Sistemas De Comunicación y Teoremas De Muestreo”

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE PACHUCA
15/Junio/11
INGENIERÍA EN TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIONES
Matemáticas Aplicadas a las Comunicaciones
Mtra. Elizabeth Baca Gómez
Enero-junio 2011

Resumen Unidad V
“Sistemas de comunicación y teoremas de muestreo”
Javier González Morales

1 INTRODUCCIÓN

En años recientes el análisis y diseño de sistemas de control de datos discretos ydigitales ha experimentado avances importantes, además estos sistemas han ganado popularidad e importancia en la industria, en parte, a los progresos realizados en computadoras digitales de control.
Este tipo de sistemas difieren de los sistemas analógicos, en que las señales en una o más partes de ellos se encuentran en forma de trenes de pulsos o códigos numéricos.
De esto, podemos decir quelos datos muestreados son señales cuya amplitud está modulada por pulsos y que se obtienen mediante el muestreo de señales analógicas.
En general, los datos digitales son las señales generadas por computadoras o transductores digitales.

Elementos básicos de un sistema de control de datos discretos

La figura 1-1 presenta los elementos básicos de un sistema común de control de lazo cerradocon datos muestreados. El muestreador simplemente representa un dispositivo u operación cuya salida es un tren de pulsos.
La gráfica 1-1 ilustra la entrada y salida comunes de un muestreador

Muestreador
Muestreador
Filtro
Proceso controlado
r(t)
e(t)
e*(t)
c(t)
+
-
-
-

p
e(t)
e*(t)
Figura 1-1Sistema de control de lazo cerrado con datos muestreados
b)
a)
Gráfica 1-1a)Entrada continua al muestreador b) Salida discreta del muestreador
3T
2T
T

La señal e(t) continua queda muestreada por el dispositivo, y la salida es una secuencia de pulsos. En este caso, la frecuencia de muestreo es uniforme.
En general, el esquema de muestreo tiene muchas variaciones, el tipo más común de muestreo encontrado en sistemas prácticos es el muestreo uniforme con una solafrecuencia.
La figura 1-2 presenta el diagrama de bloques de un sistema de control digital representativo. La existencia de señales codificadas de manera digital, como las señales codificadas en binario, en algunas partes del sistema requiere convertidores digital-analógico (D/A) y analógico-digital (A/D).

Computadora digital
Convertidor digital-analógico
Proceso controlado
Convertidoranalógico-digital
Código digital de entrada
Salida

Figura 1-2 Sistema de control digital común

Este bloque puede representar una computadora digital de propósito especial, un microprocesador o un procesador digital de señales.

Ventajas de los sistemas de control de datos discretos

Algunas de las primeras aplicaciones de los datos muestreados fueron a la mejora del desempeño del sistema de control.¿Cuáles son las ventajas y características de los datos muestreados y del control digital? Se reconoce que el muestreo es una característica de muchos sistemas físicos, y su comportamiento puede describirse mediante datos discretos o modelos digitales.
Antes de conocer las ventajas, debemos examinar los sistemas de control de datos continuos, la figura 1-3 muestra su diagrama a bloques, en elcual el controlador, es un circuito electrónico que trabaja con una señal analógica y su salida es otra señal del mismo tipo, la ventaja del controlador analógico es que trabaja en tiempo real, pero su desventaja es que sus elementos se encuentran montados de una manera rígida.

Muestreador
Controlador
Proceso controlado
Comando
Salida
+
-
-
-

Figura 1-3 Elementos de un sistema decontrol analógico

Ventajas del control digital:

1. Los componentes digitales tienen menor susceptibilidad al envejecimiento.
2. Los componentes digitales son menos sensibles al ruido y perturbaciones.
3. Los procesadores digitales tienen un tamaño y peso menor.
4. Sus costos son cada vez menores.
5. Son más confiables.
6. Proporcionan una mejor sensibilidad a las variaciones en los...