PRÁCTICA 3 ANÁLISIS DE SEÑALES DETERMINÍSTICAS BÁSICAS

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

SISTEMAS DE COMUNICACIONES ELECTRÓNICAS

HERNANDEZ MOGICA IRVING GEOVANNI

PRÁCTICA 3

ANÁLISIS DE SEÑALES DETERMINÍSTICAS BÁSICAS

PROFESOR LABORATORIO

M.I. EDGAR SENOBIO MOZO RAMOS

GRUPO LABORATORIO: 07

PROFESOR TEORÍA

M.I. JUAN FERNANDO SOLÓRZANO PALOMARES

GRUPO TEORIA: 02

SEMESTRE 2023-1

FECHA DE ENTREGA: 21/ SEPTIEMBRE/ 2022

Resumen

En esta práctica se muestran resultados del análisis a señales determinísticas básicas, para demostrar experimentalmente las investigaciones previas realizadas respecto a la serie de Fourier para señales con simetrías  simples triangulares y cuadradas determinísticas, por otro lado se comprueba la teoría de Parseval.

Introducción

La práctica cuenta con experimentos cuya finalidad es comprobar el comportamiento de una señal determinística definida como una señal estacionaria cuyo comportamiento frecuencial es relativamente constante a lo largo de un periodo de tiempo establecido, por lo tanto podemos conocer sus valores para cualquier valor del tiempo o espacio, generalmente este tipo de señales puede representarse mediante la función f(t) = 2 sen (40 t e-t) u(t) [1] .

Al cual le podemos aplicar un análisis de Fourier y obtener su comportamiento en señales cuadradas y triangulares,

Por otro lado con las actividades finales de esta práctica se comprueba el Teorema de Parseval aplicado a la demostración de la Transformada de Fourier afirmando que es unitaria, dado que la suma del cuadrado de una función es igual a la suma del cuadrado de su transformada.  [2]

Objetivo

1.- Reafirmará los conocimientos en el manejo del equipo de laboratorio

2.- Conocerá los espectros de las señales determinísticas más comunes

3.- Aplicará el Teorema de Parseval

Desarrollo

En principio se realizaron las conexiones ya hechas previamente en las prácticas anteriores, llevando a cabo una conexión del generador de señales al multímetro, osciloscopio y analizador de espectros mediante tres cables doble banana con terminal BNC. Posteriormente se agregó un ajuste de impedancia al generador de señales el cual nos permitió trabajar con los valores que requería el manual de prácticas, como actividad inicial se ajustó una señal triangular con un Vpico de 10 V y 1KHz de frecuencia con la finalidad de observar el analizador de espectros con ajuste de frecuencia en 12.5 KHz, del cual tomamos los datos del Vp que nos arrojaba, para tener un acceso e identificar el tipo del voltaje que expresaba el analizador de espectros fue necesario acceder al menú (presionado means + Units + Vp ), se tomaron los cálculos que se muestran en la tabla 1  calculando el VRMS que solicitaba la práctica y como comprobación mediante el analizador accediendo nuevamente al menú corroboramos dichos valores.

Tabla 1. Análisis con simetría impar de una señal triangular (frecuencia, Vpico y VRMS ) mediante analizador de espectros.

Como parte complementaria de esta actividad para obtener los valores VRMS se tuvo en cuenta un primer cálculo referente a algunos hechos en la práctica 1 del valor RMS para una señal tipo triangular al cual correspondía a  VRMS = Vp/√3 sin embargo los cálculos no fueron los obtenidos en el analizador; la situación es un tema teórico que expresa que la Serie de Fourier para señales, donde una señal cuadrada o triangular son consideradas como la suma de señales sinusoidales por lo tanto la expresión correcta fue la siguiente: VRMS = Vp/√2 .

Después de las observaciones correspondientes en cada caso se completó la tabla 2 para corroborar si los datos obtenidos en la práctica eran los mismos que los teóricos ya investigados, finalizando con una comparación de espectros.

Tabla 2. Comparación de VRMS (Experimental) contra Vp (Teórico) para una señal triangular

Porcentaje de error promedio para todos los datos : 0.275 % de error experimental

Figura 1. Comparación de espectros, teórico y experimental

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En la siguiente actividad se realizó una configuración en el generador de señales ajustando a una señal cuadrada de Vpico de 10 V a una frecuencia de 1KHz, observando el analizador de señales se verificaron lo valores obtenidos teóricamente para una simetría impar de una señal cuadrada y se realizó la comparación  de espectros.

Tabla 3. Voltajes RMS y Vpico para una simetría impar de una señal cuadrada

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