Conversión Análoga - Digital

Documentos relacionados
Teoría de Sistemas y Señales

UNIVERSIDAD DE SEVILLA

Conceptos de Señales

Procesamiento Digital de Señal

SECO 2014-II. Félix Monasterio-Huelin y Álvaro Gutiérrez. 6 de marzo de Índice 33. Índice de Figuras. Índice de Tablas 34

FACULTAD DE INGENIERÍA - U.B.A Señales y Sistemas

IE TEC. Total de Puntos: 71 Puntos obtenidos: Porcentaje: Nota:

Filtros Activos. Filtros Pasivos

Conversión Análoga - Digital

Transmisión Digital Paso Banda

1. Modelos Orientados al Proceso. 1. Modelos Orientados al Proceso 1

El estudio teórico de la práctica se realiza en el problema PTC

Procesamiento de Señales Digitales

f s1 Para no entrar en ninguna banda prohibida, las nuevas especificaciones que tendremos en cuenta serán y. (+1p)

El estudio teórico de la práctica se realiza en el problema PTC

Filtros de Elementos Conmutados

PCM MODULACION ANALOGA CON PORTADORA DIGITAL

PARA MEJORAR CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO EN FILTROS BICUADRÁTICOS

Procesamiento Digital de Señales Octubre 2012

Medidas de Variación o Dispersión. Dra. Noemí L. Ruiz 2007 Derechos de Autor Reservados Revisada 2010

E s t r u c t u r a s

TEMA I DIAGRAMAS DE BLOQUES, FLUJOGRAMAS Y SUS OPERACIONES. Universidad de Oriente Núcleo de Anzoátegui Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas

CEFE CEFE CEFE CEFE CEFE CEFE

PROYECTO DE TEORIA DE MECANISMOS. Análisis cinemático y dinámico de un mecanismo plano articulado con un grado de libertad.

MEDIDAS DE DISPERSION

Propiedades de la Transformada de Laplace

Señales y Sistemas II

2. Arreglo experimental

CEFE CEFE CEFE CEFE CEFE CEFE

caracterización de componentes y equipos de radiofrecuencias para la industria de telecomunicaciones

CEFE CEFE CEFE CEFE CEFE CEFE

Lugar Geométrico de las Raíces

TEORÍA DE CIRCUITOS II 4 Año Ingeniería Electrónica F.R.T. U.T.N.

1. Análisis de Sistemas Realimentados

Análisis de Señales Digitales

La Matriz de Transición

Scientia Et Technica ISSN: Universidad Tecnológica de Pereira Colombia

ANÁLISIS DE FLUCTUACIONES SIN TENDENCIA CON ONDELETAS APLICADO A IMÁGENES PARA DETECTAR PROPIEDADES DE ESCALA EN SU TEXTURA

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

El núcleo y sus radiaciones Clase 15 Curso 2011 Página 1. Departamento de Física Fac. Ciencias Exactas - UNLP. Paridad

Función Longitud de Arco

Con el fin de alcanzar correctamente el anterior objetivo, esta obra se compone de seis capítulos que se describen a continuación :

Realizado por: Juan Manuel Bardallo González Miguel Ángel de Vega Alcántara

Capítulo 2. Principios del control directo del par (DTC)

TEMA 2: MODULACIONES LINEALES

ENERGÍA (I) CONCEPTOS FUNDAMENTALES

Conceptos de Señales

CAPÍTULO 2 RESPUESTA EN FRECUENCIA

LENTE CONVERGENTE 2: Imágenes en una lente convergente

Examen ordinario de Junio. Curso

y bola riel Mg UNIVERSIDAD NACIONAL DE QUILMES 4 de noviembre de 2002 Página 1 de 5

Tema 2. Redes de dos puertas: Cuadripolos

Fuente de Alimentación de Tensión

UNIVERSIDAD DEL AZUAY Facultad de Ciencia y Tecnología Escuela de Ingeniería Electrónica

PROBLEMA Nº1. Z 3 =80 Z 2 =20 Z 1 =40 O 2

1. Breves Apuntes de la Transformada de Laplace

UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS Facultad de Ciencias Básicas e Ingeniería Programa Ingeniería de Sistemas MATEMÁTICA DISCRETA

MATEMÁTICAS 3ºESO 10 de diciembre de Nombre:

ENERGÍAS Y COMBUSTIBLES PARA EL FUTURO

DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE VUELO DE SEÑALES ULTRASÓNICAS, CON RESOLUCIÓN SUPERIOR A UN PERIODO DE MUESTREO, POR ANÁLISIS DE FASE

Resolución de problemas de equilibrio

Ing. Jorge Enrique Montealegre

Seminario de Procesamiento Digital de Señales

ANÁLISIS DEL LUGAR GEOMÉTRICO DE LAS RAÍCES

QUÍMICA COMÚN NÚMEROS CUÁNTICOS Y CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

Análisis En El Dominio De La Frecuencia

Valores especiales de la función zeta

Grupo Señales, Sistemas y Comunicaciones Navales S2CN. TIC 191 PAI

Se comprime aire, inicialmente a 17ºC, en un proceso isentrópico a través de una razón de

respecto del eje de las x: 30º 45º a) 6.00 unidades y 90º b) 2.16 unidades y 80º x c) 2.65 unidades y 70º d) 2.37 unidades y 52º C r

1. PRESENTACIÓN ESTUDIO SOBRE LA SITUACIÓN DE LAS PERSONAS EN SITUACIÓN DE EXCLUSIÓN RESIDENCIAL GRAVE EN LA CAPV

EJERCICIOS DE TEORÍA DE CONTROL AUTOMÁTICO SISTEMAS CONTINUOS (II)

COLEGIO LA PROVIDENCIA

FÍSICA 2-1 er control de la 2ª evaluación Propiedades de las Ondas. 27 de Enero de 2010

REGULACIÓN AUTOMATICA (8)

Capítulo 6: Entropía.

INTRODUCCIÓN TIPOS DE CONSULTA UNIDAD 4. Consultas. Consulta de selección

Tecnologías de Comunicación de Datos

Física General 1 Proyecto PMME - Curso 2008 Instituto de Física Facultad de Ingeniería UdelaR

1. RANGO/SENSIBILIDAD DE LOS DIGITALIZADORES La siguiente tabla muestra las sensibilidades disponibles para el instrumento FBA ES-T :

DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA CARRERAS: BIOINGENIERÍA E INGENIERÍA ELECTRÓNICA GUÍA DE APRENDIZAJE Y AUTOEVALUACIÓN Nº 1

Automá ca. Ejercicios Capítulo2.DiagramasdeBloquesyFlujogramas

AUDIO DIGITAL. Diego Cabello Ferrer Dpto. Electrónica y Computación Universidad de Santiago de Compostela

TEST. Cinemática 129. a) 8 b) 1 / 2 c) 10 d) 1 e) 3. a) d) 2.- De las gráficas: b) e) N.A.

Hidrodinámica. Elaborado por: Ing. Enriqueta Del Ángel Hernández. Noviembre, 2014

. (3.6) 20r log j 20 log j / p log j / p Obtener la expresión del ángulo de fase :

CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR

Capítulo 4. R a. R b -15 V R 3 R P R 4. v Z. Palabras clave: termopar tipo T, compensación de la unión de referencia, termómetro, AD590.

1. QUIZ 3. MAYO 06 UCAB

s s El radio de curvatura se calcula con la ecuación fundamental de los espejos esféricos.

4. CONVERSIÓN ANALÓGICA- DIGITAL DE SEÑALES

Práctica 6.2: Circuito hidráulico para cilindro de grúa

F. de C. E. F. y N. de la U.N.C. Teoría de las Comunicaciones Departamento de Electrónica GUIA Nº 4

s 4 1,65 8 f 4 = +20 cm = 50,8 cm 1,65 1,00 1,00 8 f = 20 cm = 30,8 cm 1,65 1,00

Capítulo VI FRICCIÓN. s (max) f en el instante que el movimiento del cuerpo es inminente. En esa 6.1 INTRODUCCIÓN 6.2 FRICCIÓN ESTÁTICA

Lupa. [b] Vamos a suponer que el objeto se encuentra a 18 cm de la lupa (véase la ilustración anterior).

Título de la ponencia: PARA QUÉ SE LEE EN LAS UNIVERSIDADES DE COLOMBIA? 1

CIRCULAR Nº 2 (Aclaratoria)

DISEÑO ECONÓMICO DE CARTAS DE CONTROL X ASUMIENDO DISTRIBUCIÓN GAMMA

Revista Ocupación Humana. Guía para Autores

Transcripción:

Converión Análoga - Digital ELO 313 Proceamiento Digital de Señale con Aplicacione Primer emetre - 2012 Matía Zañartu, Ph.D. Departamento de Electrónica Univeridad Técnica Federico Santa María

Converión de Señale Converión Análoga/Digital

Converión Análoga/Digital 3 Tre etapa fundamentale: Muetreo Señal en tiempo continuo a tiempo dicreto xa ( t) xa ( nt ) x[ n] con T = tiempo de muetreo Cuantización Dicretización de amplitud, i.e. x[ n] xq[ n] Codificación Señal en tiempo y amplitud dicreta a ecuencia digital x q [ n] 01010011

Converión Análoga/Digital Muetreo Cuantización y aproximación báica

Recontrucción de una eñal muetreada 5 1 0.5 0-0.5-1 0 20 40 60 80 100 Obervacione y pregunta: E la poible aociar múltiple eñale a una eñal muetreada Qué hace el comando plot de MATLAB? El teorema del muetreo etablece un método de recontrucción PERFECTA Cómo e eto poible?

Recontrucción de una eñal muetreada 6 Recontrucción uando el método ZH (zero hold) Recontrucción uando eñale inc

Muetreo de una eñal análoga 7 Interpretacione del muetreo Interrupcione: T e el tiempo de muetreo (t) Modulación de un tren de pulo: (t) e la eñal moduladora (un tren de impulo ideal) x a (t) x x (t) x (t)=x a (t)(t) Reultado: x a (t) -3T-2T-T 0 T 2T 3T 4T t (t) OBS: La eñal reultante en eta etapa e aun en tiempo continuo Cuál e la CTFT de x (t)? E eta implementación factible?

Muetreo de una eñal análoga 8 Modulación en frecuencia x t x a n t t x a comb t T [ x a t nt t ] CTFT X f X t * S f 1 T F a k rep F X a [ X a f k f ] 1 T X a f -f N f N X f F >2f N 3F -2F F -f N f N F 2F 3F

Muetreo de una eñal análoga 9 Modulación en frecuencia (Lo mimo en otra palabra) x t x a t t ( t) t nt n rep [ t ] T X CTFT f X a f S f S f F f kf F k combf [1] t t t x x CTFT a X f X F a ( f ) Fcomb rep [ X f ] F a F [1]

Muetreo de una eñal análoga 10 Muetreo y modulación: Primera corrección E neceario dicretizar la eñal para paar de tiempo continuo a tiempo dicreto (t) x (t) Dicretizador x a (t) x[n]=x a (nt ) x temporal x a (t) (t) x[n] -3T-2T-T 0 T 2T 3T 4T t -3-2 -1 0 1 2 3 4 n

Muetreo de una eñal análoga 11 Muetreo y modulación: Segunda corrección E neceario integrar obre un periodo de tiempo en la práctica (no exiten lo impulo intantáneo en tiempo continuo) Se debe corregir (amplificar) el efecto de integrar en el tiempo

Muetreo y modulación con implementación factible

Muetreo y modulación con implementación factible

Muetreo y modulación con muetreo ideal

Teorema del Muetreo 15 Teorema del Muetreo Nombre: Nyquit, Shannon, Nyquit Shannon Kotelnikov, Whittaker Shannon Kotelnikov, Whittaker Nyquit Kotelnikov Shannon Define la frecuencia de muetreo que permite recontrucción ideal Requiere conocer el contenido de frecuencia (epectro) de la eñal análoga, en particular: f max Condición que etablece: F 2 f max El cao límite donde F 2 f max e conoce como el límite de Nyquit do muetra para el período aociado a f max puede coincidir con cero, por lo que e má eguro F 2 f max

Teorema del Muetreo 16 Teorema del Muetreo (Formal) Si la frecuencia má alta f max contenida en una eñal análoga x a (t) y la frecuencia de muetreo F 2f max = 2B entonce la eñal puede er recontruida perfectamente uando una función de interpolación g(t) dada por g x a t inc(2bt) t in(2bt) 2Bt x n a n F g t n F, de modo que, y donde x a n F x a nt x[n] on la muetra de x a (t)

Teorema del Muetreo 17 Teorema del Muetreo La función inc tiene un interé má teórico que práctico La función inc en frecuencia e el paabajo ideal (rectwin) Otro filtro paabajo reultan má práctico Rango de frecuencia digital: En Radiane: [-π, π] [0, 2π] En Hz: [-F/2, F/2] [0, F] En frecuencia normalizada: [-1/2, 1/2] [0, 1] E el teorema del muetreo el fin de eta hitoria? NO Tema de invetigación: Errore de cuantización, método de interpolación, eficiencia, overampling

Aliaing en frecuencia 18 Aliaing Ditorión en la compoición epectral de una eñal (por ende en la eñal) producto de un muetreo inadecuado Señal muetreada e periódica en 2π Si el ancho de banda no queda entre 0 y π Superpoición de componente con otro periodo Qué paa cuando una eñal inuoidal e ve afectada por aliaing? Siempre e neceita un filtro anti-aliaing (paabajo) que permita aegurar que e cumple al meno el límite de Nyquit Se puede realmente aegurar que e cumple el límite? Qué criterio de dieño debiee tener ete filtro? No todo lo DAQ cuentan con ete filtro, el cual e generalmente análogo. E poible hacer un filtro anti-aliaing digital?

Aliaing en frecuencia Sin aliaing Con aliaing Ditorión temporal por aliaing en frecuencia

Aliaing en frecuencia para tono puro Con aliaing Ditorión temporal por aliaing en frecuencia

Converión de Señale Muetreo de eñale dicreta

Downampling v. Decimation 22 Downampling Operación ujeta a aliaing Operación que puede generar pérdida de alta frecuencia Al agregar un filtro anti-aliaing (paa-bajo) ANTES de realizar la operación de downampling, e elimina la ditorión por aliaing Decimation: Comando de MATLAB: downample & decimate

Downample v. Decimation Epectro Original Filtro paa-bajo Epectro Filtrado El filtro debe aegurar que ólo exita eñal en ± π/d

Downample v. Decimation En ete cao downampling producirá perdida de alta frecuencia incluo con un filtro anti-aliaing El filtro paa-bajo ólo previene el aliaing Si e aplica upampling en ete cao, e recupera la eñal original?

Upampling v. Interpolación 25 Upampling Operación que ecala todo el epectro (incluida la replica) Operación que puede generar nueva alta frecuencia: De dónde vienen? Al agregar un filtro paa-bajo (anti-aliaing) DESPUES de realizar la operación de upampling, e eliminan la nueva frecuencia alta Interpolación: Comando de MATLAB: upample & interp

Upample v. Interpolación Epectro Original Epectro luego de la operación upample La componente periódica en 2π también e ecalan con la operación upample y quedan en 2π/D

Upample v. Interpolación Epectro depué upampling Filtro paabajo Epectro depué de una operación de interpolación

Muetreo de una eñal dicreta 28 Problema Si tengo una eñal muetreada a f=8000 Hz, cómo la puedo convertir a una con f=11025? Reampling Equivalente a la operacione decimation /interpolate, pero donde D e una fracción (p/q) y no neceariamente un entero Para lograr cambio de f (o cambio de largo) e utiliza: 1. Aplicar upampling por un factor p 2. Filtrar con un filtro paa-bajo la eñal de 1 decimation/interpolation 3. Downampling la eñal de 2 por un factor q Comando de MATLAB: reample

Aplicacione 29 Muetreo de eñale dicreta Operacione downampling/decimation y upampling/interpolación tienen gran aplicación en DSP Cao típico: FFT, compreión de audio e imágene, refinamiento progreivo de audio e imágene FFT: Calcula epectro luego de repetida operacione downampling Compreión de audio e imágene: Meno enibilidad en alta frecuencia meno reolución e requerida en ea banda Refinamiento progreivo: Tranmitir eñal depué del downampling primero y agregar componente de alta frecuencia progreivamente