Híradástechikai jelfeldolgozás

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Híradástechikai jelfeldolgozás"

Alíz Fekete
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Híadástechikai jelfeldolgozás 14. lőadás Jeldigitalizálás és ekostukció május 4. Budapest D. Gaál József doces BM Hálózati Redszeek és Szolgáltatásokaszék

2 Nomalizált kvatáló illesztése Nomalizált kvatáló: ulla váható étékű, egységyi szóású (teljesítméyű) foáshoz optimalizált Kvatáló optimális illesztése: additív illesztés multiplikatív illesztés : -1 : - 01 csatoa 01-1 ζ m PDF PDF 1/σ σ m Adaptív kvatálás: adaptív illesztés Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem

3 Úja az alapmodell Aalóg foás x(t) c Digitális csatoa c y(t) Aalóg yelő B [Hz] (spektális) sávszélesség Miőség: a tozítás e(t) y(t)-x(t) R [bps] Sebesség (ate) átlag teljesítméye: P e e(t) égyzetes átlaga jel-zaj viszoy:? SNR jel teljesítméy hiba teljesítméy Hullámfoma kódolás! x e (t) (t) x (t) ( y(t) x(t) ) Sebesség (R) Miőség (SNR) Rate-distotio theoy Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 3

4 Alap összefüggések x(t) x c c i i y y(t) Aalóg foás C Digitális csatoa C -1-1 LPF Aalóg yelő (Hz) (bit) f c (Hz) B [Hz] mitvételi fekvecia B felbotás R [bps] R hatá fekvecia f c B Mitavételezés és itepolálás Mitavételi tétel Veszteség metes kódolás: Foás kódolás (adat tömöítés) Csatoa kódolás (hibavédelem, hibajavítás) PCM Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 4

5 Diszkét foás kvatálása Diszkét aalóg foás x i taszpaes csatoa i -1 y Diszkét aalóg yelő [Hz] (bit) R [bps] óajel felbotás a taszfe eőfoás igéye x y q(x ) q() x e y x e e e(x ) q(x ) - x Kvatálási kaakteisztika hiba kaakteisztika Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 5

6 Stacioe foás kvatálása Diszkét aalóg foás [Hz] óajel (bit) felbotás Sztochasztikus modell: véletle jelek stacioe foás jellemzőí: f (x) pdf, valószíűség sűüség m { } váható éték (){ m m } autokoelláció (0)P átlag teljesítméy S (f)f{ ()} Fouie t. taszpaes csatoa R [bps] a taszfe eőfoás igéye ε ζ -1 ζ ε hibajel jellemzőí foástól függetle, Diszkét aalóg yelő (omál üzemmódba) : f ε (x) pdf, -q/ q/ felett egyeletes m ε 0 váható éték ε ()q /1 δ autokoelláció ε (0) q /1 átlag teljesítméy S ε (f)f{ ε ()} q /1 Fouie t. Fehé zaj teljesítméy sűűség spektum Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 6

7 Optimális kvatálás -1 ζ R f (x) m { } ε Optimálisa illesztett kvatálóa: a hiba jel teljesítméy: (){ m m } ζ P ε () c - P (0)P σ P m SNR ( ) k S (f) ahol k1/c Feltétel: m 0 σ P a foás eloszlás típusától és a kvatáló típusától függő kostas. Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 7

8 PCM kvatálás példák -1 ζ R PCM telefo digitális átviteltechika : 8kHz, 8 bit logaitmikus 64 kbps PCM Audio CD: 44.1 KHz, x 16 bit, 1.5 Mbps Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 8

9 Új ötletek 1.: diffeeciális, pediktív kódolás -1 ζ SNR R dekódoló P(z) ζ P(z) SNR P G P SNR Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 9

10 Új ötletek.: észsávú kódolás -1 ζ SNR R 1 R 1 bites η 1 Aalízis szűőbak R bites M P X D M P X -1 η Szitézis szűőbak ζ N R N bites N N -1 η N SNR G SNR Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 10

11 Új ötletek 3.: taszfomációs kódolás -1 ζ SNR R () η() 1 MPX S/P A DMPX η () B () P/S ζ N N -1 SNR G SNR Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 11

12 A diffeeciális kvatálás alapelve - csatoa -1 ˆ δ δ ˆ : optimalizált kvatáltó ˆ : : : kvatáladó foás δ : δ δ ε, kvatált jel a foásmita becslése diffeeciális jel : kvatált difeeciális jel ε Diffeeciális kvatálás eedő SNR: SNR Optimalis kvatáló SNR: SNR { } { ε } { } { } δ { δ } { ε } Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 1 P G P p Pedikciós yeeség: SNR G q P SNR { δ } { ε } q { } { δ } q

13 Lieáis pedikció G P pedikciós yeeség maximalizálása A diffeeciális jel teljesítméyéek miimalizálása Pedikto: P( 1,..., N ) ˆ ˆ ˆ δ $ mi : P δ ˆ Lieáis pedikto: $ a a... a 1 1 N N vektoosa: a [ a 1,..., a N ] [ N ],..., $ 1 1 a 1 { a a a } { a a a} ˆ Pδ ahol a foás autokoelációja: ( ) { } m m P δ ( 0) a ( 1) ( )... ( N ) a ( 0) ( 1)... ( N 1) ( 1) ( 0) ( N ) ( N 1) ( N )... ( 0) a Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 13

14 Lieáis pedikció ( 1) ( )... ( N ) R ( 0) ( 1)... ( 1) ( 1) ( 0) ( ) N N N N ( 1) ( )... ( 0) σδ (0) a gad Ra 0 a σ δ Diffeecia képzés: a Ra a R 1 opt Lieáis pedikto: FIR szűő P(z) - δ a 1 a a N- 1 a N P N ( z ) i 1 a i z i ˆ Hálózati Redszeek és Szolgáltatások aszék Híadástechikai jelfeldolgozás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomáyi gyetem 14

Hasonló dokumentumok

Híradástechikai jelfeldolgozás

Híradástechikai jelfeldolgozás 13. Előadás 015. 04. 4. Jeldigitalizálás és rekonstrukció 015. április 7. Budapest Dr. Gaál József docens BME Hálózati Rendszerek és SzolgáltatásokTanszék gaal@hit.bme.hu