Introducción al Tratamiento de Señales

Transcripción

1 Introducción al Tratamiento de Señales Introducción Presenta: Mauricio Nava Flores -1-

2 Contenido 1. Objetivo general del curso 2. Antecedentes académicos 3. Desarrollo del curso 4. Temario 5. Evaluación 6. Bibliografía básica 7. Bibliografía complementaria Facultad de Ingeniería, UNAM - 2 -

3 Objetivo general del curso Facultad de Ingeniería, UNAM - 3 -

4 Objetivo general Al finalizar el curso, el alumno analizará y aplicará las técnicas generalmente empleadas en el procesamiento digital de señales de interés geofísico, cuando éstas se encuentran contaminadas por señales no deseadas. Facultad de Ingeniería, UNAM -4-

5 Antecedentes académicos Facultad de Ingeniería, UNAM - 5 -

6 Antecedentes académicos Análisis espectral de señales. Introducción al diseño de filtros digitales. Se espera que dominen los conceptos básicos del análisis de Fourier, así como del diseño y aplicación de filtros digitales (convolución, correlación, teorema del muestreo, transformada Z y ventanas, entre otros). Dado que el procesamiento de señales en una o varias dimensiones se realiza en un dominio discreto, es INDISPENSABLE contar con habilidades para programar en algún lenguaje formal (FORTRAN y/o C), así como contar con conocimientos básicos de métodos numéricos y nociones de análisis gráfico (visualización numérica). Facultad de Ingeniería, UNAM - 6 -

7 Desarrollo del curso Facultad de Ingeniería, UNAM - 7 -

8 Desarrollo del curso Dinámica de trabajo: En la clase se comentarán y discutirán algunas definiciones, conceptos teóricos, aplicaciones y fundamentos básicos. Les proporcionaré las diapositivas de clase y material de trabajo y complementario, conforme vayamos avanzando en los temas. No se tomará en cuenta la asistencia. Formarán equipos (5 personas por equipo, máximo) para trabajar durante el semestre. Aproximadamente 5 tareas. Las tareas serán teórico-prácticas. Las tareas se calificarán en una escala de 0 a 10. Página de la asignatura: Facultad de Ingeniería, UNAM - 8 -

9 Desarrollo del curso Dinámica de trabajo: Todos los exámenes parciales se resuelven individualmente. Aproximadamente 8 exámenes parciales. Los exámenes parciales serán aplicados en fechas aleatorias, en un horario no establecido (pero dentro del tiempo de clase), sin previo aviso y no durarán más de 10 minutos. Se les asignarán temas para exposición relacionados con el contenido del curso. Presentaciones de 15 a 20 minutos. Todos los integrantes de los equipos deben participar. Presentaciones teórico-prácticas. Deberán entregar diapositivas y material complementario (programas, datos, ) el día de la presentación. No hay exentos. Todos presentarán el primer examen final (se presentará en equipo). El segundo examen final será individual. Facultad de Ingeniería, UNAM - 9 -

10 Temario Facultad de Ingeniería, UNAM

11 Temario 1. Análisis armónico generalizado Señales periódicas Señales transitorias Señales aleatorias 2. Densidad de potencia espectral Métodos no paramétricos para la estimación de la función de densidad de potencia espectral Estimación del espectro de potencias por ajuste de modelo Estimación espectral de señales registradas en geofísica 3. Filtrado digital de señales Filtrado de kernel Filtrado FIR por ventanas Filtros IIR 4. Introducción al análisis de señales aleatorias no estacionarias Transformada de Gabor Transformada de ondícula Solución de problemas de análisis tiempo frecuencia de señales geofísicas Facultad de Ingeniería, UNAM

12 Temario 5. Introducción al procesamiento digital de señales 2D Análisis espectral de señales 2D Filtrado digital de señales 2D Aplicación del procesamiento digital de señales 2D comúnmente empleadas en la geofísica Facultad de Ingeniería, UNAM

13 Evaluación Facultad de Ingeniería, UNAM

14 Evaluación Exámenes Peso en la calificación: 50 % Tareas Peso en la calificación: 40 % Deberán entregarlas al final de cada tema. Presentaciones Peso en la calificación: 10 % Tanto la forma de evaluación como la calificación final son inamovibles e indiscutibles (me reservo el derecho de hacer cambios de último momento) Facultad de Ingeniería, UNAM

15 Bibliografía básica Facultad de Ingeniería, UNAM

16 Bibliografía Básica Boashash, Boualem Time Frequency Signal Analysis and Processing. A Comprehensive Reference Elsevier, The Netherlands, 2003 Brigham, Oran E. The Fast Fourier Transform and its Applications Prentice Hall, 1974 Buttkus, Burkhard Spectral Analysis and Filter Theory in Applied Geophysics Springer, New York, USA, 2000 González, Rafael. C., Woods, Richard E. Digital Image Processing Prentice-Hall, USA, 2007 Lee, Y. W. Statistical Theory of Communication John Wiley & Sons, New York, USA, 1960 Facultad de Ingeniería, UNAM

17 Bibliografía Básica Oppenheim, Alan V., Schaffer, Ronald W. Discrete-Time Signal Processing Pearson, USA, 2010 Proakis, John G., Manolakis, Dimitris G. Digital Signal Processing. Principles, Algorithms, and Applications Prentice Hall, New Jersey, USA, 1996 Robinson, R. E., Treitel, S. Geophysical Signal Analysis SEG, USA, 2000 Facultad de Ingeniería, UNAM

18 Bibliografía complementaria Facultad de Ingeniería, UNAM

19 Bibliografía Complementaria Allen, Ronald L., Mills, Duncan W. Signal Analysis, Time, Frequency, Scale and Structure Wiley-Interscience, USA, 2004 Oppenheim, Alan V., Willsky, Alan S. Signals and Systems Prentice Hall, 1996 Pappoulis, Athanasios Probability, Random Variables, and Stochastic Processes McGraw-Hill, USA, 2002 Vaseghi, Saeed V. Advanced Digital Signal Processing and Noise Reduction John Wiley & Sons, England, 2006 Facultad de Ingeniería, UNAM

20 Contacto M.C. Mauricio Nava Flores Coordinador de carrera Ingeniería Geofísica División de Ingeniería en Ciencias de la Tierra Facultad de Ingeniería, UNAM Edificio Principal "A" Planta Baja Cubículo 25, Tel , Ext. 135 Facultad de Ingeniería, UNAM

21 Para iniciar el curso Enviarme un correo a la dirección: mauricio_nava@comunidad.unam.mx, a más tardar, el día viernes 30 de enero. Asunto: ITS Sem Incluir la siguiente información: Nombre completo con apellidos Número de cuenta Módulo terminal en el que se encuentran inscritos o en el que se piensan inscribir Quien quiera ser mi contacto con el grupo (al menos 2 contactos), deberá incluir su número celular en el correo LES GARANTIZO QUE SÓLO LOS CONTACTARÉ PARA DAR AVISO EN CASO DE QUE LLEGUE TARDE O NO LLEGUE POR CUALQUIER CAUSA. Facultad de Ingeniería, UNAM