Las señales se han representado mediante un gráfico que muestra la variación de la magnitud eléctrica (amplitud de la señal) en función del tiempo. este tipo de representación de las señales se denomina representación en el dominio del tiempo. Existe otro tipo de representación de las señales conocido como dominio de la frecuencia. En este caso, se representa la relación entre la amplitud de la señal y la frecuencia. en el siguiente gráfico se puede ver la representación en el dominio de la frecuencia de una señal sinusoidal. como se observa, en el dominio de la frecuencia se refleja solamente la amplitud máxima o de pico.
Una señal periódica compuesta se representa en la frecuencia como una serie de componentes discretos situadas en la frecuencia fundamental y en sus diferentes armónicos.
La representación de señales en el dominio de la frecuencia añade dos nuevos conceptos:
- Espectro: es la representación de una señal en el dominio de la frecuencia.
- Ancho de banda: es la anchura del espectro de una señal. o dicho de otra forma, la diferencia entre el componente más alto de frecuencia y el más bajo.
Gráfico del Ancho de Banda
La descomposición de una señal periódica en señales sinusoidales utilizando las series de Fourier es fundamental para representar señales periódicas en el dominio de la frecuencia. Para el conocimiento de las componentes de frecuencia de señales aperiódicas se utiliza otra herramienta matemática conocida como transformada de fourier. en este caso, el espectro de una señal aperiódica es continuo.
- Hay algunas relaciones interesantes entre el dominio del tiempo y el dominio de la frecuencia que conviene tener en cuenta:
- Los cambios rápidos de la amplitud de una señal en el dominio del tiempo dan lugar a componentes de frecuencia altos.
- Los cambios lentos de la amplitud de una señal en el dominio del tiempo dan lugar a componentes de frecuencia bajos.
- Si la amplitud de una señal no cambia nunca (señal continua), su frecuencia es cero.4si una señal cambia su valor de forma instantánea, su frecuencia es infinito.
Recordar! Si una señal compuesta es periódica, se descompone en una serie de señales con frecuencias discretas (espectro discreto). Si la señal compuesta es aperiódica, se descompone en una serie de señales con frecuencias continuas (espectro continuo)
Repaso!
Conceptos en el dominio Temporal
En función del tiempo, la señal electromagnética puede ser:
- Continua o Analógica: La intensidad de la señal varía suavemente en el tiempo; no hay saltos o discontinuidades.
- Discreta o Digital: la intensidad se mantiene constante durante determinado intervalo de tiempo, tras el cual la señal cambia a otro valor constante.
Las señales periódicas poseen un patrón que se repite a lo largo del tiempo:
- Ej. de periódica continua: onda sinusoidal
- Ej. de periódica discreta: onda cuadrada
Concepto del dominio de la Frecuencia
- Una señal electromagnética puede estar compuesta de muchas frecuencias.
- Cuando todos los componentes tienen frecuencias múltiplo de una dada, esta se denomina “Frecuncia Fundamental”
- El periodo de la señal suma de componentes es el periodo correspondiente a la frecuencia fundamental.
- La frecuencia siempre se mide en Hz.
- Una frecuencia de un (1) Hz corresponde a un (1) ciclo por segundo
f (hertz) = 1/T (1 segundo)
f=1/(1/6)
f= 1/0.16
f=6,25
Concepto de Espectro
- El Espectro de una señal es el conjunto de frecuencias que la constituyen.
Concepto de Ancho de Banda
- El Ancho de Banda absoluto de una señal es la anchura del espectro; frecuentemente es infinito: Si la mayor parte de la energía de la señal se concentra en una banda de frecuencias relativamente estrecha, se le denomina “Ancho de banda efectivo” o “Ancho de banda.
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