Xử lý số tín hiệu đa tốc độ và dàn lọc

Các điểm chính được đề cập bao gồm:

• Giới thiệu chung: Tầm quan trọng và ứng dụng rộng rãi của kỹ thuật xử lý số đa tốc độ và dàn lọc trong các lĩnh vực như nén hình ảnh, tiếng nói, dữ liệu, mã hóa âm thanh và hình ảnh, hệ thống truyền hình đa kênh, đa phương tiện, và viễn thông (3G, 4G, modem tốc độ cao).
• Các hệ thống xử lý số đa tốc độ và dàn lọc:
  • Tăng, giảm và thay đổi tốc độ mẫu: Giải thích đặc trưng phổ của bộ giảm tốc độ mẫu (decimator) và bộ tăng tốc độ mẫu (interpolator), bao gồm hiện tượng chồng phổ do giảm tốc độ mẫu và hiệu ứng ảnh do tăng tốc độ mẫu. Các ví dụ minh họa bằng MATLAB cũng được cung cấp.
  • Mạch lọc trong các hệ thống thay đổi tốc độ mẫu: Mô tả chức năng và thiết kế của mạch lọc giảm tốc độ mẫu (low-pass filter) để tránh chồng phổ và mạch lọc tăng tốc độ mẫu để loại bỏ ảnh. Phần này cũng phân tích hiệu quả tính toán khi sử dụng mạch lọc FIR và IIR, cùng với các hàm MATLAB decimate, interp, và resample để thay đổi tốc độ mẫu.
  • Thiết kế các bộ tăng tốc độ mẫu và giảm tốc độ mẫu đa tầng: Trình bày cấu trúc đa tầng để tối ưu hóa hiệu quả tính toán, phân tích cách chia nhỏ hệ số tăng/giảm tốc độ mẫu thành các tầng nhỏ hơn.
• Khai triển đa pha: Giới thiệu khái niệm khai triển đa pha (polyphase decomposition) cho mạch lọc FIR và IIR, đây là một phương pháp quan trọng giúp đơn giản hóa lý thuyết và giảm đáng kể các phép tính toán khi thực hiện các bộ tăng/giảm tốc độ mẫu. Các cấu trúc thực thi dựa trên khai triển đa pha được minh họa.
• Bộ chuyển đổi tốc độ mẫu theo tỷ số bất kỳ: Thảo luận về vấn đề chuyển đổi tốc độ mẫu với hệ số không nguyên và giới thiệu thuật toán nội suy Lagrange như một phương pháp để giải quyết bài toán này.

Tóm lại, cuốn sách này cung cấp một cái nhìn toàn diện từ lý thuyết đến ứng dụng thực tiễn về xử lý số tín hiệu đa tốc độ và dàn lọc, kèm theo các ví dụ và mô phỏng bằng MATLAB để giúp người đọc dễ tiếp thu.