Clasificaciones de señal Potencia y energía
Para clasificar una señal X(t) De acuerdo a sus propiedades eléctricas y la energía, es necesario determinar si la energía es finita o infinita y si el poder es cero, finito o infinito. La unidad de medida de potencia y energía se vatios (W) y julios (J).
En la teoría de circuitos, vatios entregados a una resistencia de R ohms se representa como
dónde V es la tensión en voltios y yo es la corriente en amperios.
La figura muestra que un circuito se compone de las fuentes de resistencia y tensión, lo que demuestra la interconexión de señales y sistemas con conceptos de la física y de circuito. Un cálculo de potencia simple en el análisis de circuitos se convierte en potencia instantánea con dependencia del tiempo, y la resistencia se normaliza a 1 ohm como se utiliza en señales y sistemas terminología.
Con el cálculo de circuitos de energía, puede introducir dependencia del tiempo y definir la potencia instantánea de una señal como
Informática y los ingenieros eléctricos usan la abstracción disponible a través de las matemáticas para trabajar en un cómodo entorno de 1 ohm.
La importancia de la impedancia de normalización 1-ohm es que potencia instantánea es simplemente v2(t) O yo2(t). Es conveniente entonces para usar X(t) Para representar la señal - voltaje o corriente. Tenga en cuenta que, a menos que le indiquen lo contrario,
en todas las señales. Cuando modelado resultados necesitan ser acoplado a, las mediciones del mundo real físico, se puede añadir de nuevo en la resistencia, o el nivel de impedancia.
La potencia media, P (vatios), y energía media, E (julios), se definen como sigue:
El | |2 se utiliza cuando la señal pasa a ser compleja. por X(t) Periódica, puede simplificar la fórmula de energía promedio de
dónde T0 es el período. Tenga en cuenta que el límite individual en los medios integrales de extrema derecha que se puede utilizar cualquier T0 intervalo para el cálculo. El límite se ha ido, y la integración ahora cubre sólo un período.
por X(t) Para ser una señal de potencia,
y
Para entender por qué esto es, pensar en una señal de que tiene un poder distinto de cero, pero finita. Integrando el poder sobre toda vez que da energía. Mediante la integración de la energía finita no nula en el tiempo infinito, se obtiene energía infinita.
Una señal de la energía requiere
y
Sin embargo, algunas señales no son ni los tipos de energía ni de energía, ya que tienen el poder sin límites y la energía. Para éstos,
Matemáticamente, una señal puede tener poder infinito, pero eso no es una realidad práctica. Energía infinita indica que la duración de la señal es probable infinito, por lo que no tiene sentido para hacer frente a la energía. Poder, por otro lado, es la energía por unidad de tiempo promedio durante todo el tiempo, poder de toma más significativo que la energía.
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