Señal - QueGrande.org

MT_TEMA2_1
28/09/2009
Ingeniería Informática
Medios de Transmisión (MT)
Tema 2
Conceptos fundamentales de señales y
sistemas
Curso 2009-10
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Concepto de señal
•  Señal: cualquier magnitud física que varía con el tiempo,
espacio o cualquier variable independiente y que contiene
información acerca de un fenómeno físico.
•  Matemáticamente, las señales se representan por funciones
de una o más variables independientes.
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Ejemplo de función de una variable
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Ejemplo de señal contínua
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Ejemplo de función de dos variables
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Ejemplo de señal bidimensional (imagen)
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Ejemplo de función de dos variables
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Concepto de sistema
•  Sistema: transformación de una señal en otra.
Señal de
entrada
Sistema
Señal de
salida
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Ejemplo de sistema electromecánico
Fuente: Norman S. Nise, Control Systems Engineering, p. 18, Ed. John Wiley & Sons, 2000.
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Ejemplo de sistema mecánico
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Ejemplo de sistema eléctrico
Fuente: B. P. Lathi, Signal Processing and Linear Systems, p. 78, Ed. Berkeley Cambridge Press, 1998.
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Señales continuas y discretas
•  Señal continua o analógica: función de una variable
independiente continua que toma valores sobre la recta
real. Se representan por x(t).
–  t ≡ magnitud continua (número real)
–  x≡magnitud continua (número real)
•  Señal discreta: función de una variable discreta que sólo
toma valores enteros. Se representan por x[n].
–  n ≡ magnitud discreta (número entero)
–  x≡magnitud continua (número real)
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Representación gráfica de señales
Fuente: A. Oppenheim,
Signals and Systems, p.
5, Ed. Prentice-Hall,
1997.
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Ejemplo de señal discreta
Fuente: A. Oppenheim, Signals and
Systems, p. 4, Ed. Prentice-Hall, 1997.
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Ejemplo de señal aleatoria contínua
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Ejemplo de señal aleatoria discreta
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Ejemplo de señal aleatoria discreta
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Concepto de
señal par e impar
Fuente: A. Oppenheim, Signals and Systems, p. 13,
Ed. Prentice-Hall, 1997.
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Ejemplos de
señales periódicas
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Función sinc
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Señal exponencial
real
Fuente: A. Oppenheim, Signals and Systems, p. 15,
Ed. Prentice-Hall, 1997.
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Señal exponencial compleja
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Relación entre la
frecuencia fundamental
y el periodo de una
señal sinusoidal
ω1< ω2< ω3
Fuente: A. Oppenheim, Signals and Systems, p. 18,
Ed. Prentice-Hall, 1997.
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Señal exponencial compleja no amortiguada
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Señal
sinusoidal
amortiguada
Fuente: A. Oppenheim, Signals and Systems, p. 21,
Ed. Prentice-Hall, 1997.
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Concepto de sistema
•  Sistema: cualquier proceso a través del cual unas señales
se transforman en otras.
Señal
entrada
sistema
Señal
salida
•  Un sistema se define especificando la relación entre la
señal de entrada y la de salida. Por ejemplo,
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Sistemas contínuos y discretos
•  Sistema contínuo: una señal contínua se transforma en otra
señal contínua.
x(t)
•  Ejemplo 1:
•  Ejemplo 2:
•  Ejemplo 3:
y(t)= T[x(t)]
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Sistemas contínuos y discretos
•  Sistema discreto: una señal discreta se transforma en otra
señal discreta.
x(n)
•  Ejemplo 1:
•  Ejemplo 2:
•  Ejemplo 3:
y(n)= T[x(n)]
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Interconexión de sistemas
•  Serie: la salida del primer sistema es la entrada del segundo.
Sistema 1
Sistema 2
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Interconexión de sistemas
•  Paralelo: la entrada es la misma para los dos sistemas y las
salidas se suman.
Sistema 1
Sistema 2
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Interconexión de sistemas
•  Realimentación: la salida del primer sistema se realimenta
hacia la entrada a través del segundo.
Sistema 1
Sistema 2
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Ejemplo de
interconexión de
sistemas con
realimentación
Fuente: K. Ogata, Modern Control
Engineering, p. 10, Ed. Prentice-Hall, 1997.
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