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Muestreo digital

Señal Analógica

Señal En tiempo Discreto

Muestreo
Definimos muestreo como la cantidad de veces que medimos el valor de la señal en un periodo de
tiempo (usualmente en 1 segundo).
Según el teorema de Nyquist-Shannon la cantidad de veces que debemos medir una señal para no
perder información debe de ser al menos el doble de la frecuencia máxima que alcanza dichaseñal.
En otras palabras, si deseamos grabar una conversación telefónica, como el ancho de banda de la
red telefónica es de 3khz, para no perder información deberemos tomar del orden de 6.000
muestras/segundo.
Señal original

Figura 1
Señal muestreada

Figura 3
La cuantificación
Definimos cuantificación como el número de símbolos que utilizamos para guardar una medida de
una señal.
Paraguardar la medida la codificamos con un conjunto de bits.
A mayor número de bits empleados para guardar la medida mayor exactitud. Habitualmente se
emplean valores de 8 y 16 bits por canal de información para almacenar los valores de las medidas
adquiridas.
Señal original
Figura 4
Señal con n valores por muestra

Conversión analógica-digital
La conversión analógica-digital (CAD) consisteen la transcripción de señales analógicas en
señales digitales, con el propósito de facilitar su procesamiento (codificación, compresión, etc.) y
hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y otras interferencias a las que son más
sensibles las señales analógicas.

Procesos de la conversión A/D.


Comparación de las señales analógica y digital
Una señal analógica esaquella cuya amplitud (típicamente tensión de una señal que proviene de
un transductor y amplificador) puede tomar en principio cualquier valor, esto es, su nivel en
cualquier muestra no está limitado a un conjunto finito de niveles predefinidos como es el caso de
las señales cuantificadas.
Esto no quiere decir que se traten, en la práctica de señales de infinita precisión (un error muy
extendido):las señales analógicas reales tienen todas un ruido que se traduce en un intervalo de
incertidumbre. Esto quiere decir que obtenida una muestra de una señal analógica en un instante
determinado, es imposible determinar cuál es el valor exacto de la muestra dentro de un intervalo
de incertidumbre que introduce el ruido. Por ejemplo, se mide 4,3576497 V pero el nivel de esa
muestra de la señalde interés puede estar comprendida entre 4,35 V y 4,36 V y no es físicamente
posible determinar ésta con total precisión debido a la naturaleza estocástica del ruido. Sólo el más
puro azar determina qué valores se miden dentro de ese rango de incertidumbre que impone el
ruido. Y no existe (ni puede existir) ningún soporte analógico sin un nivel mínimo de ruido, es
decir, de infinita precisión.Por otro lado, si se pudiera registrar con precisión infinita una señal
analógica significaría, de acuerdo con la Teoría de la Información, que ese medio serviría para
registrar infinita información; algo totalmente contrario a las leyes físicas fundamentales de
nuestro universo y su relación con la entropía de Shannon.
En cambio, una señal digital es aquella cuyas dimensiones (tiempo yamplitud) no son continuas
sino discretas, lo que significa que la señal necesariamente ha de tomar unos determinados valores
fijos predeterminados en momentos también discretos.
Las señales analógicas no se diferencian, por tanto, de las señales digitales en su precisión
(precisión que es finita tanto en las analógicas como en las digitales) o en la fidelidad de sus

formas de onda(distorsión). Con frecuencia es más fácil obtener precisión y preservar la forma de
onda de la señal analógica original (dentro de los límites de precisión impuestos por el ruido que
tiene antes de su conversión) en las señales digitales que en aquéllas que provienen de soportes
analógicos, caracterizados típicamente por relaciones señal a ruido bajas en comparación.
¿Por qué digitalizar?

Sistema...