MED DIFFERANSEMETODER (TMA4212)

Eksamensoppgave i TMA4130/35 Matematikk 4N/4D

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

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TMA4122,TMA4123,TMA4125,TMA4130 Matematikk 4N/M

UNIVERSITETET I OSLO

TTT4110 Informasjons- og signalteori Sortering av tidligere eksamensoppgaver

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

UNIVERSITETET I OSLO

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Eksamen i emnet M117 - Matematiske metodar Onsdag 7. september 2001, kl Løysingsforslag:

Løsning til prøveeksamen i MAT2400, V-11

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen i TMA4122 Matematikk 4M

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 - STAVANGER. Institutt for elektroteknikk og databehandling

Eksamen i TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/N

UNIVERSITETET I BERGEN

Repetisjon. Jo Inge Buskenes. INF3470/4470, høst Institutt for informatikk, Universitetet i Oslo

Repetisjon. Jo Inge Buskenes. INF3470/4470, høst Institutt for informatikk, Universitetet i Oslo

Repetisjon: LTI-systemer

EKSAMEN I EMNET Løsning: Mat Grunnkurs i Matematikk I Mandag 14. desember 2015 Tid: 09:00 14:00

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I BERGEN

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I FAG TMA4275 LEVETIDSANALYSE

EKSAMEN I NUMERISK MATEMATIKK (TMA4215)

EKSAMEN I NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER MED DIFFERANSEMETODER (TMA4212)

Universitetet i Agder Fakultetet for teknologi og realfag Institutt for matematiske fag. Eksamen MA desember Lykke til!

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Potensrekker Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

EKSAMEN I SIF4018 MATEMATISK FYSIKK mandag 28. mai 2001 kl

Uke 12: FIR-filter design

Transkript:

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Side 1 av 5 INSTITUTT FOR TELETEKNIKK + 2 sider vedlegg Signalbehandling Faglig kontakt under eksamen: Navn: Anna Kim Tlf.: 50214 KONTINUASJONSEKSAMEN I FAG SIE2010 Informasjons- og signalteori Dato: Onsdag 13. august 2003 Tid: Kl. 09.00-14.00 Hjelpemidler: B1 - Godkjent kalkulator tillatt. Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bedømmelse: Ved bedømmelse vektlegges oppgavene I, II og III likt. Sensurfrist: 3.september

Side 2 av 5 Oppgave I Gitt differenselikninga der N > 1. y(n) = αy(n N) + βx(n), 1. Tegn en realisering av filteret. 2. Finn enhetspulsresponsen til det tidsdiskrete filteret som beskrives ved likninga når x(n) er inngangssignalet og y(n) er utgangssignalet. 3. For hvilke verdier av filterkoeffisientene er filteret BIBO-stabilt? 4. Utled frekvensresponsen H(e jω ) = Y (e jω )/X(e jω ). Vi modifiserer filteret ved å legge til et ekstra ledd slik at differenselikninga blir y(n) = αy(n N) + βx(n) γx(n 1). 5. Skisser en enkel måte å finne enhetspulsresponsen for dette systemet på ut fra enhetspulsresponsen til det opprinnelige filteret?

Side 3 av 5 Oppgave II Rekkeutvikling av et signal x(t) i intervallet t [ 1, 1] ved hjelp av basisfunksjoner Φ k (t), k = 1, 2, kan skrives x(t) = α k Φ k (t). k=1 Minstekravet til basisfunksjoner ved rekkeutviklinga er at de er lineært uavhengige. 1. Forklar hva lineær uavhengighet er. 2. Hvorfor brukes ofte ortogonale eller ortonormale basisfunksjoner ved rekkeutvikling? Sett opp de matematiske relasjonene mellom basisfunksjonene for de to tilfellene. Approksimasjonsfeilen (uttrykt ved energien av feilsignalet) som gjøres ved rekkeutvikling med et endelig antall ledd, N, ortonormale basisfunksjoner, kan beregnes å være ɛ 2 N = 1 1 x(t) 2 dt N α n 2. n=1 3. Bevis at denne feilen også kan uttrykkes ved hjelp av energien i de koeffisientene som er utelatt fra den komplette rekkutvikingen når vi forutsetter konvergens i middel. I det følgende skal vi bruke legendrepolynomer som basisfunksjoner. De to første polynomene i den ortonormale basisen for intervallet t [ 1, 1] er gitt ved: Φ 1 (t) = 1 2, Φ 2(t) = 2 3 t. 4. Finn de to første koeffisientene, α 1 of α 2, i rekkeutvikla for x(t) = e rt i området t [ 1, 1], der r er er en gitt reell paramerter, når legendrepolynomene brukes som basis. 5. Sammenlign resultatet fra punkt 4 med taylor-rekkeutviklinga av samme funksjon omkring punktet for t = 0, og sjekk hva som skjer dersom vi lar r 0. Kommenter resultatet.

Side 4 av 5 Oppgave III Sannsynlighetstetthetsfunksjonen til et signal x(n) er gitt i figur 1. f X (x) A A/3-1 -1/2 1/2 1 x Figur 1: 1. Finn hvilken verdi A må ha. Signalet kvantiseres uniformt i fire intervaller og en bruker midtpunktet i hvert kvantiseringsintervall som representasjonsverdi. 2. Beregn kvatiseringsstøyen eksakt og sammenlign med formelen σ 2 Q = 2 /12. Kommenter resultatene. 3. Beregn entropien til det kvantiserte signalet ved hjelp av H = 4 P i lb(p i ), i=1 der P i er sannsynligheten for symbol nr. i. Kanalkapasiteten målt i bit/symbol for en gaussisk kanal er gitt ved C = 1 ( 2 lb 1 + P ), σn 2 der P er signaleffekten og σ 2 N er støyeffekten. 4. a. Hva er den eksakte betydningen av kanalkapasitet. b. Beregn det minste signal-støyforhold som er nødvendig for å kunne overføre den kvantiserte versjonen av signalet x(n) eksakt.

Side 5 av 5 I et tenkt transmisjonssystem sender vi de fire representasjonsverdiene for det kvantiserte signalet fra punkt 2 direkte som amplituder i et 4-PAM-system. 5. a. Beregn signaleffekten for 4-PAM-systemet. b. Finn støyeffekten σn 2 som gir samme signal-støyforhold som i punkt 4 og kommenter hva som vil skje i praksis når denne støyen påvirker PAMsignalet. Lag gjerne en skisse.

Enclosure: Fourier representations Analog signals Fourier transform: Inverse transform: X(jΩ) = F{x(t)} = x(t) = F 1 {X(jΩ)} = 1 x(t)e jωt dt X(jΩ)e jωt dω Fourier series of finite length signals (t [0, T 0 ]) or periodic signals (Period: T 0 ): x(t) = α k e j kt T 0 Coefficients: Time discrete signals k= α k = 1 T 0 T0 0 j T x(t)e kt 0 dt Fourier transform, DTFT: Inverse DTFT: X(e jω ) = F{x(n)} = x(n) = F 1 {X(e jω )} = 1 n= π π x(n)e jωn X(e jω )e jωn dω Transform of finite length signals (n [0, N 1]), or series expansion of periodic signals (Period N), DFT: Inverse DFT: X(k) = DFT {x(n)} = x(n) = IDFT {X(k)} = 1 N N 1 n=0 x(n)e j N nk N 1 k=0 X(k)e j N nk

Properties of the Fourier transform of infinite, continuous signals Given: X i (jω) = F{x i (t)} = x i (t)e jωt dt Linearity: Time shift: Frequency shift: ax 1 (t) + bx 2 (t) ax 1 (jω) + bx 2 (jω) x(t τ) e jωτ X(jΩ) x(t)e jω 0t X(j(Ω Ω 0 )) Time domain convolution: x 3 (t) = x 1 (t) x 2 (t) = Multiplication of functions: x 3 (t) = x 1 (t)x 2 (t) X 3 (jω) = 1 x 1 (τ)x 2 (t τ)dτ X 3 (jω) = X 1 (jω)x 2 (jω) X 1 (ju)x 2 (j(ω U))dU Parseval s theorem: x 2 (t)dt = 1 X(jΩ) 2 dω