[Đọc sách cùng bạn] Giáo trình Tín hiệu và hệ thống

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ số, các hệ thống xử lý tín hiệu đóng vai trò nền tảng trong hầu hết các lĩnh vực như viễn thông, điều khiển tự động, điện tử, y sinh và trí tuệ nhân tạo. Đối với sinh viên các ngành Điện, Điện tử, Tự động hóa, Điều khiển, Viễn thông và Công nghệ thông tin, học phần Tín hiệu và Hệ thống là một trong những môn học cốt lõi, tạo nền tảng cho việc tiếp cận các lĩnh vực chuyên sâu sau này.

Nhằm đáp ứng yêu cầu đào tạo, nhóm tác giả do TS. Nguyễn Thị Diệu Linh làm chủ biên (Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội) đã biên soạn giáo trình "Tín hiệu và Hệ thống" (NXB Thống kê, 2022). Cuốn sách gồm 5 chương, được biên soạn theo hướng kết hợp giữa lý thuyết, bài tập và mô phỏng bằng Matlab, cung cấp những kiến thức cơ bản về tín hiệu và hệ thống cho sinh viên các ngành Điện tử Viễn thông, Mạng máy tính và Truyền thông dữ liệu, Kỹ thuật máy tính, đồng thời là tài liệu tham khảo hữu ích cho các ngành kỹ thuật liên quan.

Chương 1: Tổng quan về Tín hiệu và Hệ thống

Chương mở đầu cung cấp nền tảng lý thuyết về tín hiệu và hệ thống. Nội dung giới thiệu khái niệm, cách phân loại tín hiệu liên tục và rời rạc, các phép biến đổi cơ bản trên tín hiệu như dịch thời gian, thay đổi tỷ lệ, cộng và nhân tín hiệu. Bên cạnh đó, chương trình bày các mô hình biểu diễn hệ thống, đồng thời phân tích những đặc tính quan trọng như tính tuyến tính, tính bất biến theo thời gian, tính nhân quả và tính ổn định. Các ví dụ mô phỏng bằng Matlab giúp người học trực quan hóa những dạng tín hiệu cơ bản và làm quen với phương pháp phân tích hệ thống.

Chương 2: Biểu diễn Hệ thống Tuyến tính Bất biến (LTI) trong miền thời gian

Chương 2 tập trung nghiên cứu các phương pháp mô tả và phân tích hệ thống tuyến tính bất biến trong miền thời gian. Nội dung làm rõ các khái niệm đáp ứng xung, đáp ứng bước nhảy, đáp ứng tần số và phép tích chập – công cụ quan trọng để xác định mối quan hệ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra của hệ thống. Bên cạnh đó, chương còn trình bày phương pháp mô hình hóa hệ thống bằng phương trình vi phân và sơ đồ khối, tạo cơ sở cho việc nghiên cứu các phương pháp phân tích trong miền tần số ở các chương tiếp theo.

Chương 3: Chuỗi Fourier và Phép biến đổi Fourier

Chương 3 giới thiệu phương pháp phân tích tín hiệu trong miền tần số thông qua chuỗi Fourier và phép biến đổi Fourier. Nội dung bao gồm chuỗi Fourier cho tín hiệu tuần hoàn, biến đổi Fourier đối với tín hiệu không tuần hoàn cùng những tính chất quan trọng như tuyến tính, dịch thời gian, dịch tần số, tích chập và định lý Parseval. Trên cơ sở đó, giáo trình trình bày các ứng dụng trong điều chế tín hiệu, lấy mẫu và thiết kế các bộ lọc thông dụng. Matlab tiếp tục được sử dụng như công cụ hỗ trợ mô phỏng, giúp người học hiểu rõ bản chất của các quá trình phân tích phổ.

Chương 4: Biến đổi Laplace

Chương 4 trình bày biến đổi Laplace – công cụ quan trọng trong phân tích hệ thống tuyến tính ở miền tần số phức. Nội dung giới thiệu biến đổi Laplace thuận và ngược cùng các tính chất cơ bản như tuyến tính, dịch thời gian, dịch tần số, đạo hàm, tích phân và tích chập. Bên cạnh đó, chương hướng dẫn xác định hàm truyền, phân tích sơ đồ cực – không, đánh giá tính ổn định và khảo sát hệ thống phản hồi. Các bài toán minh họa kết hợp với Matlab giúp người học vận dụng hiệu quả kiến thức vào phân tích và thiết kế hệ thống.

Chương 5: Biến đổi Z

Chương cuối tập trung vào việc phân tích tín hiệu và hệ thống rời rạc thông qua biến đổi Z. Nội dung trình bày mối liên hệ giữa biến đổi Fourier và biến đổi Z, các tính chất của biến đổi Z thuận và phương pháp xác định biến đổi Z ngược. Trên cơ sở đó, giáo trình hướng dẫn xây dựng hàm truyền rời rạc, phân tích tính ổn định thông qua sơ đồ cực – không và mô hình hóa các hệ thống phản hồi rời rạc. Việc kết hợp Matlab trong tính toán và mô phỏng giúp người học nâng cao khả năng giải quyết các bài toán xử lý tín hiệu số trong thực tiễn.

Với bố cục khoa học, nội dung được trình bày logic, kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết, ví dụ minh họa và mô phỏng trên Matlab, "Tín hiệu và Hệ thống" là tài liệu học tập có giá trị đối với sinh viên các ngành kỹ thuật, đồng thời là nguồn tham khảo hữu ích cho giảng viên, kỹ sư và những người quan tâm đến lĩnh vực xử lý tín hiệu và hệ thống.

Hiện nay, cuốn sách đã có tại Trung tâm Thông tin – Thư viện, Đại học Công nghiệp Hà Nội. Bạn đọc có thể đến đọc tại chỗ hoặc mượn về nhà để phục vụ học tập và nghiên cứu.

Trung tâm Thông tin – Thư viện, Đại học Công nghiệp Hà Nội xin trân trọng cảm ơn quý bạn đọc đã theo dõi chuyên mục "Đọc sách cùng bạn". Kính chúc quý bạn đọc học tập hiệu quả và hẹn gặp lại trong những số tiếp theo.