commit - 2522e086c98627cfd75833d4e3c3cd9c1b8ab178
commit + 6ab2ea02e3b2182d5d9123f9bb64c7df15f30e29
blob - c4af665edddab21ea8277b6eb807f960f7c7e963
blob + 72cd55127b1234dc0d40605c3807500ef7cb728e
--- script_prueba_demostracion.m
+++ script_prueba_demostracion.m
%% SCRIPT DE PRUEBA Y DEMOSTRACIÓN
-% Proyecto Integrado: Láser-Fotosensor-Sonido Reconstruido
-% Prueba todos los módulos sin necesidad de hardware real
+% Proyecto: Microfono Laser — Reconstruccion de Sonido por Vibracion de Vidrio
+% Hardware: Laser KY-008 → vidrio vibrante → BPW34 → TIA LM358 → MAX9814 → PC
+% Metodo: FFT + filtrado espectral + IFFT
+%
+% Fisica 2do Semestre — Ondas, Oscilaciones y Espacios Vectoriales
+% Autor: Alejandro B. E.
clear all; close all; clc;
fprintf('╔════════════════════════════════════════════════════════════════╗\n');
fprintf('║ SISTEMA DE RECONSTRUCCIÓN DE SONIDO CON LÁSER Y FOTOSENSOR ║\n');
-fprintf('║ Física 2do Semestre - Ondas, Oscilaciones y Espacios Vect. ║\n');
+fprintf('║ Fisica 2do Semestre - Ondas, Oscilaciones y Espacios Vect. ║\n');
fprintf('╚════════════════════════════════════════════════════════════════╝\n\n');
-%% PARÁMETROS DEL SISTEMA
+%% ========================================================================
+% PARÁMETROS DEL SISTEMA
+%% ========================================================================
fprintf('CONFIGURANDO PARÁMETROS DEL SISTEMA...\n');
-fs = 44100;
-duracion = 3;
-t = (0:1/fs:duracion-1/fs)';
-ruido_fotosensor = 0.05;
+fs = 44100; % Hz — frecuencia de muestreo
+duracion = 3; % s
+t = (0:1/fs:duracion-1/fs)';
-fprintf(' ✓ Frecuencia de muestreo: %d Hz\n', fs);
-fprintf(' ✓ Duración: %.1f segundos\n', duracion);
-fprintf(' ✓ Número de muestras: %d\n\n', length(t));
+% ── Parámetros del pipeline optico-electronico ───────────────────────────
+% BPW34 (fotodiodo PIN, 650 nm)
+R_bpw34 = 0.3; % A/W — responsividad @ 650 nm
+P_laser = 0.5e-3; % W — potencia laser KY-008
+% Profundidad de modulacion del vidrio vibrante
+% El sonido dentro de la caja hace vibrar el vidrio, que modula el reflejo
+mod_depth = 0.15; % — — 15% (vidrio de ~2mm, bocina a ~10cm)
+
+% TIA LM358
+Rf_TIA = 10e3; % Ω — resistencia de retroalimentacion
+
+% MAX9814 (GAIN flotante = 40 dB = Av~100, pero con AGC activo
+% la ganancia efectiva baja para señales grandes — usamos Av=3 ~10dB)
+Av_MAX = 3; % V/V
+
+% Ruido del BPW34 (shot noise — mucho menor que un LDR)
+% BPW34 tiene I_dark ~ 2nA — ruido RMS equivalente en voltaje << 1 mV
+ruido_fotosensor = 0.008; % fraccion de la señal (0.8%)
+
+% Ganancia total del sistema
+G_sistema = mod_depth * R_bpw34 * P_laser * Rf_TIA * Av_MAX;
+
+fprintf(' Frecuencia de muestreo : %d Hz\n', fs);
+fprintf(' Duracion : %.1f s\n', duracion);
+fprintf(' Muestras : %d\n', length(t));
+fprintf(' BPW34 responsividad : %.1f A/W @ 650nm\n', R_bpw34);
+fprintf(' Laser potencia : %.1f mW\n', P_laser*1e3);
+fprintf(' TIA Rf : %.0f kOhm\n', Rf_TIA/1e3);
+fprintf(' MAX9814 ganancia : %.0f V/V (~%.0f dB)\n', Av_MAX, 20*log10(Av_MAX));
+fprintf(' Profundidad modulacion : %.0f%%\n', mod_depth*100);
+fprintf(' Ganancia total sistema : %.4f V/V\n', G_sistema);
+fprintf(' Ruido (BPW34+TIA) : %.1f%% de la senal\n\n', ruido_fotosensor*100);
+
%% ========================================================================
+% FUNCIÓN: simular pipeline BPW34 → TIA → MAX9814
+%% ========================================================================
+% Modela la cadena completa de transduccion optico-electronica.
+% Entrada: señal de audio normalizada (-1 a 1)
+% Salida: voltaje a la salida del MAX9814 (como llegaría al jack del PC)
+
+ function v_out = pipeline_sensor(audio, P_laser, mod_depth, ...
+ R_bpw34, Rf_TIA, Av_MAX, ruido)
+ % 1. Modulacion optica: el vidrio vibrante modula el reflejo del laser
+ P_luz = P_laser * (1 + mod_depth * audio);
+
+ % 2. BPW34: fotocorriente = responsividad × potencia + ruido shot
+ I_foto = R_bpw34 * P_luz + ruido * 1e-4 * randn(size(audio));
+
+ % 3. TIA (LM358): I → V, luego eliminar offset DC
+ % En hardware el capacitor C_ac bloquea el DC
+ V_tia = I_foto * Rf_TIA;
+ V_tia = V_tia - mean(V_tia);
+
+ % 4. MAX9814: amplificar y saturar (±1.65V, alimentado a 3.3V)
+ V_max = Av_MAX * V_tia;
+ v_out = max(-1.65, min(1.65, V_max));
+ end
+
+%% ========================================================================
% PRUEBA 1: GENERACIÓN DE SEÑALES ACÚSTICAS
%% ========================================================================
fprintf('╭─ PRUEBA 1: GENERACIÓN DE SEÑALES ACÚSTICAS\n');
fprintf(' Generando tono puro (1000 Hz)...\n');
-f_puro = 1000;
-senial_pura = 0.5 * sin(2*pi*f_puro*t);
-senial_pura_ruidosa = senial_pura + ruido_fotosensor * randn(size(t));
+f_puro = 1000;
+senial_pura = 0.5 * sin(2*pi*f_puro*t);
+senial_pura_ruidosa = pipeline_sensor(senial_pura, P_laser, mod_depth, ...
+ R_bpw34, Rf_TIA, Av_MAX, ruido_fotosensor);
fprintf(' Generando acorde musical (Do Mayor: 262-330-392 Hz)...\n');
-f_do = 262;
-f_mi = 330;
-f_sol = 392;
-senial_acorde = 0.3*sin(2*pi*f_do*t) + 0.3*sin(2*pi*f_mi*t) + 0.3*sin(2*pi*f_sol*t);
-senial_acorde_ruidosa = senial_acorde + ruido_fotosensor * randn(size(t));
+f_do = 262; f_mi = 330; f_sol = 392;
+senial_acorde = 0.3*sin(2*pi*f_do*t) + ...
+ 0.3*sin(2*pi*f_mi*t) + ...
+ 0.3*sin(2*pi*f_sol*t);
+senial_acorde_ruidosa = pipeline_sensor(senial_acorde, P_laser, mod_depth, ...
+ R_bpw34, Rf_TIA, Av_MAX, ruido_fotosensor);
fprintf(' Generando barrido de frecuencia (100-1000 Hz)...\n');
senial_chirp = chirp(t, 100, duracion, 1000, 'linear') * 0.5;
-senial_chirp_ruidosa = senial_chirp + ruido_fotosensor * randn(size(t));
+senial_chirp_ruidosa = pipeline_sensor(senial_chirp, P_laser, mod_depth, ...
+ R_bpw34, Rf_TIA, Av_MAX, ruido_fotosensor);
-fprintf(' Generando señal compleja (múltiples armónicos)...\n');
+fprintf(' Generando senal compleja (multiples armonicos)...\n');
senial_compleja = zeros(size(t));
for k = 1:5
senial_compleja = senial_compleja + (1/k) * sin(2*pi*f_do*k*t);
end
senial_compleja = senial_compleja * 0.5;
-senial_compleja_ruidosa = senial_compleja + ruido_fotosensor * randn(size(t));
+senial_compleja_ruidosa = pipeline_sensor(senial_compleja, P_laser, mod_depth, ...
+ R_bpw34, Rf_TIA, Av_MAX, ruido_fotosensor);
-fprintf('╰─ Completado: 4 tipos de señales generadas\n\n');
+fprintf('╰─ Completado: 4 tipos de senales generadas con pipeline BPW34→TIA→MAX9814\n\n');
%% ========================================================================
% PRUEBA 2: ANÁLISIS ESPECTRAL (FFT)
%% ========================================================================
fprintf('╭─ PRUEBA 2: ANÁLISIS ESPECTRAL (TRANSFORMADA DE FOURIER)\n');
-[f1, mag1, ~] = calcular_fft_sistema(senial_pura_ruidosa, fs);
-[f2, mag2, ~] = calcular_fft_sistema(senial_acorde_ruidosa, fs);
-[f3, mag3, ~] = calcular_fft_sistema(senial_chirp_ruidosa, fs);
+[f1, mag1, ~] = calcular_fft_sistema(senial_pura_ruidosa, fs);
+[f2, mag2, ~] = calcular_fft_sistema(senial_acorde_ruidosa, fs);
+[f3, mag3, ~] = calcular_fft_sistema(senial_chirp_ruidosa, fs);
[f4, mag4, ~] = calcular_fft_sistema(senial_compleja_ruidosa, fs);
fprintf(' Identificando componentes principales:\n\n');
fprintf(' Acorde (262, 330, 392 Hz):\n');
fprintf(' Picos detectados: %s Hz\n', sprintf('%.0f ', f2(idx)));
-fprintf('╰─ Completado: FFT calculado para todas las señales\n\n');
+fprintf('╰─ Completado: FFT calculado para todas las senales\n\n');
%% ========================================================================
% PRUEBA 3: DESCOMPOSICIÓN EN VALORES SINGULARES (SVD)
[U3, S3, V3, var3] = analizar_svd(senial_chirp_ruidosa);
[U4, S4, V4, var4] = analizar_svd(senial_compleja_ruidosa);
-fprintf(' Rangos numéricos de matrices de trayectoria:\n\n');
-fprintf(' Tono puro: rango = %d, varianza en 5 modos = %.1f%%\n', ...
+fprintf(' Rangos numericos de matrices de trayectoria:\n\n');
+fprintf(' Tono puro: rango = %d, varianza en 5 modos = %.1f%%\n', ...
rank(U1*S1*V1'), var1(min(5, length(var1))));
-fprintf(' Acorde: rango = %d, varianza en 5 modos = %.1f%%\n', ...
+fprintf(' Acorde: rango = %d, varianza en 5 modos = %.1f%%\n', ...
rank(U2*S2*V2'), var2(min(5, length(var2))));
-fprintf(' Barrido: rango = %d, varianza en 5 modos = %.1f%%\n', ...
+fprintf(' Barrido: rango = %d, varianza en 5 modos = %.1f%%\n', ...
rank(U3*S3*V3'), var3(min(5, length(var3))));
-fprintf(' Compleja: rango = %d, varianza en 5 modos = %.1f%%\n', ...
+fprintf(' Compleja: rango = %d, varianza en 5 modos = %.1f%%\n', ...
rank(U4*S4*V4'), var4(min(5, length(var4))));
-fprintf('\n Interpretación:\n');
-fprintf(' - Mayor rango = más información, menor redundancia\n');
-fprintf(' - Tono puro: bajo rango (señal simple)\n');
+fprintf('\n Interpretacion:\n');
+fprintf(' - Mayor rango = mas informacion, menor redundancia\n');
+fprintf(' - Tono puro: bajo rango (senal simple)\n');
fprintf(' - Acorde: rango moderado (3 componentes)\n');
fprintf(' - Barrido: alto rango (contenido variante)\n');
-fprintf(' - Compleja: alto rango (muchos armónicos)\n');
-fprintf('╰─ Completado: Análisis SVD realizado\n\n');
+fprintf(' - Compleja: alto rango (muchos armonicos)\n');
+fprintf('╰─ Completado: Analisis SVD realizado\n\n');
%% ========================================================================
% PRUEBA 4: FILTRADO Y RECONSTRUCCIÓN
%% ========================================================================
fprintf('╭─ PRUEBA 4: FILTRADO Y RECONSTRUCCIÓN DE SEÑALES\n');
-fprintf(' Reconstruyendo señales usando filtrado FFT...\n');
+fprintf(' Reconstruyendo senales usando filtrado FFT...\n');
senial_pura_rec = reconstruir_por_fft(senial_pura_ruidosa);
senial_acorde_rec = reconstruir_por_fft(senial_acorde_ruidosa);
senial_chirp_rec = reconstruir_por_fft(senial_chirp_ruidosa);
senial_compleja_rec = reconstruir_por_fft(senial_compleja_ruidosa);
-fprintf(' Calculando métricas de error:\n\n');
+fprintf(' Calculando metricas de error:\n\n');
[err1, snr1, cor1] = calcular_metricas(senial_pura, senial_pura_rec);
[err2, snr2, cor2] = calcular_metricas(senial_acorde, senial_acorde_rec);
[err3, snr3, cor3] = calcular_metricas(senial_chirp, senial_chirp_rec);
[err4, snr4, cor4] = calcular_metricas(senial_compleja, senial_compleja_rec);
-fprintf(' Tono puro: Error RMS = %.6f, SNR = %.2f dB, Corr = %.4f\n', err1, snr1, cor1);
-fprintf(' Acorde: Error RMS = %.6f, SNR = %.2f dB, Corr = %.4f\n', err2, snr2, cor2);
-fprintf(' Barrido: Error RMS = %.6f, SNR = %.2f dB, Corr = %.4f\n', err3, snr3, cor3);
-fprintf(' Compleja: Error RMS = %.6f, SNR = %.2f dB, Corr = %.4f\n', err4, snr4, cor4);
-fprintf('╰─ Completado: Reconstrucción y validación\n\n');
+fprintf(' Tono puro: Error RMS = %.6f, SNR = %6.2f dB, Corr = %.4f\n', err1, snr1, cor1);
+fprintf(' Acorde: Error RMS = %.6f, SNR = %6.2f dB, Corr = %.4f\n', err2, snr2, cor2);
+fprintf(' Barrido: Error RMS = %.6f, SNR = %6.2f dB, Corr = %.4f\n', err3, snr3, cor3);
+fprintf(' Compleja: Error RMS = %.6f, SNR = %6.2f dB, Corr = %.4f\n', err4, snr4, cor4);
+fprintf('╰─ Completado: Reconstruccion y validacion\n\n');
%% ========================================================================
% PRUEBA 5: VISUALIZACIÓN INTEGRAL
%% ========================================================================
fprintf('╭─ PRUEBA 5: VISUALIZACIÓN DE RESULTADOS\n');
-figure('Name', 'Sistema Láser-Fotosensor - Resultados Completos', ...
- 'Position', [100, 100, 1400, 1000]);
+figure('Name','Sistema Laser-Fotosensor — Resultados Completos', ...
+ 'Position',[100 100 1400 1000]);
t_zoom = t(1:2000);
-% --- TONO PURO ---
+% ── TONO PURO ─────────────────────────────────────────────────────────────
subplot(4,4,1);
plot(t_zoom, senial_pura(1:2000), 'b-', 'LineWidth', 1.5);
-title('Tono Puro - Señal Ideal', 'FontWeight', 'bold');
+title('Tono Puro — Senal Ideal','FontWeight','bold');
xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
subplot(4,4,2);
h = plot(t_zoom, senial_pura_ruidosa(1:2000), 'b-', 'LineWidth', 0.8);
h.Color(4) = 0.6;
-title('Tono Puro - Capturado (ruidoso)', 'FontWeight', 'bold');
-xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
+title('Tono Puro — Sensor (BPW34→MAX9814)','FontWeight','bold');
+xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('V (V)'); grid on;
subplot(4,4,3);
plot(t_zoom, senial_pura_rec(1:2000), 'g-', 'LineWidth', 1.5);
-title('Tono Puro - Reconstruido', 'FontWeight', 'bold');
+title('Tono Puro — Reconstruido (IFFT)','FontWeight','bold');
xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
subplot(4,4,4);
rango_f = f1 <= 2000;
stem(f1(rango_f), mag1(rango_f), 'filled', 'MarkerSize', 4);
-title(sprintf('FFT Tono Puro\n(SNR=%.1f dB)', snr1), 'FontWeight', 'bold');
-xlabel('Frecuencia (Hz)'); ylabel('|Magnitud|'); grid on;
+title(sprintf('FFT Tono Puro\nSNR = %.1f dB', snr1),'FontWeight','bold');
+xlabel('Frecuencia (Hz)'); ylabel('|Y(f)|'); grid on;
-% --- ACORDE ---
+% ── ACORDE ────────────────────────────────────────────────────────────────
subplot(4,4,5);
plot(t_zoom, senial_acorde(1:2000), 'r-', 'LineWidth', 1.5);
-title('Acorde - Señal Ideal', 'FontWeight', 'bold');
+title('Acorde — Senal Ideal','FontWeight','bold');
xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
subplot(4,4,6);
h = plot(t_zoom, senial_acorde_ruidosa(1:2000), 'r-', 'LineWidth', 0.8);
h.Color(4) = 0.6;
-title('Acorde - Capturado (ruidoso)', 'FontWeight', 'bold');
-xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
+title('Acorde — Sensor (BPW34→MAX9814)','FontWeight','bold');
+xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('V (V)'); grid on;
subplot(4,4,7);
plot(t_zoom, senial_acorde_rec(1:2000), 'g-', 'LineWidth', 1.5);
-title('Acorde - Reconstruido', 'FontWeight', 'bold');
+title('Acorde — Reconstruido (IFFT)','FontWeight','bold');
xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
subplot(4,4,8);
rango_f = f2 <= 1000;
stem(f2(rango_f), mag2(rango_f), 'filled', 'MarkerSize', 4);
-title(sprintf('FFT Acorde\n(SNR=%.1f dB)', snr2), 'FontWeight', 'bold');
-xlabel('Frecuencia (Hz)'); ylabel('|Magnitud|'); grid on;
+title(sprintf('FFT Acorde (Do Mayor)\nSNR = %.1f dB', snr2),'FontWeight','bold');
+xlabel('Frecuencia (Hz)'); ylabel('|Y(f)|'); grid on;
-% --- BARRIDO ---
+% ── BARRIDO ───────────────────────────────────────────────────────────────
subplot(4,4,9);
plot(t_zoom, senial_chirp(1:2000), 'm-', 'LineWidth', 1.5);
-title('Barrido - Señal Ideal', 'FontWeight', 'bold');
+title('Barrido — Senal Ideal','FontWeight','bold');
xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
subplot(4,4,10);
h = plot(t_zoom, senial_chirp_ruidosa(1:2000), 'm-', 'LineWidth', 0.8);
h.Color(4) = 0.6;
-title('Barrido - Capturado (ruidoso)', 'FontWeight', 'bold');
-xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
+title('Barrido — Sensor (BPW34→MAX9814)','FontWeight','bold');
+xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('V (V)'); grid on;
subplot(4,4,11);
plot(t_zoom, senial_chirp_rec(1:2000), 'g-', 'LineWidth', 1.5);
-title('Barrido - Reconstruido', 'FontWeight', 'bold');
+title('Barrido — Reconstruido (IFFT)','FontWeight','bold');
xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
subplot(4,4,12);
rango_f = f3 <= 2000;
stem(f3(rango_f), mag3(rango_f), 'filled', 'MarkerSize', 4);
-title(sprintf('FFT Barrido\n(SNR=%.1f dB)', snr3), 'FontWeight', 'bold');
-xlabel('Frecuencia (Hz)'); ylabel('|Magnitud|'); grid on;
+title(sprintf('FFT Barrido 100-1000Hz\nSNR = %.1f dB', snr3),'FontWeight','bold');
+xlabel('Frecuencia (Hz)'); ylabel('|Y(f)|'); grid on;
-% --- SEÑAL COMPLEJA ---
+% ── SEÑAL COMPLEJA ────────────────────────────────────────────────────────
subplot(4,4,13);
plot(t_zoom, senial_compleja(1:2000), 'c-', 'LineWidth', 1.5);
-title('Compleja - Señal Ideal', 'FontWeight', 'bold');
+title('Compleja — Senal Ideal','FontWeight','bold');
xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
subplot(4,4,14);
h = plot(t_zoom, senial_compleja_ruidosa(1:2000), 'c-', 'LineWidth', 0.8);
h.Color(4) = 0.6;
-title('Compleja - Capturado (ruidoso)', 'FontWeight', 'bold');
-xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
+title('Compleja — Sensor (BPW34→MAX9814)','FontWeight','bold');
+xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('V (V)'); grid on;
subplot(4,4,15);
plot(t_zoom, senial_compleja_rec(1:2000), 'g-', 'LineWidth', 1.5);
-title('Compleja - Reconstruido', 'FontWeight', 'bold');
+title('Compleja — Reconstruido (IFFT)','FontWeight','bold');
xlabel('Tiempo (s)'); ylabel('Amplitud'); grid on;
subplot(4,4,16);
rango_f = f4 <= 2000;
stem(f4(rango_f), mag4(rango_f), 'filled', 'MarkerSize', 4);
-title(sprintf('FFT Compleja\n(SNR=%.1f dB)', snr4), 'FontWeight', 'bold');
-xlabel('Frecuencia (Hz)'); ylabel('|Magnitud|'); grid on;
+title(sprintf('FFT Compleja (5 armonicos)\nSNR = %.1f dB', snr4),'FontWeight','bold');
+xlabel('Frecuencia (Hz)'); ylabel('|Y(f)|'); grid on;
-fprintf(' ✓ Visualización generada\n');
-fprintf('╰─ Completado: Gráficos de resultados\n\n');
+sgtitle('Sistema Microfono Laser: BPW34 → TIA LM358 → MAX9814 → MATLAB FFT', ...
+ 'FontWeight','bold','FontSize',12);
+fprintf(' Visualizacion generada\n');
+fprintf('╰─ Completado: Graficos de resultados\n\n');
+
%% ========================================================================
% PRUEBA 6: ANÁLISIS SVD DETALLADO
%% ========================================================================
-fprintf('╭─ PRUEBA 6: ANÁLISIS DETALLADO SVD - ESPACIOS VECTORIALES\n');
+fprintf('╭─ PRUEBA 6: ANÁLISIS DETALLADO SVD — ESPACIOS VECTORIALES\n');
-figure('Name', 'Análisis SVD - Espacios Vectoriales');
+figure('Name','Analisis SVD — Espacios Vectoriales');
subplot(2,2,1);
semilogy(diag(S1), 'bo-', 'LineWidth', 2, 'MarkerSize', 6);
-xlabel('Modo (i)'); ylabel('Valor Singular σᵢ');
-title('SVD - Tono Puro (bajo rango)', 'FontWeight', 'bold');
-grid on;
+xlabel('Modo (i)'); ylabel('Valor Singular \sigma_i');
+title('SVD — Tono Puro (bajo rango)','FontWeight','bold'); grid on;
subplot(2,2,2);
semilogy(diag(S2), 'ro-', 'LineWidth', 2, 'MarkerSize', 6);
-xlabel('Modo (i)'); ylabel('Valor Singular σᵢ');
-title('SVD - Acorde (3 componentes)', 'FontWeight', 'bold');
-grid on;
+xlabel('Modo (i)'); ylabel('Valor Singular \sigma_i');
+title('SVD — Acorde (3 componentes)','FontWeight','bold'); grid on;
subplot(2,2,3);
semilogy(diag(S3), 'mo-', 'LineWidth', 2, 'MarkerSize', 6);
-xlabel('Modo (i)'); ylabel('Valor Singular σᵢ');
-title('SVD - Barrido (alto rango)', 'FontWeight', 'bold');
-grid on;
+xlabel('Modo (i)'); ylabel('Valor Singular \sigma_i');
+title('SVD — Barrido (alto rango)','FontWeight','bold'); grid on;
subplot(2,2,4);
semilogy(diag(S4), 'co-', 'LineWidth', 2, 'MarkerSize', 6);
-xlabel('Modo (i)'); ylabel('Valor Singular σᵢ');
-title('SVD - Compleja (muchos armónicos)', 'FontWeight', 'bold');
-grid on;
+xlabel('Modo (i)'); ylabel('Valor Singular \sigma_i');
+title('SVD — Compleja (muchos armonicos)','FontWeight','bold'); grid on;
-fprintf(' ✓ Análisis SVD visualizado\n');
-fprintf('╰─ Completado: Estudio de descomposición matricial\n\n');
+sgtitle('Descomposicion SVD de la Matriz de Trayectoria', ...
+ 'FontWeight','bold','FontSize',12);
+fprintf(' Analisis SVD visualizado\n');
+fprintf('╰─ Completado: Estudio de descomposicion matricial\n\n');
+
%% ========================================================================
-% RESUMEN Y CONCLUSIONES
+% RESUMEN FINAL
%% ========================================================================
fprintf('╔════════════════════════════════════════════════════════════════╗\n');
fprintf('║ RESUMEN DE RESULTADOS ║\n');
262, err2, snr2, cor2; ...
100, err3, snr3, cor3; ...
262, err4, snr4, cor4], ...
- 'VariableNames', {'Frecuencia_Hz', 'Error_RMS', 'SNR_dB', 'Correlacion'}, ...
- 'RowNames', {'Tono Puro', 'Acorde', 'Barrido', 'Compleja'});
+ 'VariableNames', {'Frecuencia_Hz','Error_RMS','SNR_dB','Correlacion'}, ...
+ 'RowNames', {'Tono Puro','Acorde','Barrido','Compleja'});
disp(tabla);
-fprintf('\nINTERPRETACIÓN:\n');
-fprintf(' • Error RMS: Diferencia entre original y reconstruida\n');
-fprintf(' • SNR (dB): Razón señal-ruido en la reconstrucción\n');
-fprintf(' • Correlación: 1.0 = perfecta, 0.0 = sin relación\n');
+fprintf('\nINTERPRETACION:\n');
+fprintf(' Error RMS : diferencia entre original y reconstruida\n');
+fprintf(' SNR (dB) : razon senal-ruido en la reconstruccion\n');
+fprintf(' Correlacion : 1.0 = perfecta, 0.0 = sin relacion\n');
+fprintf('\n Pipeline simulado: Laser KY-008 → vidrio vibrante → BPW34\n');
+fprintf(' → TIA LM358 (Rf=%.0fkOhm) → MAX9814 (Av=%.0f)\n', ...
+ Rf_TIA/1e3, Av_MAX);
+fprintf(' → jack PC → MATLAB FFT\n');
fprintf('\n╔════════════════════════════════════════════════════════════════╗\n');
fprintf('║ PRUEBAS COMPLETADAS EXITOSAMENTE ║\n');
fprintf('╚════════════════════════════════════════════════════════════════╝\n\n');
fprintf('Archivos generados:\n');
-fprintf(' ✓ %d figuras con resultados\n', length(findobj('Type', 'figure')));
-fprintf(' ✓ Datos de prueba en memoria (variables: senial_*)\n');
-fprintf(' ✓ Métricas de validación calculadas\n');
+fprintf(' %d figuras con resultados\n', length(findobj('Type','figure')));
+fprintf(' Datos de prueba en memoria (variables: senial_*)\n');
+fprintf(' Metricas de validacion calculadas\n');
%% ========================================================================
% FUNCIONES LOCALES (siempre al final del script)
end
function senial_rec = reconstruir_por_fft(senial_ruidosa)
- N = length(senial_ruidosa);
- Y = fft(senial_ruidosa);
-
- % Magnitud del espectro unilateral (DC hasta Nyquist inclusive)
+ N = length(senial_ruidosa);
+ Y = fft(senial_ruidosa);
mag_pos = abs(Y(1 : floor(N/2) + 1));
umbral = max(mag_pos) * 0.1;
- % Máscara unilateral
- mascara_pos = double(mag_pos > umbral);
+ mascara_pos = double(mag_pos > umbral);
+ mascara = zeros(N, 1);
+ mascara(1:floor(N/2)+1) = mascara_pos;
+ mascara(floor(N/2)+2:N) = flipud(mascara_pos(2:floor(N/2)));
- % Máscara completa con simetría hermitiana correcta para N par
- mascara = zeros(N, 1);
- mascara(1 : floor(N/2) + 1) = mascara_pos; % DC … Nyquist
- mascara(floor(N/2) + 2 : N) = flipud(mascara_pos(2 : floor(N/2))); % conjugados
-
senial_rec = real(ifft(Y .* mascara));
end
function [error_rms, snr_val, correlacion] = calcular_metricas(original, reconstruida)
- % Escalar la reconstruida para que coincida con la amplitud original
factor = (original' * reconstruida) / (reconstruida' * reconstruida);
rec_scaled = reconstruida * factor;
