Procesado Digital de Señal (Curso 2018/2019)

Idioma ESPAÑOL

Créditos ECTS 6

Profesores

 Borja Bordel Sánchez - Coordinador

Objetivos

    El objetivo de la asignatura es conocer, aplicar y evaluar las principales técnicas asociadas al procesado digital de la señal y su utilización en distintos casos. Dentro de este procesado de la señal se incluye, principalmente, la codificación, compresión, acondicionamiento y transmisión de la misma.

Competencias

    Capacidad para analizar, codificar, procesar y transmitir información multimedia empleando técnicas de procesad analógico y digital de la señal
    
    Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
    
    Capacidad de trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe y de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideas relacionadas con las telecomunicaciones y la electrónica.

Resultados de aprendizaje

    Los elementos que se pueden obtener para valorar las competencias en términos de resultados de aprendizaje serán, entre otros, los siguientes:
    Conocimiento del procesado de señal asociados a los servicios y aplicaciones de transmisión digital de información.
    Conocimiento de los procesos de análisis y reducción de la información por medio analógicos y digitales.
    

Requisitos previos

    No se han establecido requisitos previos.

Descripción de los contenidos

    Muestreo, Filtrado. Filtros ideales vs reales, Introducción a los sistemas de comunicación, Transmisión digital banda base, Transmisión digital paso banda. Técnicas de compresión digital.
    
    Tema 1. Señales y sistemas
    -    Señales en tiempo discreto. Secuencias.
    -    Sistemas lineales e invariantes. Causalidad, Recursividad. Memoria
    -    Convolución de señales discretas
    -    Series discretas de Fourier
    -    Transformada de Fourier de tiempo discreto
    -    Procesos estocásticos. Ruido
    
    Tema 2. Transformada Z
    -    Origen y necesidad de la transformada Z
    -    Cálculo de la transformada Z
    -    Relación con otras transformadas: Fourier y Laplace
    -    Región de convergencia
    -    Propiedades
    -    Diagramas polo-cero
    -    La transformada Z y los sistemas definidos por ecuaciones en diferencias finitas
    -    La transformada Z unilateral
    -    La transformada Z inversa
    -    Sistemas FIR e IIR
    -    Descomposición de sistemas. Asociación serie y paralelo
    
    Tema 3. Muestreo, compresión, transmisión y procesado digital de señales
    -    Muestreo. Teorema de muestreo. Frecuencia angular
    -    Interpolación
    -    Procesado discreto de señales de tiempo continuo
    -    Simulación de sistemas con técnicas digitales
    -    Operaciones sobre secuencias discretas: muestreo, expansión, comprensión, interpolación y diezmado
    -    Procesado multitasa
    -    Descomposición polifásica
    -    Conversión analógico-digital
    -    Modulación
    -    Conformado de ruido
    -    Transmisión de secuencias: sistemas MIC
    -    Compresión sin pérdidas: Huffman y RLE
    -    Compresión con pérdidas: MP3 y JPEG
    
    Tema 4. Análisis espectral
    -    Muestreo en frecuencia
    -    Transformada discreta de Fourier
    -    Espectrogramas
    -    Desarrollo de un proyecto de aplicación
    
    Tema 5. Filtros digitales
    -    Filtros FIR e IIR
    -    Respuesta en frecuencia. Retardo de fase y grupo
    -    Filtros ideales y filtros realizables
    -    Magnitud y fase de la respuesta de filtro digitales
    -    Representación mediante diagramas polo-cero
    -    Diagramas de bloques. Formas directas. Formas traspuestas
    -    Flujogramas. Filtros programados
    -    Efecto de la cuantificación en filtros digitales
    -    Filtros inversos
    -    Filtros de fase mínima, fase máxima y fase mixta
    -    Filtros paso-todo
    -    Factorización de sistemas
    -    Filtros de fase lineal generalizada
    

Actividades formativas

    Las actividades formativas que se desarrollarán para que el estudiante adquiera las competencias previstas durante el desarrollo de este módulo y sea capaz de lograr la consecución de los resultados previstos del trabajo realizado serán:
    Presentación en el aula de los conceptos relacionados con las asignaturas que componen cada materia y la resolución de problemas que permitan al estudiante conocer cómo abordarlos, así como otras sesiones de tipo presencial en grupo como clases de discusión, puesta en común, etc..
    Actividades de laboratorio de dificultad creciente que permitan al estudiante ir adquiriendo la capacidad de alcanzar autonomía en la resolución de problemas,
    Estudio personal, elaboración de informes, realización de prácticas, etc. como trabajo independiente del estudiante o grupo de estudiantes.
    Pruebas de evaluación.

Cronograma

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Sesión: Número de orden dentro de la asignatura. Actividad formativa: MG Clase Magistral,SM Seminario,LB Laboratorios,TL Taller,PC Práctica Clínica,EV Evaluación.

Sesión Actividad Descripción Evaluación
MG1Introducción a la asignatura (I)
MG2Introducción al la asignatura (II). El laboratorio
MG3Señales en tiempo discreto. Secuencias.
MG4Sistemas lineales e invariantes. Causalidad, Recursividad. Memoria
LB5P1. Manejo de secuencias (I)
LB6P1. Manejo de secuencias (II)
MG7Convolución de señales discretas
MG8 Series discretas de Fourier
MG9Transformada de Fourier de tiempo discreto
MG10Procesos estocásticos. Ruido
LB11P2. Manejo de sistemas LTI (I)
LB12P2. Manejo de sistemas LTI (II)
MG13 Origen y necesidad de la transformada Z. Cálculo de la transformada Z.
MG14  Relación con otras transformadas: Fourier y Laplace. Región de convergencia. Propiedades
MG15Diagramas polo-cero
LB16P3. Cálculo de la transformada Z (I)
LB17P3. Cálculo de la transformada Z (II)
MG18 La transformada Z y los sistemas definidos por ecuaciones en diferencias finitas
MG19La transformada Z unilateral
MG20La transformada Z inversa
MG21Sistemas FIR e IIR
MG22Descomposición de sistemas. Asociación serie y paralelo
LB23Sesión trabajo práctico (I)
LB24Sesión trabajo práctico (II)
EV25Prueba evaluación parcial
EV26Prueba evaluación parcial15%
MG27 Muestreo. Teorema de muestreo. Frecuencia angular. Interpolación
MG28Procesado discreto de señales de tiempo continuo. Simulación de sistemas con técnicas digitales
MG29Operaciones sobre secuencias discretas: muestreo, expansión, compresión, interpolación y diezmado
LB30P4. Muestreo de señales (I)
LB31P4. Muestreo de señales (I)
MG32Procesado multitasa. Descomposición polifásica
MG33Conversión analógico-digital. Modulación. Conformado de ruido
MG34Transmisión de secuencias: sistemas MIC.
MG35Compresión sin pérdidas: Huffman
MG36Compresión sin pérdidas: RLE
MG37Compresión con pérdidas: MP3 y JPEG
MG38Muestreo en frecuencia. Transformada discreta de Fourier
MG39Espectrogramas
LB40P5. Análisis espectral (I)
LB41P5. Análisis espectral (I)
LB42Sesión trabajo práctico (III)
LB43Sesión trabajo práctico (IV)
EV44Prueba evaluación parcial
EV45Prueba evaluación parcial17.50%
MG46Filtros FIR e IIR. Respuesta en frecuencia. Retardo de fase y grupo
MG47Filtros ideales y filtros realizables. Magnitud y fase de la respuesta de filtro digitales. Representación mediante diagramas polo-cero
MG48Diagramas de bloques. Formas directas. Formas traspuestas
MG49Flujogramas. Filtros programados. Efecto de la cuantificación en filtros digitales
MG50Filtros inversos
MG51Filtros de fase mínima, fase máxima y fase mixta. Filtros paso-todo
MG52Factorización de sistemas
MG53Filtros de fase lineal generalizada
LB54P6. Filtros (I)
LB55P6. Filtros (II)
LB56Sesión trabajo práctico (V)
LB57Sesión trabajo práctico (VI)
EV58Prueba evaluación parcial
EV59Prueba evaluación parcial17.50%
EV60Presentación de trabajos e informes prácticas50%

Sistema y criterios de evaluación

    * Evaluación de los informes de distintos casos prácticos propuestos para su resolución aplicando los conocimientos adquiridos en las distintas materias.
    * Pruebas que vayan siguiendo el proceso formativo y vayan recogiendo las competencias que va adquiriendo el estudiante
    * Exámenes escritos que recojan el conjunto de actividades formativas realizadas en el aula.
    
    Para la convocatoria ordinaria la evaluación se compondrá de una evaluación continua que puede configurar el 100% de la nota final.
    En caso contrario, el examen final de la convocatoria ordinaria valdrá el 100% de la nota final
    
    
    En la EVALUACIÓN CONTINUA se ponderarán los siguientes componentes:
     Teoría 50 %
     Laboratorio 50 %
    
    Una nota inferior a 3 en alguna de las dos partes de la Evaluación Continua, provoca que no se contabilice el porcentaje para la parte correspondiente, y obliga a la realización del Examen Final
    
    La parte de teoría se ponderará como:
    Primera prueba parcial 30%
    Segunda prueba parcial 35%
    Tercera prueba parcial 35%
    
    La parte de laboratorio se obtendrá:
    Informe P1 10%
    Informe P2 10%
    Informe P3 10%
    Informe P4 10%
    Informe P5 10%
    Informe P6 10%
    Trabajo final 40%
    
    
    CONVOCATORIA ORDINARIA
    En la convocatoria ordinaria se podrá realizar un examen final en caso de no haber aprobado por evaluación continua. Se conservará durante el curso académico la calificación obtenida tanto en Teoría como en Laboratorio, si se supera en ellas la calificación mínima y el alumno lo solicita, pudiéndose examinar solamente de la parte restante.
    
    El examen de la convocatoria ordinaria consta de un Examen escrito de Teoría y/o Trabajo Práctico de Laboratorio, dependiendo de las calificaciones que el alumno haya decidido conservar.
    
    CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA
    El examen de la convocatoria extra-ordinaria consta de un Examen escrito de Teoría y/o Trabajo Práctico de Laboratorio, dependiendo de las calificaciones que el alumno haya decidido conservar.
    
    
    

Bibliografía

    Básica:
    1.- Ifeachor, Emmanuel C.
            Digital signal processing: : Prentice Hall
            ISBN: 0201596199
    2.- Oppenheim, Alan V.
            Tratamiento de señales en tiempo discreto: : Pearson Educación
            ISBN: 8420529877
    3.- Oppenheim, Alan V.,
            Señales y sistemas: : Prentice-Hall Hispanoamericana
            ISBN: 9688803812
    4.- Proakis, John G.
            Tratamiento digital de señales: : Pearson Educación
            ISBN: 9788483223475
    Complementaria:
    5.- Papoulis, Athanasios
            Probability and statistics: : Prentice Hall
            ISBN: 0137116985