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# Señales y sistemas: temas, ideas clave y simuladores

> Señales y sistemas: sistemas lineales e invariantes, respuesta al impulso y convolución, muestreo y teorema de Nyquist, aliasing y cuantificación, transformada Z y filtros digitales FIR e IIR.

Una señal es cualquier magnitud que lleva información: el audio, una imagen, la temperatura de un sensor o los bits de una conexión wifi. Un sistema la transforma: un filtro, un amplificador, el canal de comunicación. Esta asignatura, básica en telecomunicaciones, electrónica y control, da las herramientas para describirlos, tanto en tiempo continuo como en el mundo digital de las **muestras**.

## Las ideas clave del bloque

### Sistemas LTI

Si un sistema es **lineal e invariante en el tiempo**, su respuesta a un impulso $h$ lo dice todo: la salida es la **convolución** $y = x * h$. En frecuencia, es un producto: $Y = X\cdot H$.

### De lo analógico a lo digital

Para procesar una señal con un ordenador hay que **muestrearla** y **cuantificarla**. El teorema de **Nyquist** exige muestrear a más del doble de la frecuencia máxima; si no, aparece **aliasing**. Cada bit del conversor añade unos 6 dB de relación señal-ruido.

### Sistemas discretos

Las ecuaciones en diferencias describen los sistemas digitales. La **transformada Z** las convierte en álgebra, igual que Laplace con las diferenciales. Un sistema digital causal es estable si sus polos están **dentro del círculo unidad**.

### Continuo y discreto

| | Tiempo continuo | Tiempo discreto |
| - | - | - |
| Ecuaciones | Diferenciales | En diferencias |
| Transformada | Laplace ($s$) | Z ($z$) |
| Respuesta en frecuencia | $s = j\omega$ | $z = e^{j\Omega}$ |
| Estabilidad | Polos con parte real negativa | Polos dentro del círculo unidad |

## Orden recomendado

**1. Transformada de Fourier**

El espectro de una señal, en el bloque de transformadas.

**2. Convolución y sistemas LTI**

Respuesta al impulso, convolución y respuesta en frecuencia.

**3. Muestreo y Nyquist**

Aliasing, cuantificación, ADC y DAC.

**4. Transformada Z**

Polos, ceros, estabilidad y filtros FIR e IIR.

## Temas de este bloque

> [card] [Convolución y sistemas LTI](https://apuntes.simulab.es/electronica/senales/convolucion.md)
>
> Señales y sistemas: propiedades de los sistemas (linealidad, invariancia, causalidad, estabilidad), sistemas LTI, respuesta al impulso, convolución continua y discreta paso a paso, respuesta en frecuencia y teorema de convolución, con ejemplos resueltos.

> [card] [Muestreo y Nyquist](https://apuntes.simulab.es/electronica/senales/muestreo.md)
>
> Conversión analógico-digital explicada: muestreo, teorema de Nyquist-Shannon, frecuencia de Nyquist, aliasing y filtro antialiasing, cuantificación, resolución en bits, error y relación señal-ruido (6,02N + 1,76 dB), conversores ADC y DAC y reconstrucción, con ejemplos resueltos.

> [card] [Transformada Z](https://apuntes.simulab.es/electronica/senales/transformada-z.md)
>
> La transformada Z explicada: definición, región de convergencia, tabla y propiedades, ecuaciones en diferencias, función de transferencia H(z), polos, ceros y estabilidad (círculo unidad), respuesta en frecuencia, y filtros digitales FIR e IIR, con ejemplos resueltos.

## Simuladores relacionados en Simulab

> [card] [Ondas e interferencia](https://simulab.es/fisica/ondas)
>
> Superposición de ondas, interferencia y ondas estacionarias.

> [card] [Conversor de bases](https://simulab.es/electronica/conversor-bases)
>
> Binario, octal, decimal y hexadecimal.

> [card] [Circuitos RC y RL](https://simulab.es/fisica/circuitos-rc)
>
> Respuesta al escalón de un sistema de primer orden.

> [card] [dBm a mW](https://simulab.es/electronica/dbm-mw)
>
> Potencias de señal en dBm.


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