ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL PROGRAMA DE ESTUDIOS

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1 MULTI-021 ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FIEL r1 fr1ec SEÑALES Y SISTEMAS UNIDAD ACADÉMICA: CARRERA: ESPECIALIZACIÓN: ÁREA: TIPO DE MATERIA: EJE DE FORMACIÓN: Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación Ingeniería en Computación, Ingeniería en Telemática Sistemas Multimedia y Sistemas Tecnológicos Computación TEÓRICA X PRÁCTICA Profesional CÓDIGO: FIEC NOMBRE DE LA ASIGNATURA MATERIA: SEÑALES Y SISTEMAS. PRE-REQUISITOS ICM01974 Ecuaciones Diferenciales CO-REQUISITOS EQUIVALENTE A: CONVALIDA CON: CRÉDITOS/HORAS/SEMANALES TEÓRICOS: 4 PRÁCTICOS: PROFESOR RESPONSABLE Ing. Xavier Ochoa. 2. OBJETIVOS > Desarrollar aplicaciones computacionales para procesar señales digitales, a través del conocimiento de la teoría referente a Señales y a Sistemas lineales y de la utilización de software que facilite el procesamiento digital de señales.

2 LITORAL Comprender la naturaleza de las Señales y Sistemas lineales continuos y discretos a través del conocimiento de sus propiedades y fundamentos matemáticos. Realizar digitalización de cualquier tipo de señales a través del conocimiento de los conceptos básicos del muestreo y cuantización de señales. Analizar el comportamiento de una señal al atravesar un sistema lineal a través del conocimiento del procedimiento matemático de la convolución. Analizar las frecuencias presentes en una señal a través del conocimiento de las propiedades de las señales en este dominio y del método de la transformada de Fourier. Procesar señales digitales a través de la creación de sistemas específicamente diseñados (filtros). Reconocer las diversas aplicaciones donde es útil el procesamiento digital de señales. 3. PROGRAMA RESUMIDO Introducción. Digitalización de señales. Sistemas lineales. Convolución. Transformada de Fourier. Filtros digitales. Aplicaciones del procesamiento digital de señales. 4. PROGRAMA DETALLADO 1. INTRODUCCIÓN. 1.1 Introducción a Señales y Sistemas. 1.2 Introducción a señales. 1.3 Terminología. 1.4 Señales más utilizadas. 1.5 Introducción a sistemas. 1.6 Introducción a Matlab. 1.7 Representación estadística de señales Media y desviación estándar Proceso subyacente Histogramas Función de probabilidad Precisión y exactitud.

3 LITORAL FIEE DIGITALIZACIÓN DE SEÑALES. 2.1 Definición. 2.2 Muestreo y cuantización. 2.3 El teorema de muestreo. 2.4 Ruido. 2.5 Selección de los parámetros básicos. 2.6 Conversión digital a analógico. 2.7 Filtros en la digitalización. 2.8 Como seleccionar un filtro. 2.9 liso de filtros digitales. SISTEMAS LINEALES. 3.1 Introducción. 3.2 Requerimientos para la linealidad. 3.3 Pruebas prácticas de linealidad. 3.4 Propiedades especiales. 3.5 Superposición. 3.6 Descomposición. CONVOLUCIÓN. 4.1 Introducción a la convolución Función delta y respuesta a impulso Definición de convolución Algoritmo desde la entrada Algoritmos desde las salidas Definición matemática (digital) Definición matemática (analógico). 4.2 Propiedades de la convolución Propiedades matemáticas Respuesta a impulso comunes Señales causales y no causales Teorema del límite central Correlación Tiempo de cálculo de la convolución. 5. TRANSFORMADA DE FOURIER. 5.1 Introducción a la transformada de Fourier Las transformadas de Fourier DFT real DFT complejo El dominio de la frecuencia La inversa de la DFT Cálculo de la DFT.

4 LITORAL FIE Representación polar Análisis espectral Respuesta en frecuencia Convolución usando frecuencia. 5.2 Propiedades de la transformada de Fourier Propiedades matemáticas Características de la fase Naturaleza periódica de la DFT Compresión y expansión Multiplicación de señales (modulación) Relación de parseval. 5.3 Tranformada rápida de Fourier Historia Idea Algoritmo Tiempo de ejecución Conclusión. 5.4 Tópicos avanzados de transformada de Fourier Pares de la transformada de Fourier Efecto Gibas Frecuencias Harmónicas Fourier en lo continuo. 6. FILTROS DIGITALES. 6.1 Introducción a filtros digitales Fundamentos de filtros Como se representa la información Parámetros en el domino del tiempo Parámetros en el dominio de la frecuencia Tipos de filtros Clasificación de filtros. 6.2 Filtros de promedio móvil Definición Implementación por convolución Reducción de ruido Respuesta en frecuencia Filtros similares Implementación recursiva. 6.3 Filtros windowed-sinc Definición Diseño del filtro Ejemplos de filtros Mejorando las características.

5 LITORAL LEC Convolución FFT Mejorando la velocidad. 6.7 Filtros personalizados Respuesta a frecuencia arbitraria Deconvolución en tiempo Deconvolución en frecuencia Filtros óptimos. 6.8 Filtros recursivos El método recursivo Filtros recursivos de un solo polo Filtros de banda estrecha Respuesta en fase. 6.9 Filtros Chebyshev y comparación de filtros Filtros Chebyshev Diseño de Chebyshev Respuesta a escalera Estabilidad Analógico vs. Digital Windowed-Sinc vs. Chebyshev Promedio móvil vs. Monopolo. 7. APLICACIONES DEL PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES. 7.1 Aplicaciones de ejemplo Reconocimiento y generación de voz Detección de bordes Reconocimiento de imágenes Tomografia computarizada Compresión. 7.2 Procesadores para procesamiento digital de señales Procesadores para DSP Técnicas de procesadores DSP Arquitectura de los procesadores DSP. 5. TEXTO GUÍA â The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing Steven W. Smith. California Technical Publishing. San Diego, California BIBLIOGRAFÍA

6 LITORAL HEE..19;>: â Signals and Systems. Alan Oppenheim y Alan Willsky. 5. VISADO DECANO , SECRETARIO ACADÉMICO FACULTAD STA Ing. ustavo Bermúdez F. Firma,:,..f2 ESCUELAS P '10R P' (TÉCNICA DE,'s'' 0; ", Sra.--LeonáiCai. -de-g----/ inc WPS INGTON MEDINO REIR(.---Flima SECRE RI trehiirm 'n't." kl,,m TOR FECHA: FECHA: - (ir -f FECHA: 6. VIGENCIA DEL PROGRAMA RESOLUCIÓN COMISIÓN ACADÉMICA: CAc