1. Introducción a señales y sistemas 1
1.1. Algo de filosofía 2
1.2. Conceptos básicos 3
1.3. Modelado matemático 5
1.4. Señales y sistemas 7
1.5. Señales y sistemas en tiempo continuo y en tiempo discreto
1.6. Organización del material 15
1.7. Como utilizar el MATLAB con este libro 16
2. Funciones reales
2.1. Funciones en tiempo continuo 19
2.2. Funciones comunes 22
2.3. Funciones en tiempo discreto 28
2.4. Ejercicios referentes al capitulo 2 32
3. Repaso de variables complejas 35
3.1. Números complejos 36
3.2. Funciones complejas 42
3.3. Ejercicios referentes al capitulo 3 49
4. Repaso de la teoría de matrices 53
4.1. Definiciones básicas y operaciones elementales 54
4.2. Vectores 60
4.3. Ejercicios referentes al capitulo 4 64
5. Introducción a las señales 67
5.1. Definición de una señal 68
5.2. Escalización de tiempo, desplazamiento en el tiempo y limites de
señales 76
5.3. Señales definidas en intervalos 84
5.4. Ondas digitales 90
5.5. Señales como suma de ondas senoidales 95
5.6. Resumen del capitulo 98
5.7. Ejercicios referentes al capitulo 5 99
6. Introducción a los sistemas 105
6.1. Definición de sistemas 107
6.2. Representación de sistemas 111
6.3. Redes eléctricas 116
6.4. Sistemas masa-resorte-amortiguador 120
6.5. Actuadores masa-carga 124
6.6. Resumen del capitulo 128
6.7. Ejercicios referentes al capitulo 6 130
7. Series de Fourier y transformadas de Fourier 133
7.1. Introducción a las series de Fourier 135
7.2. Tres representaciones de una serie de Fourier 142
7.3. Formulas para calcular los coeficientes de la serie de Fourier 149
7.4. Definición de la transformada de Fourier 159
7.5. propiedades de la transformada de Fourier y la transformada
generalizada de Fourier 165
7.6. Resumen del capitulo 174
7.7. Ejercicios referentes al capitulo 7 178
8. Contenido espectral de una señal 187
8.1. Espectros de amplitud y fase 189
8.2. Señales de energía y potencia 200
8.3. Densidad espectral de energía 204
8.4. Densidad espectral de potencia 213
8.5. Calculo de potencia para señales periódicas 215
8.6. Contenido espectral de una señal: un ejemplo 223
8.7. No linealidades estáticas 232
8.8. Experimentos en MATLAB 239
8.6. Resumen del capitulo 243
8.7. Ejercicios referentes al capitulo 8 245
9. La transformada de Laplace 255
9.1. Definición de la transformada de Laplace 256
9.2. Propiedades de la transformada de Laplace 262
9.3. Expansión en fracciones parciales 268
9.4. La transformada de Laplace como solución para ecuaciones
diferenciales 274
9.5. Relación con la transformada de Fourier 279
9.6. Resumen del capitulo 282
9.7. Ejercicios referentes al capitulo 9 286
10. La función de transferencia y las representaciones 291
10.1. La función de transferencia 293
10.2. Diagramas de bloques 306
10.3. Ejemplos de diagramas de bloques 311
10.4. Reducción de diagramas de bloques 317
10.5. Diagramas de bloques todo integrador y representaciones en el
espacio de estado 324
10.6. Resumen del capitulo 336
10.7. Ejercicios referentes al capitulo 10 339
11. Introducción a la teoría de realización 355
11.1. Calculo de una función de transferencia a partir de una
representación en el espacio de estado 357
11.2. Dos realizaciones 365
11.3. Sistemas dinámicos equivalentes 373
11.4. Ecuaciones de estado a partir de leyes físicas 378
11.5. Sistemas multivariables 386
11.6. Resumen del capitulo 393
11.7. Ejercicios referentes al capitulo 11 394
12. Representación convolución y función de transferencia de
Fourier 405
12.1. Representación convolución 406
12.2. Convolución grafica 412
12.3. Relación entre lo integral de convolución y otras representaciones
de sistemas 417
12.4. Función de transferencia de Fourier 423
12.6. Resumen del capitulo 427
12.7. Ejercicios referentes al capitulo 12 429
13. Propiedades de los sistemas 437
13.1. Definición de las propiedades de los sistemas 439
13.2. Discusión de las propiedades de los sistemas 446
13.3. Estabilidad BIBO 452
13.4. Estabilidad BIBO de representaciones por funciones de
transferencia y representaciones en el espacio de estado 457
13.5. Propiedades de las represtaciones del sistema 465
13.6. No linealidades estáticas 469
13.7. Resumen del capitulo 473
13.8. Ejercicios referentes al capitulo 13 475
14. Teorema de respuesta de frecuencia 485
14.1. Teorema de respuesta de frecuencia usando transformada de
Laplace 487
14.2. Teorema de respuesta de frecuencia usando transformada de
Fourier 492
14.3. Función respuesta de frecuencia 496
14.4. Interpretaciones graficas de la función respuesta de frecuencia 502
14.5. El ancho de banda de un sistema 511
14.6. Filtros ideales 519
14.7. Introducción al filtrado 524
14.7. Resumen del capitulo 535
14.8. Ejercicios referentes al capitulo 14 537
15. Análisis de señales y sistemas en el dominio del frecuencia 551
15.1. Introducción a la interacción entre la señal uy el sistema 553
15.2. Interpretación del teorema de respuesta de frecuencia 561
15.3. Propagación de un tren de pulsos a través de una red 568
15.4. Propagación de señales de energía a través de un sistema 579
15.5. Seguimiento para motores lineales 586
15.6. Modulación de amplitud y multiplexado por división de frecuencia 591
15.7. Resumen del capitulo 596
15.8. Ejercicios referentes al capitulo 15 597
16. Diagramas de Bode 615
16.1. Introducción a los diagramas de Bode 617
16.2. Diagramas de Bode de constantes y de polos y ceros reales 620
16.3. Diagramas de Bode para dos polos y dos ceros complejos 630
16.4. Construcción gráfica de los diagramas de Bode 640
16.7. Resumen del capitulo 648
16.8. Ejercicios referentes al capitulo 16 650
17. Introducción a las señales y sistemas en tiempo discreto 653
17.1. Introducción a señales en tiempo discreto 656
17.2. Introducción al muestreo 660
17.3. Codificación y cuantificación 665
17.4. Conversores analógico a digital 670
17.5. Introducción a los sistemas en tiempo discreto 673
17.6. Introducción a los filtros digitales 677
17.7. Ejercicios referentes al capitulo 17 681
18. La transformada-z y la transformada de Fourier en tiempo
discreto 685
18.1. La transformada-z bilateral 686
18.2. Propiedades de la transformada-z bilateral 693
18.3. La transformada-z unilateral 700
18.4. La transformada la Fourier en tiempo discreto 703
18.7. Resumen del capitulo 711
18.8. Ejercicios referentes al capitulo 18 716
19. Muestreo 723
19.1. Transformada de Fourier de una señal muestreada 725
19.2. Reconstrucción de señales a partir de sus muestras 730
19.3. Solapamiento y el teorema de muestreo de Nyquist 734
19.4. Retención de orden cero 742
19.5. Un ejemplo 746
19.7. Resumen del capitulo 754
19.8. Ejercicios referentes al capitulo 19 755
20. Contenido espectral de señales discretas 763
201. Señales de energía en tiempo discreto 765
20.2. Señales de potencia en tiempo discreto 773
20.3. Cálculo de la transformada discreta de Fourier: La TDF 781
20.4. Ejemplos de la TDF 788
20.7. Resumen del capitulo 797
20.8. Ejercicios referentes al capitulo 20 800
21. Representaciones de sistemas en tiempo discreto 809
21.1. Convolución discreta 810
21.2. Ecuaciones de diferencias y funciones de transferencia 816
21.3. Diagramas de bloques y estructuras de redes 824
21.4. Función de transferencia TFTD 833
21.5. Representaciones discretas en el espacio de estado 835
21.6. Estructuras de interconexión de redes 844
21.7. Resumen del capitulo 849
21.8. Ejercicios referentes al capitulo 21 849
22. Propiedades de los sistemas en tiempo discreto 859
22.1. Propiedades de los sistemas 861
22.2. Propiedades de las representaciones de sistemas 863
22.3. Estabilidad BIBO 868
22.4. Relaciones entre las representaciones de sistemas 875
22.5. Transformaciones de sistemas continuos a discretos 881
22.7. Resumen del capitulo 885
22.8. Ejercicios referentes al capitulo 22 888
23. Análisis de sistemas en tiempo discreto en el dominio de la
frecuencia 895
23.1. Teorema de respuesta de frecuencia para sistema discretos 897
23.2. Relación con señales en tiempo continuo 908
23.3. Clasificación de las funciones de respuestas de frecuencia 911
23.4. Diseño de filtros IIR 916
23.5. Filtros FIR de fase lineal 924
23.6. Respuesta del sistema a señales de entrada arbitrarias 934
22.7. Resumen del capitulo 942
22.8. Ejercicios referentes al capitulo 23 944
Nomenclatura 957
Índice 961