UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INFORMÁTICA
SÍLABO ASIGNATURA: PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES 1.
DATOS PERSONALES: 1.1 Departamento Académico 1.2 Escuela Profesional 1.3 Especialidad 1.4 Ciclo de Estudios 1.5 Créditos 1.6 Condición 1.7 Pre – Requisito 1.8 Horas semanales 1.9 Horas de clases Total 1.10 Profesor Responsable 1.11 Email del profesor 1.12 Año Lectivo Académico
2.
CÒDIGO: 8F0047
: Ingeniería Electrónica e Informática : Ingeniería Electrónica : Ingeniería Electrónica : VII Ciclo – Cuarto año : 03 : Obligatorio : IEE403 (Telecomunicaciones I) : 04 (Teoría: 02 y Práctica 02) : 68 horas : Pedro Freddy Huamaní Navarrete :
[email protected] : 2014 - I
SUMILLA La asignatura de Procesamiento Digital de Señales es de carácter teórico y práctico, además de algunas simulaciones en el Software Matlab. Comprende los conceptos de digitalización de señales y el estudio de las principales técnicas para el procesamiento de señales discretas en el dominio del tiempo y de la frecuencia. Asimismo, comprende el diseño y aplicación de filtros digitales invariantes al tiempo, y filtros digitales adaptivos.
3.
COMPETENCIA GENERAL Estudiar y comprender las principales técnicas para el procesamiento de señales discretas en el dominio del tiempo y la frecuencia. Asimismo, las propiedades de las señales y sistemas discretos, así como el uso de algoritmos matemáticos en el análisis científico y la resolución de problemas que involucren la participación de señales discretas con dependencia al tiempo, sobre los filtros digitales. De la misma forma, trabajar en equipo predominando la responsabilidad y el respeto mutuo.
4.
ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE
UNIDAD
DENOMINACIÒN
Nº DE HORAS
1
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Introducción y aplicaciones del procesamiento digital de señales. Técnicas matemáticas en el tiempo y la frecuencia. Diseño de filtros digitales invariantes al tiempo. Introducción al filtrado adaptivo. Evaluaciones Total Horas:
I II III IV
5.
08 20 20 04 16 68
PROGRAMACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE
UNIDAD I:
INTRODUCCIÒN Y APLICACIONES DIGITAL DE SEÑALES.
DEL
PROCESAMIENTO
Competencia específica 1:
Comprende una introducción general y las principales aplicaciones del procesamiento digital de señales en nuestros días.
Competencia específica 2:
Comprende una introducción al concepto de digitalización de señales analógicas, con fines de tratarla o procesarla con técnicas matemáticas.
Contenidos: CONCEPTUAL
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
Introducción y aplicaciones del Comenta sobre Participa activamente, Procesamiento digital de aplicaciones actuales y con responsabilidad y señales. resuelve ejercicios respeto. para casos de Introducción a la teoría de digitalización de digitalización de señales diferentes tipos de analógicas. señales. Introducción al procesamiento digital de señales. Aplicaciones en voz, imagen y video. Teorema de muestreo, decimación e interpolación de señales. Digitalización de señales temporales. Cálculo del número de bytes para imágenes y videos digitalizados. UNIDAD II: TÉCNICAS MATEMÁTICAS EN EL TIEMPO Y LA FRECUENCIA. Competencia específica 1:
Comprende el estudio de las principales técnicas matemáticas realizadas en el dominio del tiempo discreto, tal como la convolución y correlación.
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Competencia específica 2:
Comprende el estudio de las principales técnicas matemáticas realizadas en el dominio de la frecuencia, tal como la transformada discreta de Fourier.
Contenidos: CONCEPTUAL
PROCEDIMENTAL
Conceptúa la variedad de técnicas matemáticas de análisis de señales discretas en el tiempo.
ACTITUDINAL
Realiza un estudio de Participa activamente, las principales técnicas con responsabilidad y matemáticas de respeto. análisis en el tiempo y la frecuencia.
Señales y Sistemas LTI. Convolución y correlación en el tiempo. Serie y Transformada de Fourier. Transformada Discreta de Fourier. Transformada FFT y STFT. Transformada Z. Propiedades e inversa. UNIDAD III: DISEÑO DE FILTROS DIGITALES INVARIANTES AL TIEMPO. Competencia específica 1:
Comprende el estudio de las principales características y por lo menos un método de diseño de los filtros digitales invariantes al tiempo del tipo no recursivos.
Competencia específica 2:
Comprende el estudio de las principales características y por lo menos un método de diseño de los filtros digitales invariantes al tiempo del tipo recursivos.
Contenidos: CONCEPTUAL Conceptúa los métodos de diseño de los filtros digitales invariantes al tiempo, tanto recursivos como no recursivos.
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
Resuelve ejercicios Participa activamente, relacionados al diseño con responsabilidad, y aplicación de filtros esmero y respeto. digitales invariantes al tiempo.
Conceptos y características de los filtros digitales invariantes al tiempo y del tipo no recursivos. Método de windowing para diseño de filtros FIR a partir de filtros pasa bajos. Conceptos y características de los filtros digitales invariantes al tiempo y del tipo recursivos. Método de aproximación de la función Butterworth para diseño de filtros IIR. Transformación bilineal y transformación de frecuencias. 3
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UNIDAD IV: INTRODUCCIÓN AL FILTRADO ADAPTIVO. Competencia específica 1:
Comprende una introducción al filtrado adaptivo y sus principales aplicaciones en la identificación de sistemas, cancelación de interferencia y predicción de señales.
Competencia específica 1:
Comprende el diseño de un filtro adaptivo a partir del algoritmo LMS (least mean square) en el lenguaje de programación Matlab.
Contenidos: CONCEPTUAL
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
Conceptúa el uso de una Resuelve ejercicios Participa activamente, técnica para el diseño de filtros aplicando el con responsabilidad, adaptivos. fundamento teórico dedicación y respeto. para el diseño de filtros adaptivos. Introducción al filtrado adaptivo. Aplicaciones prácticas de este tipo de filtro. Diseño de un filtro adaptivo a partir del algoritmo LMS (least mean square), con apoyo del software Matlab y sus respectivo toolbox de procesamiento digital de señales. 6.
ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Para el logro de un aprendizaje significativo, dentro del enfoque Constructivista, se aplicará: 6.1 Método de cambio conceptual y verbal significativo para la parte teórica. 6.2 Método científico y por descubrimiento para el diseño de filtros digitales. 6.3 Método de resolución de problemas como investigación, mediante los problemas abiertos y trabajo en grupos de no más de tres alumnos. 6.4 Método de simulación a través del software de computación científica Matlab.
7.
EVALUACIÓN Evaluaciones Escritas (Pc1, Pc2, Pc3) Trabajo práctico de simulación (Tr1) 4
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Promedio de Prácticas (PP) Examen Parcial (ExPar) Examen Final (ExFin) Examen Sustitutorio (ExSus) Promedio Final (PF)
PP
PF
8.
Pc1
Pc2
Pc3
Tr1
4
ExPar
ExFin 3
PP
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 1. Diniz, Da Silva e Netto. “Processamento Digital de Sinais - Projeto e análise de sistemas”. Editora Bookman. 2004. 2. Oppenheim Alan, Ronald W. Schafer y John R. Buck. “Tratamiento de Señales en Tiempo Discreto”. 2da. edición. Editorial Prentice Hall. 2000. 3. Proakis, John y Manolakis, Dimitris. “Tratamiento digital de señales”. Editorial Prentice Hall. 1998. 4. Huamaní, Pedro. “Experiencias de Laboratorio para la Asignatura Procesamiento Digital de Señales”. Editorial FIEM-UTP. 2011. 5. Andreas Antoniou. “Digital Filters Analyisis, Design and Applications”. Editorial McGraw Hill. 1993. 6. C. S. Burrus and T. W. Parks. “Digital Filter Design”. Editorial Wiley procedente de la Universidad de Michigan. 1987.
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