Espectro de señales: Cálculo e interpretación para el procesamiento de señales

Question 1

¿Qué afirmación describe con precisión el ancho de banda de un sistema?

Accepted Answer

La diferencia entre la frecuencia más baja y la más alta que el sistema puede transmitir sin distorsión significativa.

Answer

La frecuencia más alta que el sistema puede transmitir sin distorsión.

Answer

La anchura del espectro de frecuencias del sistema.

Answer

El ancho de banda no está relacionado con el espectro de frecuencias del sistema.

Question 2

La transformada de Fourier de una señal es una función:

Accepted Answer

Compleja que representa la amplitud y fase de sus componentes sinusoidales.

Answer

Real que representa solo la amplitud de sus componentes sinusoidales.

Answer

Imaginaria que representa solo la fase de sus componentes sinusoidales.

Answer

Que no contiene información sobre sus componentes sinusoidales.

Question 3

¿Qué propiedad de una señal se puede determinar directamente a partir de su espectro de potencia?

Accepted Answer

Potencia

Answer

Frecuencia

Answer

Amplitud

Answer

Fase

Question 4

Una señal tiene un ancho de banda de 5 kHz y se muestrea a 10 kHz. ¿Cuál es el número mínimo de muestras necesarias para representar la señal sin pérdida de información?

Accepted Answer

5000

Answer

2500

Answer

10000

Answer

500

Question 5

El espectro de una señal de ruido blanco es una función:

Accepted Answer

Constante en todas las frecuencias.

Answer

Con un pico en cero frecuencia.

Answer

Decreciente con la frecuencia.

Answer

Aleatoria.

Question 6

Una señal con un espectro de magnitud simétrico alrededor de cero es una señal:

Accepted Answer

Real

Answer

Imaginaria

Answer

Compleja

Answer

Aleatoria

Question 7

¿Qué operación se utiliza para calcular el espectro de potencia de una señal?

Accepted Answer

Transformada de Fourier

Answer

Transformada de Laplace

Answer

Convolución

Answer

Correlación

Question 8

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el espectro de una señal real es correcta?

Accepted Answer

Es simétrico respecto al eje real.

Answer

Es simétrico respecto al eje imaginario.

Answer

Es antisimétrico respecto al eje real.

Question 9

La respuesta en frecuencia de un filtro pasa-bajas ideal es:

Accepted Answer

H(f) = 1 para f < f0 y 0 para f ≥ f0

Answer

H(f) = 1/f para f < f0 y 0 para f ≥ f0

Answer

H(f) = f para f < f0 y 0 para f ≥ f0

Answer

H(f) = 0 para f < f0 y 1 para f ≥ f0

Question 10

Una señal x(t) tiene un espectro con una banda de frecuencias [B, B]. Si se muestrea x(t) a una frecuencia de muestreo fs, ¿cuál es el teorema de muestreo que se debe cumplir?

Accepted Answer

fs ≥ 2B

Answer

fs ≥ B

Answer

fs ≤ 2B

Answer

fs ≤ B

Question 11

El espectro de potencia de una señal x(t) es:

Accepted Answer

El cuadrado de la magnitud del espectro de x(t).

Answer

La inversa del espectro de x(t).

Answer

La derivada del espectro de x(t).

Answer

La integral del espectro de x(t).

Question 12

Una señal x(t) tiene un espectro con una banda de frecuencias [0, W]. Si se aplica un filtro pasa-altas con frecuencia de corte Wc > W a x(t), ¿cuál será el espectro de la señal de salida y(t)?

Accepted Answer

Una banda de frecuencias [Wc, ∞]

Answer

Una banda de frecuencias [0, Wc]

Answer

Una banda de frecuencias [-Wc, Wc]

Answer

Ninguna banda de frecuencias

Question 13

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe con precisión el concepto de espectro de señales?

Accepted Answer

Es la representación de una señal en el dominio de la frecuencia.

Answer

Es la medición de la amplitud de una señal a diferentes frecuencias.

Answer

Es la representación de una señal en el dominio del tiempo.

Question 14

¿Qué método se emplea comúnmente para determinar el espectro de una señal?

Accepted Answer

Transformada de Fourier.

Answer

Transformada de Laplace.

Answer

Transformada de Hilbert.

Answer

Transformada de Wavelet.

Question 15

Una señal con una densidad espectral de potencia constante en todas las frecuencias se denomina:

Accepted Answer

Ruido blanco.

Answer

Señal periódica.

Answer

Onda sinusoidal.

Answer

Pulso rectangular.

Question 16

¿Cuál de las siguientes afirmaciones define correctamente el ancho de banda de un espectro?

Accepted Answer

Es el rango de frecuencias que contiene la mayor parte de la potencia de la señal.

Answer

Es el rango de frecuencias donde la amplitud de la señal es máxima.

Answer

Es la frecuencia de corte superior del espectro.

Question 17

Un espectro con una sola línea espectral corresponde a:

Accepted Answer

Onda sinusoidal.

Answer

Señal de ruido.

Answer

Señal periódica.

Answer

Señal aleatoria.

Question 18

Una señal con un espectro que decae rápidamente con la frecuencia es:

Accepted Answer

Señal pasa bajas.

Answer

Señal pasa totales.

Answer

Señal pasa altas.

Answer

Señal pasa banda.

Question 19

El espectro de una señal de ruido blanco es:

Accepted Answer

Plano en todas las frecuencias.

Answer

Pico en una frecuencia específica.

Answer

Línea espectral en una frecuencia específica.

Question 20

Calcula el ancho de banda de una señal con espectro de densidad de potencia S(f) = A/(f^2 + 1).

Accepted Answer

Ancho de banda = ∞

Answer

Ancho de banda = A

Answer

Ancho de banda = 1

Answer

Ancho de banda = 2

Question 21

Calcula el espectro de la convolución de dos señales x1(t) y x2(t).

Accepted Answer

X1(f) * X2(f)

Answer

X1(f) + X2(f)

Answer

X1(f)/X2(f)

Answer

X1(f) - X2(f)

Question 22

Una señal con ancho de banda finito tiene un espectro:

Accepted Answer

Limitado

Answer

Infinito

Answer

Compuesto por una sola frecuencia

Answer

Simétrico

Question 23

¿Cuál es la potencia total de una señal con espectro de magnitud |X(f)|?

Accepted Answer

(1/2)∫|X(f)|²df

Answer

2∫|X(f)|df

Answer

π∫|X(f)|²df

Answer

∫|X(f)|df

Question 24

El espectro de una señal real es:

Accepted Answer

Hermítico

Answer

Complejo

Answer

Imaginario

Answer

Antihermítico

Question 25

El proceso de muestreo en el tiempo afecta al espectro de una señal:

Accepted Answer

Creando réplicas periódicas del espectro original

Answer

Reduciendo la potencia del espectro

Answer

Ampliando el ancho de banda del espectro

Answer

Cambiando la forma del espectro

Question 26

¿Qué tipo de señal tiene un espectro con una línea en f = 0?

Accepted Answer

Constante

Answer

Senoidal

Answer

Exponencial

Answer

Impulsiva

Question 27

El ancho de banda de un espectro es igual a:

Accepted Answer

La diferencia entre sus frecuencias de corte

Answer

El área bajo la curva del espectro

Answer

La potencia total del espectro

Answer

La suma de sus frecuencias de corte

Question 28

¿Cuál es el ancho de banda de una señal con espectro limitado a las frecuencias f1 y f2?

Accepted Answer

|f2 - f1|

Answer

f1 + f2

Answer

f1 - f2

Answer

0

Question 29

El espectro de una señal con simetría hermítica es:

Accepted Answer

Real

Answer

Complejo

Answer

Imaginario

Answer

Aleatorio

Question 30

¿Cuál de las siguientes operaciones preserva el espectro de amplitud de una señal?

Accepted Answer

Amplificación

Answer

Filtrado paso bajo

Answer

Rectificación

Answer

Modulación en frecuencia

Question 31

La transformada de Laplace es una generalización de:

Accepted Answer

La transformada de Fourier

Answer

La transformada de Walsh

Answer

La transformada de Z

Answer

La transformada de Hilbert

Question 32

Cuál es la principal ventaja de analizar señales en el dominio de la frecuencia en comparación con el dominio del tiempo?

Accepted Answer

Permite identificar las diferentes componentes de frecuencia que constituyen la señal.

Answer

Simplifica el cálculo de la energía total de la señal.

Answer

Elimina la necesidad de utilizar transformadas matemáticas.

Question 33

Una señal sinusoidal pura con frecuencia f0 se aplica a un sistema lineal e invariante en el tiempo (LTI). ¿Cómo se ve afectado el espectro de la señal de salida?

Accepted Answer

Contendrá una única frecuencia en f0, pero su amplitud y fase podrían haber cambiado.

Answer

Contendrá frecuencias múltiplos de f0.

Answer

Será idéntico al espectro de la señal de entrada.

Question 34

¿Qué representa la fase en el espectro de una señal?

Accepted Answer

El desplazamiento temporal relativo de cada componente de frecuencia.

Answer

La frecuencia de la componente dominante en la señal.

Answer

La energía total de la señal.

Question 35

Un filtro pasa-bajos ideal elimina por completo las frecuencias por encima de una frecuencia de corte fc. ¿Cómo se representa su respuesta en frecuencia?

Accepted Answer

Una función rectangular con valor 1 para frecuencias menores que fc y 0 para frecuencias mayores que fc.

Answer

Una función sinusoidal.

Answer

Una función exponencial decreciente.

Question 36

¿Cuál de las siguientes operaciones NO se puede realizar utilizando la transformada de Fourier?

Accepted Answer

Determinar la frecuencia instantánea de una señal.

Answer

Comprimir información en señales para transmisión o almacenamiento.

Answer

Filtrar componentes de frecuencia específicas en una señal.

Answer

Analizar la respuesta en frecuencia de un sistema.

Question 37

Al multiplicar una señal por una ventana temporal, ¿qué ocurre con su espectro?

Accepted Answer

Se produce una convolución en el dominio de la frecuencia entre el espectro de la señal y el espectro de la ventana.

Answer

El espectro de la señal se multiplica por el espectro de la ventana.

Question 38

La densidad espectral de potencia (PSD) de una señal aleatoria:

Accepted Answer

Describe la distribución de potencia de la señal en función de la frecuencia.

Answer

Indica la amplitud máxima de la señal en el dominio de la frecuencia.

Answer

Es siempre una función par.

Question 39

Un analizador de espectros visualiza el espectro de una señal en tiempo real. ¿Qué tipo de transformada se utiliza normalmente?

Accepted Answer

Transformada rápida de Fourier (FFT)

Answer

Transformada de Laplace

Answer

Transformada discreta del coseno (DCT)

Answer

Transformada Z

Question 40

Dos señales periódicas tienen el mismo período fundamental pero formas de onda diferentes. ¿Qué se puede decir sobre sus espectros?

Accepted Answer

Tendrán las mismas frecuencias presentes, pero sus amplitudes y fases serán diferentes.

Answer

Tendrán la misma amplitud para todas las frecuencias.

Answer

Tendrán espectros completamente diferentes.