¿Qué es una señal?

Señal es un término que proviene del latíin "signalis".  Se trata de un signo, marca, seña o medio que informa, avisa o advierte de algo. Este aviso permite dar a conocer alguna información, realizar una advertencia o constituirse como un recordatorio.

La señal sustituye, por lo tanto, a la palabra escrita o lenguaje. Estas obedecen a convenciones, por lo que son fácilmente interpretadas.

Las señales pueden ser: símbolos, gestos o también la variación de una corriente eléctrica, u otra magnitud física.

Señal eléctrica

Una señal eléctrica es un tipo de señal generada por algún fenómeno electromagnético. Pueden tener cualquier lectura dentro del rango y sólo están limitadas por las características de los instrumentos registradores e indicadores.

Puede definirse de dos maneras:

• La diferencia de potencial (o tensión) entre dos puntos cargados eléctricamente en el transcurrir del tiempo.

• la variación de la corriente en el transcurrir del tiempo en analizar la corriente que pasa por un conductor.

La señal puede generarse artificialmente por un circuito electrónico (oscilador). Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones prácticas, la señal eléctrica representa la variación de otra magnitud física en el transcurrir del tiempo, convertida en electricidad por un transductor. Es considerada como señal la información útil para el circuito. Cualquier información indeseada, inútil o dañina, introducida involuntariamente en el sistema, es considerada ruido.

Señal Digital

La señal digital es un tipo de señal en que cada signo que codifica el contenido de la misma puede ser analizado en término de algunas magnitudes que representan valores discretos, en lugar de valores dentro de un cierto rango. Por ejemplo el interruptor de la luz que sólo puede tomar dos valores o estados: abierto ó cerrado.

Esto no significa que la señal físicamente sea discreta ya que los campos electromagnéticos suelen ser continuos, sino que existe una forma de discretizarla unívocamente.

Señal Digital

Los sistemas digitales, como por ejemplo el ordenador, usan la lógica de dos estados representados por dos niveles de tensión eléctrica, uno en alto, H (High) y otro en bajo, L (Low). Por abstracción, dichos estados se sustituyen por ceros y unos, lo que facilita la aplicación de la lógica y la aritmética binaria. El nivel alto se representa por 1 y el bajo por 0, a esto se le llama lógica positiva y en caso contrario de lógica negativa.

Señal Periódica

Las señales periódicas son aquellas en las que se establece un patrón que se repite consecutivamente a lo largo del tiempo. El patrón de repetición se conoce como ciclo y el tiempo que tarda en completarse un ciclo es el período. Lógicamente, período se mide en unidades de tiempo.

• Frecuencia de la señal se le llama a la cantidad de ciclos que pueden desarrollarse en un segundo. Se mide en ciclos por segundo o Hertz (Hz).

• La amplitud de la señal se refiere al valor máximo que ésta alcanza. Es la distancia máxima entre el punto más alejado de una onda y el punto de equilibrio o medio.

• Amplitud de pico: Es el valor máximo que tiene una señal, considerada desde el valor "0".

• Amplitud pico a pico: es la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo de una señal.

La fase de una señal se refiere a su desplazamiento hacia la derecha o la izquierda con respecto a una referencia. Es medida en grados (°) o radianes (rad).

Señal Aperiódica

Una señal aperiódica, o no periódica, cambia constantemente sin exhibir ningún patrón o ciclo que se repita en el tiempo. Sin embargo, se ha demostrado mediante una técnica denominada transformada de Fourier, que cualquier señal aperiódica puede ser descompuesta en un número infinito de señales periódica. Las señales aperiódicas pueden ser:

• Estrictamente limitadas en el tiempo: Son aquellas señales que por sí mismas tienen un nacimiento y un final. Por ejemplo, un impulso eléctrico.
• Asintóticamente limitadas en el tiempo: Son aquellas que son producto de ser racionales y como resultado de una división, en ciertos puntos, tienden al infinito.

Señal Aperiódica

Señal Continua

Una señal continua es una señal que puede expresarse como una función cuyo dominio se encuentra en el conjunto de los números reales, y normalmente es el tiempo.

La señal es definida sobre un dominio que puede ser o no finito, sobre el cual cada posible valor del dominio le corresponde un único valor de la señal.La continuidad de la variable del tiempo implica que el valor de la señal puede precisarse para cualquier punto arbitrario del tiempo perteneciente al dominio. 

Señal en Tiempo Continuo

Señal de Tiempo Discreto

Definidas solamente a valores discretos del tiempo, las señales de tiempo discreto pueden tomar todos los valores posibles. Son secuencias de numeros reales o complejos.

Una señal de tiempo discreto una señal que es una función de la variable de tiempo discreto tn , donde n toma sólo valores enteros.

Una señal de tiempo discreto suele denotarse x[n]. En esta notación, la variable entera n corresponde a los instantes tn. La gráfica de una señal de tiempo discreto x[n] siempre estará en términos de los valores de x[n] contra los valores de la variable de tiempo discreto n.

Con frecuencia, los valores de x[n] se indican en la gráfica mediante círculos rellenos, con líneas verticales que conectan a dichos círculos con el eje del tiempo. Esto da como resultado una gráfica de tallo, la cual es una forma común de desplegar señales de tiempo discreto.

 

Gráfica de tallo

Señal Analógica

Una señal analógica es un tipo de señal generada por algún fenómeno electromagnético; que es representable por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo (representa un dato de información) en función del tiempo. Las magnitudes físicas comunmente portadoras de esta señal son eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero también  pueden ser Hidráulicas como la presión y térmicas como la temperatura.

Señal analógica El  conjunto de señales que percibimos en la naturaleza son analógicas; así la luz, el sonido, la energía, etc. son señales que tienen una variación continua

Una onda sinusoidal es una señal de una sola frecuencia. Los voltajes de voz y del video son señales que varían de acuerdo con el sonido o variaciones de luz que corresponden a la información que se está transmitiendo.

Señal Aleatoria

Una señal aleatoria, tiene mucha fluctuacion respecto a su comportamiento.

Los valores futuros de una señal aleatoria no se pueden predecir con exactitud, solo se pueden basar en los promedios de conjuntos de señales con características similares.

Entre las señales aleatorias más importante en las telecomunicaciones, se hallan el ruido, las señales de voz y las señales de vídeo, entre otros.

Señal Aleatoria

No se pueden representar unívocamente por una función del tiempo. Cada una de las funciones que la componen se llama realización o muestra.