Vorrei sapere qual è la differenza fra segnali di energia e segnali di potenza. Grazie.

Se pensiamo ad un segnale elettrico la cui ampiezza (tensione o corrente)
è una variabile funzione del tempo, il modo più semplice per quantificare
la sua ‘forza’ è la misura dell’area formata dalla f(t). Elevando al quadrato
la funzione si eliminano eventuali aeree negative.

L’energia specifica o più semplicemente l’energia di un segnale è definita
come:

L’energia si misura in joule.

Se il segnale f(t) non è un segnale finito ma ad esempio un segnale
periodico, con periodicità T (ad esempio il segnale 50 Hz
della rete elettrica)1 otteniamo un segnale ad energia infinita.

In questo caso è utile per quantificare la “forza” definire l’energia
per unità di tempo:

L’energia per unità di tempo non è altro che la potenza del segnale
e si misura in watt. Questa potenza è nota anche come potenza media quadratica
di f.

Per definizione, nella teoria dei segnali, un segnale si chiama segnale d’energia se l’energia specifica
ha un valore finito. Di solito sono segnali aperiodici che hanno normalmente
una durata finita.


Ad esempio: l’impulso rettangolare, un’oscillazione smorzata.

Si chiamano invece segnali di potenza i segnali che hanno una potenza
specifica finita. Tutti i segnali periodici, i segnali casuali ma stazionari
ed alcuni segnali aperiodici come il “gradino” sono segnali di potenza.

Un segnale non può soddisfare le due condizioni: se è ad energia finita
avrà potenza specifica nulla, se è a potenza finita risulterà ad energia
infinita.


Note:

  1. Sia il segnale periodico della rete elettrica sia un tono sinusoidale
    ascoltato nella cuffia di un walkman sono segnali con energia infinita,
    ma è evidente che la loro “forza” è ben diversa.