Procesamiento digitales de señales

Instituto Tecnol´gico de Costa Rica o Escuela de Ingenier´ Electr´nica ıa o

Notas de clase

Procesamiento Digital de Se˜ ales n

Dr. Jos´ Pablo Alvarado Moya e

Borrador de 20 de abril de 2006

Prefacio
Estas notas de clase pretenden ofrecer al estudiante una gu´ para el curso “Procesamiento ıa Digital de Se˜ales”. No deben considerarse bajo ninguna circunstancia como fuente de ninformaci´n unica. En cada cap´ o ´ ıtulo se hace referencia a fuentes bibliogr´ficas adicionales a que el estudiante deber´ revisar por su cuenta, con ejercicios adicionales y mayor detalle a en su presentaci´n. o El concepto del curso se ha orientado en las sugerencias de los autores John G. Proakis y Dimitris G. Manolakis [13] para un programa semestral de curso de pregrado, con algunas adicionesy principalmente res´menes de la materia considerados necesarios. M´s detalles u a de los temas tratados aqu´ se podr´n entonces encontrar del cap´ ı a ıtulo 1 al cap´ ıtulo 8 del mencionado libro de texto. Las presentes notas de clase son para uso exclusivo del curso “Procesamiento Digital de Se˜ales” de la Escuela de Ingenier´ Electr´nica del Instituto Tecnol´gico de Costa Rica. n ıa o o

Dr.Jos´ Pablo Alvarado Moya e Cartago, 20 de abril de 2006

Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de este documento pueden reproducirse, registrarse o transmitirse en ninguna forma ni por ning´n medio sin permiso u previo del autor. c 2005-2006 P. Alvarado Escuela de Electr´nica Instituto Tecnol´gico de Costa Rica o o

´ Indice general
´ Indice de tablas ´ Indice de ejemplosRevisar Lista de s´ ımbolos y abreviaciones 1 Introducci´n o 1.1 Se˜ales y sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n 1.1.1 Se˜ales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n 1.1.2 Sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.3 Elementos de un sistema de procesamiento de se˜ales n 1.1.4 Ventajas del procesamiento digital sobre el anal´gico o 1.1.5Aplicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Frecuencia en se˜ales continuas y discretas . . . . . . . . . . n 1.2.1 Se˜al sinusoidal continua . . . . . . . . . . . . . . . . n 1.2.2 Se˜al sinusoidal discreta . . . . . . . . . . . . . . . . n 1.2.3 Exponenciales complejos relacionados arm´nicamente o 1.3 Conversiones anal´gica/digital y digital/anal´gica . . . . . . o o 1.3.1 Muestreode se˜ales anal´gicas . . . . . . . . . . . . . n o 1.3.2 Cuantificaci´n de se˜ales de amplitud continua . . . . o n 1.3.3 Codificaci´n de los valores cuantificados . . . . . . . o 1.3.4 Conversi´n Digital/Anal´gica . . . . . . . . . . . . . o o 1.4 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii ix xi xiii 1 1 1 3 4 5 6 10 10 12 16 17 18 20 22 23 24 27 27 29 32 34

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2 Se˜ ales y Sistemas de Variable Discreta n 2.1 Se˜ales de variable discreta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n 2.1.1Se˜ales elementales de variable discreta . . . . . . . . . . . n 2.1.2 Manipulaciones elementales de se˜ales de variable discreta n 2.1.3 Clasificaci´n de se˜ales de variable discreta . . . . . . . . . o n i

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´ Indice general

2.2

2.3

2.4

2.5 2.6

2.7

Sistemas en tiempo discreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.2.1 Descripci´n entrada-salida de sistemas . . . . . . . . . . . . . . . o 2.2.2 Diagramas de bloques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3 Clasificaci´n de los sistemas discretos . . . . . . . . . . . . . . . . o 2.2.4 Interconexi´n de sistemas discretos . . . . . . . . . . . . . . . . . o An´lisis de sistemas discretos lineales e invariantes en el tiempo . . . . . a 2.3.1...