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Análisis de Señales
1.1 Introducción.
Existen numerosas formas de comunicación:
Lenguaje hablado, Lenguaje escrito, Lenguaje de señas, Lenguaje pictórico, Sonidos de tambor, Señales de humo, etc.
Comunicación Electrónica
Comunicación Eficiente: Transmisión y recepción de información (o mensajes) lo más rápidamente posible y con un mínimo de errores.
La señal de información se contamina porRUIDO.
Ruido generado por fenómenos naturales:
Tormentas y descargas eléctricas.
Radiación solar.
Radiaciones intergalácticas.
Ruido generado por fenómenos provocados por el hombre:
Interruptores con contactos defectuosos.
Apagado y encendido de equipo eléctrico.
Radiación por ignición.
Lámparas fluorescentes.
Ruido de fluctuación (ruido térmico en resistores, ruido de disparo endispositivos activos).
Todas las señales de ruido son aleatorias, en uno u otro sentido.
Las señales que transportan la información sufren alteración debido al ruido aleatorio y por consiguiente son difíciles de identificar en el receptor.
Para superar esta dificultad es necesario incrementar la potencia de las señales portadoras del mismo.
La relación Señal a Ruido: debe mantener undeterminado valor ya que representa la relación de la potencia de la señal a la Potencia del Ruido. Este es un parámetro importante en la evaluación de comportamiento de un sistema de comunicación o de un enlace.
Si el BW y la S/N son intercambiables, entonces se puede mantener una rapidez dada de comunicación con una calidad específica.
Se puede reducir el BW con el fin de incrementar la relación S/N yviceversa.
Relación de Hartley (Ralph Vinton Hartley, 1928, Laboratorios Bell):
C  (BW) (T)
T - Tiempo de transmisión, en segundos.
C - Capacidad del canal o rapidez de transmisión del mensaje (Señales/Segundo ó Símbolos/Segundo).
BW = Band Width, ancho de banda del canal de transmisión.
La capacidad de transmisión de un sistema de comunicación representa el número de símbolosindependientes que pueden pasar (transmistirse) a través del sistema por unidad de tiempo:

Ley de Shannon-Hartley: (Límite de Shannon para la capacidad de información)
En 1948 Claude  Elwood Shannon (también de los Laboratorios Bell) publicó en un artículo de la revista "Bell System Technical Journal" la siguiente ecuación:
Ecuación 1.2.
Ecuación 1.3.
 
Figura : Diagrama a bloques deun sistema de comunicación, se incluye el ruido.
Communicación en presencia de ruido:
Al teorema de muestreo de Nyquist-Shannon, se le conoce también como teorema de Whittaker-Nyquist-Kotelnikov-Shannon o como criterio de Nyquist o teorema de Nyquist, también es un teorema muy importante en la teoría de la información y en las telecomunicaciones.
Ejemplos Actuales de sistemas de comunicación oAplicaciones de los mismos:
Telefono, Radio, TV, Periódicos, Internet, Aeronaves en vuelo, Satélites, Transbordadores, Meteorología, Telefonía Celular, Wi-Fi, Bluetooth.
Incremento en la velocidad de transmisión, Compresión en el tiempo, Incremento de las frecuencias, Incremento del ancho de banda.
Por lo tanto, para que la comunicación sea más rápida y de mejor calidad, conviene incrementar larelación de potencias de señal a ruido y el ancho de banda del canal de transmisión.
Espectro Electromagnético:
Se denomina así al intervalo completo da radiación eletromagnética, que contien desde las ondas de radio, a las microondas, o infrarojo, a luz visible, los rayos ultravioleta, o rayos X, hasta las radiaciones gama.
División del espectro electromagnético:

 
 
Longitud de ondaFrecuencia
Energía
Radio
Muy Baja Frecuencia
> 10 km
< 30 Khz
< 1.99 e-29 J

Onda Larga
< 10 km
> 30 Khz
> 1.99 e -29 J

Onda media
< 650 m
> 650 Khz
> 4.31 e-28 J

Onda corta
< 180 m
> 1.7 Mhz
> 1.13 e-27 J

Muy alta frecuencia
< 10 m
> 30 Mhz
> 2.05 e-26 J

Ultra alta frecuencia
< 1 m
> 300 Mhz
> 1.99 e-25 J
Microondas
 
< 30 cm
> 1.0 Ghz
> 1.99 e-24 J...