Tipos de Señales y sus Clasificaciones
* Señales periódicas y aperiódicas
Una señal es periódica si
completa un patrón dentro de un marco de tiempo medible, denominado periodo, y
repite ese patrón en periodos idénticos subsecuentes. Cuando se completa un
patrón completo, se dice que se ha completado un ciclo.
El periodo se define como la cantidad de tiempo (expresado
en segundos) necesarios para completar un ciclo completo. La duración de un
periodo, puede ser diferente para cada señal, pero es constante para una
determinada señal periódica. Las señales reguladas por las funciones
trigonométricas son de este tipo. En cada instante de tiempo se puede
establecer el valor de la señal y su magnitud. Tales señales tienen tres
características básicas que son: Amplitud, Período y Fase.
Una señal aperiódica, o no periódica, cambia
constantemente sin exhibir ningún patrón o ciclo que se repita en el tiempo.
Sin embargo, se ha demostrado mediante una técnica denominada transformada de
Fourier, que cualquier señal aperiódica puede ser descompuesta en un número
infinito de señales periódicas.
Las señales aperiódicas pueden ser:
Estrictamente limitadas en el tiempo: Son aquellas
señales que por sí mismas tienen un nacimiento y un final. Por ejemplo, un
impulso eléctrico.
Asintóticamente limitadas en el tiempo: Son aquellas
que producto de ser racionales y como resultado de una división, en ciertos
puntos, tienden a infinito.
* Señales determinanticas y aleatorias
Una señal determinantica es una señal en la
cual cada valor esta fijo y puede ser determinado por una expresión matemática,
regla, o tabla. Los valores futuros de esta señal pueden ser calculados usando
sus valores anteriores teniendo una confianza completa en los resultados.
Una señal aleatoria, tiene mucha fluctuación
respecto a su comportamiento. Los valores futuros de una señal aleatoria no se
pueden predecir con exactitud, solo se pueden basar en los promedios de
conjuntos de señales con características similares. No se pueden representar
unívocamente por una función del tiempo. Cada una de las funciones que la
componen se llama realización o muestra.
* Señales de energía y de potencia
Una señal de energía es una señal en forma de pulso que
normalmente existe solo durante un intervalo finito de tiempo o, aun cuando se
encuentre presente por un lapso infinito, tiene, al menos, la mayor parte de su
energía concentrada en intervalo finito de tiempo. Para lo sistemas eléctricos
, una señal es una de tensión o una corriente. La potencia instantánea disipada
por una tensión e(t) es una resistencia R esP =½ e(t)½2/R
watts y para una corriente i(t)P =½i(t)½2 / R watts
En cada caso la potencia instantánea es proporcional al
cuadrado de la magnitud de la señal.Para una resistencia de un ohm, estas ecuaciones
toman la misma forma, por lo que esusual, en el análisis de señales, referirse
a la potencia instantánea asociada con una señaldad
f (t) comoP =½ f (t)½2 / R watts Aunque
puede parecer que las dimensiones no son correctas en la ecuación anterior,
laconvención implica multiplicar o dividir por una resistencia adecuada.De
acuerdo con esta convención, la energía disipada por la señal durante un
intervalo detiempo (t1,t2) est2E =½ f (t)½2 d t
joulest1
Una
señal se dice que es de potencia si P es finito, lo que implica que E es
infinito.
Ej. Unaseñal periódica.Se define como señal de energía aquella para
la cual la ecuación anterior es finita, auncuando el intervalo de tiempo sea
infinito; esto es, cuandoE =½ f (t)½2 d t < joules-Clasificación
de señales por su Energía y Potencia:
·
Energía finita: Ejemplo: pulso limitado en el tiempo
·
Energía infinita y potencia finita: Ejemplo: señales
periodicas.
·
Energía y potencia infinita.
* Señales analógicas y digitales
Una señal analógica es una
señal cuya forma de onda cambia continuamente en el tiempo. A medida que la onda cambia de un punto a otro incluye un número infinito de valores en su camino.
La señal de la figura 1.30 así lo muestra.Ejemplo: El velocímetro. La velocidad
de un auto varia gradualmente sobre un intervalo continuo de valores, la
velocidad del auto se puede variar entre valores de 0 y 100 Km./h
Señal Digital
La magnitud de voltaje que representa a la señal en el
tiempo puede tomar un valor de unconjunto finito y discreto de valores para un
instante determinado de tiempo. Las líneasverticales de la señal demuestran que
hay un salto repentino entre un valor y otro de laseñal; las regiones planas
altas y bajas indican que estos valores son fijos. En la figura 1.40se muestra una
señal digital. Figura 1.40. Señal digital
Ejemplo: Reloj Digital. La hora varia continuamente pero la
lectura del cronometro nocambia de la misma manera. Se desprecian los segundos
transcurridos desde un minutohasta que se alcanza el siguiente minuto
