Análisis de aleatoriedad en señales y sistemas

Abstract

El interés por el estudio de las señales aleatorias sigue siendo actual, aún cuando su aplicación asociada a la tecnología e ingeniería cuenta con varias décadas de desarrollo. Particular importancia tienen los métodos y técnicas de análisis en presencia de aleatoriedad en señales y sistemas, que están relacionados con las tecnologías de proceso discreto, en las cuales el empleo de métodos efectivos matemáticos se ha hecho masivo, gracias a la aparición de dispositivos digitales de alto rendimiento. El estudio del fenómeno de aleatoriedad en señales y sistemas está directamente relacionado con el análisis de las propiedades de interacción cuando se tiene algún grado de incertidumbre o información incompleta. La principal fuente de aleatoriedad está asociada, entre otros factores, con las perturbaciones de medida, la presencia de señales extrañas, y tal vez el más importante, la información útil que llevan las mismas señales. En este sentido, es cada vez mayor el interés por el empleo de métodos de proceso digital de señales, basados en matemática estadística, que se orientan principalmente a la solución de dos tareas: la representación adecuada del conjunto de señales para la solución de un problema concreto, que tenga en cuenta las condiciones reales de la aplicación y, segundo, el proceso óptimo de las señales recogidas. El material dispuesto en el presente texto describe las formas básicas de representación y proceso de señales aleatorias, con especial énfasis en los modelos de análisis matemático estadístico, que se considera, tienen un aporte significativo en la formulación y solución de aplicaciones en las áreas de sismología, análisis de bioseñales, sistemas de medida, sistemas de control y seguimiento, radiocomunicación, entre otros. Por eso, el contenido presentado corresponde a la evolución en el análisis de aleatoriedad desde las señales hasta su asociación con los respectivos sistemas de proceso. En cada sección se presentan, tanto ejemplos como problemas (incluyendo algunos ejercicios en el computador), que tienen como intención mejorar y complementar la percepción del material teórico analizado.