Adquisición y Procesamiento de Señales

[pic 1]UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VICTORIA.      [pic 2]

Carrera:

Ingeniería en Mecatrónica.

Asignatura:

 Adquisición y Procesamiento de Señales.

Reporte 1.0

Discretización de sinusoide de 4 Hz.

Catedrático:

DR. Yahir Hernández Mier.

Alumno: Jesus Dario Chirinos Hernandez

Periodo: septiembre-Diciembre.

Introducción:

El procesamiento de señales es la disciplina que se encarga de desarrollar, estudiar, analizar y clasificar las señales. Surge a partir de los resultados de la teoría de la información, la matemática aplicada y la estadística. Una señal, es el flujo de información que proviene de una fuente, transformada a señales eléctricas a través de transductores.

Una señalse define como cualquier magnitud física que varía con el tiempo, el espacio o cualquier otra variable o variables independientes. Matemáticamente, describimos una señal como una función de una o más variables independientes. Por ejemplo, las funciones

 s1(t)= 5t

 s2(t)= 20t2

La discretización de una señal es el paso previo a su digitalización, proceso que agrega una determinada codificación a la señal muestreada, se van tomando muestras en cada una y se determina el periodo de tiempo.

X[ n] =Xc(t)|t=nT

Desarrollo:

Se realizó la practica en el software de cálculos numéricos scilab para observar la discretizacion de una señal sinusoidal de 4 Hz a una frecuencia de 40 muestras por segundo.

A continuación se muestra una señal continua o analógica en el tiempo de 4 Hz, se dice que es de 4Hz ya que la señal realiza 4 ciclos (se repite) en un segundo.

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Figura 1: Sinusoide de 4 Hz

Después se procedió a tomar las 40 muestras en el tiempo en el que está realzándose la sinusoide, en un tiempo de un segundo se tomaron 40 muestras a dicha señal.

En un ciclo en la señal sinusoidal se tomaron 10 muestras, como se puede observar a continuación.

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Figura 2: Muestras.

Por último se juntaron las dos señales tanto la discreta como la continua, para poder observar más detalladamente la toma de las muestras en el tiempo de un segundo, , en el cual la sinusoide realiza 4 ciclos y que en cada ciclo se lleva 10 muestras y cada ciclo le toma 0.25 segundos realizarse y cada muestra es tomada cada 0.025 segundos.

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Figura 3: Señal discreta y continua.

Para la realización de la señal discreta y continua en el tiempo se  creó el siguiente código en el software matemático Scilab.

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Figura 4: Código.

Conclusión:

Se llegó a la conclusión que las señales continuas no se pueden revertir a su forma original una vez que hayan sido procesadas sino que se obtiene una señal parecida, ya que al momento de ser procesada va perdiendo pequeños cambios en la conversión de análogo a digital, y también después al realizarse el proceso de la conversión digital a análoga se observó que no se obtiene la misma señal analógica lo que se quiere decir que ya sufre pequeñas perdidas en el proceso algunas despreciables otras no.

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Carrera:

Ingeniería en Mecatrónica.

Asignatura:

 Adquisición y Procesamiento de Señales.

Reporte 2.0

Dac de 10 bits.

Catedrático:

DR. Yahir Hernández Mier.

Alumno: Lesli Daniela Macareno Gallardo.

Grupo: IM 7-2.

Periodo: septiembre-Diciembre.

Introducción:

DAC: es un conversor de señal digital a analógica o conversor digital analógico, CDA o DAC ( del inglés digital to analogueconverter) es un dispositivo para convertir señales digitales con datos binarios en señales de corriente o de tensión analógica.

La forma de implementar un DAC es mediante redes resistivas, ya sea red escalera o red R-2R.

Redes escalera: Las redes escalera permiten reducir el rango de valores de las resistencias.

Redes R-2R: Una red resistiva, tiene la particularidad de que cualquiera sea el número de secciones la resistencia vista (excepto al final) es R.

Osciloscopio.- es un instrumento que permite visualizar fenómenos transitorios así como formas de ondas en circuitos eléctricos y electrónicos. Por ejemplo en el caso de los televisores, las formas de las ondas encontradas de los distintos puntos de los circuitos están bien definidas, y mediante su análisis podemos diagnosticar con facilidad cuáles son los problemas del funcionamiento.

Arduino.- es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares. El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida.

Desarrollo:

El objetivo principal es realizar una DAC de 10 bits tanto en simulación como en físico y mostrar las siguientes señales como la sinusoidal, la rampa, y una rectangular, con el fin de  visualizarlas en un osciloscopio y obtener sus cálculos.

Primero se simulo un DAC de 10 bits en el programa LTSpice, y a continuación se muestra la simulación.

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Figura 1: Diagrama.

Después de que se corrió el programa se pudo observar la señal del bits menos significativo respecto al más significativo y el voltaje de salida.

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Figura 2: Señal de la DAC.

En la imagen anterior se puede apreciar la diferencia de tiempo de respuesta del bit más significativo al menos significativo, el cual da más pulsos o tiene más ciclos de bit menos significativo que el más significativo.

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