Clasificación de las Señales y Campos de Aplicación.
Núcleo Puerto Ordaz 03/03/2023.
Alumno: Wilmer Gricert.
V-27.244.207.
Editorial: Clasificación de las señales y Campos de Aplicación.
Profe: Alumno: Gerardo García. Wilmer Gricert. Universidad Bicentenaria de Aragua. Marzo 03, 2023
Índice:
Portada:______________________________________ Pág. 1.
Editorial______________________________________ Pág. 2.
Introducción__________________________________ Pág. 4.
Desarrollo___________________________________ Pág. 24.
Conclusión __________________________________ Pág. 25.
Bibliografía_________________________________Pág. 26.
Los sistemas de comunicaciones han evolucionado a lo largo del tiempo, desde lo más sencillos, hasta complejos sistemas satelitales. Este crecimiento llevó a desarrollar distintos métodos para establecer comunicación y formas de llevar información de un punto a otro, desde el emisor hasta su destino.
Para analizar y comprender cómo funcionan las distintas tecnologías actuales cómo es capaz la información de viajar de un punto a otro en cuestión de segundos, es preciso estudiar las técnicas de modulación sobre las que ha crecido toda esta revolución comunicacional, llevando a los sistemas de comunicaciones a ser el sector de mayor crecimiento tecnológico y económico en los últimos años.
Este libro tiene por objetivo ser una introducción para los sistemas de comunicaciones electrónicas. Comienza con una introducción a los sistemas de comunicaciones, explicando los términos más importantes, luego se explican las técnicas de acceso al medio, para establecer un orden coherente del pensamiento y entender el uso de las modulaciones analógicas.
Introducción:
Características y estructura de los tipos de señales y aplicación:
Las señales analógicas y digitales se caracterizan por ser de forma variable y tomar una determinada forma según la información que transmiten. Sus características técnicas pueden representarse como la combinación de varias señales de tipo periódico.
Su entendimiento es muy importante, ya que nos permite comprender el funcionamiento de los medios de transmisión, equipos de comunicación, estándares de redes LAN y WAN, etc. Por ejemplo, la amplitud puede aplicarse a la atenuación que pueden sufrir las señales en un medio de transmisión determinado, cuando no se cumplen las normas y estándares establecidos.
La frecuencia a la cantidad necesaria Hz (ancho de banda) que deberá soportar un medio de transmisión alámbrico o inalámbrico de acuerdo con las aplicaciones que soportará: Voz, video, datos, videoconferencia, telepresencia, VolP, etc.
Analógica: Cuando una señal representa alguna magnitud física como temperatura, intensidad luminosa, energía, presión, sonido o campo eléctrico, son señales analógicas que varían constantemente y pueden tomar todos los valores posibles de un intervalo, es decir, que para pasar un valor a otro, pasa por todos los valores intermedios, por lo que es continua.
• Son susceptibles al ruido e interferencia electromagnética.
• Presentan grandes atenuaciones en grandes distancias.
• No es posible la regeneración de las señales.
• No conviven con sistemas digitales, hay que instalar equipo adicional para lograr la comunicación con sistemas digitales.
Digital: Significa que la señal sólo puede tomar uno de dos valores o en intervalos definidos de tiempo; se pueden considerar ejemplos de señales digitales: un programa, el contenido de un CD.
• La ventaja principal de las señales digitales es la inmunidad al ruido electromagnético.
• Convivencia con sistemas digitales (CD-ROM, estéreo, etc.)
• Es posible la regeneración de señales.
• Es posible la detección y corrección de errores.
• El procesamiento digital requiere menos potencia eléctrica, componentes más pequeños y, en ocasiones, es de menor precio.
• Son sensibles a la sincronía entre elementos conectados.
Resolución
de problemas aplicando la transformada de Fourier:
Decimos:
Identidad de Fourier o anti transformada de Fourier.
Donde:
Transformada de Fourier.
Transformada de Fourier y la inversa de Fourier:
En algunos de textos, el factor 1/2π se “reparte” entre la transformada y la antitransformada para obtener simetría en la expresión, cómo: 1/√(2π). Ejemplo:
Calcular F(w) para el pulso rectangular f(t) siguiente:
Solución: La expresión en el dominio del tiempo de la función es:
Integrando:
Usando la fórmula de Euler:
La función sinc (x)
Ejercicio: Calcular la transformada de Fourier de la función escalo unitario o función de Heaviside, u(t):
La función delta de kronecher y Delta de Dirac.
Recordemos que podemos pensar en la función delta como el límite de una serie de funciones como la siguiente:
Y recordemos algunas propiedades de la función:
Transformada de Fourier de la función Conseno:
Transformada de Fourier de la función Seno:
Encontrar la transformada de Fourier de la función:
Campos de aplicación de la transformada de Fourier en sistemas y señales
El análisis de Fourier permite determinar la amplitud y la fase de cada una de los componentes de frecuencia que tiene señal. Para señales periódicas se utiliza las series de Fourier y para señales no periódicas se utilizan las transformadas de Fourier.
¿Para que se aplica la transformada de Fourier?
Se aplica para:
• Analizar contenido de frecuencia de las señales.
• Determinar como cambia la amplitud y las fases de las señales sinusoidales cuando éstas pasan a través de un sistema lineal e invariante en el tiempo
Reforzar las señales.
• Analizar el comportamiento armónico de una señal.
• Generar formas de onda de corriente o tensión eléctrica.
¿Dónde se aplica la transformada de Fourier? Se utiliza en mucha área de la ingeniería donde se analizan y diseñan sistemas dinámico. Algunas de estas áreas son:
• Comunicaciones.
• Ingeniería mecánica.
• Ingeniería de Control. En comunicaciones se utiliza para:
• Analizar de frecuencia de las señales.
• Diseñar los sistemas de trasmisión de señales para trasmitir información.
• Analizar los cambios que ocurren cuando las señales viajan a través de un medio de trasmisión.
•
En ingeniería mecánica se utiliza para:
• Diseñar sistemas para absorber vibraciones y eliminar sus efectos.
• Balancear rotores y eliminar la vibración que generan cuando no están balanceados.
En ingeniería de control se utiliza para:
• Estudiar la estabilidad de los sistemas de control utilizados en diversos equipos.
• Análisis y diseños de sistemas de control que tienen problemas de estabilidad.
En campos electromagnéticos se utiliza para:
• Resolver ecuaciones diferenciales parciales con condiciones de frontera para determinar la distribución de los campos electromagnéticos en un espacio dado.
En procesamiento de señales de audio se utiliza para:
• Compactar señales de audio (MP3, MP4)
• Producir efectos de sonidos.
• Diseñar sintetizadores de audio.
• Diseñar ecualizadores.
En procesamiento de imágenes se utiliza para:
• Filtrar imágenes.
• Extraer características de interés sobre las imágenes.
• Realizar transformaciones de imágenes.
• Compactar imágenes.
En el área médica se utiliza para:
• Procesar las imágenes generadas por ecogramas, resonancias magnéticas, tomografías axial, etc.
• Extraer características de interés sobre las imágenes.
En diversas áreas de la ingeniería se utiliza para:
Analizar el comportamiento de los sistemas en relación a las frecuencias de las señales de entrada.
Modelar sistemas en el dominio de la frecuencia.
Análisis y diseño de sistemas. De que satisfagan los requerimientos establecidos.
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Conclusión:
Las señales son convencionales, es decir, obedecen a ciertas características para que puedan ser reconocidas por la mayor cantidad de gente posible. Deben ser ubicadas en lugares visibles para estar en condiciones de llamar la atención.
Para la física y la ingeniería, una señal es una variación de corriente eléctrica o de otra variable que se utiliza para transmitir información. Por ejemplo: “El teléfono no tiene señal “, “La señal indica que el teléfono está ocupado en este momento”.
Bibliografía:
1) Alex, J. (2013). “La transformada de Fourier”. Recuperado de: https://es.slideshare.net/alexjaviercito56/10-transformada-fourier
2) Meléndez, J. (2012). “Aplicaciones de la transformada de Fourier”. Recuperado de: https://issuu.com/jenniffer2012/docs/aplicaciones_de_la_transformada_de_fourie r .
