1 EEET0485 Digital Signal Processing การประมวลผลสัญญาณดิจิตอล ผศ. ดร. พีระพล ยุวภูษิตานนท์ ภาควิชาวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Course Outline Introduction and Applications of DSP Discrete-time signals and systems Discrete-time Fourier Transform (DTFT) Z-transform Discrete Fourier Transform (DFT) Finite Impulse Response (FIR) filter Infinite Impulse Response (IIR) filter Multi-rate signal processing EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Textbooks ตำราหลัก ตำราประกอบ EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
การวัดผล อภิปราย นำเสนอ 5%, คะแนนปฏิบัติ 20 % (LabVIEW) คะแนนสอบกลางภาค 25% คะแนนสอบปลายภาค 50% EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Course Website http://embedsigproc.wordpress.com/dsp-lecture-page/ EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Digital Signal Processing Digital Signal Processing กระบวนการทางดิจิตอล ที่ช่วยหาความหมายของสัญญาณ (signals) ที่ไม่สามารถเข้าใจได้ด้วย ตา หู จมูก ลิ้น สัมผัส กระบวนการคือ : บวก ลบ คูณ หาร สัญญาณดิจิตอล สัญญาณ (Signals) : คือ การแปรรูปของพลังงานที่ทั้งมองเห็นและมองไม่เห็น ได้ยินและไม่ได้ยิน สัมผัสได้และสัมผัสไม่ได้ ให้เป็นปริมาณทางไฟฟ้า สัญญาณเรดาร์ เสียงพูด เสียงเพลง เสียงปลาวาฬ อินฟราเรด คลื่นสัญญาณโทรศัพท์ คลื่นสึนามิ สัญญาณมือของจราจร กลิ่นไวน์ แรงกระแทก และ อื่นๆ อีกมากมาย... EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
ข้อดี ข้อเสีย ของ Digital Signal Processing ความแม่นยำสูง (Accuracy) ความสามารถในการทำซ้ำ (reproducibility) ความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลง อุณหภูมิ และ อายุใช้งาน ความเชื่อถือได้สูง มีความยืดหยุ่น (flexibility) ในการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ ดัดแปลงให้ใช้งานได้หลากหลายประเภท ความเร็วในการทำงานต่ำ ราคาสูง เวลาที่ใช้ในการออกแบบมาก มีปัญหาของความยาวการเก็บข้อมูลที่จำกัด (Finite word length) EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP Applications Communications Biomedical Imaging Robotics Industry Entertainment Military EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Radar ระบบเรดาร์ ใช้ในการหาระยะทางของวัตถุ จากการนับการหน่วงเวลา (delay) ของสัญญาณที่รับได้เทียบกับที่ส่งออกไป สัญญาณที่ส่งออกไป สัญญาณที่รับเข้ามา EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Transmitted and Received Sine Radar Signal สัญญาณส่งไป 1 รูปคลื่น สัญญาณที่รับได้โดยไม่มี Noise กรณีนี้ ง่าย เพราะ ดูด้วย ตาเปล่า (จากเครื่องมือวัดเช่น สโคป) ก็เห็นชัดว่าค่าการหน่วง เป็นเท่าใด EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
= X Correlation การทำ Correlation คือการหา ความคล้ายกัน ของสองสัญญาณ การกระทำ คือ การคูณและบวก (หรือ Integration) A A = X C B B EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Detected Radar Signal No Noise เราใช้ Correlation ในการกำหนดระยะทางจากการสะท้อนของสัญญาณเรดาร์ กรณีไม่มี Noise A B EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Received Radar with Noise สัญญาณข้างบนนี้ มีความหมาย ที่มองไม่ได้ด้วยตาเปล่า แต่เราดึงความหมายของสัญญาณออกมาได้จากการกระทำ (Operation) ต่างๆ ในการประมวลผลสัญญาณดิจิตอล = + Noise EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Detected Radar Signal With Noise ผลลัพธ์ของการทำ Correlation คือ การทราบว่าตำแหน่งสูงสุดคือตำแหน่ง delay กรณีไม่มี Noise C A B EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Image Processing ภาพถ่ายดวงจันทร์จาก Apollo ภาพถ่ายดวงจันทร์แบบที่ยังไม่ผ่านการประมวลผลจะมัว เมื่อผ่านการประมวลผลด้วยการใช้การ sharpening แล้ว เห็นรายละเอียดของหลุม บนพื้นผิว (crator) ปรากฏอย่างเด่นชัด EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Image Processing: X-Ray Imaging EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Computer Tomography EEET0485 Digital Signal Processing Computed Tomography, Thorsten M. Buzug EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
CT Scanner Development Computed Tomography, Thorsten M. Buzug EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Modern CT Imaging EEET0485 Digital Signal Processing Computed Tomography, Thorsten M. Buzug EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Magnetic Resonance Imaging (MRI) เป็นเครื่องมือสำหรับถ่ายภาพอวัยวะภายในของมนุษย์โดยไม่ต้องอาศัยการผ่าตัด EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
MRI Principle EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Basic of MRI EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Ultrasound Imaging EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Ultrasound Transducer EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
2-D Ultrasound Imaging EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
3-D Ultrasound Scanner EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
3-D Ultrasound Imaging EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Image Processing: Geographical EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Image Processing: Restoration EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Image Processing: Resampling EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Pattern recognition EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Image Processing: Fault Detection EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Classification EEET0485 Digital Signal Processing Classification, Parameter Estimation and State Estimation, F. van der Heijden Et al. EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Classification Process EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Classification Probability EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Quality Inspection EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Speech Processing “Speak & Spell” ใช้ชิพ TMS5110 ของ TI ( Texas Instrumnet) ซึ่งเป็น Speech/ Voice synthesizer การสังเคราะห์เสียงพูดจะใช้หลักการ ที่เรียกว่า linear predictive coding (LPC) Memory Card เพิ่มรูปแบบเสียง E.T. EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
เซนเซอร์แบบอาร์เรย์แบบลากจูง (Towed array sensor) เป็นระบบตรวจจับสัญญาณ ที่เรียกว่าระบบ SONAR (Sound navigation and ranging) เพื่อตรวจจับว่า มีวัตถุ หรือ ยานพาหนะใดๆของฝ่ายตรงข้ามอยู่ในรัศมีทำการหรือไม่และอยู่ในทิศทางไหน EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Microphone Array EEET0485 Digital Signal Processing MULTIRATE STATISTICAL SIGNAL PROCESSING, Omid S. Jahromi EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
DSP in Robotics EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Robot Localisation EEET0485 Digital Signal Processing Probabilistics Robots Sebastian THRUN Wolfram BURGARD Dieter FOX EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Rhino: Guide Tour Robot Probabilistics Robots Sebastian THRUN Wolfram BURGARD Dieter FOX EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Robot Mapping EEET0485 Digital Signal Processing Probabilistics Robots Sebastian THRUN Wolfram BURGARD Dieter FOX EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Artificial Neural Networks EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
ANN in Finance EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Mobile Communications ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ สัญญาณวิ่งผ่าน Channel เรียก channel แบบมีหลายๆ เส้นทางว่า Multipath channel 1 2 EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
โมเดลของช่องการสื่อสารสัญญาณ เราโมเดลช่องทางสื่อสารด้วยระบบ FIR Multipath Channel (FIR) EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Equalisation ตัวปรับแต่งสัญญาณทำหน้าที่ “ดัด”สัญญาณกลับคืน Multipath Channel Equaliser EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
วงจรปรับแต่งสัญญาณ (Equaliser) EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Training bits for GSM EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
การปรับตัวของอีควอไลเซอร์ EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Seismographic Earthquake EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
ไมโครโฟนสำหรับเครื่องช่วยฟัง ปัญหาของเครื่องช่วยฟัง คือ 1.มีการเกิดเสียงรบกวนมากจนทำให้ฟังไม่รู้เรื่อง แทนที่สัญญาณเสียงพูดของผู้สนทนาที่ต้องการจะถูกขยายเพียงอย่างเดียว แต่กลับเป็นว่า สัญญาณรบกวนก็ถูกขยายตามไปด้วย 2.การเกิดสัญญาณเสียงก้อง (reverberation) ในกรณีนี้ เป็นการเกิดสัญญาณเสียงที่มี ความคล้ายคลึงกับต้นฉบับ แต่ต่างกันที่การเกิดการหน่วงเวลา โปรเฟสเซอร์ B.Widrow กับเครื่องช่วยฟัง (Hearing aids) EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
สัญญาณเอคโค่ในระบบโทรศัพท์ EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
วงจรกรองแบบ FIR (Finite impulse respose) z-1 สัญญาณรับ x[k] S y[k] h[0] h[1] h[2] h[4] h[3] EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
เครื่องกำจัดเอคโค่ (Echo Canceller) EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
เครื่องกำจัดเอคโค่ทางเสียง (Acoustic Echo Canceller) Near-field ระบบกำจัด เอคโค่ เครือข่ายโทรศัพท์ ไมโครโฟน ลำโพง ระบบแฮนด์ฟรี ผนังห้องโดยสาร Far-field EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Continuous-Time vs. Discrete-Time Signals EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
Sampled Signal Input Sampled Output EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
สัญญาณแบบอื่นๆ EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon
สรุป Digital Signal Processing คือ กระบวนการทางดิจิตอล บวก ลบ คูณ หาร สัญญาณดิจิตอล ที่ช่วยหาความหมายของสัญญาณ (signals) ที่ไม่สามารถเข้าใจได้ด้วย ตา หู จมูก ลิ้น สัมผัส การประมวลผลสัญญาณดิจิตอลมีการใช้งานในหลายด้านและนับวันจะมากขึ้นเรื่อยๆ EEET0485 Digital Signal Processing Asst.Prof. Peerapol Yuvapoositanon