Captura De Voz En Matlab

SISTEMAS MUESTREADOS

1. MUESTREO Y RECONSTRUCCIÓN
En sistemas compuestos por elementos continuos junto a elementos discretos siempre están presentes
dos elementos fundamentales:
• muestreador
• bloqueador
El muestreador transforma una señal continua en una secuencia de valores discretos

El bloqueador realiza la operación contraria: transforma una secuencia discreta en una señal continua

B

Sepuede apreciar cómo la señal reconstruida no coincide completamente con la original

Introducción automática de muestreadores y bloqueadores en Simulink
Cuando en un esquema de Simulink se introducen señales continuas como entrada de bloques discretos, el
programa considera que existe un elemento muestreador intercalado. Análogamente, si se introducen
señales discretas como entrada de bloquescontinuos, el programa considera que existe un bloqueador
(de orden cero) intercalado.
Ejemplo: el siguiente esquema de Simulink:

Escalón:
• Genera una señal continua

Osciloscopio:
• requiere entrada continua

Bloque discreto:
• requiere entrada discreta
• produce salida discreta

...representaría realmente esta otra situación:

escalón

1
z + 0.5

B0

osciloscopio

Forma de introducir manualmenteun muestreador
Si deseamos introducir un bloque que se comporte como un muestreador, basta con crear un bloque
discreto que no realice ninguna operación (función de transferencia unidad):

Equivale a un muestreador
El periodo de muestreo se ajusta con el campo ‘Sample Time’ del bloque discreto introducido, que
consideraremos que viene indicado en segundos.

2

Forma de introducir manualmente unbloqueador
En Simulink existen dos tipos de bloqueador: de orden cero y de orden uno. Estos elementos los
encontramos dentro de la categoría ‘Discrete’:
• ‘Zero-Order hold’ es el bloqueador de orden cero
• ‘First-Order hold’ es el bloqueador de orden uno
El siguiente ejemplo representa un muestreo seguido de una reconstrucción con un bloqueador de orden
uno para una señal senoidal:

muestreadorbloqueador

2. CALIDAD DE LA RECONSTRUCCIÓN EN FUNCIÓN DEL TIEMPO DE
MUESTREO Y DEL TIPO DE BLOQUEADOR
El objetivo será comprobar la fidelidad con que es posible reconstruir una señal después de haber sido
muestreada.
Utilizaremos para ello la señal senoidal y construiremos un esquema similar al del ejemplo anterior,
donde se representan en el osciloscopio la señal original y la señal reconstruida,de modo que se puede
apreciar la diferencia entre ambas.

muestreador

bloqueador

Comprobaremos los resultados obtenidos para los siguientes casos:
•

•

Con el bloqueador de orden uno:
ü periodo de muestreo de 1 segundo
ü periodo de muestreo de 0.5 segundos
ü periodo de muestreo de 0.25 segundos
Con el bloqueador de orden cero:
ü periodo de muestreo de 1 segundo
ü periodo de muestreo de 0.5segundos
ü periodo de muestreo de 0.25 segundos

NOTA IMPORTANTE: para obtener resultados correctos es necesario ajustar el tiempo de muestreo al
mismo valor en el muestreador y en el bloqueador
El efecto que debe apreciarse es que al reducir el periodo de muestreo la señal reconstruida se parece más
a la original.

3

EJERCICIO 1: CUANTIFICACIÓN DE LOS ERRORES COMETIDOS AL RECONSTRUIR
Cuantificaciónde los errores cometidos con cada muestreador:
Los experimentos realizados anteriormente permiten observar a simple vista qué bloqueador reconstruye
mejor la señal de partida. Para obtener una medida cuantitativa de los errores de reconstrucción es posible
crear un esquema similar al de la figura:

Como añadidos sobre el esquema anterior, se han incluido una serie de bloques que hacen lassiguientes
operaciones: en primer lugar, restan la señal original de la señal reconstruida, de modo que la diferencia
es el error cometido en cada instante. Este error se pone en forma de valor absoluto con el bloque ‘Abs’
de la categoría ‘Math’; se integra para obtener el error total; y se muestra en un indicador numérico
(bloque ‘Display’ de la categoría ‘Sinks’)
De esta forma, el resultado que...