Sistemas y Señales

SISTEMAS

· Enfoque sistémico: Aplicación de la teoría general de los sistemas en cualquier disciplina.

· Sistema: Colección de uno o más dispositivos, procesos o algoritmos que operan sobre una señal de entrada X para reproducir una señal de salida Y.

· Características de un sistema:

· Interrelación de sus componentes.

· Ordenados en una jerarquía.

· Las partes no son iguales al todo.

· Límites artificiales.

· Abiertos o cerrados.

· Tienen entradas, procesos, salidas y ciclos de retroalimentación.

· Fuerzas dentro son contrarias para mantener el equilibrio.

· Tipos de sistemas:

· De tiempo continuo o Analógico: Entrada y salida continuas en el tiempo.

· De tiempo discreto o Digital: Entrada y salida no son continuas en el tiempo.

· Dinámico: Depende del tiempo.

· Estático: No depende del tiempo.

· Ejemplos: Circuito eléctrico, comunicaciones, corazón humano, refinería de petróleo, manufactura.

· Modelo matemático: Colección de ecuaciones que describe las relaciones entre las señales que hay en el sistema. Son útiles para diseñar nuevos sistemas con características deseables de operación.

· Clasificación de los sistemas:

· Sin memoria: La salida para cada valor de la variable independiente en un tiempo dado depende solo de la entrada en ese tiempo.

· Causal o en tiempo real: La salida no depende de valores futuros de entrada.

· Invariante: No cambia su estructura con respecto al tiempo, un desplazamiento en la señal de entrada produce un desplazamiento en la señal de salida sin afectar el perfil de ésta.

· Variante: La señal de salida depende de los cambios en la estructura del sistema,

· Lineales (Características):

· Si el sistema se excita K veces, la salida es K veces la respuesta original

· Si el sistema se excita con la suma de dos funciones, la respuesta es la suma de las respuestas individuales (Superposición).

· Si la excitación se traslada en el tiempo, la respuesta se traslada en la misma cantidad.

SEÑALES

· Señal: Cualquier medio capaz de transmitir información (radio, electricidad, infrarrojo, sonido, luz). Es una función con valor real o escalar de la variable del tiempo t (para cada valor real de t, el valor de la señal es un valor real).

· Tipos de señales:

· Analógica: Contiene valores finitos para cada instante del tiempo.

· Digital: Contiene valores discretos para ciertos instantes del tiempo.

· Caótica: Posee valores aleatorios para cada instante del tiempo

· Ejemplos: Voltaje, corriente eléctrica, audio, voz, posición o velocidad, fuerzas, electrocardiogramas y electroencefalogramas, flujo de líquido o gas.

· Análisis de señales: Descomposición de una señal en sus partes fundamentales.

· Síntesis de señales: Recomposición de una señal a partir de sus partes fundamentales.

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