muestreo, cuantificacion y codificacion
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MuestreoCuantificación
Codificación
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SISTEMAS DE MUESTREO
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Muestreo de señal
Transformación de una señal contínua en
el tiempo en una sucesión contínua de devalores en instantes discretos (Serie
temporal.Contínua en amplitud/discreta en el tiempo
Muestreo natural
Muestreo ideal uniforme
Muestreo pasabanda
Muestreo repetitivo secuencial
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MUESTREO DE SEÑAL
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Muestreo natural
Señal muestreadora: impulsos equiespaciados
en el tiempo y de amplitud unidad.
La señal muestreada debe conservar suficiente
información como para poder recuperar la señaloriginal
El teorema del muestreo establece la relaciónque debe haber entre la frecuencia de la señalde muestreo y la de la señal muestreada
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Señal muestreadoraSeñal muestreada
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Señal muestreada
Producto de la señal por la muestreadora
El espectro de la señal de entrada se conservaen la muestreada
Si no hay solapamiento, con un filtro pasa bajopuede recuperarse la señal original
No hay solapamiento si T<1/2f M
Cuanto mayor sea la frecuencia de muestreocon respecto a la de la señal mas separadas
estarán las bandas de frecuencia de la señalmuestreada. Filtro más sencillo.
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Espectro de la muestreadora
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Aliasing en las películas
Porque se mueven
hacia atrás las
ruedas
cuando un vehículo
acelera.
EFECTOS DE
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EFECTOS DESOLAPAMIENTO
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EFECTOS DE SOLAPAMIENTO
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FILTRADO PREVIO
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Muestreo ideal uniforme
Muestreo instantáneo (duracion del impulso de
muestreo nula) Teorema de Sahnnon: Si T=1/2f M (frecuencia de
Nyquist) la señal se puede reconstruir porinterpolación a partir de sus muestrasinstantáneas desde -infinito a +infinito
En la práctica se muestrea a una frecuencia 10veces este límite y se reconstruye con un
conjunto finito de muestras.
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Señales pasabanda
Señales moduladas en amplitud con portadora
de mayor frecuencia que la señal de interés. La señal se puede reconstruir a partir de sus
componentes en fase y cuadratura muestreadasa una frecuencia que depende del ancho debanda de la señal no de la portadora.
Se trata de obtener las muestras sincronizadascon la portadora T=k(1/2f c)
CAD lento, pero S&H rápido Alternativa a la demodulacion síncrona
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Muestreo repetitivo secuencial
Señales repetitivas
Muestras en periodos sucesivos
Sincronismo+temporización
Determinación previa del período de laseñal
Cad lento, S&H rápido
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Toma de muestras
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Cuantificación
Discretización de la amplitud
Realizada por el convertidor A/D
Realizada por los codificadores digitales
Cuantificación uniforme
Cuantificación no uniforme
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Cuantificación uniforme
Margen de entrada (M): Diferencia entre el
mayor y menor valor aceptados a la entrada Intervalo de cuantificación (q): diferencia entre
el mayor y menor valor de la entrada a los quese les asigna el mismo estado de salida.
Resolución (n): Número de estados de salida del
cuantificador N=2n (n bits).
Uniforme: q=M/2n
RESOLUCION Y RANGO
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RESOLUCION Y RANGODINÁMICO
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CURVA DE TRANSFERENCIA
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Error de cuantificación
Error en la reconstrucción de la señal
Diente de sierra de amplitud q
Error máximo q/2
Interpretación como un ruido adicionaldenominado ruido de cuantificaciónvalor medio = 0
variancia = q2/12
valor eficaz =q/√ 12
Relación señal-ruido S/N (dB) mejora 6dB porcada bit adicional
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Spectro para obtener la
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Spectro para obtener larelación S/N del convertidor
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NUMERO EFECTIVO DE BITS
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EJEMPLO
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Cuantificación no uniforme
Error relativo grande para las entradas
pequeñas
Mantener constante S/N en un margen
amplio Variar el intervalo de cuantificación
proporcional a la entrada Compresor+Cuantificador uniforme
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