Senyals i Sistemes

Esteu aquí

Crèdits
6
Tipus
Obligatòria
Requisits
Aquesta assignatura no té requisits, però té capacitats prèvies
Departament
TSC
El conjunt de tècniques i algoritmes que permeten estudiar, detectar, transformar, processar, transmetre i classificar senyals s'anomena processat de senyal. En aquesta assignatura s'ofereix una introducció a la teoria fonamental d'aquesta disciplina tant per a senyals unidimensionals com bidimensionals. Durant el curs es caracteritzen els senyals i els sistemes en el domini del temps i en el domini de la freqüència mitjançant la Transformada de Fourier en les seves versions analògica i discreta. El teorema de mostreig permet processar senyals analògics mitjançant tècniques discretes i així poder aplicar algoritmes computacionalment eficients. El curs introdueix el concepte de filtre i filtrat sobre senyals, i es dissenyen filtres mitjançant especificacions en el domini de la freqüència.

Professors

Responsable

  • M. Asuncion Moreno Bilbao ( )

Altres

  • Olga Muñoz Medina ( )

Hores setmanals

Teoria
2
Problemes
1.5
Laboratori
0.5
Aprenentatge dirigit
0.4
Aprenentatge autònom
5.6

Competències

Competències Tècniques

Competències tècniques

  • CE5 - Dissenyar i aplicar tècniques de processat de senyal, triant entre diferents eines tecnològiques, incloses les de visió artificial, de reconeixement del llenguatge parlat i de tractament de dades multimèdia.

Competències Transversals

Transversals

  • CT5 - Ús solvent dels recursos d'informació. Gestionar l'adquisició, l'estructuració, l'anàlisi i la visualització de dades i informació en l'àmbit de l'especialitat i valorar de forma crítica els resultats d'aquesta gestió.

Bàsiques

  • CB5 - Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia

Competències Tècniques Generals

Genèriques

  • CG1 - Concebre sistemes computacionals que integren dades de procedències i formes molt diverses, construeixen amb ells models matemàtics, raonen sobre aquests models i actuen en conseqüència, aprenent de l'experiència.
  • CG2 - Elegir i aplicar els mètodes i tècniques més adequats a un problema definit per dades que representin un repte pel seu volum, velocitat, varietat o heterogeneïtat, inclosos mètodes informàtics, matemàtics, estadístics i de processament del senyal.
  • CG5 - Poder recórrer a coneixements fonamentals i metodologies de treball sòlides adquirits durant els estudis per adaptar-se als nous escenaris tecnològics del futur.

Objectius

  1. 1. L'estudiant ha de ser capaç de comprendre i dominar els conceptes bàsics de senyals, sistemes lineals i les funcions i transformades relacionades.
    Competències relacionades: CG2, CG5, CB5,
  2. 2. L'estudiant ha de saber fer l'anàlisi matemàtic de senyals i sistemes en el domini del temps i de la freqüència, tant per a un entorn analògic com digital.
    Competències relacionades: CG5, CB5,
  3. 3. L'estudiant ha de saber interpretar i utilitzar senyals i sistemes discrets en 1D i 2D als dominis temporal/espaial i freqüencial.
    Competències relacionades: CE5, CG1, CG2,
  4. 4. L'estudiant ha de ser capaç d'aplicar la representació freqüencial de senyals i sistemes per resoldre diverses aplicacions.
    Competències relacionades: CE5, CT5, CG2,
  5. 5. L'estudiant ha de ser capaç d'avaluar filtres discrets i aplicar-los a sistemes reals
    Competències relacionades: CE5, CG2, CG5, CB5,
  6. 6. L'estudiant ha de saber plantejar correctament un problema a partir de l'enunciat proposat i identificar les opcions per a la seva resolució, aplicar el mètode de resolució adequat i saber validar la solució.
    Competències relacionades: CT5, CG2, CB5,
  7. 7. L'estudiant ha de saber identificar, modelar i plantejar problemes a partir de situacions obertes. També explorar i aplicar les alternatives per a la seva resolució. Treballarà amb aproximacions.
    Competències relacionades: CE5, CG1, CG2, CG5,
  8. 8. L'estudiant ha de saber utilitzar de forma autònoma les eines, instruments i aplicatius software disponibles en els laboratoris de les matèries bàsiques i avançades. Coneixer el seu funcionament i les seves limitacions.
    Competències relacionades: CE5, CT5, CG1, CG2,
  9. 9. L'estudiant ha de coneixer eines addicionals útils per a processar senyals discrets genèrics en els dominis temporal i transformat.
    Competències relacionades: CE5, CG1, CG2,
  10. 10. L'estudiant ha de ser capaç d'avaluar avantatges i inconvenients de diferents alternatives tecnològiques per implementar sistemes d'anàlisi de senyals analògics i discrets.
    Competències relacionades: CE5, CT5, CG2,

Continguts

  1. Senyals i sistemes
    Caracterització de senyals i seqüències, energia i potència.
    Sistemes analògics i discrets, propietats.
    Resposta impulsional i equació de convolució,
    Sistemes discrets representats per equacions en diferències.
    Resposta impulsional (sistemes FIR i IIR)
  2. Transformada de Fourier de senyals analògiques.
    Definició i propietats.
    Resposta freqüencial.
    Exemples: Filtrat, enfinestrat, modulació.
  3. Mostreig.
    Teorema de mostreig.
    Fórmula d'interpolació.
    Conversió A/D, D/A.
  4. Transformada de Fourier de senyals discrets.
    Definició i propietats
    Transformada Discreta de Fourier. DFT.
  5. Filtrat.
    Transformada Z.
    Disseny de filtres. Plantilla d'especificacions. Eines de disseny.
    Filtres de fase lineal, filtres passa tot.
  6. Interpolació i delmat.
    Interpolació i delmat.
    Canvi de la freqüència de mostreig.

Activitats

Activitat Acte avaluatiu


Tema 1

Classes de teoria i problemes corresponents al tema 1
Objectius: 1 2 6
Continguts:
Teoria
6h
Problemes
4h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
2h
Aprenentatge autònom
18h

Tema 2

Classes de teoria i problemes corresponents al tema 2
Objectius: 1 2 4 7 6
Continguts:
Teoria
6h
Problemes
4h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
15h

Tema 3

Classes de teoria i problemes corresponents al tema 3
Objectius: 1 2 4 3 7 6
Continguts:
Teoria
4h
Problemes
2h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
6h

Tema 4

Classes de teoria, problemes i pràctiques corresponents al tema 4
Objectius: 2 4 3 7 9 8 10 6
Continguts:
Teoria
8h
Problemes
6h
Laboratori
4h
Aprenentatge dirigit
2h
Aprenentatge autònom
27h

Tema 5

Classes de teoria i problemes corresponents al tema 5
Objectius: 4 3 7 5 9 8 10 6
Continguts:
Teoria
4h
Problemes
4h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
2h
Aprenentatge autònom
12h

Tema 6

Classes de teoria i problemes corresponents al tema 6
Objectius: 2 4 3 7 6
Continguts:
Teoria
2h
Problemes
2h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
6h

Metodologia docent

L'assignatura es basa en classes presencials de teoria i laboratori. Les classes de teoria segueixen el programa definit en aquesta guia docent.

Dins les classes de teoria, es promociona el diàleg entre el professor i els estudiants proporcionant problemes i activitats a realitzar conjuntament basades en aspectes particulars del tema que s'està tractant.

Les classes de laboratori es focalitzan en els temes de Transformada de Fourier, filtratge i processament de senyals. Es basen en enunciats de pràctiques en ordinador guiades per un enunciat.

Mètode d'avaluació

La nota final de l'assignatura s'obté a partir de les notes de

- Qüestionaris: Q (0-5%)
- L'examen parcial: P (30%-25%)
- L'examen final: F (60%)
- Les pràctiques: L (10%)

Els qüestionaris són opcionals i només comptaran per a la nota final els que superin la nota del control. Per a cada estudiant, la ponderació del control pot variar entre un 30% i un 25% depenent de les qualificacions obtingudes en els seus qüestionaris de teoria. Al seu torn, la ponderació dels qüestionaris de teoria pot variar individualment entre el 0% i el 5% en funció del nombre de qüestionaris realitzats que superin la seva nota del control.

Nota final = max( 0,3-0,25 C + 0-0,05 Q + 0,1 L +0,6 F; 0,1 L + 0,9 F)

En cas de fer l'exam de Reavaluació (R), el càlcul de la nota és:

Nota final = 0,9 R+0,1 L

Bibliografia

Bàsica:

Complementaria:

Capacitats prèvies

Els coneixements adquirits a les assignatures del Grau del quadrimestre anterior.

Addenda

Continguts

No hi ha canvis respecte la informació publicada a la guia docent

Metodologia docent

No es modifica per la teoria i els problemes. Estan previstes 4 classes pràctiques que es realitzaran de forma no presencial. Les pràctiques podran realitzar-se en parelles o individualment. El termini per a realitzar-les serà de 2 dies. El professorat estarà disponible a la classe virtual durant l'horari establert per a les classes presencials i la resta del temps atendrà els dubtes per videoconferència amb cita prèvia mitjançant correu electrònic.

Mètode d'avaluació

No hi ha canvis respecte la informació publicada a la guia docent

Pla de contingència

Per a cada tema es proposaran problemes a realitzar en grups de fins a 4 persones i es lliuraran una setmana després de finalitzar el tema. L'avaluació d'aquests lliurables es valorarà amb un increment en la nota final de fins a 0,25 punts per lliurable sempre que aquest obtingui una qualificació ≥ 7. La nota máxima de la assignatura estarà fixada a 10 punts Les pràctiques podran realitzar-se en parelles o individualment. El termini per a realitzar-les serà de dos dies. El professorat estarà disponible a la classe virtual durant l'horari establert per a les classes presencials i la resta del temps atendrà els dubtes per videoconferència amb cita prèvia mitjançant correu electrònic. Els exàmens a realitzar durant l'alarma sanitària es realitzaran en el mateix horari previst per al cas presencial. Es supervisaran via videoconferència i els resultats de l'examen es pujaran a la plataforma Atenea.