Práctica 2- Calculo de Energía y Potencia

GUIA DE LABORATORIOS

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA

ELECTRÓNICA

2014

TIPO DE PRACTICA: Elaborada Demostrativa Guiada X Por corte Por semestre

TITULO: Calculo de energía y potencia en Matlab PRACTICA No 2

No INTEGRANTES 3 No GRUPO Laboratorio de

Ingenieria X

PROFESOR: Carlos Antonio Gómez NOMBRE ASIGNATURA: Señales y Sistemas

FECHA DE ENTREGA: Jueves 23 de Febrero VALOR PORCENTUAL %

MATERIALES.

TEXTO, MANUALES O DIRECCIONES ELECTRONICAS

1. Oppenheim, A. Señales y Sistemas. Prentice Hall.

2. Ambardar, A. Procesamiento de Señales Analógicas y Digitales. Thomson.

3. Soliman, S. Señales y Sistemas Continuos y Discretos. Prentice Hall.

4. Hsu, H. Analisis de Fourier. Prentice Hall.

COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Competencia para enfrentar problemas prácticos usando conceptos elaborados

Investigar

1) La elaboración del problema antecede a los intentos de solución.

Diseñar

2) El trabajo en torno a un problema se sirve de modelos abstractos

3) Los trabajos experimentales se relacionan con las bases teóricas que permiten explicarlos.

para desempeñarse en la “sociedad del aprendizaje”

Investigar

1) Las nuevas producciones en campos desconocidos, son abordadas haciendo uso de conocimientos previos.

2) Las referencias bibliográficas de textos consultados son empleadas para hacer pesquisas que amplían el horizonte de

posibilidades.

3) Los documentos referenciados en un trabajo, responden al nivel de rigurosidad exigida por la academia.

Para aplicar técnicas y métodos en el planteamiento de soluciones tecnológicas relacionados con problemas del campo de

conocimiento

Investigar

1) La descripción de situaciones o problemas logra identificar los aspectos más relevantes y prever sus alcances.

2) La justificación de trabajar de un problema se hace a través de un estado del arte y un marco teórico.

Diseñar

1) El planteamiento de objetivos de cada etapa del diseño es concreto, comprobable o verificable, medible y realizable.

Para comprender conceptos y principios matemáticos que permitan modelar procesos y fenómenos



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Investigar

1) Los fenómenos o procesos se explican usando conceptos y principios matemáticos.

2) Estos fenómenos y procesos se representan gráficamente.

Diseñar

1) La descripción matemática del fenómeno o proceso permite presentar modelos contextualizados en la situación en la

cual se hizo la observación.

2) Los modelos matemáticos presentados son analizados en diferentes situaciones que permiten experimentar con los

resultados.

MARCO TEÓRICO

MATLAB® es un lenguaje de altas prestaciones para la computación en todas aquellas áreas basadas en procesamiento de

datos. MATLAB integra en un entorno de uso bastante sencillo y amigable una gran cantidad de capacidades de cómputo,

visualización y programación. Los usos más típicos de MATLAB son:

• Análisis Matemático y Simulaciones Numéricas.

• Cálculo Simbólico.

• Desarrollo y Test de Algoritmos.

• Modelado de Sistemas.

• Análisis Estadísticos y Modelos Predictivos.

• Gráficos Científicos e Ingenieriles.

• Desarrollo de Aplicaciones y Productos Finales incluyendo GUI (Graphical User Interfaces)

• etc.

MATLAB es un entorno de desarrollo interactivo cuyo elemento básico es un array. Esto es, MATLAB entiende los

vectores y las matrices de la misma forma que C o Fortran entienden las variables. Sin la necesidad de desarrollar

programación basada en bucles anidados para realizar operaciones entre arrays.

Calculo de integrales y sumatorias en MATLAB®

INTEGRALES

Para integrar MATLAB usa el comando int, para las integrales simbólicas se coloca el comando y la función entre comillas:

>> int('cos(x)')

Si se tienen múltiples variables especificadas y se desea trabajar con respecto a alguna en especial de coloca entre comillas

después de una coma (,):

>> int('cos(t*x)','t')

Si se desea realizar una integral numérica los limites se colocan a continuación de la variable primero el max y segundo el

min:

int('Función','Variable',Limite Max, Limite Min)

>> int('cos(t)','t',0,pi/2)

Es possible que para algunas funciones deje indicados los valores:

>> int('cos(t)','t',0,3)



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En este caso debemos pedirle al programa además de realizar la integral que evalué su valor:

>> eval(int('cos(t)','t',0,3))

SUMATORIAS

El cálculo de sumatorias en matlab se puede realizar a través de una sentencia for ó por medio del comando sum.

El comando sum se utiliza cuando se tienen los datos en un vector x el cual por ejemplo representa una señal:

suma = sum(x);

Si se requiere hacer la suma sobre un intervalo de datos del vector, se deben dar las instrucciones de los intervalos de la

siguiente manera:

suma = sum(x[intervaloInferior:intervaloSuperior]);

La otra forma de hacer una sumatoria es inicializando una variable en cero e ir incrementando su valor de forma iterativa

por medio del uso de la sentencia for. Asi por ejemplo:

x=0;

for n=1:5

y=3*n;

x=x+y;

end

Y el resultado de la sumatoria queda guardado en el vector x.

DESARROLLO PRÁCTICO

!! Los siguientes puntos corresponden al preinforme, de manera que deben realizarse previamente al laboratorio !!

I. Cálculos de integrales y sumatorias

Considere siguientes señales:

x(t) = cos (t)

𝑥 𝑡 = cos 𝑡

3 + 𝑐𝑜𝑠

𝑡

4 :

𝑥(𝑡) = 𝑒𝑗𝜋𝑡

𝑥 𝑛 = 𝑠𝑒𝑛 𝜋

3 𝑛

𝑥 𝑛 = 𝑠𝑒𝑛 𝜋

3 𝑛 + 𝑠𝑒𝑛

𝜋

5 𝑛

𝑥 𝑛 = 𝑒

2

3 𝑛

𝑥 𝑛 = 3𝑒2𝑛cos 2π

3 n

a) Para cada señal haga el cálculo de:

Área absoluta

Energía

Potencia



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b) Indique en cada una de las señales anteriores si se trata de una señal de potencia, energía o ninguna de las dos.

PROCEDIMIENTO


Realice los siguientes procedimientos utilizando el software MATLAB:

a) Calcule el área de cada una de las señales

b) Calcule la potencia y la energía en el infinito de cada una de las señales.

c) Calcule la potencia y la energía de 0 a 10 de cada una de las señales.

INFORME DE RESULTADOS


Indique los resultados obtenidos de los cálculos realizados con MATLAB correspondientes a los numerales a – c. Son

lógicos los resultados?

Compare los cálculos realizados en el preinforme con los resultados obtenidos con el programa. Explique las eventuales

diferencias.

Verifique si las señales son de potencia, energía o ninguna de las dos.

CUESTIONARIO

1. Que significado tiene el área absoluta de una señal?

2. Porque las señales de energía y potencia son excluyentes entre sí?

3. Las señales de potencia, son todas periódicas?

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