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Tratamiento de Señales
Curso 2017/18
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Tratamiento de Señales CÓDIGO: 335662125
- Centro: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología
- Titulación: Máster en Ingeniería Industrial
- Plan de Estudios: 2014 (publicado en 30-01-2014)
- Rama de conocimiento: Arquitectura e Ingeniería
- Itinerario/Intensificación: Ingeniería Electrónica
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Teoría de la Señal y Comunicaciones
- Curso: 2
- Carácter: Obligatoria especialidad
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 4.5
- Horario:
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Castellano e Inglés (Decreto 168/2008: un 5% será impartido en Inglés)


2. Requisitos para cursar la asignatura
No se han establecido


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: JOSE GIL MARICHAL HERNANDEZ
- Grupo: Teoría, Problemas
- Departamento: Ingeniería Industrial
- Área de conocimiento: Teoría de la Señal y Comunicaciones
- Lugar Tutoría: Despacho 22, 4a planta del edificio de Física y Matemáticas
- Horario Tutoría: Lunes, Martes y Miércoles de 9:30 a 11:30
- Teléfono (despacho/tutoría): 922318231
- Correo electrónico: jmariher@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es
Profesor/a: FERNANDO LUIS ROSA GONZALEZ
- Grupo: Prácticas
- Departamento: Ingeniería Industrial
- Área de conocimiento: Teoría de la Señal y Comunicaciones
- Lugar Tutoría: Despacho 22, 4a planta del edificio de Física y Matemáticas o Laboratorio Comunicaciones planta 0
- Horario Tutoría: Lunes, Martes y Miércoles de 10:30 a 12:30
- Teléfono (despacho/tutoría): 922318231 / 922316502 ext. 6035
- Correo electrónico: frosa@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es


4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
- Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Ingeniería Electrónica
- Perfil profesional: Ingeniería Industrial


5. Competencias
Básicas
[CB6] Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
[CB7] Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
[CB8] Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
[CB9] Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
[CB10] Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Específicas: Ingeniería electrónica
[IE2] Comprender los diferentes aspectos relacionados con el tratamiento de señales e imágenes, así como ser capaz de seleccionar las técnicas de procesado a aplicar para lograr un objetivo determinado.
Específicas: Instalaciones, plantas y construcciones complementarias
[IP4] Conocimiento y capacidades para proyectar y diseñar instalaciones eléctricas y de fluidos, iluminación, climatización y ventilación, ahorro y eficiencia energética, acústica, comunicaciones, domótica y edificios inteligentes e instalaciones de seguridad
[IP6] Conocimientos y capacidades para realizar verificación y control de instalaciones, procesos y productos.
[IP7] Conocimientos y capacidades para realizar certificaciones, auditorías, verificaciones, ensayos e informes.
Específicas: Tecnologías industriales
[TI7] Capacidad para diseñar sistemas electrónicos y de instrumentación industrial.
Generales
[CG12] Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Industrial.


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
- Profesor de teoría: José Gil Marichal Hernández
- Temas:
Introducción. Definiciones básicas de señales.
Sinusoides discretas: Aliasing, frecuencias armónicas, aperiodicidad
Señales y vectores. Espacios. Normas. Ortogonalidad. Desigualdad de Cauchy-Schwarz.
Transformadas de dominio y bases generadoras. Transformada discreta de Fourier.
Propiedades de la DFT. Resolución y zero-padding. Leakage. Transformada corta: STFT.
Transformada rápida de Fourier. Algoritmo radix-2. Variantes.
Sistemas. Linealidad e invarianza en el tiempo. Matrices de Toeplitz y circulantes.
Respuesta impulsiva. Convolución y sus propiedades. Convolución circular mediante FFT.
Estabilidad BIBO.
Autovalores y autovectores de los S. LTI. Diagonalización y relación con la DFT.
DTFT y transformada Z. Estabilidad y región de convergencia. Polos y ceros. Función de transferencia racional.
Filtros digitales: tipos, IIR vs FIR. Distorsión de fase y retardo de grupo.
Filtros IIR: Butterworth, Chebyshev I y II, Cauer. Filtros resonador y supresor.
Filtros FIR: ventanas, Parks-MacLellan.
Filtros inversos, adaptados, bilateral y bilateral cruzado.
Esquemas de modulación digital y filtros.
Cambios de tasa de muestreo. Aliasing digital. Interpolación y decimación. Filtros polifásicos.
Bases ortogonales para compresión: DCT y Wavelet.
Compactación de energía y compresión perceptual. El formato JPEG y el JPEG2000.
Compresión en video: características de H.264 y H.265.

Profesores de prácticas: Jose Gil Marichal Hernández y Fernando Luis Rosa González
Práctica 1: Introducción Python.
Práctica 2: DFT
Práctica 3: STFT
Práctica 4: FFT 1D y 2D
Práctica 5: Convolución lineal, circular y rápida
Práctica 6: Convolución 2D. Extensión simétrica.
Práctica 7: Filtros IIR
Práctica 8: Filtros FIR
Práctica 9: Demodulación digital y filtros (I)
Práctica 10: Demodulación digital y filtros (II)
Práctica 11: Interpolación y decimación de imágenes. Transformaciones de coordenadas de imagen
Práctica 12: Wavelet y filtrado perceptual
Actividades a desarrollar en otro idioma
La mayoría de la bibliografía estará en Inglés. Así como los materiales de consulta en la web, incluyendo las especificaciones de uso de equipos y librerías, manuales y estándares. El informe de prácticas deberá estar redactado en inglés.


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
La asignatura presenta un enfoque práctico, "hands-on", de tratamiento de señales.
La metodología seguida está basada en el aprendizaje por módulos de objetivos. En ese sentido, el contenido de la materia esta dividido en cuatro grandes epígrafes teóricos y en torno a ellos se desarrollan doce prácticas que se presentarán secuencialmente.
Las clases teóricas aportarán los conocimientos fundamentales sobre los que se apoyan las clases prácticas de laboratorio (12 horas). Éstas permitirán ahondar en todas las competencias generales del título desarrolladas en esta signatura, especialmente en lo referente al razonamiento crítico, análisis lógico y capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica, entre otros.
Los alumnos dispondrán en el entorno virtual de la ULL de los apuntes, guía de lectura básica y complementaria.
Para las prácticas de laboratorio, los alumnos dispondrán en el mismo entorno virtual de los correspondientes manuales y guiones con suficiente antelación, con el fin de que practiquen y preparen el material antes de su puesta en común ante el profesor y resto de alumnos en las horas de laboratorio.
La metodología a seguir para atender las sesiones prácticas y su funcionamiento se expondrán en una de las primeras tutorías grupales.
Para la preparación de las prácticas (lectura de guiones y generación de código) los alumnos deben prever unas 18 horas de trabajo autónomo, a unir a las 36 que les permitirán comprender los aspectos teóricos que cubren esas prácticas.
Se destinarán 3 horas presenciales a efectuar evaluación del aprovechamiento de las clases teóricas.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante
Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total Horas Relación con competencias
Clases teóricas  28.00      28  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9], [CB10], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)  12.00      12  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9], [CB10], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]
Estudio/preparación clases teóricas     36.00   36  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9], [CB10], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]
Estudio/preparación clases prácticas     18.00   18  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9], [CB10], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]
Preparación de exámenes     13.50   13.5  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9], [CB10], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]
Realización de exámenes  3.00      3  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9], [CB10], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]
Asistencia a tutorías  2.00      2  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9], [CB10], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]
Total horas  45   67.5   112.5 
Total ECTS  4.5 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica
Bibliografía complementaria
Digital filters / R.W. Hamming
Otros recursos
El aula virtual de la asignatura


9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
La asignatura distinguirá una primera convocatoria basada en evaluación continua, de las sucesivas, basadas en evaluación única.

La evaluación continua de la actividad desarrollada por el estudiante se evalúa con dos tipos de prueba:
A) Pruebas de desarrollo y pruebas de respuesta corta; y
B) Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas.

La calificación se valorará de acuerdo con los siguientes criterios:
A) Pruebas de desarrollo y respuesta corta (50% de la nota final, 5 puntos): dispuestas en 3 fechas durante el curso, y consistentes en una pregunta a desarrollar y el resto de preguntas de respuesta corta. En cada una de esas fechas se evalúan los objetivos de apredizaje relativos a la materia vista desde el inicio del curso o el anterior examen.
Se considerará como superada cuando se alcance un mínimo de 2,5 puntos sobre 5 entre las 3 pruebas (asignando como peso de cada prueba, la parte proporcional de temario que se evalúe en ellas).
B) Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas (50% de la nota final, 5 puntos). Al finalizar cada sesión práctica el estudiante deberá ir confeccionanando una ficha o informe parcial con los resultados obtenidos que agregará a su informe final que debe entregar al final del curso. La asistencia con aprovechamiento a las actividades junto con el informe final, redactado en inglés, serán evaluados por el profesor de prácticas. Esta parte se considerará aprobada cuando el estudiante asista, y muestre aprovechamiento en, como mínimo el 75% (9 de 12) sesiones prácticas de laboratorio.
Si el estudiante no asiste o no demuestra aprovechamiento en como mínimo 9 de las 12 sesiones prácticas de laboratorio, la calificación de este apartado será de 0 puntos.

La calificación final, si se supera el apartado A será la suma de las calificaciones obtenidas en A y en B. Sin embargo si no se supera el apartado A, ésa será la calificación final en la convocatoria regida por la evaluación continua: no se entrará a valorar la nota del apartado B, si bien se guardará para sucesivas convocatorias.

Durante las sucesivas convocatorias se usará una evaluación única. Se propondrá una prueba donde el estudiante se examinará de preguntas de teoría y se le planteará la resolución de un ejercicio práctico que evalúen las mismas capacidades que en la evaluación contínua cubrían los designados como apartado A) y B); en esta evaluación, igual que antes, el peso final de cada apartado será de 50% - 50%. Si el alumno hubiese superado en la fase de evaluación continua el apartado A) puede solicitar que se conserve su nota en esa parte; e idénticamente en el caso de haber superado el apartado B).


Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Pruebas de respuesta corta  [CB6], [CB7], [CB8], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]   * Demostrar conocimientos sobre tratamiento de señales.
* Aplicar conocimientos adquiridos en entornos nuevos mediante resolución de problemas 
 25% 
Pruebas de desarrollo  [CB6], [CB9], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]   * Demostrar conocimientos sobre tratamiento de señales.
* Expresarse con concreción y corrección al
comunicar ideas por escrito. 
 25% 
Informes memorias de prácticas  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9], [CB10], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]   * Demostrar conocimientos sobre tratamiento de señales.
* Saber resolver problemas con originalidad en entornos donde la información puede ser parcial.
* Demostrar capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión.
* D 
 25% 
Pruebas de ejecuciones de tareas reales y/o simuladas  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9], [CB10], [CG12], [IP4], [IP6], [IP7], [TI7], [IE2]   * Desarrollar habilidades de aprendizaje autónomo.
* Manejar conocimientos para diseñar, implantar, verificar, certificar e informar acerca de sistemas de tratamiento de señales.
* Demostrar soltura en el manejo en laboratorio de sistemas de tratamie 
 25% 


10. Resultados de Aprendizaje
 El estudiante, al superar esta asignatura, tiene que:
* Ser capaz de elegir y/o adecuar sistemas que implementen, o interactuen con otros sistemas que implementen, técnicas básicas de tratamiento de señales e imágenes.
* Haber implementado por sus propios medios, y en sistemas heterogéneos, las técnicas básicas de tratamiento de señales e imágenes.
* Estar en condiciones de afrontar con garantías el diseño, implementación, evaluación, verificación o informe acerca de sistemas de tratamiento avanzado de señales e imágenes. 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Descripción
 * La distribución de los temas por semana es orientativo, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente. 


Segundo Cuatrimestre
SEMANA Temas Actividades de
enseñanza aprendizaje
Horas
de trabajo
presencial
Horas
de trabajo
autónomo
Total
Semana 1:  Introducción. Señales básicas   Presentación de asignatura.
Asistencia a clases teóricas. 
 3.00   3.00   6 
Semana 2:  Sinusoides discretas. Señales y vectores   Asistencia a clases teóricas.
Tutoría grupal de inicio de prácticas. 
 3.00   3.00   6 
Semana 3:  Señales y vetores. Transformadas   Práctica 1 - Introductoria, no requiere preparación.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana. 
 3.00   4.50   7.5 
Semana 4:  Transformadas. DFT   Práctica 2.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana. 
 3.00   4.50   7.5 
Semana 5:  DFT. FFT   Práctica 3.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana.
Prueba 1. 
 3.00   5.50   8.5 
Semana 6:  Sistemas. Respuesta impulsiva.   Práctica 4.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana. 
 3.00   4.50   7.5 
Semana 7:  Estabilidad. Autoveloers y autovectores.   Práctica 5.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana. 
 3.00   4.50   7.5 
Semana 8:  Transformada Z   Práctica 6.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana. 
 3.00   4.50   7.5 
Semana 9:  Filtros   Práctica 7.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana. 
 3.00   4.50   7.5 
Semana 10:  Filtros   Práctica 8.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana.
Prueba 2. 
 3.00   5.50   8.5 
Semana 11:  Filtros. Modulación.    Práctica 9.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana. 
 3.00   4.50   7.5 
Semana 12:  Tasa de muestreo.   Práctica 10.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana. 
 3.00   4.50   7.5 
Semana 13:  Compresión   Práctica 11.
Asistencia a clases teóricas.
Preparación de práctica siguiente semana. 
 3.00   4.50   7.5 
Semana 14:  Video   Práctica 12.
Asistencia a clases teóricas. 
 3.00   4.00   7 
Semana 15:  Todos los temas   Tutoría grupal de final de curso.
Prueba 3 
 3.00   3.50   6.5 
Semanas 16 a 18:  Todos los temas   Revisar informe final de prácticas.
(La fecha de examen de la convocatoria de junio debería ser usada tan solo por los que se acojan a casos excepcionales de evaluación no continua.) 
 0.00   2.50   2.5 
Total horas 45 67.5 112.5

Fecha de última modificación: 06-09-2017
Fecha de aprobación: 31-07-2017