En primera instancia definamos ¿Qué es una señal?. Una señal es una forma limitada de comunicación. En esencia es una
notificación asíncrona enviada a un proceso para informarle un evento.
Las señales pueden describir una amplia variedad de fenómenos físicos.
Aunque las señales pueden representarse de muchas formas, en todos los casos la
información en una señal está contenida en un patrón de variaciones que
representa alguna forma determinada. Por ejemplo, en el circuito de la figura
1. los patrones que adopta la variación en el tiempo de los voltajes de la
fuente y del capacitor son ejemplos de señales.
Figura 1.
Las señales se
representan matemáticamente como funciones con una o más variables
independientes. Por lo general la variable independiente es el tiempo,
aunque de hecho no puede representar al tiempo en ciertas aplicaciones
específicas.
Existen dos tipos básicos
de señales: continuas y discretas. En el caso de las señales continuas la
variable independiente es continua, por lo que estas señales se definen para
una sucesión continua de valores de la variable independiente. Por otra parte,
las señales discretas sólo están definidas en tiempos discretos, por tanto la
variable independiente toma solamente un conjunto discreto de valores.
Para distinguir entre las
señales continuas y las discretas, se utiliza el símbolo t para denotar la variable independiente
continua y n para indicar la variable independiente
discreta. Siendo x(t) y x[n] , una señal continua y discreta
respectivamente.
La señal discreta x[n] está definida sólo para valores enteros de la
variable independiente.
Señal continua:
Señal discreta:
SEÑAL ANALÓGICA DE TIEMPO CONTINUO:
Figura 2.
Un ejemplo de una señal analógica
de tiempo continuo es el mecanismo vocal humano, el cual produce el habla
mediante la creación de fluctuaciones en la presión acústica. La figura 2. es
una ilustración del registro de una señal de voz obtenido mediante un micrófono
que detecta las variaciones de la presión acústica.
Esta señal representa las
variaciones de presión acústica como función del tiempo para las palabras
habladas “Should we chase”.
Dicha señal posee una
variable independiente continua, fue generada por ondas electromagnéticas
(sonido), varia su amplitud y periodo (representando un dato de información) en
función del tiempo.
SEÑAL ANALÓGICA DE TIEMPO DISCRETO:
Figura 3.
El proceso de muestreo consiste básicamente en producir una alternancia
entre los intervalos de presencia de señal y ausencia de la misma, como si se
“tomaran muestras” de la señal analógica.
A la entrada del dispositivo de muestreo, llamado “muestreador”, aparece
una señal (función del tiempo) analógica y a la salida resultará discretizada. Asimismo, la señal de salida que está discretizada, no será función del
tiempo continuo, sino precisamente función de los instantes discretos para los
cuales ha quedado definida, que se indican como nTs, donde n = 1,2,3,4,5... y Ts es el intervalo o periodo de muestreo.
SEÑAL DIGITAL DE TIEMPO CONTINUO:
Figura
4.
Las señales
digitales de tiempo continuo adquieren uno de dos valores a través del tiempo,
como se puede apreciar en la figura 4. su comportamiento se puede equiparar al de un
interruptor (o switch) que tiene uno de dos estados: encendido o apagado. Las
ventajas de este tipo de transmisión es, primero, su inmunidad a las
interferencias ya que al digitalizar una señal se elimina el “ruido” producido
por el medio ambiente, produciendo una señal más pura y de mayor resolución y,
segundo, que puede codificarse usando el sistema binario que se basa en los
dígitos 1(encendido) y 0 (apagado).
En este grupo también
se encuentran las compuertas lógicas tales como: AND, OR, XOR, XNOR, NOT, NOR, NAND, las cuales sólo adquieres valores
binarios.
SEÑAL DIGITAL DE TIEMPO DISCRETO:
Figura 5.
Gran parte de los equipos electrónicos trabajan con señales digitales en
tiempo discreto:
El ordenador.
El CD-ROM y
los equipos de música.
El teléfono y otros equipos de comunicaciones.
Si conectamos un instrumento de medida (osciloscopio, analizador
digital) a cualquiera de estos equipos nos mostraría señales eléctricas que
exclusivamente tienen dos niveles de tensión: 0 voltios y 5 voltios. Así, el
teclado intercambia con la CPU información digital exclusivamente en un tiempo
determinado t.
