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

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

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Side 1 av 5

KONTINUASONSEKSAMEN I FAG SIE2010 Informasjons- og signalteori

EKSAMEN 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.)

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

UNIVERSITETET I OSLO

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

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

UNIVERSITETET I OSLO

Repetisjon: Spektrum for en sum av sinusoider

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

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

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

Uke 6: Analyse i frekvensdomenet

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

Generell informasjon om faget er tilgjengelig fra It s learning.

LØSNINGSFORSLAG TIL SIGNALBEHANDLING 1 JUNI 2010

UNIVERSITETET I OSLO

TTT4110 Informasjons- og signalteori Løsningsforslag eksamen 9. august 2004

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Uke 9: Diskret Fourier Transform, I

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

Uke 6: Analyse i frekvensdomenet

pdf

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

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

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

EKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

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


STE 6219 Digital signalbehandling Løsningsforslag

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

Uke 6: Analyse i frekvensdomenet


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

Løsningsforslag til hjemmeeksamen i INF3440 / INF4440

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN - I - STAVANGER. Institutt for elektroteknikk og databehandling

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

UNIVERSITETET I OSLO

Uke 5: Analyse i z- og frekvensdomenet

STE 6219 Digital signalbehandling Løsning til kontinuasjonseksamen

Ghost amplitude spectrum. d=6 m V=1500 m/s c= 1

Fourier-Transformasjoner II

UNIVERSITETET I OSLO

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

Repetisjon: LTI-systemer

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

MA1201 Lineær algebra og geometri Høst 2017

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER MED DIFFERANSEMETODER (TMA4212)

TTT4110 Informasjons- og signalteori Sortering av tidligere eksamensoppgaver

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

Eksamensoppgave MAT juni 2010 (med løsningsforslag)

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Onsdag 17. august 2005 kl

Wiener filter of length 10 (performance 0.374) Pulse P Sample number. Wiener filter of length 10 (performance 0.

LØSNINGSFORSLAG TIL KONTINUASJONSEKSAMEN STE 6219 Digital signalbehandling

STE6146 Signalbehandling =-WUDQVIRUPHQ

UNIVERSITETET I OSLO

Wavelet P Sample number. Roots of the z transform. Wavelet P Amplitude Spectrum.

EKSAMEN I NUMERISK MATEMATIKK(TMA4215) Lørdag 20. desember 2003 Tid: 09:00 14:00, Sensur:

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

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

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

Uke 4: z-transformasjonen

Eksamen i SIF5036 Matematisk modellering Onsdag 12. desember 2001 Kl

Løsningsforslag. Oppgave 1 Gitt matrisene ] [ og C = A = 4 1 B = 2 1 3

EKSAMEN FAG INSTRUMENTERINGSSYSTEMER

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

1 Mandag 1. februar 2010

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

UNIVERSITETET I BERGEN

EKSAMEN I FAG TTT4110 Informasjons- og signalteori

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2014

EKSAMEN I FAG TMA4315 GENERALISERTE LINEÆRE MODELLER Torsdag 14. desember 2006 Tid: 09:0013:00

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I FAG TMA4255 FORSØKSPLANLEGGING OG ANVENDTE STATISTISKE METODER

EKSAMEN I NUMERISK MATEMATIKK (TMA4215)

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

MAT Grublegruppen Notat 6

EKSAMEN FAG INSTRUMENTERINGSSYSTEMER

Uke 4: z-transformasjonen

Eksamensoppgave i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser

Eksamen i IN 106, Mandag 29. mai 2000 Side 2 Vi skal i dette oppgavesettet arbeide med et bilde som i hovedsak består av tekst. Det binære originalbil

EKSAMEN I NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER MED DIFFERANSEMETODER (TMA4212)

TMA4245 Statistikk Eksamen desember 2016

EKSAMEN I NUMERISK LINEÆR ALGEBRA (TMA4205)

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

6.8 Anvendelser av indreprodukter

IR Matematikk 1. Eksamen 8. desember 2016 Eksamenstid 4 timer

Transkript:

Side 1 av 5 + 2 sider vedlegg NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR TELETEKNIKK Signalbehandling Faglig kontakt under eksamen: Navn: Tor A. Ramstad Tlf.: 94314 KONTINUASJONSEKSAMEN I FAG SIE2010 Informasjons- og signalteori Dato: 15. august 2001 Tid: Kl. 09.00-14.00 Hjelpemidler: B1 - Typegodkjent kalkulator med tomt minne tillatt. Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bedømmelse: Ved bedømmelse vektlegges oppgavene I, II og III likt.

Side 2 av 5 Oppgave I I denne oppgaven skal vi betrakte ulike LSI-ltre og deres enhets- og frekvensresponser. a. Hvordan beviser du at en operator H{ } er lineær? Et LSI-lter er gitt som i guren under. Legg merke til guren til høyre som er en symbolsk måte å tegne lteret på. Parameteren α angir lterkoesienten. α D α b. Finn enhetspulsresponsen og frekvensresponsen til lteret. Vi danner et 2.-ordens lter ved å kaskadekople to ltre av samme type som i pkt. b med forskjellige koesienter som vist i guren under. α β c. Finn enhetspulsresponsen og frekvensresponsen til det nye lteret når β α.

Side 3 av 5 Vi danner et alternativt 2.-ordens lter ved å parallellkople de samme to ltrene som i deloppgave c med vektfaktorer A og B som vist i guren under. A B α β d. Velg A og B slik at det alternative lteret blir ekvivalent med lteret i forrige punkt. e. Diskuter stabiliteten for de to 2.-ordens ltrene. Oppgave II Denne oppgaven omhandler rekkeutvikling av signaler av endelig lengde ved bruk av basisfunksjoner dannet fra ortogonale eksponentialfunksjoner. a. Bevis at basisfunksjonene i rekka x(t) = k= er ortogonale over intervallet t [0, T 0 ]. α k e j T 0 kt Gitt funksjonen i guren som er denert over intervallet t [0, 1]. x(t) A 1/2 1 t

Side 4 av 5 b. Finn koesientene i rekka i pkt. a for denne funksjonen. c. Bevis at Parsevals relasjon gjelder for dette tilfellet. Oppgitt: 1 (2k 1) = π2 2 8. k=1 d. Skriv rekka på reell form og diskuter konvergens. Kommenter spesielt verdiene i t = 0, 1/2 og 1. Vi punktprøver nå signalet uniformt i 9 punkter slik at avstanden mellom punktprøvene altså blir 1/8. e. Bruk den diskrete fouriertransformen (DFT) til å nne en frekvensplanrepresentasjon for dette signalet. Sammenlign og kommenter forskjellen mellom representasjonen for det diskrete signalet her og det kontinuerlige signalet x(t). Oppgave III I denne oppgaven skal vi se på kvantisering av et signal og hvordan dette kan overføres på en kanal. Sannsynlighetstetthetsfunksjonene til signalet x(n) er vist i guren. f X (x) A A x

Side 5 av 5 a. Finn kvantiseringsstøyen uttrykt ved A når signalamplitudene kvantiseres uniformt med 3 bit. (Anta at høyrateapproksimasjonen for kvantiseringsstøy fra uniform kvantiserer kan benyttes for 3 bits kvantiserer.) b. Finn entropien til det kvantiserte signalet. En gaussisk kanal har kanalkapasitet gitt ved ( C = B log 2 1 + P ). N 0 B c. Forklar hva kanalkapasiteten uttrykker og hva symbolene i formelen betyr. Det kvantiserte signalet fra pkt a. skal sendes over denne kanalen. Signalet produserer f s = B punktprøver per sekund og N 0 /2 = 0, 5 10 4 W/Hz. d. Finn minste gjennomsnittlige signaleekt som må kreves for feilfri overføring når f s = 10 khz. e. Foreslå et praktisk multinivå-signaleringssystem for overføring av signalet. Gi videre en analyse av forskjellige problemer som ville medføre andre krav til kanalen for tilnærmet feilfri overføring av det gitte signalet enn det som kanalkapasiteten angir.

Analoge signaler Vedlegg: Fourier-representasjonar Fouriertransform: Inverstransform: X(jΩ) = F{x(t)} = x(t) = F 1 {X(jΩ)} = 1 x(t)e jωt dt X(jΩ)e jωt dω Fourier-rekker for endelig lange eller periodiske signaler (t [0, T 0 ]): Koesienter: Tidsdiskrete signaler Fouriertransform, DTFT: Invers DTFT: x(t) = k= α k = 1 T 0 T0 X(e jω ) = F{x(n)} = x(n) = F 1 {X(e jω )} = 1 0 α k e j T 0 kt j T x(t)e kt 0 dt n= π π x(n)e jωn X(e jω )e jωn dω Transform av endelig lange signaler (n [0, N 1]), eller rekkeutvikling for periodiske signaler (periode N), DFT: Invers DFT: X(k) = F{x(n)} = N 1 n=0 x(n) = F 1 {X(k)} = 1 N x(n)e j N nk N 1 k=0 X(k)e j N nk

Egenskaper til fouriertransformasjonen av uendelige, kontinuerlige signaler: Linearitet: Tidsskift: Frekvensskift: 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 )) Foldning (konvolusjon) i tidsplanet: x 3 (t) = x 1 (t) x 2 (t) = Multiplikasjon av funksjoner i tidsplanet: 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 Parsevals sats: x 2 (t)dt = 1 X(jΩ) 2 dω