CLASIFICACIÓN DE SEÑALES

Tipos fundamentales de sistemas de telecomunicaciones Analogícos La amplitud (fase, frecuencia) de las señales transmitidas asume valores en un rango continuo Digitales La amplitud (fase, frecuencia) de la señales transmitidas asume valores en un rango discreto

Información asociada a la amplitud SEÑALES ANALÓGICAS 0.2 0.4 0.6 0.8 1 5 h t ( ) Información asociada a la amplitud Información asociada a la frecuencia

Sistema de Transmisión Analógico Tono Ruido Distorsion En los sistemas de transmisión analogícos, la señal se distorsiona y acumula ruido a medida que se propaga

SEÑALES DIGITALES t Información asociada a la secuencia de bits (código “non return to zero”)

En las comunicaciones digitales, la información a transmitir, de naturaleza analógica, es transformada en una secuencia de pulsos. Canal Transmisor Receptor La información se asocia a una de las características de los pulsos (amplitud, duración, posición) o a algún tipo de codificación de los msmos. Si se permite que esta característica adquiera sólo valores discretos, entonces la señal transmitida es digital. Se tolera una tasa de error mínima en la secuencia de bits recibidos con respecto a los enviados, de manera que se pueda reconstruir con la mayor fidelidad posible la forma de la señal original

SEÑALES DETERMINÍSTICAS Son aquellas que pueden ser especificadas completamente mediante una función del tiempo (así que su valor puede conocerse para cualquier valor del tiempo). Pueden ser periódicas, es decir se repiten a cada intervalo regular de tiempo T: x t ( ) T ¥ < O aperiódicas, en caso de no satisfacer la relación anterior

Señal determinística y periódica 11 1 z t ( ) 3 0.5 1.5 2 2.5 5 10 15 vs(t) Ejemplo 1: Señal determinística y periódica v s C A cos w o . F ¥ < T p × t 1 2 < w ( ) para todo otro t 3 -1/2 1/2 Ejemplo 2: Señal determinística y aperiódica

(estacionarias o perpetuas: -< t < +) SEÑALES PERIÓDICAS (estacionarias o perpetuas: -< t < +) 3 V s t ( ) 1 2 10 . 0.03 0.02 0.01 mseg T = 17 mseg f = 60 Hz  = 377 rad/seg V(t) Ejemplo: la señal armónica simétrica V(t) = A cos(t + ) Ejemplo numérico: V(t) = 3 cos(377 t - 120º) Tensión de pico positiva: Vp+= 3V Tensión de pico negativa: Vp-= -3V Tensión pico – pico: Vpp = 6V Tensión media: Vm = 0V

Ejemplo: Encuentre el valor rms de la señal V(t) = 3 cos(377 t + 120º) mseg Al elevar al cuadrado una cosenusoide, se convierte en positiva su parte negativa, se redobla la frecuencia y se eleva al cuadrado su amplitud. El valor medio de la onda del ejemplo elevada al cuadrado es 4,5V. El valor eficaz es la raíz cuadrada de 4,5V: Vsrms= 2,12V. [ V (t)] 2 VALOR EFICAZ O ROOT MEAN SQUARE (rms): es la raíz del valor cuadrático medio de la señal El valor eficaz de una onda armónica es: V rms p 2 1 T t v ( ) d .

Selectividad del impulso: 1 + _ SEÑALES SINGULARES EL IMPULSO UNITARIO: Ejemplo: v t ( ) d t0 t v(t) Selectividad del impulso: ¥ t f ( ) d . + _

SEÑALES ALEATORIAS Son aquellas que varían en forma aleatoria con el tiempo, es decir, a cada instante asumen un valor de carácter casual, por lo tanto pueden describirse únicamente de manera probabilística. Entre las señales aleatorias más importante en las telecomunicaciones, se hallan el ruido, las señales de voz y las señales de video, entre otros.

Señal eléctrica de la voz humana, a la salida de un micrófono: Ejemplo 3: Señales aleatorias: 0.48 0.5 n s t ( ) 1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 0.25 Ruido térmico: n(t) Would you like to buy a fish? Señal eléctrica de la voz humana, a la salida de un micrófono:

SEÑALES ERGÓDICAS Las señales ergódicas, son aquellas para las cuales es posible intercambiar medias temporales con medias estadísticas (ejemplo: el ruido térmico) x 1 T t o + ( ) ó ô õ d × 2 Componente de c.c. Potencia (normalizada) de la componente de c.c Potencia (normalizada) total de la señal ergódica Potencia (normalizada) de la componente alterna Potencia (normalizada) total de la señal ergódica como suma de la potencia alterna más la potencia de c.c. m = x 2 m 2 El ruido es una señal gaussiana, estacionaria y ergódica En el caso del ruido  = 0 2 = Valor cuadrático medio o potencia (normalizada) de ruido x 2 2 2 s x - m 2 2 2 x s + m

SEÑALES DE ENERGÍA (normalizada) SE DEFINEN SEÑALES DE ENERGÍA (desarrollada en los terminales de un resistor de 1 ) LAS QUE TIENEN ENERGÍA FINITA, POR TENER DURACIÓN FINITA E t 1 2 g ( ) d Ejemplo: E 1 t 3 ( ) 2 d E = 18 J seg 0.5 -3 Volt g(t)

SEÑALES DE POTENCIA (normalizada) SON LAS SEÑALES CON ENERGÍA INFINITA, COMO POR EJEMPLO LAS SEÑALES PERIÓDICAS POTENCIA NORMALIZADA PROMEDIO DE UNA SEÑAL PERIÓDICA PERPETUA : NORMALIZADA: en cuanto es la desarrollada por la señal en los terminales de un resistor de 1  PROMEDIO: en cuanto se promedia a lo largo de un período de la onda En un resistor de 1 , una señal de tensión v(t) periódica desarrolla una potencia: P = V2rms P 1 T 2 t v ( ) d .