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LibreTexts Español

6.1: Señales Periódicas de Tiempo Continuo

  • Page ID
    86562
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    Introducción

    Este módulo describe el tipo de señales sobre las que actúa la serie de tiempo continuo de Fourier.

    Espacios Relevantes

    La Serie de Fourier de Tiempo Continuo mapea señales de longitud finita (o\(T\) -periódica), tiempo continuo en\(L^2\) longitud infinita, señales de frecuencia discreta en\(l^2\).

    Figura\(\PageIndex{1}\): Mapeo\(L^2([0, T))\) en el dominio del tiempo a\(l^2(\mathbb{Z})\) en el dominio de frecuencia.

    Señales Periódicas

    Cuando una función se repite exactamente después de algún periodo, o ciclo dado, decimos que es periódica. Una función periódica puede definirse matemáticamente como:

    \[ f(t)=f(t+m T) \forall m:(m \in \mathbb{Z}) \label{6.1} \]

    donde\(T>0\) representa el periodo fundamental de la señal, que es el valor positivo más pequeño de\(T\) para que la señal se repita. Debido a esto, es posible que también vea una señal denominada señal\(T\) -periódica. Se dice que cualquier función que satisfaga esta ecuación es periódica con el periodo T.

    Podemos pensar en funciones periódicas (con punto\(T\)) de dos maneras diferentes:

    1. como funciones en todos\(\mathbb{R}\)
      Figura\(\PageIndex{1}\): Función periódica de tiempo continuo sobre todo\(\mathbb{R}\) donde\(f(t_0) = f(t_0+T)\)
    2. o, podemos cortar toda la redundancia, y pensar en ellas como funciones en un intervalo\([0,T]\) (o, más generalmente,\([a,a+T]\)). Si sabemos que la señal es\(T\) -periódica entonces toda la información de la señal es capturada por el intervalo anterior.
    Figura\(\PageIndex{2}\): Eliminar la redundancia de la función period para que\(f(t)\) quede indefinida afuera\([0,T]\).

    Una función de TC aperiódica\(f(t)\), por otro lado, no se repite para ninguna\(T \in \mathbb{R}\); es decir, no existe\(T\) tal que la Ecuación\ ref {6.1} mantenga.

    Demostración

    Aquí hay un ejemplo que demuestra una señal sinusoidal periódica con varias frecuencias, amplitudes y retardos de fase:

    SinDrillDemo
    Figura\(\PageIndex{3}\): Interactuar (cuando esté en línea) con un CDF de Mathematica demostrando una Señal Sinusoidal Periódica con varias frecuencias, amplitudes y retardos de fase. Para descargar, haga clic derecho y guarde el archivo como .cdf.

    Para conocer el concepto completo detrás de la periodicidad, vea el video a continuación.

    Conferencia Khan sobre Señales Periódicas
    video
    de
    Khan Academy

    Conclusión

    Una señal periódica está completamente definida por sus valores en un periodo, como el intervalo\([0,T]\).


    This page titled 6.1: Señales Periódicas de Tiempo Continuo is shared under a CC BY license and was authored, remixed, and/or curated by Richard Baraniuk et al..