Señales y sistemas

Sinopsis del producto

Título: Señales y sistemas

Subtítulo: Ejercicios resueltos

ISBN 9786075763880

ISBN ebook: 9786075763897

Autores: Noé Torres Cruz; Blanca Tovar Corona; Iclia Villordo Jiménez

Edición 1ra

Año: 2024

Editorial: Alfaomega

Encuadernación: Rústica

Medida: 150x210 mm

Páginas:196

Lomo: 7 mm

Peso: 125 gr

Colores de interior: Uno

Idioma: español

Nivel: Universitario

Área: Ciencia y tecnología

Subárea: Eléctrica / Electrónica

El análisis de señales y sistemas es clave en el desarrollo de muchas áreas de la ingeniería (telecomunicaciones, procesamiento de información, control automático, electrónica y muchas más) y es el pilar de una gran cantidad de nuevas tecnologías.

Existe una larga tradición en la enseñanza de esta materia, sin embargo para muchos estudiantes de ingeniería es un reto entender las abstracciones involucradas y relacionarlas con las aplicaciones del mundo real. Por ello, y con base en años de experiencia docente, los autores han seleccionado estos ejercicios que permiten profundizar en conceptos esenciales del área, y presentan soluciones detalladas junto con el apoyo de abundante material gráfico.

Acerca de los autores III

Prefacio VII

 

CAPÍTULO I

SEÑALES Y SISTEMAS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO CONTINUO. EJERCICIOS RESUELTOS

 

Introducción 2

• Periodo de la suma de dos sinusoidales 3


• Periodo de la suma de dos sinusoidales con periodos irracionales 4


• Relaciones entre funciones sinusoidales utilizando las relaciones de Euler 5

1.4 Escalamiento y suma de señales 7

• Desplazamiento, reflexión e inversión de una señal 8


• Operaciones con una Señal exponencial 9


• Clasificación de señales y cálculo de energía de potencia 10


• Clasificación de una Señal sinusoidal 12


• Clasificación del producto de un escalón y una señal lineal 13


• Operaciones entre señales escalón y su representación gráfica 15

1.11 Operaciones entre señales escalón y su representación gráfica 17

1.12 Representación gráfica del producto entre señales no acotadas y un escalón 19

1.13 Desplazamiento y suma de señales rampa y escalón y su representación gráfica 19

1.14 Producto, suma, escalamiento y desplazamiento de señales 21

1.15 Escalamiento y desplazamiento de una señal arbitraria 25

1.16 Derivada de funciones discontinuas: función delta 26

1.17 Desplazamiento, escalamiento, suma y derivación de señales pulso 29

1.18 Operaciones con señales complejas 32

1.19 Clasificación de un sistema 35

1.20 Clasificación de un Sistema integrador 36

1.21 Clasificación de un sistema derivador 39

1.22 Convolución entre dos señales de duración finita 40

1.23 Salida de un sistema con respuesta al impulso de duración infinita 47

1.24 Convolución con funciones delta 50

1.25 Salida de un sistema con respuesta al impulso de duración finita 54

1.26 Convolución de dos señales de duración

infinita 58

1.27 Correlación entre una señal de duración finita

y una de duración infinita 61

1.28 Correlación entre dos señales de duración finita 63

1.29 Simetría de la correlación cruzada 68

1.30 Cálculo de autocorrelación 74

 

CAPÍTULO II

ANÁLISIS DE FOURIER EN EL TIEMPO CONTINUO

 

Introducción 80

2.1 Ortogonalidad entre señales 81

2.2 Ortogonalidad entre señales desfasadas cíclicamente 83

2.3 Cálculo de los coeficientes de la serie trigonométrica de Fourier 85

2.4 Cálculo de coeficientes de la serie trigonométrica de Fourier de una señal exponencial periódica 85

2.5 Cálculo de los coeficientes de la serie trigonométrica de Fourier de una señal pulso rectangular 86

2.6 Cálculo de los coeficientes de la serie trigonométrica de Fourier de una señal a partir de los coeficientes de otra señal 88

2.7 Serie exponencial de Fourier de una señal triangular

periódica 90

2.8 Serie exponencial de Fourier de una señal exponencial periódica 91

2.9 Transformada de Fourier de señales triangulares finitas 93

2.10 Transformada de Fourier de una suma de señales 95

2.11 Transformada de Fourier de la combinación de dos señales 96

2.12 Transformada de Fourier de una señal triangular periódica 97

2.13 Transformada de Fourier de una función coseno truncado 98

2.14 Cálculo de la salida de un sistema con respuesta en frecuencia triangular 99

2.15 Cálculo de la salida de un sistema en el dominio de la frecuencia utilizando las propiedades de la transformada de Laplace 101

2.16 Cálculo de la salida de un sistema RC de primer orden utilizando las propiedades de la transformada de Laplace 102

2.2.17 Cálculo de la transformada de Fourier de la señal de entrada y de salida de un sistema RC de primer orden 105

2.2.18 Cálculo de la transformada de Fourier de una señal finita usando propiedades 107

2.2.19 Cálculo de la transformada de Fourier de una señal Infinita usando propiedades 109

2.2.20 Cálculo de la transformada de Fourier de una señal no periódica usando propiedades 110

2.2.21 Cálculo de la transformada de Fourier de la función seno utilizando propiedades 113

2.2.22 Cálculo de la transformada de Fourier de una función coseno finito 114

2.2.23 Cálculo de transformada Inversa de Fourier de una señal con espectro de magnitud finito y espectro de fase infinito 117

2.2.24 Cálculo de la transformada inversa de Fourier usando propiedades 118

2.2.25 Cálculo de la transformada de Fourier de un filtro rechaza banda usando propiedades 120

2.2.26 Cálculo de la transformada inversa de Fourier de una señal con espectro de magnitud y espectro de fase finito 122

2.2.27 Cálculo de la densidad espectral de energía de un pulso rectangular 123

2.2.28 Cálculo de la densidad espectral de potencia de una señal sinusoidal 125

2.2.29 Cálculo de la energía de una señal mediante el teorema de Parceval 127

22..30 Cálculo de la salida de un filtro pasa bajas ideal con una señal de entrada sinusoidal 128

2 2.31 Cálculo de la señal y potencia de salida de un filtro pasa bajas ideal con una señal de entrada triangular periódica 130

 

CAPÍTULO III

ANÁLISIS DE LAPLACE

Introducción 136

3.1 Transformada de Laplace utilizando la definición 137

3.2 Propiedades de la Transformada de Laplace 138

3.3 Transformada de Laplace utilizando tablas de transformadas y propiedades (multiplicación y desplazamiento) 140

3.4 Transformada de Laplace usando propiedad de diferenciación 141

3.5 Transformada de Laplace utilizando tablas y propiedades (división y desplazamiento) 142

3.6 Transformada inversa de Laplace usando fracciones parciales 143

3.7 Transformada inversa de Laplace utilizando división larga 144

3.8 Transformada inversa de Laplace utilizando división larga y fracciones parciales 1 145

3.9 Transformada inversa de Laplace utilizando división larga y fracciones parciales 2 146

3.10 Transformada inversa de Laplace utilizando fracciones parciales 147

3.11 Transformada inversa de Laplace (TLI) utilizando fracciones parciales y propiedades de Laplace en un sistema de segundo orden 152

3.12 Transformada inversa de Laplace usando fracciones parciales y convolución en el tiempo, de un sistema de tercer Orden 154

3.13 Transformada inversa de Laplace usando propiedades 156

3.14 Transformada inversa de Laplace utilizando Propiedades 156

3.15 Análisis de región de convergencia con la transformada de Laplace 158

3.16 Transformada de Laplace de un pulso rectanfular 159

3.17 Estabilidad de los sistemas usando el diagrama de polos y ceros 160

3.18 Diagramas de Bode (magnitud y fase) 162

3.19 Polos, ceros y diagrama de Bode 166

3.20 Análisis de circuitos Usando la transformada de Laplace (respuesta al Impulso, respuesta en frecuencia, respuesta al escalón unitario) 167

3.21 Aplicaciones de la Transformada de Laplace en el análisis de circuitos eléctricos RC (función de transferencia, respuesta al impulso, respuesta al escalón unitario, polos y ceros, diagramas de Bode) 168

 

APÉNDICE 173

TABLAS DE FUNCIONES,

PARES DE TRANSFORMADAS Y PROPIEDADES

 

BIBLIOGRAFÍA 183

9786075763880

AA, VV