Tipos de Señales y sus Clasificaciones

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