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Tratamiento estadístico de señales
Profesor: Manuel Rosa Zurera
Profesor: Saturnino Maldonado Bascón

INFORMACION DEL CURSO
Créditos
Objetivo
Contenidos
Metodología de enseñanza y aprendizaje
Criterios y procedimientos de evaluación
Bibliografía



OBJETIVO:


Los objetivos de esta asignatura consisten en adquirir conocimientos sobre las teorías de la detección y de la estimación, y sus aplicaciones en comunicaciones. El alumno deberá adquirir conocimientos sobre los criterios más importantes en el diseño de detectores, y sobre las técnicas más comunes de diseño de estimadores. Las aplicaciones fundamentales serán sobre detección de símbolos y de señales, así como de estimación de variables deterministas o aleatorias y de formas de onda. Finalmente, se presentarán las técnicas fundamentales de estimación espectral, clásica y paramétrica.


CRÉDITOS ECTS: 6


CONTENIDOS:

 

1. Test de hipótesis. Criterios de detección

2. Detectores no paramétricos y detectores secuenciales

3. Detección de señales en ruido blanco gaussiano y en ruido coloreado gausiano

4. Teoría de la estimación. Propiedades de los estimadores.

5. Aplicaciones de la teoría de la estimación a detección, análisis espectral y clasificación


BIBLIOGRAFÍA:


1. Detection, estimation and modulation thery: Part I
Autor: Harry L. Van Trees
Editorial: Wiely- Interscience
Año: 2003 (reedición)
De la trilogía de Van Trees, es el texto que aborda las teorías de la detección y la estimación estadísticas. Se trata de un libro clásico. Su tratamiento es muy riguroso y completo, bastando una referencia al mismo para zanjar discusiones sobre estos temas.

2. Introduction to statistical signal processing with applications
Autores: M.D. Srinath, P.K. Rajasekaran, R. Viswanathan.
Editorial: Prentice-Hall
Año: 1996
Es la versión actualizada y extendida de un texto de los dos primeros autores, aparecido en 1979, y que es una referencia obligada en el tratamiento estadístico de señales. La primera parte del libro está dedicada a la teoría de la detección, centrándose en la detección de parámetros y en la detección de señales deterministas. La segunda parte se dedica a la teoría de la estimación, con un planteamiento muy compacto.

3. Fundamentals of statistical signal processing: Estimation Theory
Autor: Steven M. Kay
Editorial: Prentice Hall
Año: 1993
Está dedicado a la teoría de la estimación, siendo uno de los mejores libros publicados sobre el tema. Es necesario posser unos elevados conocimientos de teoría de la probabilidad y de álgebra matricial para su correcto seguimiento. El autor también ha publicado un texto que constituye el volumen segundo, dedicado a la teoría de la detección.

4. Fundamentals of statistical signal processing: Detection Theory
Autor: Steven M. Kay
Editorial: Prentice Hall
Año: 1998
Si se poseen conocimientos previos sobre el tema, la lectura de los capítulos aclara muchas de las ideas, pero si es la primera aproximación a la teoría de la detección, el lector tardará en tener una idea clara de la totalidad de temas que abarca. Posee un excelente tratamiento del tema del filtro adaptado. Se echa en falta un estudio más claro y ordenado de la detección de señales en ruido no gaussiano. Una de las características más interesantes es que aborda la detección de señales aleatorias.

5. Detection theory: Applications and Digital Signal Processing
Autor: Ralph D. Hippenstiel
Editorial: CRC Press
Año: 2002
Se trata de un libro bien elaborado desde el punto de vista didáctico. El nivel es adecuado para un curso de este tipo, pero debe decirse que contiene alguna errata importante. Posee ejercicios propuestos, que ayudarán al alumno a comprender mejor esta materia. En muchos casos, sigue una línea similar a la impuesta por Van Trees.

6. An introduction to signal detection and estimation
Autor: H. Vincent Poor
Editorial: Springer
Año: 1994
El nivel de este libro es elevado. En primer lugar trata la detección y la estimación de señales en tiempo discreto, dedicando los dos últimos capítulos a la detección y la estimación de señales de tiempo continuo. Para darnos una idea de la aridez del texto, baste decir que el filtro de Wiener-Hopf es tratado como un caso particular del filtro de Kalman, que se desarrolla en primer lugar.

7. Statistical signal processing and modeling
Autor: Monson H. Hayes
Editorial: John Wiley & Sons
Año: 1996
Cubre los temas de modelado de señales, filtrado óptimo, estimación espectral y filtrado adaptativo. Queda un poco alejado de los objetivos generales del curso, cubriéndolos sólo en parte. Sin embargo, aislándolo del tema que nos trata, es un excelente texto, con una gran calidad didáctica.

8. Detección, estimation, and modulation theory: Part I.
Autor: Charles W. Therrien
Editorial: Prentice Hall Inc.
Año: 1992.
Fue uno de los primeros libros en incluir ejercicios para ser resueltos utilizando MATLAB. Es un libro claro, con un planteamiento ordenado, de muy fácil lectura. Son de destacar los excelentes capítulos dedicados a la representación y análisis de procesos estocásticos en tiempo discreto. También los capítulos sobre filtrado óptimo y estimación lineal.

9. An Introduction to Statistical Signal Processing
Autores: Robert M. Gray, Lee D. Davisson
Editorial: Cambridge University Press
Año: 2004
Este libro describe las herramientas fundamentales del procesado estadístico de señales. En cada capítulo, las ideas teóricas se ligan a aplicaciones específicas en comunicaciones y procesado de señal, como el análisis de señales aleatorias y sistemas para comunicaciones, estimación, detección, modulación, etc.

10. Algorithms for Statistical Signal Processing
Autores: John G. Proakis, Charles M. Rader, Fuyun Ling, Marc Moonen, Ian K. Proudler, Chrysostomos L. Nikias
Editorial: Prentice Hall
Año: 2002
Se trata de un libro de carácter avanzado, que trata temas dejados de lado por otros autores en textos más básicos. Supera los objetivos de la asignatura, pero debe recomendarse como bibliografía complementaria.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE

La metodología general de enseñanza y aprendizaje del master puede consultarse en éste enlace.

CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN

Los criterios y procedimientos generales de evaluación del master pueden consultarse en éste enlace. No obstante, en esta asignatura se propone el siguiente procedimiento de evaluación:

1. Problemas y trabajos realizados por los alumnos a propuesta del profesor (60%).

2. Examen escrito al final de la asignatura (40 %).

Sistemas empotrados
Profesor: Sebastián Sánchez Prieto
Profesor: Óscar Rodríguez Polo
Este curso requiere una contraseña de acceso


OBJETIVO:

El objetivo de la asignatura es capacitar al alumno para el desarrollo de sistemas empotrados. Se estudiarán las distintas alternativas de diseño basadas en microcontroladores, microprocesadores y procesadores de señal, y se formará al alumno en el manejo de los entornos de desarrollo propios de los sistemas empotrados tales como compiladores cruzados, emuladores “on-chip”, simuladores, etc. Se tratarán también los aspectos generales de la programación de las interfaces características de este tipo de sistemas. Finalmente se estudiarán las distintas topologías de interconexión de dispositivos en el ámbito de los sistemas empotrados y los buses más empleados para ello.

CRÉDITOS ECTS: 6

CONTENIDOS:
  • Presentación
  • Introducción
  • Alternativas de diseño de sistemas empotrados
  • Arquitecturas
  • Entornos de desarrollo y programación de interfaces
  • Buses
BIBLIOGRAFÍA:

1. An Embedded Software Primer
Autor: David E. Simon.
Editorial: Addison-Wesley
Año: 1999.
El libro presenta los fundamentos hardware y software  necesarios par desarrollar un sistema empotrado. En él se describen las distintas técnicas empleadas en su resolución, profundizando en aquellas basadas en la utilización de un sistema operativo de tiempo real. Los contenidos son adecuados para tener una visión de conjunto de este tipo de sistemas e introduce nociones básicas sobre herramientas de desarrollo y depuración.

2. Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques
Autor: Arnold S. Berger.
Editorial: CMP Books; 1st edition
Año: 2001
El libro aborda desde el  punto de vista práctico el diseño de sistemas empotrados. Centra sus contenidos en las características técnicas de las distintas alternativas y herramientas, tanto hardware como software, que se emplean en el desarrollo y depuración de este tipo de sistemas.

3. Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction
Autores: Frank Vahid and Tony Givargis..
Editorial: John Wiley & Sons;
Año: 2002
El libro describe la arquitectura de un sistema empotrado en la que se integra el hardware de procesamiento, el software, los periféricos, la memoria, etc. Se tratan algunos ejemplos de estudio y se presentan soluciones de diseño de alto nivel basadas en tareas concurrentes y en la especificación del comportamiento mediante máquinas de estados.

4. The Art of Designing Embedded Systems.
Autor: Jack Ganssle.
Editorial: Newnes.
Año: 1999
Libro que refleja la experiencia de un desarrollador de sistemas empotrados. Resulta de especial utilidad una vez que se han adquirido los fundamentos teóricos y comienzan los primeros trabajos prácticos del alumno.

5. Hierarchical Modeling and Analysis of Embedded Systems
Autores: Alur et al.
Revista: Proceedings of the IEEE, Octubre 2002.
Artículo que muestra como modelar un sistema empotrado empleando el lenguaje de modelado CHARON. Este lenguaje permite un diseño modular y jerárquico que posibilita el análisis formal de los modelos.

6. galsC: A Language for Event-Driven Embedded Systems
Autores: Cheong Elaine, Liu Jie
In proceedings of DATE, 2005.
Artículo que presenta el lenguaje galsC que permite modelar sistemas empotrados basados en eventos. A partir de los modelos puede generarse código soportado por el kernel TinyOS, por lo que resultan totalmente ejecutables.

7. Overview of Ptolemy Project. Technical Memorandum ICB/ERL M03/25
Autores: Hylands et al.
Este informe describe el proyecto Ptolemy, consistente en el desarrollo de una herramienta de modelado de sistemas heterogéneos y co-diseño hardware y software, que resulta muy adecuada para la especificación y diseño de sistemas empotrados.

8. Component-Based Approach for Embedded Systems.
Autor: Ivica Crnkovic.
Ninth International Workshop on Component-Oriented Programming, 2004.
El artículo presenta un resumen de las características generales de los sistemas empotrados, sus requisitos y restricciones y las implicaciones sobre los modelos basados en componentes de este tipo de sistemas.


METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE

La metodología general de enseñanza y aprendizaje del master puede consultarse en éste enlace.

CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN

La evaluación de la asignatura se llevará a cabo de acuerdo con los siguientes porcentajes:
  • Examen: 20%
  • Proyecto: 40%
  • Trabajos: 35%
  • Asistencia y participación en clase: 5%
  • Exámenes 20%: A lo largo del curso se realizarán entre 2 y 3 exámenes objetivos cuyo contenido versará sobre los temas tratados en clase o en conferencias.
  • Proyecto:25% resultados/esfuerzo, 7.5% informe, 7.5% presentación = 40% total
    • Diseño hardware/software, herramientas, análisis, simulación
    • Se recomiendan proyectos con implementación
    • No se aceptarán trabajos de revisión
    • Grupos de entre 1-3 alumnos
    • Presentación de hasta 30 minutos a lo largo de las últimas semanas con demo
    • Informe de hasta 12 hojas del estilo de paper para congreso
    • Estilo ACM http://www.acm.org/sigs/pubs/proceed/template.html
  • Trabajos: 35% total
    • Grupos de 2-3 alumnos
    • Revisión de un área: análisis, simulación, programación, búsqueda en web, revisión de artículos (pueden ser temas propuestos por los profesores o por los alumnos)
    • Presentación en clase entre 30-35 minutos con transparencias preparadas conjuntamente
    • Presentación en conjunto o decidida aleatoriamente en el momento de la exposición
    • Preparación de una web con informe, bibliografía, enlaces y las transparencias
  • Participación en clase: 5%
    • Preguntas realizadas en clase y durante las presentaciones de alumnos
    • Asistencia a tutorías relacionadas con el proyecto






Tecnologías avanzadas de red
Profesor: Jose Manuel Arco Rodriguez
Este curso requiere una contraseña de acceso


OBJETIVO:

Estudiar la tecnología de red MPLS. Presentar técnicas
que se emplean para la provisión de calidad de servicio en redes de
comunicaciones. Analizar riesgos en la red y en los datos que
transporta. Presentar los sistemas de seguridad para proteger la red y
los mecanismos criptográficos de protección de la información.
Presentar las técnicas para la formación de redes ad-hoc y sistemas de
computación ubicua, así como los servicios que pueden ser accedidos
mediante este tipo de redes y sistemas.


CRÉDITOS ECTS: 6

CONTENIDOS:
  1. Tecnología de conmutación de etiquetas.
  2. Técnicas usadas en la calidad de servicio (QoS).
  3. Seguridad de la red.
  4. Seguridad de la información.
  5. Redes ad-hoc: estructura y servicios.
  6. Redes Ethernet Metropolitanas y campus
  7. Computación ubicua.

BIBLIOGRAFÍA:

1. QUALITY OF SERVICE CONTROL IN HIGH-SPEED NETWORKS
Autores: J. Chao y X. Guo
Editorial: John Wiley & Sons. Ltd.
Año: 2002
Referencia
básica donde se hace un estudio introductorio a las diferentes técnicas
básicas que se pueden utilizar en el despliegue de la calidad de
servicio en cualquier tecnología de red.


2. ADVANCED MPLS DESIGN AND IMPLEMENTATION
Autores: V. Alwayn
Editorial: Cisco Press.
Año: 2001
Referencia
donde se presentan las técnicas básicas que se emplean en la
conmutación de etiquetas multiprotocolo, así como una introducción a
las técnicas avanzadas. Está complementado con configuraciones y
ejemplos prácticos.


3. QUALITY OF SERVICE IN IP NETWORK
Autores: G. Armitage
Editorial: Macmillan Technical Publishing.
Año: 2000
Libro
que presenta las diferentes técnicas básicas que se pueden utilizar en
el despliegue de la calidad de servicio en redes IP.


4. Cryptography and network security. Principles and practice. 3ª edition.
Autores: William Stallings
Editorial: PenticeHall
Año: 2003
Libro
clásico de seguridad de la información, que abarca la mayoría de los
temas y sus base teórica de una forma amena, dada la dilatada
experiencia docente del autor en temas relacionados con la computación.



5. Seguridad en Redes Telemáticas.
Autores: Justo Carracedo Gallardo.
Editorial: McGraw-Hill
Año: 2004
Libro
de seguridad de la información en aplicaciones telemáticas, escrito por
un autor con una amplia experiencia docente y de investigación en este
campo, lo cual se ve reflejado en la redacción amena del libro y el
nivel de profundidad con que abarca temas no usuales en libros
clásicos, como es el caso del anonimato y sus aplicaciones.


6. La Biblia del Hacker.
Autores: Matas García, Abel Mariano ; Míguez Pérez, Carlos ; Pérez Agudín, Justo.
Editorial: Anaya.
Año: 2006
Libro
con una visión completa y actualizada de las principales amenazas de
seguridad en redes y sistemas tanto Unix como Windows y de las medidas
de protección. Aporta los conocimientos básicos necesarios para
entender los aspectos más específicos de la seguridad.


7. Ambient Intelligence, Wireless Networking, And Ubiquitous Computing. 1st edition.
Autores: Athanasios Vasilakos, Witold Pedrycz.
Editorial: Artech House Publishers.
Año: 2006
Libro
sobre computación ubicua aplicada a espacios inteligentes (hogar,
oficina, aeropuerto…) que trata los aspectos básicos como seguridad
arquitectura integración de sistemas y calidad e servicio. Trata
también aspectos de desarrollo tecnológico en espacios inteligentes.


8. Ad-Hoc Wíreles Networking.
Autores: Xiuzhen Cheng, Xiago Huang, Ding-Zhu Du (Editores).
Editorial: Kluwer Academic Publisher.
Año: 2004
Libro
que recoge una recopilación de trabajos de diferentes autores que tocan
los principales aspectos de las redes ad-hoc y sus aplicaciones.
Encaminamiento, seguridad, protocolos, aplicaciones.


9. AD HOC WIRELESS NETWORKS: ARCHITECTURES AND PROTOCOLS
Autores: C. Siva Ram Murthy, B.S. Manoj
Editorial: Prentice Hall PTR
Año: 2004
Un libro excelente sobre la constitución de redes ad-hoc, tanto a nivel arquitectónico como de protocolos.

10. AMBIENT INTELLIGENCE, WIRELESS NETWORKING, AND UBIQUITOUS COMPUTING
Autores: Athanasios Vasilakos, Witold Pedryczi
Editorial: Artech House Publishers 
Año: 2006
Un
libro muy reciente sobre las arquitecturas que favorecen la computación
ubicua y lo que se conoce como inteligencia ambiental, abarcando todo
tipo de dispositivos y técnicas de comunicación.



METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE


La metodología general de enseñanza y aprendizaje del master puede consultarse en éste enlace.


CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN


La evaluación de la asignatura se basará en los siguientes criterios:
  • Se considerará la asistencia y participación activa en clase que junto con la realización y exposición del trabajo será de 3 puntos de la nota final.
  • Se realizará un examen final escrito de la asignatura que supondrá el 6 puntos de la nota final. En este examen habrá 2 puntos de preguntas relativas a la realización de las prácticas.
  • Hay que entregar al menos dos prácticas para poder optar a aprobar la asignatura.
  • La realización de cada práctica contará para la nota final. La nota máxima de las prácticas será de 1 punto.
  • En la medida de lo posible se recomienda realizar las prácticas de manera individual.
  • El correcto funcionamiento de la práctica será evaluado antes de que finalice la última sesión destinada a la misma. La práctica que no sea funcione se descontará 0.2 puntos de la nota final.
  • Hay que entregar una memoria de cada práctica donde se documentará el objetivo del trabajo realizado, las configuraciones, resultados y evaluación de los mismos. Las memorias se entregarán como muy tarde el último día de clase del Master. Las memorias serán evaluadas y serán tenidas en cuenta en la nota final de la asignatura.