concepto

señal

Una cantidad física detectable que transporta información sobre un evento o una medición.
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Descripción

En física, una señal es cualquier cantidad física detectable que transporta información sobre un evento, una medición o un proceso. Es el vínculo fundamental entre el mundo físico y nuestra capacidad de observarlo. Sin señales, no habría manera de saber qué ocurre en un sistema, desde el espín de un electrón hasta la colisión de agujeros negros a miles de millones de años luz de distancia.

Cómo funciona

Una señal surge cuando una cantidad física —como la radiación electromagnética, las ondas sonoras o el voltaje eléctrico— cambia de manera que codifica información. La información se extrae midiendo las propiedades de la señal, como la amplitud, la frecuencia o la fase, y comparándolas con una referencia conocida. En la práctica, las señales suelen estar inmersas en ruido, por lo que la detección implica filtrar y analizar estadísticamente para distinguir la señal verdadera de las fluctuaciones aleatorias.

En la práctica

El procesamiento de señales es central en toda la tecnología moderna, incluidas las telecomunicaciones, la imagen médica y la observación astronómica, donde las señales débiles de objetos distantes se amplifican y analizan.

Dato curioso

La palabra 'señal' proviene del latín 'signum', que significa marca o signo, y en física suele referirse a un cambio medible que se destaca del ruido de fondo.

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Fórmulas

$$W(s, \tau) = \int_{-\infty}^{\infty} x(t) \psi^*_{s,\tau}(t) dt$$
Decomposes a signal into scaled and shifted wavelet functions.
Qué hay en la fórmula
WvariableWavelet transform coefficient — wavelet transform coefficient
svariableScale parameter — scale parameter
τvariableTranslation parameter — translation parameter second
xvariableInput signal — señal
tvariableTime variable — tiempo second
ψ*variableComplex conjugate of wavelet function — wavelet function
∫operadorIntegration over time — operador integral
$$z(t) = x(t) + i\mathcal{H}[x(t)] = a(t)e^{i\phi(t)}$$
Represents a signal with instantaneous amplitude and phase.
Qué hay en la fórmula
zvariableAnalytic signal — analytic signal
xvariableReal signal — señal
avariableInstantaneous amplitude — instantaneous amplitude
φvariableInstantaneous phase — instantaneous phase radian
tvariableTime variable — tiempo second
HoperadorHilbert transform, shifts phase by -90° — hilbert transform operator
ioperadorImaginary unit, √(-1) — unidad imaginaria

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