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Procesamiento Digital de Señales
FUNDAMENTOS
Ángel Vergara-Betancourt
Departamento de Ingenierı́a Mecatrónica
TecNM / ITS Zacapoaxtla
January 28, 2022
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Contenido
1. Introducción
2. Señales y sistemas
3. Aplicaciones
4. Ventajas del PDS
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Contexto
En la actualidad, la mayorı́a de la tecnologı́a
esta basada en la teorı́a del procesamiento
digital de señales o DSP por sus siglas en
inglés Digital Signal Processing. Los
dispositivos que implementan estas teorı́as, son
sistemas embebidos conocidos como
procesadores de señales digitales.
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¿Qué es el procesamiento digital de señales?
El procesamiento Digital de Señales (PDS) o (DSP) consiste en la representación,
transformación y manipulación de señales y de la información que contienen, a través de
algoritmos computacionales implementados en hardware digital.
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¿Qué es el procesamiento digital de señales?
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¿Qué es el procesamiento digital de señales?
Está caracterizado por la
representación en el dominio del
tiempo discreto, en el dominio
frecuencia discreta, u otro
dominio discreto de señales por
medio de una secuencia de
números o sı́mbolos y el
procesado de esas señales
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¿Qué es el procesamiento digital de señales?
El PDS implica realizar
operaciones de tipo
matemático-computacional
de señales discretas, ya sea
en el dominio temporal,
espacial o frecuencial
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¿Qué es el procesamiento digital de señales?
Por ejemplo, desarrollo de FILTROS DIGITALES en el tiempo discreto...
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¿Qué es el procesamiento digital de señales?
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¿Qué es el procesamiento digital de señales?
FILTROS en el dominio de la
FRECUENCIA
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¿Qué es el procesamiento digital de señales?
Procesamiento de IMÁGENES
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Procesadores digitales de señal
El procesamiento digital de
señales se basa en dispositivos
(hardware) que son capaces de
manipular señales digitales y a
través de algoritmos
computacionales (software),
realizar operaciones especı́ficas.
Los procesadores pueden ser:
computadoras, tarjetas
especı́ficas o microchips de uso
especı́fico.
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Señales y sistemas
Señal
❑ Magnitud fı́sica que representa un parámetro fı́sico y que varı́a con el tiempo f (t), el
espacio f (x, y) o cualquier otra variable o variables independientes f (x, y, t), f (u, v, w),
etc.
Sistema
❑ Conjunto ordenado de elementos que se encuentran interrelacionados y que interactúan
entre sı́. En el caso del PDS, se considera como un sistema, al dispositivo fı́sico que
realiza una operación sobre una señal.
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Señales y sistemas
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Señales y sistemas
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Señales y sistemas
Señal analógica
❑ Señal que presenta valores de amplitud contı́nua en función de una variable independiente
como el tiempo.
Señal discreta
❑ Señal que presenta solo valores discretos, a partir del muestreo de una señal contı́nua.
Señal digital
❑ Señal discreta, cuyo valores de amplitud han sido cuantificados.
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Señales y sistemas
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Señales y sistemas
Muestreo
❑ Proceso de conversión de una señal en tiempo continuo a una señal en tiempo discreto
obtenida tomando muestras de la señal en tiempo continuo en instantes de tiempo
discreto.
Cuantificación
❑ Proceso en el cual se asignan valores finitos, de un conjunto de niveles definido
previamente, a las muestras tomadas de la señal analógica (conversión A/D).
Codificación
❑ Consiste en la traducción de los valores de tensión eléctrica analógicos que ya han sido
cuantificados (ponderados) al sistema binario, mediante códigos preestablecidos.
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Señales y sistemas
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Aplicaciones
Las aplicaciones de procesamiento digital de señales, en la actualidad se encuentran en muchas
áreas, por ejemplo:
✔ Telecomunicaciones.
✔ Reconocimiento de voz.
✔ Sistemas electrónicos.
✔ Aparatos biomédicos.
✔ Procesamiento de imágenes.
✔ Equipos militares.
✔ Electrónica espacial y automotriz.
✔ Aplicaciones industriales
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Aplicaciones
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Ventajas
A pesar de que una de las limitantes del PDS es su velocidad de operación, se tinene sus
ventajas respecto al procesamiento de sistemas analógicos. Por ejemplo:
♦ Flexibilidad (Reprogramar).
♦ Precisión
♦ Almacenamiento.
♦ Sofisticación.
♦ Económico.
♦ Aplicabilidad
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References
Oppenheim, A. V. Schafer, R. W. (2009). Tratamiento de Señales en Tiempo Discreto. Madrid, España:
Pearson
Shenoi B. A., (2006)., Introduction to Digital Signal Processing and Filter Design., New Jersey: John
Wiley and Sons, Inc.
Proakis, J. G., Manolakis, D. G. (2007). Tratamiento Digital de Señales. Madrid: Pearson, Prentice Hall.
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The End
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