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Señal patrón

El patrón que estamos buscando en una nuestra señal larga teniendo una longitud T .

Señal larga

Este es una señal larga que contiene un pieza que ensambla en nuestra señal patrón.

Aquí vemos dos señales cambiadas por nuestra señal patrón, cambiando las señales por s 1 and s 2 . Estas dos posibilidades nos dan los siguientes cálculos y resultados:

  • Cambio de s 1 :
    t s 1 T s 1 g t f t s 1 t s 1 T s 1 g t 2 "largo"
  • Cambio de s 2 :
    t s 2 T s 2 g t f t s 2 t s 2 T s 2 g t 2 "pequeño"
Por lo tanto podemos definir una ecuación generalizada para nuestro filtro acoplado:
m s filtro acoplado
m s t s T s g t f t s L 2 s s T g t
donde el numerado de la es la convolución de g t f t . Ahora para poder decidir si o no el resultado de nuestro detector de filtro acoplado es bastante grande para indicar una aceptación correcta entre las dos señales, definimos nivel de referencia . Si m s 0 nivel de referencia después podemos tener una semejanza en la locación s 0 .

Ejemplos prácticos

Detección de imagen

En 2-D, este concepto es usado para acoplar imágenes juntas, tal como verificar las huellas digitales para seguridad o para acoplar fotos de alguien. Por ejemplo esta idea puede ser usada para los libros del tan conocido “¿dónde esta Waldo?” si se nos da la siguiente platilla ( ) y una pieza del libro “¿dónde esta Waldo?”,( ),

Ejemplo de la imagen de ¿Dónde esta Waldo?". Nuestro detector de Filtro Acoplado puede ser implementado para detectar una semejanza posible para Waldo.

Entonces fácilmente podemos crear un programa para encontrar la imagen que más se asemeje a la imagen de la cabeza de Waldo en la figura larga. Simplemente podemos implementar nuestro algoritmo de filtro acoplado: tomar el producto interno de cada cambio y véase que tan larga es nuestra respuesta resultante. Esta idea fue implementada en esta misma imagen para un Proyecto de Señales y Sistemas (véase esta liga para saber mas) en la Universidad de Rice.

Sistemas de comunicaciones

Los detectores de Filtro Acoplado son usualmente usados en Sistemas de Comunicación . De echo, estos los detectores mas óptimos para el ruido Gaussaniano. Las señales en la vida real también son distorsionadas por el medio ambiente que las rodea, así que es una lucha constante para descubrir maneras capaces de recibir señales torcidas y después ser capaces de filtrarlas de alguna manera para determinar cual era la señal original. Los filtros acoplados nos proveen una manera de comparar la señal recibida con dos posibles señales (“plantilla”) y determinar cual es la que más se asemeja a la señal recibida.

Por ejemplo a continuación tenemos un ejemplo simplificado de la Frecuencia Desplazada de Keying (Frequency Shift Keying FSK) donde tenemos las siguientes condiciones para '1' y '0':

Frecuencia Desplazada de Keying para '1' y '0'.

Basados en la codificación anterior, podemos crear una señal digital basada en 0’s y 1’s poniendo juntos los dos “códigos” anteriores en número infinito de maneras. Para este ejemplo transmitiremos tres números básicos de 3-bits: 101, desplegado en la siguiente :

La corriente del bit "101" codificado con el FSK anterior.

Ahora la imagen anterior representa nuestra señal original que será transmitida por algún sistema de comunicación, el cual inevitablemente pasa a través del “canal de comunicación”, la parte del sistema que distorsionara y alterara nuestra señal. Mientras que nuestro ruido no sea muy grande, nuestro filtro acoplado nos mantendrá despreocupados de estos cambios de nuestra señal transmitida. Una vez que la señal ha sido recibida, pasamos la señal del ruido a través de un sistema simple, similar a la versión simplificada mostrada a continuación en la :

Diagrama de bloque del detector de filtro acoplado.

El diagrama anterior básicamente muestra que nuestra señal con ruido será pasada (asumiremos que pasara un “bit” a la vez) y que esta señal será separada y pasada a través de dos detectores de filtros acoplados diferentes. Cada uno comparara la señal con ruido para cada uno de los códigos que definimos para ‘1’ y ‘0’. Después este valor será pasado y cualquier valor que sea grande ( es decir cualquier señal de código FSK a la señal ruidosa que mejor se asemeje) será el valor que el recibidor tome. Por ejemplo, el primer bit que será enviado a través, será un ‘1’ así que el nivel de arriba del diagrama de bloque será el valor más alto, donde denotando que el ‘1’ fue enviado por la señal, aunque la señal aparezca muy ruidosa y distorsionada.

Demostración de la desigualdad de cauchy-schwarz

Veremos la demostración de la desigualdad de Cauchy-Schwarz (Cauchy-Schwarz Inequality (CSI) )para un espacio vectorial real .

Desigualdad de cauchy-schwarz para un espacio vectorial real

Para f Espacio de Hilbert S y g Espacio de Hilbert S , mostrar que:

f g f g
con la igualdad si y solo si g α f .

  • Si g α f , mostrar f g f g f g f α f α f f α f 2 f g f α f f g Esto verifica nuestro argumento anterior de la desigualdad de CS
  • Si g α f , mostrar f g f g donde tenemos β β β f g 0 0 β f g 2 β f g β f g β 2 f f 2 β f g g g β 2 f 2 2 β f g g 2 Y obtenemos una cuadrática en β . Visualmente el polinomio cuadrático en β 0 para todo β . También nótese que el polinomio no tiene raíces reales y que el discriminante es menor que 0… a β 2 b β c tiene discriminante β 2 4 a c donde tenemos: a f 2 b 2 f g c g 2 Por lo tanto podemos colocar estos valores en el discriminante del polinomio de arriba para obtener:
    4 f g 2 4 f 2 g 2 0
    f g f g
    Y finalmente hemos probado la formula de la desigualdad de desigualdad de Cauchy-Schwarz para un espacio vectorial real.
    ¿Qué cambios tenemos que hacer para hacer la demostración para un espacio vectorial complejo? (la respuesta se la dejamos al lector)

Questions & Answers

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Eduek Reply
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Don Reply
In biology, a pathogen (Greek: πάθος pathos "suffering", "passion" and -γενής -genēs "producer of") in the oldest and broadest sense, is anything that can produce disease. A pathogen may also be referred to as an infectious agent, or simply a germ. The term pathogen came into use in the 1880s.[1][2
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Muhsin Reply
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Egbodo Reply
Biology is the study of living organisms, divided into many specialized field that cover their morphology, physiology,anatomy, behaviour,origin and distribution.
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Biology is the study of how living organisms live and survive in a specific environment
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Source:  OpenStax, Señales y sistemas. OpenStax CNX. Sep 28, 2006 Download for free at http://cnx.org/content/col10373/1.2
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