Se Ales

CAPÍTULO

1

Conceptos Básicos de Señales y Sistemas

Cuando se hace referencia a los conceptos de señales y sistemas, su aplicación es
válida para una variedad amplia de disciplinas, tales como sismología, comunicaciones,
acústica, sistemas de generación y distribución de energía, ingeniería biomédica, etc. En
estos campos la naturaleza física de las señales y sistemas pueden tener maticesdiferentes, pero todos ellos presentan características básicas comunes siguientes: a) las
señales son funciones de una o más variables independientes, y contienen información
sobre la naturaleza o comportamiento de algún fenómeno. b) Los sistemas responden a
señales dadas produciendo otras señales. Así se tiene que señales eléctricas, que son
voltajes o corrientes función del tiempo, se aplican asistemas eléctricos, los que
responden a estas señales con voltajes o corrientes, de acuerdo a sus características.
También se puede considerar el caso en que el sistema es un automóvil, donde su
entrada es la presión sobre el acelerador y la respuesta del automóvil o salida es su
velocidad. En este capítulo se presentan el concepto general de sistema y su aplicación a
sistemas de comunicaciones, lacaracterización de señales en el dominio del tiempo,
consiste en la definición de ciertos parámetros, los criterios de representación de señales
en el dominio de la frecuencia y la clasificación de sistemas.
1.1 DEFINICION DE SISTEMA, SEÑAL. SEÑALES ELECTRICAS. SISTEMAS
DE COMUNICACIONES.
Sistema. Un sistema es un grupo de objetos que pueden interactuar armónicamente y
que se combinan para lograr undeterminado objetivo. Un sistema puede, a la vez, ser
una parte (subsistema) de un sistema mayor. Puede establecerse una jerarquía completa
de sistemas, cada una con su dominio definido .
Señal. Una señal es un suceso que sirve para iniciar una acción; es decir puede incitar a
la acción. Con las restricciones de energía y potencia, el interés se centra en el concepto
de señal y también en larespuesta de un sistema a una señal dada. El diagrama de la
figura 1.1 muestra las funciones de la señal, el sistema y la respuesta .
SEÑAL

RESPUESTA
SISTEMA

Figura 1.1 Diagrama de un Sistema
Es conveniente usar los conceptos de señal y respuesta resultante para describir
las características de un sistema.
Una señal se define como una función univaluada del tiempo, es decir, a cada
instante detiempo (la variable independiente), corresponde un valor único de la función
(variable dependiente). Este valor de la función puede ser real o complejo, o sea que la
señal puede ser real o compleja. La variable temporal es siempre real.

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Capítulo 1. Conceptos Básicos de Señales y Sistemas

La notación compleja de señales es conveniente para describir fenómenos
bidimensionales, tales como elmovimiento circular, la propagación de ondas en el
plano, etc., en función del tiempo. Debido a la limitación a una sola variable
dependiente, todas las señales que corresponden a cantidades físicamente observables
deben ser de naturaleza real. Sin embargo, en muchos análisis, los modelos y cálculos
matemáticos son a menudo más simples, e incluso más obvios, si se usa notación
compleja. Después deefectuar todas las operaciones en notación compleja bastará
considerar la parte real de la expresión resultante. Este procedimiento es válido siempre
que pueda aplicarse el principio de superposición.
Las observaciones anteriores pueden aplicarse a la descripción y análisis de
procesos físicos en general. Interesa restringirlas a la descripción y análisis de señales y
sistemas eléctricos.
Una señaleléctrica puede ser una onda de voltaje o de corriente que puede
describirse matemáticamente. El interés radica en las variaciones de las señales con el
tiempo, sean éstas de voltajes o de corrientes. Luego, una señal eléctrica es simplemente
una función univaluada del tiempo que puede emplearse para representar un voltaje o
una corriente en una situación específica. En ocasiones pueden aparecer...