señales y sistemas 1.pptx

7/25/2019 seales y sistemas 1.pptx

1/58

SEALES Y SISTEMAS

Profesor: Ing. Mg. Diego Vsconez


2/58

UNIDAD 1.

Denicin de seaDenicin de sis!e"a

E#e"$o de sis!e"as%asicacin de as seaes&$eraciones 'sicas de as seaes

Seaes ee"en!aesPro$iedades de os sis!e"as


3/58

Cualquier fenmenofsico que vare enel tiempo y que se

pretende usar paratransmitirinformacinconstituye unaseal. [2

Denicin de sea ()*Una seal se

defnefor"a"en!eco"o a f+ncinde +na o "s

,aria'es - +e!rans$or!aninfor"acinacerca de a

na!+raeza de+n fen"enof/sico. 0)1

Ejemplo: La vozhumana, cdigo Morse,seales de transito


4/58

%+ando a f+ncinde$ende de +nasoa ,aria'e- sedice +e a sea

esunidimensional2E#e"$o: a ,oz3+"ana. 0)1

Denicin de sea (4*

%+ando a f+ncinde$ende de dos o"s ,aria'es- sedice +e a sea

esmultidimensional2 E#e"$o: 5nai"agen. 0)1


5/58

Las seales seprocesan u operanpor medio desistemas. Cuandouna o ms sealesde e!citacin seaplican a una o ms

entradas delsistema, "ste

produce una o msseales de

respuesta en sussalidas.#$%

Denicin de sis!e"a()*

Un sistema sedene for"a"en!eco"o +na en!idad+e "ani$+a +na o"s seaes $arae,ar a ca'o +naf+ncin- $rod+ciendode ese "odo n+e,as

seaes. 0)1


6/58

Ejemplos:&istema de reconocimiento de voz.

&istema de comunicacin.&istema de aterrizaje de un avin.

Denicin de sis!e"a (4*

SISTEMA!ntrada "alida

6e$resen!acin en diagra"as de

'o+es de +n sis!e"a.


7/58

E#e"$os de sis!e"a ()*

T6A7SMIS&6

"e#al delmensa$e !stimacin de la

se#al del mensa$e

Ee"en!os de +n sis!e"a deco"+nicacin.

Sistemas de Comunicacin.[1]

%A7AL

6E%EPT&6

"e#altransmitida

"e#alreci%ida


8/58

E#e"$os de sis!e"a (4*

Sistemas de Control.[1]

El control de sistemas '(sicos se empleae!tensivamente en la aplicacin de seales )sistemas en nuestra sociedad industrial.

%&7T6&LAD&6

PLA7TA

SE7S&6ES

e&t' v&t'

8

(ertur%acinv&t'

8

!ntrada

)ef *&t'

r&t'

y&t'


9/58

Respuesta:El proceso de mantener la salidade la planta cerca de la entrada de re'erenciase conoce como regulacin.

Robustez:El sistema de control es ro*usto sie!hi*e una *uena regulacin, a pesar de la

presencia de pertur*aciones e!ternas ) ante

los cam*ios en los parmetros de la planta.

E#e"$os de sis!e"a (9*

Sistemas de Control.[1]


10/58

%asicacin de seaes()*

1. Seales en tiempo continuoy discreto.[1]

Las seales en tiempo continuo surgennaturalmente cuando una 'orma de onda '(sicatal como una onda ac+stica o una ondaluminosa se convierten en una seal el"ctrica.


11/58

%asicacin de seaes(4*

1. Seales en tiempo continuoy discreto.[1]

Las seales en tiempo discreto se defnen sloen instantes de tiempo discreto. e tal modo,en este caso la varia*le independiente tiene+nicamente valores discretos, los cuales

suelen estar espacidos de manera uni'orme.


12/58

%asicacin de seaes(9*

2. Seales pares e impares. [1]

&eal-/:

&eal0M-/:


13/58

%asicacin de seaes(*


En el caso de una seal de valor complejo, esposi*le ha*lar de simetr(a conjugada.Una seal de valor complejo !1t2 se dice 3ue ser

conjugada sim"trica si satis'ace la condicin:


14/58

%asicacin de seaes(;*


Ejemplo 4:


15/58

%asicacin de seaes(


16/58

%asicacin de seaes(=*

3. Seales peridicas, seales no peridicas. [1]

El periodo 'undamental 5 defne la duracin de unciclo completo de !1t2

La 'recuencia 'undamental ' descri*e con 3ue'recuencia la misma seal peridica !1t2 se repite,16z2.

La 'recuencia angular medida en radianes por

segundo:


17/58

%asicacin de seaes(>*


7Cual3uier seal !1t2 para la cual no ha) valor de 53ue cumpla la condicin de la ecuacin 142, reci*e

el nom*re de seal aperidica o no peridica.8


18/58

%asicacin de seaes(?*


E9EM-L $:

E9EM-L ;: o*tener la 'recuencia 'undamental 16z rad


19/58

%asicacin de seaes()@*


EN TIEMPODISCRETO

Una seal en tiempo discreto !#n% se dice 3ue serperidica si satis'ace la condicin:

(4*

=: Entero positivo El valor ms pe3ueo 3ue satis'ace 1$2, reci*eel nom*re de per(odo 'undamental en tiempodiscreto !#n%>: ?recuencia angular 'undamental 1'recuencia'undamental@rad2 de !#n%:


20/58

%asicacin de seaes())*



21/58

%asicacin de seaes()4*


EJEMPLO : Cul es la 'recuencia 'undamental de laonda cuadrada en tiempo discreto 3ue se muestra en lasiguiente fgura:


22/58

%asicacin de seaes()9*

4. Seales deterministas, seales aleatorias. [1]

Una seal dete!minista: Es a3uella en torno a la cual noha) incertidum*re con respecto a su valor en cual3uiertiempo. En consecuencia, encontramos 3ue las sealesdeterministas pueden modelarse como 'unciones de tiempocompletamente especifcadas.


23/58

%asicacin de seaes()*

4. Seales deterministas, seales aleatorias. [1]

Una seal aleato!ia: Es a3uella en la 3ue ha) incertidum*reantes de su ocurrencia real. 5al seal de*e verse como todoun grupo de seales , con cada seal en el grupo condi'erente 'orma de onda .El agrupamiento de tales seales se conoce como un proceso

aleatorio, Ej: /uido.


24/58

%asicacin de seaes();*

5. Seales de energa, seales de potencia. [1]

En anlisis de seales es costum*re defnir la potencia ent"rminos de un resistor de 4 hm, por lo 3ue puedee!presarse lapoten"ia instant#nea de la seal "omo:

La ene!$%a total de la seal en tiempo continuo !1t2 como:


25/58

%asicacin de seaes()


26/58

%asicacin de seaes()=*


Pa!a una seal en tiempo dis"!eto *+n,:

La energ(a total de una seal !#n%, se defne por medio de:

La potencia promedio en una seal peridica !#n% conper(odo 'undamental = est dado por:


27/58

%asicacin de seaes()>*


Seal deene!$%a

Seal depoten"ia

Una seal de ene!$%a tiene poten"ia p!omedio "e!o- entanto .ue una seal de poten"ia tiene ene!$%a in/nita0

Las seales peridicas ) las seales aleatorias suelen versecomo seales de poten"ia0

Las seales 3ue son deterministas como no peridicas sonseales de ene!$%a0


28/58

%asicacin de seaes()?*


EJERCICIO 1:a2 3Cu#l es la ene!$%a total del pulso !e"tan$ula! .uese muest!a en la si$uiente /$u!a4

b2 3Cu#l es poten"ia p!omedio de la onda "uad!ada

.ue se muest!a en la si$uiente /$u!a4


29/58

%asicacin de seaes(4@*


EJERCICIO 5:3Cu#l es la ene!$%a total de la seal en tiempo dis"!eto.ue se muest!a en la si$uiente /$u!a4


30/58

%asicacin de seaes(4)*


EJERCICIO 6:3Cu#l es la poten"ia p!omedio de la seal en tiempodis"!eto .ue se muest!a en la si$uiente /$u!a4


31/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes()*

Un aspecto de 'undamental importancia en el estudiode seales ) sistemas es el uso de sistemas para

procesar o manipular seales.

Es posi*le identifcar dos clases de operaciones:

4. peraciones e'ectuadas so*re varia*lesdependientes

$. peraciones e'ectuadas so*re la varia*leindependiente.


32/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes(4*

1. peraciones e!ectuadas so"re #aria"lesdependientes. [1]

Escalamiento deamplitud

&uma Multiplicacin i'erenciacin

0ntegracin


33/58



Es"alamiento de amplitud: Un ejemplo de undispositivo 3ue realiza escalamiento de amplitudes un amplifcador electrnico

En tiempo dis"!eto:


34/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes(*


Suma: Un ejemplo de un dispositivo 3ue sumaseales es un mezclador de audio, el cualcom*ina seales de m+sica ) de voz.

En tiempo dis"!eto:


35/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes(;*


Multipli"a"i&n: Un ejemplo '(sico es una seal

de radio de M, en la 3ue consta de una seal deaudio mas una componente de dc, ) estcompuesta por una seal senoidal llamada onda

portadora.

En tiempo dis"!eto:


36/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes(


37/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes(=*

Inte$!a"i&n: &ea !1t2 una seal en tiempo

continuo. La integral de !1t2 con respecto altiempo t se defne por medio de:

A es la varia*le deintegracin.

Ejemplo:



38/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes(>*

Escalamiento de tiempo /eBe!in

Corrimiento en tiempo

2. peraciones e!ectuadas so"re #aria"leindependiente. [1]


39/58

& i ' i '


40/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes()@*


a 4: Es unaversin

comprimida

D a 4: Es unaversin e!pandida

Es"alamiento detiempo

& i ' i '


41/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes())*


Es"alamiento de tiempo: En eltiempo dis"!eto

La cual se defne slo para valores enteros de F.

&i F4 , entonces algunos valores de la seal entiempo discreto )#n%, se pierden.


42/58

& i ' i '


43/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes()9*


Ree*i&n: &ea !1t2 una seal en tiempocontinuo, sea )1t2 la seal o*tenida al sustituir eltiempo t por @t0

)1t2 la seal reBejada de !1t2 en torno a la amplitud

& i ' i '


44/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes()*


Ree*i&n:

Casos de inter"s: &eales pares: Es la misma 3ue su versin

reBejada. &eales impares: Es el negativo de su versin

reBejada.&e aplican condiciones similares en tiempodiscreto.

& i ' i '


45/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes();*


Ree*i&n:

E9E/C0C0: Encontrar la versin reBejada de!1t2 alrededor del eje de la amplitud

& i ' i '


46/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes()


47/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes()=*


Co!!imiento en tiempo:

E9EM-L: La fgura muestra un pulsorectangular !1t2 de amplitud ) duracinunitarias. Encuentre )G!1t@$2

& i ' i '


48/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes()>*


Co!!imiento en tiempo en tiempo dis"!eto:

El corrimiento m de*e ser un enteroH puede serpositivo o negativo

& i ' i '


49/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes()?*


Co!!imiento en tiempo en tiempo dis"!eto:

E9E/C0C0: La seal en tiempo discreto !#n% sedefne como:

Encuentre la seal recorrida en el tiempo )#n%G!#nI;%

& i ' i '


50/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes(4@*


RE;L< DE PRECEDENCI< P


51/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes(4)*




52/58





53/58





54/58





55/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes(4;*




56/58

&$eraciones 'sicas so'reseaes(4


57/58



58/58

BIBLI&C6AIA

0)1aFGin Si"on- Van Veen BarrF. HSeaes FSis!e"as. Li"+sa JieF. 4@@).041MK 6o'er!s. HSeaes F Sis!e"as. Mc Cra

i.

Documents

señales y sistemas 1.pptx