Đồ Án Nghiên cứu thuật toán FFT và xây dựng ứng dụng phân tích phổ của tín hiệu( có chương trình)

MỞ ĐẦU
Cuộc cách mạng khoa học và công nghệ đang diễn ra một cách sôi động chưa từng thấy như hiện nay trên toàn thế giới thúc đẩy loài người nhanh chóng bước sang một kỷ nguyên mới. Đó là kỷ nguyên của nền văn minh dựa trên cơ sở công nghiệp trí tuệ. Mở đầu cho cho cuộc cách mạng khoa học và công nghệ lần này có thể được đánh dấu bằng sự ra đời và phát triển của máy tính cũng như các phương tiện xử lý thông tin khác, đặc biệt là các hệ thống sử lý song song với tốc độ ngày càng cao. Cùng với sự phát triển ngày càng nhanh chóng các công cụ sử lý tín hiệu số hiện đại. Đặc biệt các phương pháp sử lý số này phải áp dụng có hiệu quả trong các lĩnh vực thông tin liên lạc,phát thanh truyền hình,tự động điều khiển và các nghành công nghệ khác. Ở bất cứ nơi đâu bạn cũng sẽ gặp rất nhiều những vật dụng trong cuộc sống được áp dụng kỹ thuật số, từ những vật dụng rất đơn giản như những món đồ chơi trẻ em đến các vật dụng loại Hi – End đắt tiền trong gia đình, ứng dụng trong truyền thông, các thiết bị chuyên dùng trong truyền thông, phát thanh, truyền hình, các thiết bị của ngành khoa học, y tế, giáo dục đều được các nhà sản xuất tận dụng tối đa những ưu thế của công nghệ số đưa vào trong sản phẩm của mình. Những chiếc máy ảnh kỹ thuật số, máy tính số với tốc độ phân giải cao nhưng kích thước chỉ cỡ một bao thuốc lá, thậm chí là mỏng và nhỏ hơn, rất thời trang và rất nhẹ đang dần thay thế những chiếc máy ảnh vận hành bằng cơ khí cổ điển rất thịnh hành ở những năm cuối thế kỷ trước mà có lẽ bây giờ khi đi du lịch, mang theo nó là một vấn đề cần phải cân nhắc, xem xét. Còn về các dịch vụ viễn thông đa phương tiện, chắc chúng ta còn nhớ đến những chiếc máy điện thoại để bàn quay tay, muốn thực hiện cuộc gọi thì phải đăng ký với tổng đài, thì bây giờ tổng đài số đã được thay thế, các cuộc điện thoại dùng cách gọi trực tiếp quay số IDD hết sức dễ dàng, tiện dụng. Sự phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin làm cho các dịch vụ Internet trở nên gần gũi và giúp cho con người trên toàn thế giới có thể trao đổi và cập nhật thông tin trực tuyến.
Đó chính là những thành quả thấy rất rõ của việc áp dụng kỹ thuật số mà trong đó phân tích và xử lý tín hiệu số là vấn đề cốt lõi, căn bản của hệ thống số. Đề tài: “ Nghiên cứu thuật toán FFT và xây dựng ứng dụng phân tích phổ của tín hiệu” sẽ làm rõ hơn về vấn đề này.
Trong phạm vi của đề tài, em đã giải quyết được một số vấn đề sau:
Chương I: Tổng quan về tín hiệu và hệ thống xử lý tín hiệu số
Chương II: Biến đổi tín hiệu Fourier rời rạc
Chương III: Thuật toán biến đổi nhanh Fourier (FFT) và Cấu trúc file Wave.
Chương IV: Thiết kế và xây dựng chương trình hiển thị phổ tín hiệu file Wave.
Qua thời gian nghiên cứu, tìm hiểu ứng dụng. Đặc biệt được sự giúp đỡ tận tình của Thầy giáo Tiến sỹ Dương Tử Cường, đề tài của em đã được hoàn thành. Tuy vậy, không thể không có những thiếu sót vì đây là một vấn đề còn mới, ít tài liệu đề cập đến hoặc có đề cập thì cũng chỉ sơ sài chung chung, khó có thể thuật toán hoá, chương trình hoá. Em rất mong được sự đóng góp chân thành của các thầy cô giáo và những người quan tâm đến vấn đề này để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của bạn bè, thầy cô giáo đặc biệt là Thầy giáo TS Dương Tử Cường đã hướng dẫn và quan sát quá trình thực hiện đề tài của em.