Tratamiento digital de señales avanzado
(200609)

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Profesor: Manuel Blanco Velasco
Profesor: Saturnino Maldonado Bascón
Profesor: Enrique Alexandre Cortizo




OBJETIVO:

El objetivo de esta materia es presentar una variedad de temas avanzados en tratamiento digital de señales. El alumno deberá adquirir conocimientos en procesado de señales multitasa, cálculo eficiente de la Transformada Discreta de Fourier, y sus aplicaciones al filtrado de señales y al análisis espectral, procesado adaptativo deseñales, y efectos del uso de aritmética de precisión finita en la implementación de sistemas de tratamiento de señal.

CRÉDITOS ECTS: 6

CONTENIDOS:

Tema 1: Fundamentos del tratamiento digital de señales:

Tema 2: Transformada Discreta de Fourier (DFT)

Tema 3: Procesado de señales multitasa

Tema 4: Efectos derivados de la utilización de Aritmética de precisión finita


BIBLIOGRAFÍA:

1. TRATAMIENTO DE SEÑALES EN TIEMPO DISCRETO (2/EDICIÓN)
Autores: A. V. Oppenheim, R. W. Schafer con J. R. Buck
Editorial: Prentice-Hall
Año: 2000
Estaobra es una evolución de la ya clásica "Digital Signal Processing", con algunas modificaciones e introduciendo partes nuevas con respecto a aquella. Se dedica casi todo el texto al tratamiento de señales y sistemas de tiempo discreto. Cabe destacar, al igual que en el libro "Signals and Systems", la claridad y eficacia pedagógica que caracterizan a Oppenheim, los ejemplos mostrados y la colección de problemas propuestos en cada uno de los temas. Los primeros cuatro capítulos pueden servir de base para la asignatura, y el resto analizan cuestiones más avanzadas de procesado digital de señales, buena parte de las cuales serán presentadas en la asignatura. La traba que presenta es que no utiliza el mismo tipo de nomenclatura que en "Signals and Systems", lo cual se puede prestar en algunos momentos a confusión.

2. TRATAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES. PRINCIPIOS, ALGORITMOS Y APLICACIONES (3/ EDICIÓN)
Autores: J. G. Proakis, D. G. Manolakis
Editorial: Prentice-Hall
Año: 1998
Elprimer autor es de reconocido prestigio en temas de comunicacionesdigitales, y posee varias obras de gran relevancia. Quizá por estarazón el libro esté dotado de un enfoque práctico del que puede careceren algunos temas el libro Tratamiento de Señales en Tiempo Discreto deOppenheim. Se incluyen algunas rutinas software que muestran, demanera práctica, algunos conceptos teóricos mostrados en el libro. Estelibro es el recomendado para tratar el tema de la DFT.

3. DIGITAL SIGNAL PROCESSING. A COMPUTER BASED APPROACH (3ª/EDICIÓN)
Autor: S. K. Mitra
Editorial: McGraw-Hill
Año: 2006
Elautor es uno de los científicos de mayor relevancia en filtradodigital. Goza de un enorme prestigio profesional por su larga ydilatada trayectoria investigadora, y posee obras que pueden serconsideradas como clásicos de la teoría de filtrado. Por todo loanterior, por la claridad expositiva de cada uno de los capítulos, ypor el enfoque práctico que presenta el libro, con numerosos programasrealizados en MATLAB, este libro se configura como uno de los másrecomendados para abordar la asignatura. Además hay una buena colecciónde problemas propuestos, cuyas soluciones son fáciles de obtener através de internet. Dispone de dos capítulos muy interesantes en losque se expone el procesado digital de señales multitasa de muestreo.

4. EJERCICIOS DE TRATAMIENTO DE LA SEÑAL UTILIZANDO MATLAB V.4
Autores: C. S. Burrus, J. H. McClellan, A. V. Oppenheim, T. W. Parks, R. W. Schafer, H. W. Schuessler
Editorial: Prentice-Hall
Año: 1998
Ellibro consta de una colección de capítulos en los que se abarcan lostemas básicos de procesado digital de señales. Cada capítulo cuenta conuna concisa introducción teórica y una serie de referenciasbibliográficas para ampliar los conocimientos expuestos. Cada capítuloestá dividido además en una colección de proyectos compuestos pordiversos ejercicios teóricos y prácticos para resolver utilizandoMATLAB. Es muy útil para realizar prácticas de laboratorio sobre losconceptos teóricos expuestos en la asignatura.

5. DIGITAL SIGNAL PROCESSING. A PRACTICAL APPROACH (2ND EDITION)
Autores: E. C. Ifeachor, B. W. Jervis
Editorial: Prentice-Hall
Año: 2002
Estelibro tiene como principal característica la estructura de loscapítulos dedicados al filtrado (capítulos seis, siete y ocho).Presenta un enfoque eminentemente práctico de los temas, lo cualjustifica su adecuación como bibliografía complementaria de laasignatura. En concreto, presenta los conceptos de filtrado de unamanera intuitiva y fácil de entender, puesto que se apoya en múltiplesejemplos, propuestas de experimentos con ordenador y problemas. Lasegunda edición ha incluido programas en MATLAB, lo cual también sirvede ayuda para la realización de las prácticas de laboratorio.

6. DIGITAL FILTER DESIGN
Autores: T. W. Parks y C. S. Burrus
Editorial: John Wiley & Sons
Año: 1987
Conrespecto al diseño de filtros digitales, esta es la obra clásica porexcelencia. El libro se divide en dos partes, una dedicada a losfiltros IIR y otra a los FIR. Cada una de estas partes comienzaanalizando las propiedades de los filtros, y cubre los aspectos másimportantes de las etapas de diseño (aproximación), de realizaciónempleando estructuras y análisis de los efectos de longitud de palabrafinita. Se incluyen también unos listados de los programas en FORTRAN yen ensamblador para un DSP de Texas Instruments (TMS32010). Aunque estedispositivo ha sido mejorado por otros de más reciente incorporación almercado, cuenta con un lenguaje ensamblador simple y fácil de seguir,lo que puede ayudar a programadores noveles a comprender con facilidadel proceso real de ejecución de las operaciones en el filtro digital.Como conclusión, resaltar que es un libro recomendado para quien deseeconocer con rigor y detalle el proceso completo de diseño de losfiltros.

7. SEÑALES Y SISTEMAS
Autores: A. V. Oppenheim, A. S. Willsky y S. H. Nawab
Editorial: Prentice-Hall
Año: 1998
Enesta obra se realiza un excelente tratamiento de toda la teoría generalbásica de señales y sistemas. Expone, con una claridad envidiable,todas las propiedades referentes a los sistemas lineales e invariantes,los recursos matemáticos más empleados para facilitar las tareas decálculo y la determinación de propiedades de los sistemas, todo elloacompañado de una selección muy escrupulosa de ejemplos que permiten entodo momento disipar aquella posible duda que aparezca en la teoríaprecedente. Existen temas dedicados al filtrado, a las modulaciones y asistemas realimentados, que pueden servir al alumno para completar suformación en diversas materias que se desarrollarán durante al máster.

8. SIGNALS AND SYSTEMS
Autores: S. Haykin, B. Van Veen
Editorial: John Wiley & Sons
Año: 1999
Ellibro presenta numerosos ejemplos prácticos, acompañados de programasen MATLAB que pueden facilitar y amenizar considerablemente el estudiode la asignatura. Del libro también son destacables dos aspectos. Elprimero es que al final de cada capítulo, hay numerosas referenciasclasificadas por contenidos. Por otro lado, también resulta interesanteque se haya incluido en un mismo capítulo el análisis de Fourier paraseñales de tiempo continuo y de tiempo discreto.

9. WAVELETS AND FILTER BANKS
Autores: G. Strang and T. Q. Nguyen
Editorial: Wellesley-Cambridge Press
Año: 1997
Comoindican los autores, “este es un libro sobre bancos de filtros ywavelets”. Es, quizás, el primer libro de texto en el que se explicanestas herramientas desde el principio, con numerosos ejercicios yejemplos de aplicaciones prácticas que los autores han utilizado en suscursos del M.I.T. y Wisconsin. Los temas tratados tienen un enfoquematemático de las herramientas orientado a su programación en Matlab.Gilbert Strang es un prestigioso matemático, que tiene varios librossobre álgebra conocidos a nivel mundial, y T. Q. Nguyen ha publicadonumerosos artículos sobre bancos de filtros, con teoría y aplicaciones,que han supuesto un avance muy importante en el área. La experiencia deambos, y la buena conjunción que nos ofrece un matemático y uningeniero, se deja notar en el desarrollo de los temas. Además de tenerbuen rigor científico, es un libro bastante ameno y didáctico.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE


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

CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACION

- Realizac iónde ejercicios. (Trabajo personal): 4 puntos, 1 punto por tema.

- Realización de examen del tema: 4 puntos, 1 punto portema.

- Trabajo Final (Personal o en grupo con exposición en el aula): 2 puntos.