Análisis De Señales Introducción

Introducción

Capítulo 1
Introducción
Hoy en día, el hombre ha sentido la necesidad de comprender y profundizar acerca del manejo de señales y de los sistemas con los que interactúa en diversas áreas tan importantes como son comunicaciones, instrumentación, electromedicina, control, procesos químicos y muchos más, y lo obligó a realizar tanto el análisis de las señales de excitación yrespuesta como comprender y perfeccionar los sistemas. Los primeros pasos de mayor trascendencia en la historia moderna se dan alrededor de 1748 con Euler en el análisis de movimiento en cuerdas vibratorias. Posteriormente, Jean Baptiste Fourier en 1822 publicó el libro “Théorie analytique de la chaleur” donde se desarrollan herramientas tales como el análisis de Fourier. Después de una larga historia hasurgido en el marco de referencia, nuevas transformadas así como nuevos procesos cada vez más eficaces y coherentes para el análisis de señales y sistemas tanto continuos como discretos.

1.1 Objetivos del análisis y procesamiento de señales
La línea de análisis de señales y procesamiento de señales tienen como objetivo principalmente, generar los procesos que se deben aplicar a las señales ya los sistemas a fin de producir señales transformadas que permitan el reconocimiento de ciertas características y parámetros esenciales en el manejo de los mensajes. Esto hace necesario el estudio de: -La representación matemática de señales eléctricas. 1

Introducción -Las modificaciones que sufren estas señales para poder ser analizadas y procesadas. En el curso de análisis de señales seestudia la representación matemática de cualquier señal eléctrica y el efecto que tienen los sistemas, por los cuales es procesada. También se introduce el efecto de elementos de perturbación en dichos sistemas, tales como el ruido, el cual es necesario caracterizarlo y realizar su descripción estadística. Adicionalmente, se estudian los diferentes tipos de ruido que alteran el contenido de lainformación y que se modelan como procesos estocásticos. También se analiza el efecto del ruido en las señales y los sistemas mediante la relación señal a ruido y su figura de ruido. Al finalizar este curso el estudiante debe ser capaz de: 1. Representar matemáticamente las señales para el procesamiento frente a cualquier sistema analógico o digital. 2. Representar estadísticamente señales aleatoriasasí como su interacción con el ruido y analizar las alteraciones que sufren frente a cada sistema que excita.

1.2 Elementos básicos para el análisis de señales
Un sistema básico para el análisis de señales es aquel que logra capturar una información de un punto llamado fuente, realizar el procesamiento ya sea analógico o digital de acuerdo con la aplicación y obtener un resultado que debe serentregado en otro puerto denominado destino.
Señal analógica obtenida por un transductor de entrada.

In

Procesador de Señal Analógica

Out

Señal analógica obtenida por un transductor de salida.

Figura 1.1 Procesamiento de señal analógica

2

Introducción

1.2.1 Transductor de entrada El mensaje puede ser producido por máquinas o por el hombre y normalmente no es de naturalezaeléctrica. Como ejemplos tenemos: una escena a ser transmitida por T.V. , sonidos, música, datos, parámetros físicos de un proceso tales como temperatura, presión, humedad, señales biológicas, etc. El transductor es el encargado de convertir cualquiera de estos mensajes en una señal eléctrica equivalente (voltajes o corrientes). Según la ISA (Instrument Society of America): Un transductor es undispositivo que proporciona una salida utilizable en respuesta a una medición específica. La salida es la cantidad eléctrica producida por el transductor, la cual es una función de la medición aplicada. Como ejemplos de transductores de entrada se pueden mencionar: cámara de T.V., micrófono, electrodos, transductores de presión, humedad, temperatura, posición, etc. 1.2.2 Sistema de Adquisición de...