Espectros de potencia y energía

 La cantidad de energía transmitida y la recibida son aspecto a considerarse en un canal de comunicación.

La potencia eléctrica es la rapidez con la cual se disipa, se entrega o se usa la energía. Es una función del cuadrado del voltaje o de la corriente 

Para las relaciones de potencia, la ecuación de Fourier F(f), se reemplaza por

La siguiente imagen, corresponde a el espectro de potencia para una forma de onda rectangular con 25% de ciclo de trabajo.

Cave destacar su parecido con el espectro de voltaje en función de frecuencia, solo que en este caso tiene más lóbulos, y un lóbulo primario mucho mas grade.

El potencial de pulso se dispersa dentro de un espectro de frecuencias relativamente ancho.

La mayor parte de la potencia está dentro del lóbulo primario.

Si el ancho de banda de un canal de comunicaciones tiene la suficiente anchura para pasar solo las frecuencias del lóbulo primario, transferirá al receptor la mayor parte de la energía que contiene el pulso.

Transformadas de Fourier discreta y rápida

La transformada discreta de Fourier muestra una señal en el dominio de tiempo, en tiempos discretos. Estas muestras se alimentan a una computadora donde un algoritmo calcula la transformación, sin embargo, el tiempo de computación es proporcional a lo cual es excesivo. Por esta razón, en 1965 surge el algoritmo llamado “Transformada rápida de Fourier”, desarrollado por Cooley y Tukey, cuyo tiempo de cómputo es proporcional a 

En la actualidad, la Transformada rápida de Fourier o FFT se utiliza en forma de subrutina.

Efectos de limitación de banda sobre las señales

Un canal de comunicaciones es un filtro ideal de fase lineal con ancho de banda finito. Si una forma de onda repetitiva y no senoidal pasa por un filtro pasabajas ideal, se eliminan los componentes armónicos de frecuencia mayor que la frecuencia superior de corte de filtro, por lo tanto, cambiaria tanto el contenido de frecuencias como la forma de la onda.

En la siguiente imagen se puede apreciar el cambio de forma de onda al pasar por filtros de pasabajas con frecuencias de distintos cortes superiores.

Al limitar la banda de una señal, cambia el contenido de frecuencias y, por ende, la forma de onda. Si se impone una limitación suficiente de banda, al final la forma de onda solo comprende a la frecuencia fundamental.

En los sistemas de comunicaciones, la limitación de banda reduce la capacidad de información del sistema y si se impone demasiada limitación, se puede eliminar la señal de información de la forma de onda compuesta.