Temario Procesamiento Digital de Señales

APUNTES PDS
T

Periodo (T)
Amplitud (A)
A

Longitud de onda ( λ )
Factor de velocidad
Angulo de fase

λ

λ = C / F = 3 x 10 8 m/s
-------------xxx 1/s

f (t) = A sen (2πf ±φ )t

Amplitud
Periodo
Frecuencia
Long. de onda
Factor de vel.
Fase

Dominio en
el tiempo
Caracterización
de la
Señal
Dominio en
La frecuencia

Amplitud
Frecuencia

Cuantos niveles tiene laseñal?

Niveles = ∞

Niveles = 2

Efectos de la señal

Cto.
Activo

Ganancia

Cto.
Activo/pasivo

Perdida

Cto.
Pasivo

Desfasamiento

Cto.
Activo/pasivo

Retrazo

Cto.
Activo

Distorsión

Cto.
Activo/pasivo

Interferencia

F1

3F1

Según Fourier
se puede
descomponer
en varias señales

5F1
7F1

Al pasar esta señal por un alambre puede sufrir unaatenuación o distorsión.

XL = 2πfL

Xc= 1/2πfC

F1

3F1 5F1 7F1

∞
Para transmitir una onda cuadrada perfecta requiere un ancho de banda infinito. Los
sistemas de transmisión tienen anchos de banda limitados, entre mas ancho de banda es
mas costoso por eso se trata de aprovechar las señales digitales. Pero las aproximaciones
limitando el ancho de banda introducen mayor distorsión yerrores en el receptor.
Entre mayor sea el ancho de banda de un sistema de transmisión, es posible una mayor
velocidad de datos que pueden ser trasmitidos.
En sistemas de trasmisión la señal puede ser diferente de la señal enviada.

ANTENAS

100 MHz
Longitud antena

λ=C/F
L1 = 3 m

1kHz

L2 = 300 km
Producción de ondas EM

+

M

–

E

El potencial aplicado produce uncampo electrónico qué a su vez genera un
campo magnético.

Voz

AMP. Audio
Clase A

Modulador

Gen
Rf

AMP. RF
Clase A

AMP.
RF
De Pot.
Clase C
Transmisor

XL

R

φ

XC

F

XL

XC

Baja

F Alta

Baja

Alta

Alta

Baja

TR

Punto de resonancia

F

Tx

Sincronización

Demulador
Amp. RF
Clase A

Componentes de
Alta frecuencia
Deeliminación

Audio
Amp. De
Potencia
Clase B
O AB

Transmisor

Amp. De Audio
Clase A

Canal de
comunicación

Receptor

Canal de comunicación
-

aire
coaxial
fibra óptica
cable telefónico
vacío
cable de bocina
guía de onda

Los canales de comunicación tienen el ancho de banda limitada por
lo que la señal de información sufre distorsión en amplitud y fase.
Además la potenciade la señal disminuye por la atenuación del
canal y también es corrompida por señales eléctricas impredecible
(ruido).
Interferencia

Condiciones ambientales

Canal

Atenuación

Distorsión

Ruido

Mientras algunos efectos degradantes de canal pueden ser
removidos o compensados los efectos del ruido no pueden ser
completamente removidos, así que es uno de los primeros
objetivos eldiseño de un sistema de comunicación

Ruido

Señal de información

La elevación de una señal analógica es en base a la S/N
S/N = 30 dB
60 dB
SNR. Es la relación matemática del nivel de señal con respecto al
nivel de ruido en un punto del circuito o sistema (S/N)
S/N = Pot. De la señal / Pot del ruido = Ps / Pn
P= V I

P= I 2 R

P= V2

S/N= (Vs2/ R ) / (VN2/R) = (Vs / Vn) 2
S/N(dB) = 20 log Vs/Vn
S/N (dB)

= 10 log Ps/Pn

Como conclusion
S/N alta = mejor calidad, mejor funcionamiento del sistema

F = factor de ruido
NF = índice de ruido
F= relación de S/N entrada con respecto S/N de salida

F = [(S/N) entrada] / [(S/N) salida]

S/N IN

S/N OUT
DUT
UUT

Fte de
ruido

Device Under Test
Unit Under Test

El decibel

A1

1v

10 v

10Ganancia de voltaje

A2

1w
100

100 w

Ganancia de potencia

La dificultad que representa hacer todas estas operaciones da
origen al dB. Si alguno de sus valores de los componentes cambia,
será necesario volver a hacer todas las operaciones.
La compañía de teléfonos Bell decide que es más conveniente
manejar ganancias y pérdidas utilizando cantidades logarítmicas y
se inventa la...