Ruido y probabilidad

Published On Oct-05-2017

Transcripción

¿Cómo definen las aseguradoras las cuotas que tienen que pagar sus clientes? ¿Cómo definen las aerolíneas los precios de sus tiquetes? En general, ¿cómo pueden las grandes compañías predecir el comportamiento de sus clientes? Pues bien, estos fenómenos son similares a muchos aspectos del audio digital; se trata de procesos no predecibles con total certidumbre, pero sí estimables por medio de cálculos de probabilidad.

El ruido térmico, o ruido browniano de los componentes electrónicos, es aleatorio, pero su potencia puede ser constante en ciertas condiciones. A su vez, la magnitud del ruido técnico determina el calor producido por una resistencia. Por el contrario, en sistemas digitales, nos interesa el voltaje instantáneo del ruido, no su potencia a lo largo de un período de tiempo. La razón es que la magnitud del voltaje instantáneo del ruido térmico, podría llegar a modificar el estado de un bit, si es lo suficientemente alto.

Es en este punto donde se vuelve útil la probabilidad. Por definición, el ruido térmico se trata de una variación aleatoria. Como tal, solo puede calcularse estadísticamente la probabilidad de una amplitud específica del ruido. Es imposible predecir el voltaje instantáneo en un momento específico.

En la siguiente figura, observamos qué tan probable es la ocurrencia de distintos voltajes instantáneos del ruido.

Figura 6.7. Probabilidad de incidencia de distintas amplitudes del ruido

Se trata de una distribución normal o gaussiana. Es muy probable que la amplitud instantánea del ruido sea 0, o un valor cercano al 0, lo cual sucede muy a menudo. Asimismo, es poco probable que la amplitud instantánea alcance sus valores máximos, lo cual sucede con poca frecuencia.

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