Última actualización: 18/05/2022


Curso Académico: 2022/2023

Sistemas Lineales
(13326)
Grado en Ingeniería de Sonido e Imagen (Plan: 441 - Estudio: 214)


Coordinador/a: NAVIA VAZQUEZ, ANGEL

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones

Tipo: Formación Básica
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:

Rama de Conocimiento: Ingeniería y Arquitectura



Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Cálculo II Sistemas y Circuitos
Objetivos
El objetivo del curso es dotar a los alumnos de los conocimientos teóricos y metodológicos necesarios para trabajar con señales tanto continuas como discretas y sistemas LIT (lineales e invariantes en el tiempo) en el dominio de la frecuencia. Tras la finalización satisfactoria del curso, el alumno habrá adquirido: - Conocimientos teóricos sobre representación de señales y sistemas en el dominio de la frecuencia. - Capacidad de análisis de sistemas en el dominio de la frecuencia, con énfasis en las aplicaciones de comunicaciones. - Manejo de las herramientas fundamentales para el análisis de señales y sistemas en el dominio de la frecuencia, con énfasis en su empleo para comunicaciones.
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
BLOQUE 0: Introducción Tema 0. Revisión de Señales y Sistemas en el dominio del tiempo BLOQUE 1: Desarrollo en Serie de Fourier Tema 1. Desarrollo en Serie de Fourier de señales en tiempo continuo 1.1. Introducción: respuesta de los sistemas LTI a las exponenciales complejas 1.2. Representación en serie de Fourier de señales periódicas en tiempo continuo: ecuaciones de análisis y síntesis 1.3. Convergencia 1.4 Propiedades del Desarrollo en Serie de Fourier de señales en tiempo continuo. Ejemplos. Tema 2. Desarrollo en Serie de Fourier de secuencias 2.1. Representación en serie de Fourier de secuencias periódicas: ecuaciones de análisis y síntesis 2.2. Propiedades del desarrollo en serie de Fourier de secuencias. Comparación con el caso en tiempo continuo. Ejemplos. BLOQUE 2. Transformada de Fourier Tema 3. Transformada de Fourier de señales en tiempo continuo 3.1. Introducción 3.2. Transformada de Fourier de señales aperiódicas en tiempo continuo 3.3. Transformada de Fourier de señales periódicas en tiempo continuo 3.4. Propiedades de la Transformada de Fourier de señales en tiempo continuo. Ejemplos. Teorema de Parseval. Tema 4. Transformada de Fourier de secuencias 4.1. Introducción 4.2 Transformada de Fourier de secuencias aperiodicas 4.3. Transformada de Fourier de secuencias periódicas 4.4. Propiedades de la transformada de Fourier de secuencias. Teorema de Parseval. Dualidad Tema 5. Sistemas 5.1. Introducción 5.2. Respuesta en frecuencia de sistemas caracterizados por ecuaciones diferenciales lineales de coeficientes constantes 5.3. Respuesta en frecuencia de sistemas caracterizados por ecuaciones en diferencias lineales de coeficientes constantes BLOQUE 3. Muestreo Tema 6. Muestreo en el dominio del tiempo 6.1. Introducción 6.2. El teorema de muestreo 6.3. Reconstrucción de una señal en tiempo continuo a partir de sus muestras mediante interpolación 6.4. Procesado en tiempo discreto de señales en tiempo continuo 6.5. Diezmado e interpolación Tema 7. Muestreo en el dominio de la frecuencia: Transformada Discreta de Fourier 7.1. Introducción 7.2. Muestreo de la Transformada de Fourier 7.3. Transformada Discreta de Fourier 7.4. Propiedades 7.5. Convolución circular y convolución lineal BLOQUE 4. Transformada Z Tema 8. Transformada Z 8.1. Introducción 8.2. Transformada Z 8.3. Región de convergencia. Propiedades de la región de convergencia 8.4. Transformada Z inversa 8.5. Propiedades de la transformada Z 8.6. Evaluación de la respuesta en frecuencia a partir del diagrama de polos y ceros 8.7. Análisis y caracterización de los sistemas lineales e invariantes en el tiempo mediante transformada Z 8.8. Representación en diagramas de bloques
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Se proponen cuatro tipos de actividades formativas: clases de teoría, sesiones para la resolución de problemas, sesiones de trabajo en grupo y prácticas de laboratorio. CLASES DE TEORÍA (3 ECTS) Las clases de teoría proporcionarán las principales herramientas matemáticas y metodológicas para el análisis de señales y sistemas en el dominio de la frecuencia. Consistirán principalmente en lecciones magistrales con uso de transparencias u otros medios audiovisuales presenciales o remotos para ilustrar determinados conceptos. Para trabajo en casa, se propondrán un conjunto de lecturas recomendadas y preguntas de autoevaluación relacionadas con las mismas. PROBLEMAS (2 ECTS) En cada uno de los temas del programa, los alumnos dispondrán de un conjunto de problemas junto con sus soluciones (pero no con el procedimiento de resolución). Estos problemas están diseñados para conseguir una mayor asimilación de los conceptos fundamentales por parte de los alumnos y para fomentar la práctica de manipulaciones y operaciones algebraicas. El profesor resolverá en la pizarra una selección de dichos problemas lo que permitirá la autoevaluación de los alumnos mediante la comparación de la solución con sus propias respuestas. Durante estas sesiones, se fomentará que los alumnos hagan preguntas y sugieran métodos alternativos de resolución de los problemas. PRÁCTICAS DE LABORATORIO (1 ECTS) Las prácticas de laboratorio (en las que se usará MATLAB) se han diseñado con el propósito de que los alumnos apliquen las herramientas matemáticas presentadas en las clases teóricas a casos prácticos. Los alumnos aprenderán a modelar y simular señales y sistemas y a interpretar los datos observados. El grado de libertad de los alumnos a la hora de enfocar y resolver los ejercicios planteados se irá incrementando desde la primera hasta la cuarta sesión de laboratorio, progresando desde la mera demostración de conceptos hasta la resolución de problemas más abiertos.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 50
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 50
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, with John R. Buck. Tratamiento de Señales en Tiempo Discreto. Prentice Hall; 2 edition (January 1, 2000).
  • Alan V. Oppenheim, Alan S. Willsky, with S. Hamid. Signals and Systems. Prentice Hall; 2 edition (August 16, 1996).
  • S. S. Soliman and M. D. Srinath. Continuous and Discrete Time Signals and Systems. Prentice Hall; 2 edition (January 1, 1998).
Bibliografía complementaria
  • A. Bracewel. "The Fourier Transform and Its Applications". McGraw-Hill, New York, Second Edition. 1986.
  • A. Papoulis. "Signal Analysis". McGraw-Hill, New York, 1977.
  • A. Papoulis. "The Fourier Integral and Its Applications". McGraw-Hill, New York, 1962.
  • C. L. Phillips and J. M. Parr. "Signals, Systems, and Transforms". Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1995.
  • J. G. Proakis and D. G. Manolakis. "Digital Signal Processing: Principles, Algorithms and Applications". Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, 1996.
  • J. R. Buck, M. M. Daniel and A. C. Singer. "Computer Explorations in Signals and Systems Using MATLAB". Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, 1997.
  • R. A. Gabel and R. A. Roberts. "Signals and Linear Systems". John Wiley & Sons, New York, NY, Third Edition, 1987.
  • R. A. Roberts and D. T. Mullis. "Digital Signal Processing". Addison-Wesley, Reading, MA, 1987.

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.