{"id":17797,"date":"2017-02-05T09:15:11","date_gmt":"2017-02-05T14:15:11","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.espol.edu.ec\/fiec05058\/?p=36"},"modified":"2026-01-01T06:56:06","modified_gmt":"2026-01-01T11:56:06","slug":"senales-periodicas-y-no-periodicas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.espol.edu.ec\/algoritmos101\/ss-u01\/senales-periodicas-y-no-periodicas\/","title":{"rendered":"1.4 Se\u00f1ales Peri\u00f3dicas y No peri\u00f3dicas (aperi\u00f3dicas)"},"content":{"rendered":"\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group has-medium-font-size is-layout-flex wp-block-group-is-layout-flex\">\n<p><a href=\"#periodica\">peri\u00f3dica<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>peri\u00f3dica <a href=\"#periodicadiscreta\">discreta<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"#aperiodica\">aperi\u00f3dica<\/a><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"periodica\">Se\u00f1al Peri\u00f3dica<\/h2>\n\n\n\n<p><em><strong>Referencia<\/strong><\/em>: Oppenheim 1.2.2 p11, Hsu Cap1.2,F p4, Lathi 1.3.3. p79<\/p>\n\n\n\n<p>Una se\u00f1al peri\u00f3dica cont\u00ednua tiene la propiedad que su valor se repite luego de un desplazamiento de tiempo <strong>T<\/strong>. El valor de <strong>T<\/strong> es conocido como el \"periodo de la se\u00f1al\" que es el&nbsp;tiempo en el que se vuelve a repetir la forma de onda a partir de un punto de referencia.<\/p>\n\n\n<span class=\"wp-katex-eq katex-display\" data-display=\"true\"> x(t) = x(t+T)<\/span>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"993\" height=\"342\" src=\"http:\/\/blog.espol.edu.ec\/algoritmos101\/files\/2017\/02\/senalperiodica05.png\" alt=\"se\u00f1al peri\u00f3dica y aperi\u00f3dica\" class=\"wp-image-18205\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>La relaci\u00f3n entre el periodo <strong>T<\/strong> y la frecuencia <strong>f<\/strong> se da por la ecuaci\u00f3n:<\/p>\n\n\n<span class=\"wp-katex-eq katex-display\" data-display=\"true\"> f = \\frac{1}{T} \\text{, en Hz}<\/span>\n\n\n<span class=\"wp-katex-eq katex-display\" data-display=\"true\"> \\omega = 2 \\pi f = \\frac{2 \\pi}{T} \\text{, en rad\/s} <\/span>\n\n\n\n<p>otra forma de escribir la ecuaci\u00f3n es:<\/p>\n\n\n<span class=\"wp-katex-eq katex-display\" data-display=\"true\"> x(t) = x(t + mT) <\/span>\n\n\n\n<p>para cualquier valor de <strong>t<\/strong> y cualquier n\u00famero entero <strong>m<\/strong>. El periodo fundamental T<sub>0<\/sub> de <strong>x<\/strong>(<strong>t<\/strong>) es el valor positivo m\u00e1s peque\u00f1o que hace posible la ecuaci\u00f3n descrita.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"581\" height=\"439\" src=\"http:\/\/blog.espol.edu.ec\/algoritmos101\/files\/2017\/02\/senalperiodica01.png\" alt=\"se\u00f1al peri\u00f3dica marcar un periodo\" class=\"wp-image-18206\" \/><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"algoritmoperiodicas\">Algoritmo en Python<\/h3>\n\n\n\n<p>Las instrucciones son semejantes a graficar <a href=\"https:\/\/blog.espol.edu.ec\/algoritmos101\/ss-unidades\/ss-u01\/senales-continuas\/\" data-type=\"post\" data-id=\"17795\">se\u00f1ales cont\u00ednuas<\/a>. Para el ejemplo se analiza la se\u00f1al coseno(t), con periodo T=2\u03c0 para un en un intervalo de dos periodos m=2 y 51 muestras. Se crea el vector <strong>t<\/strong>i para el intervalo de observaci\u00f3n y se calcula la se\u00f1al.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Se\u00f1ales Peri\u00f3dicas y No Peri\u00f3dicas, gr\u00e1ficas con Python\" width=\"500\" height=\"281\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/z8qMJOszK1s?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n<div class=\"wp-block-syntaxhighlighter-code \"><pre class=\"brush: python; title: ; notranslate\" title=\"\">\n# Se\u00f1ales periodicas\nimport numpy as np\nimport matplotlib.pyplot as plt\n\n# INGRESO\nT = 2*np.pi\nf = 1\/T\nw = 2*np.pi*f\nfx = lambda t: np.cos(w*t)\nt0 = 0   # intervalo tiempo &#x5B;t0,tn]\nm  = 2   # incluir m periodos en grafica\nmuestras  = 51\ndesde = T\/4 # marcar periodo &#x5B;desde,hasta]\n\n# PROCEDIMIENTO\ntn = m*T   # vector de tiempo\nti  = np.linspace(t0,tn,muestras)\n# dt = ti&#x5B;1]-ti&#x5B;0]\ndt = (tn-t0)\/(muestras-1)\n\nsenal = fx(ti)\n\n# marcar un periodo en &#x5B;desde, hasta]\nhasta = desde + T + dt\ntperiodo = np.arange(desde,hasta,dt)\nperiodo  = fx(tperiodo)\n<\/pre><\/div>\n\n\n<p>La gr\u00e1fica se conforma de dos partes:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>la se\u00f1al calculada<\/li>\n\n\n\n<li>la se\u00f1al marcada en un periodo<\/li>\n<\/ul>\n\n\n<div class=\"wp-block-syntaxhighlighter-code \"><pre class=\"brush: python; first-line: 28; title: ; notranslate\" title=\"\">\n# SALIDA\n# Grafica\nplt.plot(ti,senal)\nplt.xlabel('t')\nplt.ylabel('se\u00f1al x(t)')\nplt.grid()\nplt.axhline(0, color='gray')\nplt.axvline(0, color='gray')\n\n# marcar un periodo\nplt.title('marcando un periodo')\nplt.fill_between(tperiodo,0, periodo,facecolor='green')\nplt.show()\n<\/pre><\/div>\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group has-medium-font-size is-layout-flex wp-block-group-is-layout-flex\">\n<p><a href=\"#periodica\">peri\u00f3dica<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>peri\u00f3dica <a href=\"#periodicadiscreta\">discreta<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"#aperiodica\">aperi\u00f3dica<\/a><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"periodicadiscreta\">Se\u00f1al peri\u00f3dica discreta<\/h2>\n\n\n\n<p>Se define semejante a las se\u00f1ales peri\u00f3dicas cont\u00ednuas como una secuencia discreta en el tiempo x[n]. La se\u00f1al es peri\u00f3dica con periodo N si existe un n\u00famero entero positivo para el que:<\/p>\n\n\n<span class=\"wp-katex-eq katex-display\" data-display=\"true\"> x[n + N] = x[n] \\text{, para todo n} <\/span>\n\n\n<span class=\"wp-katex-eq katex-display\" data-display=\"true\"> x[n + mN] = x[n] <\/span>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\">para todo n y cualquier entero m<\/p>\n\n\n\n<p>El periodo fundamental N<sub>0<\/sub> de x[n] es el valor positivo mas peque\u00f1o para que se cumpla la ecuaci\u00f3n en la secuencia de datos de la se\u00f1al.<\/p>\n\n\n\n<p>Como ejemplo se usa una se\u00f1al muestreada del coseno:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"581\" height=\"417\" src=\"http:\/\/blog.espol.edu.ec\/algoritmos101\/files\/2017\/02\/senalperiodica02.png\" alt=\"se\u00f1al peri\u00f3dica muestras gr\u00e1fica\" class=\"wp-image-18207\" \/><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Algoritmo en Python<\/h3>\n\n\n\n<p>Semejante al algoritmo del ejercicio anterior, se genera la nueva gr\u00e1fica en forma discreta.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-syntaxhighlighter-code \"><pre class=\"brush: python; title: ; notranslate\" title=\"\">\n# Se\u00f1ales periodicas Discretas\nimport numpy as np\nimport matplotlib.pyplot as plt\n\n# INGRESO parametros\nN  = 8\nw  = 2*np.pi\/N\nfx = lambda n: np.cos(w*n)\nn0 = 0   # intervalo &#x5B;n0,n0+muestras]\nm  = 4   # incluir m periodos en grafica\n\n# PROCEDIMIENTO\nmuestras = m*N+1\nni = np.arange(n0,n0+muestras,1)\nsenal = fx(ni)\n\n# SALIDA\n# Grafica\nplt.stem(ni,senal)\nplt.xlabel('n')\nplt.ylabel('x&#x5B;n]')\nplt.grid()\nplt.show()\n<\/pre><\/div>\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group has-medium-font-size is-layout-flex wp-block-group-is-layout-flex\">\n<p><a href=\"#periodica\">peri\u00f3dica<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>peri\u00f3dica <a href=\"#periodicadiscreta\">discreta<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"#aperiodica\">aperi\u00f3dica<\/a><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"aperiodica\">Se\u00f1al No peri\u00f3dica o Aperi\u00f3dica<\/h2>\n\n\n\n<p>En \u00e9ste caso, los valores de la se\u00f1al x(t) <strong>no<\/strong> se repiten para ning\u00fan valor de <strong>T<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Tambi\u00e9n para algunos problemas se considera que T \u2192 \u221e.<\/p>\n\n\n\n<p>Un ejemplo del tipo de se\u00f1al es: <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\"> x(t)=t^2<\/span><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"558\" height=\"415\" src=\"http:\/\/blog.espol.edu.ec\/algoritmos101\/files\/2017\/02\/senalperiodicaNo03.png\" alt=\"se\u00f1al aperi\u00f3dica\" class=\"wp-image-18208\" \/><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Algoritmo en Python<\/h3>\n\n\n\n<p>Usando lo realizado para se\u00f1ales peri\u00f3dicas cont\u00ednuas, cambiando la funci\u00f3n fx y quitando las marcas de un periodo.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-syntaxhighlighter-code \"><pre class=\"brush: python; title: ; notranslate\" title=\"\">\n# Se\u00f1ales NO periodicas cont\u00ednuas\nimport numpy as np\nimport matplotlib.pyplot as plt\n\n# INGRESO\nT = 2*np.pi\nf = 1\/T\nw = 2*np.pi*f\nfx = lambda t: t**2\nt0 = 0   # intervalo tiempo &#x5B;t0,tn]\nm  = 2   # incluir m periodos en grafica\nmuestras  = 51\n\n# PROCEDIMIENTO\ntn = m*T   # vector de tiempo\nti  = np.linspace(t0,tn,muestras)\n\nsenal = fx(ti)\n\n# SALIDA\n# Grafica\nplt.plot(ti,senal)\nplt.xlabel('t')\nplt.ylabel('se\u00f1al x(t)')\nplt.grid()\nplt.axhline(0, color='gray')\nplt.axvline(0, color='gray')\nplt.show()\n<\/pre><\/div>\n\n\n<p>Para el caso de se\u00f1al discreta, considere el punto de partida del algoritmo correspondiente y modifique:<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-syntaxhighlighter-code \"><pre class=\"brush: python; first-line: 30; title: ; notranslate\" title=\"\">\nyn = lambda n: n**2\n\n# SALIDA - Gr\u00e1fica\nplt.stem(ni,yi)\nplt.xlabel('n')\nplt.ylabel('y&#x5B;n]')\nplt.show()\n<\/pre><\/div>\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"581\" height=\"417\" src=\"http:\/\/blog.espol.edu.ec\/algoritmos101\/files\/2017\/02\/senalperiodicaNo04.png\" alt=\"se\u00f1al aperi\u00f3dica discreta gr\u00e1fica\" class=\"wp-image-18209\" \/><\/figure>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group has-medium-font-size is-layout-flex wp-block-group-is-layout-flex\">\n<p><a href=\"#periodica\">peri\u00f3dica<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>peri\u00f3dica <a href=\"#periodicadiscreta\">discreta<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"#aperiodica\">aperi\u00f3dica<\/a><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Tarea<\/h2>\n\n\n\n<p>Pruebe con otras funciones cont\u00ednuas para x(t) como:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">t^3<\/span><\/li>\n\n\n\n<li><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">e^t<\/span><\/li>\n\n\n\n<li><span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">\\frac{1}{t}<\/span><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>en Python, el exponente se escribe como: <code>t**3<\/code> y en la otra funci\u00f3n <code>np.exp(t)<\/code><\/p>\n\n\n\n<p>Realizar el mismo paso para sus formas discretas.<\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group has-medium-font-size is-layout-flex wp-block-group-is-layout-flex\">\n<p><a href=\"#periodica\">peri\u00f3dica<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>peri\u00f3dica <a href=\"#periodicadiscreta\">discreta<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"#aperiodica\">aperi\u00f3dica<\/a><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\" \/>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>peri\u00f3dica peri\u00f3dica discreta aperi\u00f3dica Se\u00f1al Peri\u00f3dica Referencia: Oppenheim 1.2.2 p11, Hsu Cap1.2,F p4, Lathi 1.3.3. p79 Una se\u00f1al peri\u00f3dica cont\u00ednua tiene la propiedad que su valor se repite luego de un desplazamiento de tiempo T. 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