Competencias interpersonales: Capacidad crítica y autocrítica. Trabajo en equipo. Habilidades interpersonales

Transcripción

1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: SATCA 1 Procesamiento Digital de Señales Ingeniería Electrónica APM PRESENTACIÓN Caracterización del programa. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Electrónico la habilidad para Interpretar y diseñar sistemas digitales utilizados en diferentes procesos industriales, medición, instrumentación y sistemas de telecomunicaciones. Intención didáctica. En este primer tema se presenta la transformada Z donde se trata en particular funciones de variable natural (funciones discretas en el tiempo), funciones discretas básicas, transformadas de las funciones discretas básicas, tablas de transformada Z, ecuaciones diferenciales con diferencias, solución de ecuaciones de diferencias por el método de la transformada Z y la transformada Z inversa. Posteriormente en el segundo tema se presenta la clasificación de las señales, frecuencia en señales en tiempo continuo y en tiempo discreto, conversión analógica digital, muestreo de señales análogas, teorema de muestreo, elementos básicos de un sistema de procesado digital de señales. El tercer tema trata sobre el diseño de filtros IIR y FIR. En el último tema se presenta la aplicación, con un proyecto final implementando un sistema de adquisición de datos e Instrumentación virtual. 3.-COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Implementa sistemas para el procesado de señales digitales, utilizando microprocesadores, DSP S o FPGA S. Competencias genéricas: Competencias Instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organizar y planificar. Conocimientos básicos de la carrera.

2 Comunicación oral y escrita. Habilidades para el manejo de la computadora. Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Solución de problemas. Toma de decisiones. Competencias interpersonales: Capacidad crítica y autocrítica. Trabajo en equipo. Habilidades interpersonales Competencias Sistémicas: Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. Habilidad de investigación. Capacidad de aprender. Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad). Habilidad para trabajar en forma autónoma. Capacidad para diseñar y gestionar proyectos. Iniciativa y espíritu emprendedor. Preocupación por la calidad. Búsqueda de logro.

3 4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Participantes Evento Dirección General de Educación Superior Tecnológica, Dirección de Institutos Tecnológicos Descentralizados, 29 y 30 de Septiembre del 2011 Dirección General de Educación Superior Tecnológica, Dirección de Institutos Tecnológicos Descentralizados, 17 y 18 de Enero del 2013 Academia de Electrónica: Coatzacoalcos Las Choapas Ecatepec Monclova Tierra Blanca Uruapan Representantes de los Institutos Tecnológicos Superiores de: Coatzacoalcos, Las Choapas, Tierra Blanca, Uruapan, Nuevo Casas Grandes. Y Tecnológicos de Estudios Superiores de: Chalco, Ecatepec y Villa Guerrero. Propuesta de contenidos temáticos Reunión para el análisis por competencias profesionales de la especialidad de la carrera de Ingeniería Electrónica. 5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO Implementa sistemas para el procesado de señales digitales, utilizando microprocesadores, DSP S o FPGA S. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS Transformada de Laplace y Fourier. Electrónica digital Programación de FPGA's Sistemas de Control

4 7.- TEMARIO. No. Nombre de Temas Subtemas 1.1 Introducción 1.2 Funciones de variable natural (funciones discretas en el tiempo) 1.3 Funciones discretas básicas 1.4 Transformadas de las funciones discretas 1 La Transformada Z básicas 1.5 Tablas de transformada Z 1.6 Ecuaciones Diferenciales con Diferencias 1.7 Solución de ecuaciones de diferencias por el método de la transformada Z. 1.8 La transformada Z inversa 2.1 Señales 2.2 Clasificación de las señales 2.3 Frecuencia en señales en tiempo continuo y en Señales, Sistemas y tiempo discreto 2 Procesado de la Señal 2.4 Conversión analógica digital 2.5 Muestreo de señales análogas 2.6 Teorema de muestreo 2.7 Elementos básicos de un sistema de procesado 3 Señales y Sistemas en Tiempo Discreto 4 Filtros Digitales 5 Aplicaciones digital de señales 3.1 Señales en tiempo discreto 3.2 Sistemas en tiempo discreto 3.3 Análisis de sistemas Discretos Lineales invariantes en el tiempo 3.4 Sistemas discretos descritos mediante ecuaciones en diferencias 4.1 Diseño de filtros FIR 4.2 Diseño de filtros IIR 5.1 Implementación de un sistema de adquisición de datos. 5.2 Instrumentación virtual

5 8. - SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Investigación de las diferencias que existen entre las señales en tiempo continuo y las señales en tiempo discreto. Investigación de las ventajas que se tiene en el procesamiento de una señal digital respecto de una señal en tiempo continuo. Revisar por medio de investigación por qué la necesidad de convertir una señal de tiempo continuo a una señal digital, considerando que la mayoría de señales que se obtienen al sensar una variable es en tiempo continuo. Implementar un muestreador que nos permita aplicar los teoremas de muestreo en una señal en tiempo continuo. Realizar la conversión de una señal análoga a una señal digital por medio de dispositivos no integrados, con la finalidad de entender el funcionamiento de un ADC. Procesar una señal por medio de un DSP o algún microprocesador o FPGA S. Realizar adquisiciones de datos utilizando LabView con interfaz hacia la pc. 9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Desarrollo de prácticas de laboratorio Examen teórico Participación y cumplimiento de trabajos extra clase Investigación 10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Tema 1.- La Transformada Z. Aplica la definición de transformada Z en la solución de ecuaciones de diferencias de sistemas discretizados. Investiga la diferencia entre una señal en tiempo continuo y una señal en tiempo discreto. Obtiene la transformada Z de funciones en tiempo continuo, muestreándolas. Obtiene la Transformada Z con ayuda de tablas. Define lo que es una ecuación en diferencias y buscar ejemplos donde se aplique. Resuelve ecuaciones en diferencias con ayuda de la transformada Z.

6 Tema 2.- Señales Sistemas y Procesado de la señal Comprende el concepto de señal como información eléctrica y sus clasificaciones de acuerdo a su naturaleza. Investiga la clasificación de la señales. Define la frecuencia en señales discretas. Investiga y explica el Teorema de muestreo de señales. Diseña un muestreador. Convierte una señal analógica en digital, con ayuda de un muestreador Tema 3.- Señales y sistemas en tiempo Discreto. Analiza sistemas en tiempo discreto Investiga las características de un sistema en tiempo discreto. Investiga sobre las herramientas para el análisis de señales en tiempo discreto. Tema 4.- Filtros Digitales Implementa filtros digitales por medio de diferentes algoritmos. Investiga algoritmos para la implementación de filtros. Diseña un filtro digital con ayuda de un microprocesador, DSP S o FPGA S. Tema 5.- Aplicaciones Implementa un sistema de adquisición de datos, utilizando un software de aplicación. Diseña un programa en donde se adquieran señales. Utiliza un software en donde se simule un programa de adquisición de datos. Presenta proyecto con algoritmo matemático.

7 11. FUENTES DE INFORMACION Ogata K, Sistemas de Control en Tiempo Discreto, Prentice Hall Kuo Benjamin, Sistemas de Control Digital, CECSA Proakis John, Tratamiento Digital de Señales, Prentice Hall Mitra Sanjit, Procesamiento Digital de Señales, Mc Graw Hill Pong P.Chu RTL hardware design using vhdl,jhon Wiley interscience & Sons,inc., publication 12. PRÁCTICAS SUGERIDAS 1. Diseño de un muestreador. 2. Diseñar un sistema de conversión analógica a digital sin usar ADC. 3. Convertir una señal en tiempo continuo a digital usando un ADC. 4. Implementar un sistema que funcione como interfaz entre un sensor de una señal en tiempo continuo y la PC, con la finalidad de manipularla. 5. Implementar filtros digitales por medio de un DSP, Microprocesador o FPGA.