DSP 101
M3 · L1
الوحدة 3 — الـ discrete-time signals والـ systems
الـ signals الرقمية المنتشرة

قبل ما تبني أنظمة، لازم تعرف الـ signals (الإشارات). مجموعة صغيرة من الـ sequences المعيارية — الـ impulse، والـ step، والـ exponential، والـ sinusoid — هي مفردات كل الـ DSP.

1 / 9
DSP 101
M3 · L1
الطوبة الأساسية
الـ unit impulse (النبضة الوحدوية) δ[n]

واحد عند n = 0، وصفر في أي حتة تانية. أي sequence ممكن تتمثّل كمجموع impulses متزحزحة ومتضروبة في أوزان — والتفكيك ده هو مفتاح تحليل أنظمة LTI.

تفكيك الـ impulse
x[n] = \sum_{k=-\infty}^{\infty} x[k]\,\delta[n-k]
2 / 9
DSP 101
M3 · L1
المفتاح
الـ unit step (الدرجة الوحدوية) u[n]

صفر قبل n = 0، وواحد من n = 0 ورايح. بتمثّل signal بتتشغّل عند الزمن صفر. الـ step هي المجموع التراكمي للـ impulse؛ والـ impulse هي أول فرق للـ step.

التعريف
u[n] = \begin{cases} 1 & n \geq 0 \\ 0 & n < 0 \end{cases}

اضرب أي signal في u[n−n₀] عشان «تشغّلها» عند الـ index n₀.

3 / 9
DSP 101
M3 · L1
الكبر والصغر
الـ exponential الحقيقية Aαn

سلوك x[n] = Aαn معتمد كله على |α|.

|α| < 1
بتصغر → 0
|α| = 1
مقدار ثابت
|α| > 1
بتكبر → ∞
نقطة أساسية
α السالبة بتخلّي الـ signal تتبادل — الـ sequence بتتذبذب عند الـ Nyquist frequency f_s/2.
4 / 9
DSP 101
M3 · L1
الـ eigenfunctions بتاعة أنظمة LTI
الـ complex exponential

لما α = rejω، يبقى Arnejωn هي الـ eigenfunction (الدالة الذاتية) لأي نظام LTI. المقدار r بيتحكّم في الاستقرار؛ والزاوية ω بتظبط frequency التذبذب.

الـ complex exponential
x[n] = A\,r^n e^{j\omega n}

لو أخدت الجزء الحقيقي بيطلعلك sinusoid بتصغر (أو بتكبر).

5 / 9
DSP 101
M3 · L1
الـ oscillator
الـ sinusoid الرقمية

x[n] = A cos(ωn + φ) — وω بالراديان/sample. لو زوّدت 2π على ω بيطلعلك نفس الـ sequence: كل الـ frequencies المختلفة واقعة في [−π, π].

علاقة الـ frequency
\omega = \frac{2\pi f}{f_s}, \quad \omega \in [-\pi,\,\pi]

ω = π بتقابل الـ Nyquist frequency f_s/2 — أسرع تذبذب ممكن في نظام الـ samples.

6 / 9
DSP 101
M3 · L1
حقيقة مفاجئة
شرط الـ periodicity

مش كل sinusoid رقمية دورية! الـ sinusoid عند الـ frequency ω دورية بس لو 2π/ω عدد نسبي. غير كده عمرها ما بتتكرّر — فرق جوهري عن الزمن المستمر.

شرط الـ periodicity
\frac{2\pi}{\omega} = \frac{N}{k},\quad k,N \in \mathbb{Z}^+

ω = π/4 → فترة N = 8.   ω = 1 راديان/sample → مش دورية (2π غير نسبي).

7 / 9
DSP 101
اختبار سريع

شوف إيه اللي ثبت

أربع أسئلة من الدرس ده. جاوب عشان تشوف السبب — الشرح بيظهر سواء جاوبت صح أو غلط. ونتيجتك مش بتتحفظ.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

8 / 9
DSP 101
M3 · L1
أهم النقط
اتعلّمت إيه
  • δ[n] = 1 عند n = 0 بس؛ أي signal = مجموع impulses متزحزحة ومتضروبة في أوزان
  • u[n] = 1 لـ n ≥ 0؛ δ[n] = u[n] − u[n−1]
  • Aαn: بتصغر لو |α| < 1، وثابتة لو |α| = 1، وبتكبر لو |α| > 1
  • الـ complex exponentials هي الـ eigenfunctions بتاعة أنظمة LTI
  • الـ frequency الرقمية ω = 2πf/fs؛ والنطاق الفريد هو [−π, π]
  • الـ sinusoid الرقمية دورية بس لو 2π/ω عدد نسبي
اقرا المقالة كاملة ←
9 / 9
1 / 8 كتم الصوت