Fundamentos de Señales y Sistemas Usando la Web y MATLAB® – Kamen & Heck – 3ra Edición

Contenido
Prefacio ix

CAPÍTULO 1 Conceptos básicos 1
1.1 Señales de tiempo continuo 1
1.2 Señales de tiempo discreto 11
1.3 Sistemas 21
1.4 Ejemplos de sistemas 24
1.5 Propiedades básicas de un sistema 31
1.6 Resumen del capítulo 37
Problemas 37

CAPÍTULO 2 Modelos en el dominio de tiempo de sistemas 44
2.1 Representación de entrada/salida de los sistemas
de tiempo discreto 44
2.2 Convolución de señales de tiempo discreto 49
2.3 Modelos de ecuaciones de diferencias 55
2.4 Modelos de ecuaciones diferenciales 64
2.5 Solución a ecuaciones diferenciales 69
2.6 Representación de la convolución de sistemas de tiempo continuo 75
2.7 Resumen del capítulo 84
Problemas 85

CAPÍTULO 3 Series y transformada de Fourier 96
3.1 Representación de señales en términos de sus componentes
de frecuencia 96
3.2 Serie trigonométrica de Fourier 101
3.3 Serie exponencial compleja 108
3.4 Transformada de Fourier 114
3.5 Contenido espectral de señales comunes 122
3.6 Propiedades de la transformada de Fourier 126
3.7 Transformada generalizada de Fourier 141
3.8 Aplicación a modulación y demodulación de señales 144
3.9 Resumen del capítulo 152
Problemas 154

CAPÍTULO 4 Análisis de Fourier de las señales de tiempo discreto 166
4.1 Transformada de Fourier de tiempo discreto 166
4.2 Transformada discreta de Fourier 179
4.3 DFT de señales truncadas 188
4.4 Algoritmo FFT 195
4.5 Aplicación al análisis de datos 206
4.6 Resumen del capítulo 216
Problemas 217

CAPÍTULO 5 Análisis de Fourier aplicado a sistemas 222
5.1 Análisis de Fourier de los sistemas de tiempo continuo 222
5.2 Respuesta a entradas periódicas y no periódicas 228
5.3 Análisis de filtros ideales 237
5.4 Muestreo 242
5.5 Análisis de Fourier de sistemas de tiempo discreto 249
5.6 Aplicación al filtrado digital pasa baja 254
5.7 Resumen del capítulo 262
Problemas 263

CAPÍTULO 6 La transformada de Laplace y la representación de la función
de transferencia 279
6.1 Transformada de Laplace de una señal 279
6.2 Propiedades de la transformada de Laplace 285
6.3 Cálculo de la transformada inversa de Laplace 296
6.4 Transformada de la ecuación diferencial de entrada y salida 316
6.5 Transformada de la integral de convolución de entrada y salida 323
6.6 Construcción directa de la función de transferencia 330
6.7 Resumen del capítulo 341
Problemas 342

CAPÍTULO 7 La transformada z y los sistemas de tiempo discreto 352
7.1 Transformada z de una señal de tiempo discreto 352
7.2 Propiedades de la transformada z 357
7.3 Cálculo de la transformada z inversa 367
7.4 Representación de la función de transferencia 377
7.5 Análisis de sistemas mediante la representación
de la función de transferencia 388
7.6 Resumen del capítulo 400
Problemas 401

CAPÍTULO 8 Análisis de los sistemas de tiempo continuo
mediante la representación de la función
de transferencia 411
8.1 Estabilidad y la respuesta al impulso 411
8.2 Prueba de estabilidad de Routh-Hurwitz 414
8.3 Análisis de la respuesta al escalón 419
8.4 Respuesta a sinusoides y a otras entradas 437
8.5 Función de respuesta en frecuencia 443
8.6 Filtros causales 463
8.7 Resumen del capítulo 478
Problemas 479

CAPÍTULO 9 Aplicación al control 489
9.1 Introducción al control 489
9.2 Control de seguimiento 497
9.3 Lugar geométrico de las raíces 508
9.4 Aplicación al diseño de sistemas de control 516
9.5 Resumen del capítulo 525
Problemas 526

CAPÍTULO 10 Diseño de filtros y controladores digitales 536
10.1 Discretización 536
10.2 Diseño de filtros IIR 543
10.3 Diseño de filtros IIR mediante MATLAB 549
10.4 Diseño de filtros FIR 556
10.5 Diseño de controladores digitales 568
10.6 Resumen del capítulo 577
Problemas 578

CAPÍTULO 11 Representación de estado 584
11.1 Modelo de estado 584
11.2 Construcción de modelos de estado 587
11.3 Solución de ecuaciones de estado 595
11.4 Sistemas de tiempo discreto 604
11.5 Representaciones de estado equivalentes 612
11.6 Discretización de un modelo de estado 618
11.7 Resumen del capítulo 622
Problemas 623

Apéndice A Repaso breve de la variable compleja 633
Apéndice B Repaso breve de matrices 638
Bibliografía 644
Índice 645