Señales de Energía y de Potencia

Si la señal x( t ) representa el voltaje a través de una resistencia R, la corriente que

circula por la misma sería: i( t ) = x( t ) / R. La potencia instantánea de la señal sería:

R i2( t ) = x2( t ) / R.

La energía disipada durante un intervalo de tiempo dt: x2 ( t ) / R dt.

En general, no sabemos si x( t ) es una señal de corriente o de voltaje, y con el propósito

de normalizar la potencia, tomamos un valor para R de 1 ohm, con lo que la potencia

asociada con la señal x( t ) es x2 ( t ).

De acuerdo a esto podemos definir:

La Energía de la señal sobre un intervalo de tiempo de longitud 2L:

La Energía Total de la señal en el rango t desde -infinito hasta infinito:

La Potencia Promedio:

Sí una señal x( t ) tiene Energía Total ( E ) finita y mayor que cero, se clasifica como una

Señal de Energía. Estas señales tienen, además, una Potencia Promedio igual a cero.

Sí la señal x( t ) tiene Potencia Promedio ( P ) finita y mayor que cero, se clasifica como

una Señal de Potencia.

Las señales periódicas, que existen para todos los valores de t, tienen energía infinita,

pero en muchos casos tienen una Potencia Promedio finita, lo que las convierte en

Señales de Potencia.

Las señales limitadas en tiempo, es decir de duración finita, son Señales de Energía.

Ejemplo Señal de Potencia:

Ejemplo Señal de Energía:

Ruido de color

Aunque el ruido es una señal aleatoria, puede tener características y propiedades

estadísticas. Densidad espectral, Potencia (física) y distribución en el espectro de

frecuencia, es una de esas propiedades, que pueden ser utilizadas para distinguir los

diferentes tipos de ruido. Esta clasificación por densidad espectral se da la terminología,

con el nombre de diferentes tipos diferentes colores, y es común en diferentes disciplinas,

donde el ruido es un factor importante (como en acústica, ingeniería eléctrica, Y física).

Dependiendo de la forma concreta que tenga su densidad espectral de potencia (PSD,

Power Spectral Density), se definen varios "colores" para el ruido.

Ruido blanco

Su PSD es constante, i.e, su gráfica es plana. La señal contiene todas las frecuencias y

todas ellas tienen la misma potencia. Por ejemplo: la potencia que contiene la señal en la

banda 40Hz-60Hz es igual a la potencia contenida en la banda 4800Hz - 4820Hz. Como

la PSD es constante, la señal no está limitada en banda y su potencia es -teóricamente-

infinita. En la práctica, se considera que una señal es blanca si su PSD es constante en la

banda de frecuencia de interés en la aplicación. Una señal cuyo espectro no sea plano se

dice que está coloreada (auto correlacionada).

Ruido rosa

Su PSD es directamente proporcional a o dicho de otro modo, su PSD decae 3dB por

octava a medida que subimos en frecuencia. Se usa mucho como señal de prueba en

mediciones acústicas. El espectro del ruido rosa es semejante al espectro medio

acumulado de la música sinfónica o de instrumentos armónicos como el piano o el

órgano.

Ruido marrón

Su PSD es directamente proporcional a o dicho de otra forma decae 6dB por octava a

medida que subimos en frecuencia. El nombre "marrón" viene del inglés "brown", y este

no tiene nada que ver con que su espectro se parezca al del color marrón sino con el

científico Robert Brown, que estudio el movimiento browniano. Este tipo de ruido puede

ser generado por un algoritmo que simule dicho movimiento.

Ruido azul

Su PSD es directamente proporcional a F o dicho de otra forma se incrementa 3dB por

octava a medida que subimos en frecuencia. En Informática gráfica, el término "ruido azul"

se usa a veces para describir ruido con muy poca potencia en baja frecuencia y con PSD

creciente y suave. Este tipo de ruido se usa entonces en técnicas de dithering (Mitchell,

1987).

Ruido violeta

Su PSD es directamente proporcional a F2

Ruido gris

Su PSD es la curva de ponderación sofométrica. Esta curva corresponde a la potencia

física que debería tener cada frecuencia para que todas fuesen percibidas con la misma

intensidad aparente (mismo volumen) por el oído humano. Por ejemplo, si tenemos dos

tonos (dos ondas acústicas) de la misma potencia, pero uno de 220Hz y otro de 2200Hz,

el segundo será mucho más "hiriente" para el oído, se percibirá con una intensidad

aparente mucho mayor.

Desde el punto de vista auditivo, el ruido gris es el auténtico ruido blanco, puesto que

todas sus frecuencias son percibidas por el oído con la misma intensidad aparente.

http://es.wikipedia.org/wiki/Ruido_de_color