Logo UAB
2021/2022

Senyals i Sistemes Discrets

Codi: 102712 Crèdits: 6
Titulació Tipus Curs Semestre
2500895 Enginyeria Electrònica de Telecomunicació OB 2 1
2500898 Enginyeria de Sistemes de Telecomunicació OB 2 1
La metodologia docent i l'avaluació proposades a la guia poden experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.

Professor/a de contacte

Nom:
Gonzalo Seco Granados
Correu electrònic:
Gonzalo.Seco@uab.cat

Utilització d'idiomes a l'assignatura

Llengua vehicular majoritària:
català (cat)
Grup íntegre en anglès:
No
Grup íntegre en català:
Sí
Grup íntegre en espanyol:
No

Altres indicacions sobre les llengües

A classe també es podrà fer servir el castellà indistintament i alguns materials poden estar en castellà o en anglès.

Equip docent

Antonio Fuentes Cejudo
Francisco Jose Fabra Cervellera
Rafael Terris Gallego

Prerequisits

Aquesta assignatura es pot considerar que és la continuació de l'assignatura 'Fonaments de Senyals i Sistemes'; per tant, es recomana haver cursat i superat 'Fonaments de Senyals i Sistemes'.

Objectius

El tractament de seqüències de números, també conegudes com senyals discrets, és una tasca present a pràcticament la totalitat de sistemes de transmissió, processament i emmagatzematge d'informació, inclús quan els senyals d'origen poden ser analògics. L'objectiu de l'assignatura és proporcionar a l'alumne els coneixements fonamentals per descriure els senyals discrets i els sistemes que els tracten, tant en el domini temporal com en els dominis freqüencials o transformats.

Els objectius específics són:

  • Comprendre la representació de senyals discrets en el temps, així com les seves propietats.
  • Analitzar els sistemes pel tractament de senyals discrets en el temps, i proposar formes alternatives de descriure'ls.
  • Representar els senyals i els sistemes en dominis transformats: en el domini freqüencial i en el domini Z.
  • Dissenyar filtres digitals bàsics.
  • Relacionar els senyals discrets amb el mostreig periòdic de senyals analògics i amb la seva reconstrucció.
  • Aplicar l'entorn de programación Matlab per resoldre problemes de processament de senyals digitals.
  • Caracteritzar senyals discrets aleatories.

Competències

    Enginyeria Electrònica de Telecomunicació
  • Actitud personal
  • Aprendre nous mètodes i tecnologies a partir dels coneixements bàsics i dels tecnològics, i tenir versatilitat per adaptar-se a noves situacions
  • Comunicació
  • Hàbits de pensament
  • Hàbits de treball personal
  • Redactar, desenvolupar i firmar projectes en l'àmbit de l'enginyeria de telecomunicacions que tinguin per objecte la concepció, el desenvolupament o l'explotació de sistemes electrònics
  • Resoldre problemes amb iniciativa i creativitat. Prendre decisions. Comunicar i transmetre coneixements, habilitats i destreses, comprenent la responsabilitat ètica i professional de l'activitat de l'enginyer tècnic de telecomunicació.
  • Treball en equip
  • Treballar en un grup multidisciplinari i en un entorn multilingüe, i comunicar, tant per escrit com oralment, coneixements, procediments, resultats i idees relacionats amb les telecomunicacions i l'electrònica
    Enginyeria de Sistemes de Telecomunicació
  • Actitud personal
  • Aprendre nous mètodes i tecnologies a partir dels coneixements bàsics i dels tecnològics, i tenir versatilitat per adaptar-se a noves situacions
  • Aprendre nous mètodes i tecnologies a partir dels coneixements bàsics i dels tecnològics, i tenir versatilitat per adaptar-se a noves situacions.
  • Comunicació
  • Hàbits de pensament.
  • Hàbits de treball personal
  • Redactar, desenvolupar i firmar projectes en l'àmbit de l'enginyeria de telecomunicacions que, segons l'especialitat, tinguin per objecte la concepció, el desenvolupament o l'explotació de xarxes, serveis i aplicacions de telecomunicació i electrònica.
  • Resoldre problemes amb iniciativa i creativitat. Prendre decisions. Comunicar i transmetre coneixements, habilitats i destreses, comprenent la responsabilitat ètica i professional de l'activitat de l'enginyer tècnic de telecomunicació.
  • Treball en equip
  • Treballar en un grup multidisciplinari i en un entorn multilingüe, i comunicar, tant per escrit com oralment, coneixements, procediments, resultats i idees relacionats amb les telecomunicacions i l'electrònica.

Resultats d'aprenentatge

  1. Analitzar i dissenyar esquemes de processament de senyals digitals
  2. Comunicar eficientment, oralment i per escrit, coneixements, resultats i habilitats, tant en entorns professionals com davant de públics no experts.
  3. Desenvolupar el pensament sistèmic.
  4. Desenvolupar estratègies d'aprenentatge autònom.
  5. Desenvolupar la capacitat d'anàlisi i de síntesi.
  6. Desenvolupar la curiositat i la creativitat.
  7. Fer un ús eficient de les TIC en la comunicació i la transmissió d'idees i resultats.
  8. Idear i buscar aplicacions bàsiques del processament de senyal més a allà de les comunicacions.
  9. Idear i buscar aplicacions bàsiques del processament de senyal més enllà de les comunicacions.
  10. Il·lustrar els algoritmes de processament de senyal i comunicacions utilitzant un formalisme matemàtic bàsic.
  11. Prendre decisions pròpies.
  12. Traslladar conceptes de matemàtica discreta a les telecomunicacions, a l'àrea de processament de sèries numèriques mitjançant filtres digitals
  13. Treballar cooperativament.
  14. Treballar de manera autònoma.
  15. Utilitzar de forma bàsica aplicacions informàtiques per al processat digital.
  16. Utilitzar de manera bàsica aplicacions informàtiques per al processament digital.

Continguts

1. Senyals i sistemes discrets

  • Senyals: propietats, transformacions i senyals bàsics
  • Sistemes: propietats, sistemes bàsics
  • Convolució
  • Descripció de sistemes mitjançant eqüacions en diferències finites

2. Representació freqüencial

  • Transformada de Fourier (FT): definició, propietats, teorema de convolució
  • Transformada discreta de Fourier (DFT): definició, propietats, convolució circular
  • Correlació i espectre
  • Delmat i interpolació

3. Mostreig i reconstrucció

  • Mostreig periòdic
  • Representació del mostreig en el domini de la freqüència
  • Reconstrucció de senyals de banda limitida: Teorema de Nyquist
  • Modificació de la freqüència de mostreig

4. Representació de senyals i sistemes en el domini Z

  • La transformada Z: definició i propietats
  • La transformada Z inversa
  • Funció de transferència i resposta freqüèncial

5. Anàlisi de sistemes

  • Sistemes inversos, de fase mínima i passa-tot
  • Sistemes de fase lineal
  • Introducció al disseny de filtres FIR i IIR

Metodologia

Activitats presencials:

  • Classes de teoria: exposició dels continguts teòrics
  • Classes de problemes: resolució de problemes relacionats amb la teoria, amb participació dels propis alumnes.
  • Pràctiques de laboratori: aplicació de les tècniques presentades a les classes de teoria a diferents casos representatius de sistemes reals i posada en pràctica amb un programari estàndard per processament de senyals digitals (Matlab).
  • Exàmens parcials i final (recuperació).

Activitats autònomes:

  • Estudi dels continguts teòrics i pràctics de l'assignatura. Resol·lució del problemes i el·laboració de lliuraments amb sol·lucions d'alguns conjunts de problemes. Preparació dels exàmens.
  • Treballs pràctics: realització i aprofundiment de les pràctiques de laboratori. Preparació de la memòria de cada pràctica.

A més a més, els alumnes podran assistir a sessions de tutories individuals o colectives per resoldre dubtes que puguin sorgir durant el curs.

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.

Activitats formatives

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Tipus: Dirigides      
Classes de problemes 12 0,48 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16
Classes de teoria 26 1,04 1, 3, 5, 8, 9, 10, 12
Tipus: Supervisades      
Pràctiques de laboratori 12 0,48 1, 2, 3, 5, 9, 11, 13, 14, 15, 16
Tutories 2 0,08 1, 2, 5, 6
Tipus: Autònomes      
Treball individual de l'alumne: estudi i resolució de problemes 74 2,96 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 15, 16
Treball individual de l'alumne: preparació de pràctiques 12 0,48 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 14, 15, 16

Avaluació

Principis de l'avaluació

L'avaluació s'estructura de manera que els estudiants poden triar un format d'avaluació continuada o un format on la major part del pes de l'avaluació es concentra al final del curs (que també pot servir com a mecanisme de recuperació per a l'avaluació continuada). Això permet que l'alumne adapti el ritme de realització dels elements avaluatius a les seves necessitats i preferències.  

Elements avaluatius

Hi haurà els següents elements avaluatius:

  • Activitats de seguiment
  • Pràctiques
  • Examen parcial 1
  • Examen parcial 2
  • Examen de recuperació

Les activitats de seguiment (NS) consistiran en la participació a classe, la realització de problemes o tests a classe i/o bé en el lliurament de problemes fora de clase. La nota de seguiment només servirà per pujar nota (màxim del 10%).

La nota de pràctiques (NP) es calcularà a partir dels informes que s'hauran d'entregar a l'inici i/o final de les sessions de pràctiques, del treball i possibles proves que es realitzin durant o després de les sessions, i de possibles entregues addicionals d'exercicis. No és necessari aprovar cada pràctica individualment. La realització de totes les pràctiques de laboratori és obligatòria. Les pràctiques de laboratori són una activitat no recuperable.

L'examen parcial 1 (ExP1) es realitzarà aproximadament a la meitat del curs. No allibera matèria per què els contigunts d'aquest curs són acumulatius; és a dir, s'han de dominar els primers temes per poder seguir els últims.

L'examen parcial 2 (ExP2) es realitzarà aproximadament a la darrera setmana de les activitats presencials (classes teòriques).

L'examen de recuperació (ExR) es realitzarà una vegada finalitzades les activitats presencials, durant el periode de temps específicament dedicat a examens.

Els exàmens poden ser tipus test o de resolució de problemes, o incloure les dues tipologies. 

Càlcul de la nota final

- Nota d'avaluació continuada: AC = max{0.4*ExP1 + 0.6*ExP2, ExP2}

- Nota global dels exàmens (NE):

       - Si no s'ha fet l'avaluació continuada o AC < 4.5, llavors NE = max{ExR, AC}.

       - Si AC >= 4.5 i es fa l'examen de recuperació, NE = ExR (es descarta la nota d'AC). 

- Per aprovar és condició necessària que NE >= 4.5 i que Nota Pràctiques (NP) >= 4.5. S'ha d'observar que si AC >= 4.5, no és obligatori presentar-se a l'examen final.

- La nota final de l'assignatura és:

       - Si NE < 4.5, NF = NE.

       - Si NE >= 4.5 i NP < 4.5, llavors NF = min{4.5, 0.8 x NE + 0.2 x NP}.

       - Si NE >= 4.5 i NP >= 4.5, NF = max{0.8 x NE + 0.2 x NP, 0.9 x (0.8 x NE + 0.2 x NP) + 0.1 x NS}

- Per aprovar és necessari que NF >=5.

Alumnes repetidors

Es pot conservar la nota de pràctiques d'anys anteriors. Aquesta és l'opció per defecte que s'aplica si els estudiants repetidors no tornen a fer les pràctiques.

Matrícula d'honor

Atorgar una qualificació de matrícula d’honor és decisió del professorat responsable de l’assignatura. La normativa de la UAB indica que les MH només es podran concedir a estudiants que haginobtingut una qualificació final igual o superior a9.00. Es pot atorgar fins a un 5% de MH del total d'estudiants matriculats.S'otorgarà matrícula d'honor només quan l'estudiant ha demostrat un elevat grau d'excel·lència l'assignatura, i el fetde teniralguna deles notes més altes no implica que s'otorgui matrícula d'honor automàticament.

Consideració de "No Avaluable"

La nota final serà "No Avaluable" només quan l'estudiant no es presenti a cap examen, ni els de l'avaluació continuada ni el de recuperació.

Consideració en cas de còpia o plagi

Sense perjudici d'altres mesures disciplinàries que s'estimin oportunes, i d'acord amb la normativa acadèmica vigent, es qualificaran amb un zero les proves o entregues on l'estudiant hagi comès les irregularitats (e.g. plagi, còpia, engany, el fet de deixar copiar, etc.) que puguin conduir a una variació de la qualificació.

Comunicació

El Campus Virtual és la plataforma que es farà servir per a comunicar-se amb els estudiants.

 

Activitats d'avaluació

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Activitats Seguiment Fins a un 10%, si ajuda a pujar la nota. 1 0,04 1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 12, 13, 15, 16
Examen Parcial 1 32% 2 0,08 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 14
Examen Parcial 2 48% 2 0,08 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 14
Examen Recuperació 80% 2 0,08 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 14
Pràctiques 20% 5 0,2 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16

Bibliografia

Bibliografia recomanada

  • Hsu P. Hwei, Señales y sistemas, 2a. edición, The McGraw-Hill Companies Inc, 2012.
  • John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis, Tratamiento digital de señales, 4ª edición, Pearson Prentice Hall, 2007.
  • Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, Tratamiento de señales en tiempo discreto, 3ª edición, Pearson, 2012.

Altres recursos

  • John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis, Digital Signal Processing, Pearson, 2016.
  • Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, Discrete-Time Signal Processing, 3nd edition, Prentice-Hall, 2009.
  • S. Haykin, B. Van Veen, Signals and Systems, Wiley, 2002.
  • S. Haykin, B. Van Veen, Señales y Sistemas, Limusa, 2001.
  • M. J. Roberts, Señales y Sistemas, Mc Graw Hill, 2005.
  • J.B. Mariño Acebal, F. Vallverdú Bayés, J.A. Rodríguez Fonollosa, A. Moreno Bilbao, Tratamiento Digital de la Señal: Una introducción experimental, Edicions UPC, 1999. 

Programari

Durant les sessions pràctiques es farà ús del programari MATLAB.

Tanmateix, MATLAB s'utilitzarà també com a suport per les classes teòriques i de problemes.