PDF de programación - Señales y Sistemas en Matlab y Labview

Señales y Sistemas en MATLAB y LabVIEW

By:

José Miguel Hobaica Alvarado

Señales y Sistemas en MATLAB y LabVIEW

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José Miguel Hobaica Alvarado

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PDF generated: October 29, 2012
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Table of Contents

1 Introducción a LabVIEW, uso de estructuras y funciones básicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Introducción a MATLAB, comandos básicos y uso de GUIDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3 Las Señales y sus diferentes clasicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4 Los Sistemas y sus diferentes clasicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5 Convolución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6 Compresión de voz por medio de Transformadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
7 Procesos Aleatorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
8 Modulaciones AM-DSB-SSB, Repetidoras y Ruido Pasabanda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
9 Transmisión de señales DSB en cuadratura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
10 Receptor Superheterodino para detectar emisoras AM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
11 Filtraje Óptimo para detección de eventos inmersos en ruido . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
12 La Transformada Ondícula y sus aplicaciónes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 101
13 Ecualizador y Sintetizador Musical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
14 Ortogonalización Gram-Schmidt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Attributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125

iv

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Chapter 1

Introducción a LabVIEW, uso de
estructuras y funciones básicas1

LabVIEW es un entorno de programación destinado al desarrollo de aplicaciones, similar a los sistemas de
desarrollo comerciales que utilizan el lenguaje C o BASIC. Sin embargo, LabVIEW se diferencia de dichos
programas en un importante aspecto: los citados lenguajes de programación se basan en líneas de texto para
crear el código fuente del programa, mientras que LabVIEW emplea la programación gráca o lenguaje G
para crear programas basados en diagramas de bloques.

Para el empleo de LabVIEW no se requiere gran experiencia en programación, ya que se emplean iconos,
términos e ideas familiares a cientícos e ingenieros, y se apoya sobre símbolos grácos en lugar de lenguaje
escrito para construir las aplicaciones. Por ello resulta mucho más intuitivo que el resto de lenguajes de
programación convencionales. LabVIEW posee extensas librerías de funciones y subrutinas. Además de las
funciones básicas de todo lenguaje de programación, LabVIEW incluye librerías especícas para la adquisi-
ción de datos, control de instrumentación VXI, GPIB y comunicación serie, análisis presentación y guardado
de datos.

1.1 ¾Cómo trabaja LabVIEW?

Los programas desarrollados mediante LabVIEW se denominan Instrumentos Virtuales (VIs), porque su
apariencia y funcionamiento imitan los de un instrumento real. Sin embargo son análogos a las funciones
creadas con los lenguajes de programación convencionales. Los VIs tienen una parte interactiva con el usuario
y otra parte de código fuente, y aceptan parámetros procedentes de otros VIs.

Cada VI contiene tres partes principales:
• Panel frontal: Cómo el usuario interacciona con el VI.
• Diagrama de bloque: El código que controla el programa.
• Icono/Conector: Medios para conectar un VI con otros VIs.

1.1.1 Panel Frontal

Esta interfaz recoge las entradas procedentes del usuario y representa las salidas proporcionadas por el
programa. Un panel frontal está formado por una serie de botones, pulsadores, potenciómetros, grácos,
etc. Cada uno de ellos puede estar denido como un control (a) o un indicador (b). Los primeros sirven para
introducir parámetros al VI, mientras que los indicadores se emplean para mostrar los resultados producidos,
ya sean datos adquiridos o resultados de alguna operación.

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2

CHAPTER 1.

INTRODUCCIÓN A LABVIEW, USO DE ESTRUCTURAS Y
FUNCIONES BÁSICAS

Figure 1.1: Panel frontal con controles (A) e indicadores (B)

1.1.2 Diagrama de bloques

El diagrama de bloques constituye el código fuente del VI. En el diagrama de bloques es donde se realiza la
implementación del programa del VI para controlar o realizar cualquier procesado de las entradas y salidas
que se crearon en el panel frontal.

El diagrama de bloques incluye funciones y estructuras integradas en las librerías que incorpora Lab-
VIEW. En el lenguaje G las funciones y las estructuras son nodos elementales. Son análogas a los operadores
o librerías de funciones de los lenguajes convencionales.

Los controles e indicadores que se colocaron previamente en el Panel Frontal, se materializan en el

diagrama de bloques mediante los terminales

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Figure 1.2: Diagrama de bloques con una función (a), dos terminales (control e indicador) (b) y una
estructura (c)

1.2 Como acceder al Programa:
Seleccione el botón Inicio → Todos los Programas → y localice el ejecutable del LabVIEW. Éste será
similar al que se muestra a continuación:

Una vez ejecutado el programa, aparecerá la siguiente pantalla:

Haga clic sobre el botón para iniciar el programa.

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CHAPTER 1.

INTRODUCCIÓN A LABVIEW, USO DE ESTRUCTURAS Y
FUNCIONES BÁSICAS

Figure 1.3: Nuevo VI

Para entrar a las pantallas de programación, haga clic sobre el botón Blank VI. Inmediatamente,
aparecerán las pantallas del Panel Frontal y del Diagrama de Bloque en cascada; presione la combinación de
teclas ctrl.+T y ambas pantallas se colocaran una al lado de la otra como se observa en la gura 4. Revise
el menú desplegable del botón Window de la barra de tareas de cualquiera de las pantallas para cambiar la
disposición de las pantallas en su monitor.

Figure 1.4: Pantallas de LabVIEW

El panel frontal es la interfaz del usuario con el VI. El panel frontal se construye con controles e
indicadores, que son las entradas y salidas que interactúan con las terminales del VI, respectivamente. Los

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controles son botones, botones de empuje, marcadores y otros componentes de entradas. Los indicadores son
las gracas, luces y otros dispositivos. Los controles simulan instrumentos de entradas de equipos y suministra
datos al diagrama de bloques del VI. Los indicadores simulan salidas de instrumentos y suministra datos que
el diagrama de bloques adquiere o genera.

El diagrama de bloques contiene el código fuente graco. Los objetos del panel frontal aparecen
como terminales en el diagrama de bloques. Adicionalmente, el diagrama de bloques contiene funciones y
estructuras incorporadas en las bibliotecas de LabVIEW VI. Los cables conectan cada uno de los nodos en
el diagrama de bloques, incluyendo controles e indicadores de terminal, funciones y estructuras.

1.3 Paletas

Las paletas de LabVIEW proporcionan las herramientas que se requieren para crear y modicar tanto el
panel frontal como el diagrama de bloques. Existen las siguientes paletas:

1.3.1 Paleta de controles

La paleta de controles (Controls) se usa para colocar los controles e indicadores en el panel frontal. La
paleta de controles esta disponible solamente en el panel frontal. Seleccionando View → Controls palette
o haciendo clic derecho en el espacio de trabajo en el panel frontal se despliega esta paleta. También
puede desplegarse la paleta de controles haciendo un clic derecho en un área abierta del panel frontal. Para
desaparecer esta paleta se hace clic izquierdo en cualquier área abierta del panel

Figure 1.5: Controls Palette

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CHAPTER 1.

INTRODUCCIÓN A LABVIEW, USO DE ESTRUCTURAS Y
FUNCIONES BÁSICAS

1.3.2 Paleta de funciones

Se usa la paleta de funciones (Functions), para construir un diagrama de bloques. La paleta de funciones
esta disponible solamente en el diagrama de bloques. Seleccionando View → Functions Palette o haciendo
clic derecho en el espacio de trabajo del diagrama de bloques se despliega esta paleta. También puede
desplegarse la paleta de funciones