Principios De Las Comunicaciones

Tercera Edición

PRINCIPIOS
DE LAS
COMUNICACIONES

José E. Briceño M., Dr. Ing.
Profesor Titular, ULA

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PUBLICACIONES DE LA FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

La primera edición de este libro fué
recomendada para su edición y publicación
por el Departamento de Electrónica y
Comunicaciones de la Escuela de Ingeniería
Eléctrica de la Facultad de Ingeniería de la
Universidadde los Andes, en su Reunión
Ordinaria realizada el 14 de Diciembre de
1989.

Está prohibida la reproducción
total o parcial de este libro sin
previa autorización del autor.
Ediciones: 1990, 1993, 1998, 2003
Código:

Impreso en Mérida
Taller de Publicaciones de la Facultad de Ingeniería, ULA.

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INDICE DE MATERIAS
PREFACIO

xiii

CAPITULO I

1

REPRESENTACION ESPECTRO-TEMPORAL DE SEÑALES

11.1. INTRODUCCION

1

1.2. MODELOS DE SEÑALES
1.2.1. Señales Determinísticas y Aleatorias 5
1.2.2. Señales Periódicas y no Periódicas 5
1.2.3. Señales de Energía y de Potencia 6
1.2.4. Señales Singulares
9
La Rampa Unitaria 10
El Escalón Unitario 10
La Función Signo 11
El Impulso Unitario Delta Dirac 12
1.2.5. Señales Ortogonales 14

5

1.3. EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
1.3.1. RepresentaciónEspectral 15

15

1.4. SERIES Y ESPECTROS DE FOURIER
1.4.1. Señales Periódicas 18
Definición 18
1.4.2. Series de Fourier 19
Definición 20
La Serie Trigonométrica de Fourier 20
La Serie Exponencial de Fourier 22
1.4.3. El Espectro Discreto 23
Propiedades del Espectro Discreto 27
1.4.4. Espectro de Potencia de Señales Periódicas. Teorema de Parseval

18

1.5. LA TRANSFORMADA DE FOURIER
1.5.1. Introducción31
1.5.2. El Espectro Continuo 33
1.5.3. Propiedades de la Transformada de Fourier de Señales Reales

28
31

34

1.6. DENSIDAD ESPECTRAL DE ENERGIA. TEOREMA DE RALEIGH

38

1.7. TEOREMAS DE LA TRANSFORMADA DE FOURIER
1.7.1. Teorema de la Superposición o Linealidad 40
1.7.2. Teorema de la Traslación o Desplazamiento en el Tiempo 41
1.7.3. Teorema del Cambio de Escala 41
1.7.4. Teorema de laDualidad o Simetría 42
1.7.5. Teorema de la Traslación o Desplazamiento en Frecuencia 44
Teorema de la Modulación 44
1.7.6. Teorema de la Diferenciación e Integración en el Tiempo 46
1.7.7. Teorema de la Diferenciación e Integración en Frecuencia 49

40

iv

1.8. TRANSFORMADA DE FOURIER DE SEÑALES PERIÓDICAS

50

1.9. DENSIDAD ESPECTRAL DE POTENCIA
1.9.1. Introducción 53
Definición 53
1.9.2. Teorema dela Modulación para Señales de Potencia

53
55

1.10. RELACION ENTRE EL ANCHO DE BANDA Y LA DURACION DE UNA SEÑAL 58
1.11. FUNCIONES DE CORRELACION
1.11.1. Introducción 60
1.11.2. Autocorrelación 60
Definición 61
Propiedades de la Función de Autocorrelación 62
1.11.3. Teorema de Wiener-Kintchine 65
1.11.4. Teorema de la Modulación para Señales de Potencia
1.11.5. Intercorrelación 68
Propiedades dela Función de Intercorrelación 68
1.11.6. Detección de una Señal en presencia de Ruido 69

60

67

1.12. RESUMEN

71

PROBLEMAS DE APLICACIÓN

71

CAPITULO II

87

REPRESENTACION ESPECTRO-TEMPORAL DE SISTEMAS

87

2.1. INTRODUCCIÓN

87

2.2. CARACTERIZACION DE SISTEMAS 87
2.2.1. Concepto de Sistema 87
2.2.2. Clasificación de Sistemas 88
2.2.3. Caracterización de Sistemas Lineales en el Dominio delTiempo 89
Respuesta Impulsional 89
Sistemas Lineales Invariantes y Variantes en el Tiempo 90
Causalidad y Estabilidad en Sistemas Lineales 93
2.2.4. Caracterización de Sistemas Lineales en el Dominio de la Frecuencia 95
Función de Transferencia 95
Criterio de Paley-Wiener 97
Propiedades de la Función de Transferencia 97
2.3. LA INTEGRAL DE CONVOLUCION
2.3.1. Aplicaciones en el Análisis de Señalesy Sistemas
2.3.2. Interpretación Gráfica de la Convolución 106
2.4. DISTORSION EN LAS SEÑALES
2.4.1. Transmisión sin Distorsión 108
Sistemas de Fase Lineal 111
2.4.2. Tipos de Distorsión 112
Distorsión de Amplitud 113
Distorsión de Fase 113
Distorsión no Lineal 113
Compansión 118

100
100
108

v

2.5. INTERCONEXION DE SISTEMAS

118

2.6. FILTROS
2.6.1. Introducción 120
2.6.2. Filtros Ideales...