Densidad Espectral De Potencia 1
La potencia normalizada de una forma de onda se relacionará ahora con su descripción en el dominio de la frecuencia mediante el uso de una función llamada densidad espectral de potencia (PSD, por sus siglas en inglés: power spectral density). La PSD es muy útil para describir la manera en que el contenido depotencia de las señales y el ruido es afectado por filtros y otros dispositivos en los sistemas de comunicación. En la ecuación (2-42) la densidad espectral de energía (ESD, porsus siglas en inglés: energy spectral density) se definió en términos de la magnitud elevada al cuadrado de la transformada de Fourier de la forma de onda. La PSD se definirá de lamisma manera. La PSD es más útil que la ESD puesto que en la solución de problemas de
comunicación por lo general se utilizan modelos de potencia.
En primerlugar, se define la versión truncada de la forma de onda mediante:
Con la ecuación (2-13) se obtiene la potencia normalizada promedio
Con el uso del teorema de Parseval la ecuaciónse vuelve
donde . El integrando de la integral del lado derecho tiene unidades de watts/ hertz (o de volts2/hertz o amperes2/hertz, como se considere apropiado) y se definecomo la PSD.
Definición: La densidad espectral de potencia (PSD) de una forma de onda de potencia determinística es:
donde tiene unidades de watts por hertz.
Obsérveseque la PSD siempre es una función de frecuencia no negativa real. Además, la PSD no es sensible al espectro de fase de w(t) porque aquélla se pierde debido a la operación devalor absoluto utilizada en la ecuación y de acuerdo con la esta, la potencia promedio normalizada es:
Es decir, el área bajo la función PSD es la potencia promedio normalizada.
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