(3-0-8) Requisito: Haber aprobado Cs00863 y
Cs00871.
Equivalencia: No tiene.
Proporcionar a los alumnos
los conocimientos necesarios para el diseño de sistemas basados en procesadores
digitales de señales. Conocer las características y áreas de aplicación de los
procesadores digitales de señales. Aplicar técnicas avanzadas de filtrado digital
y control para el diseño de sistemas basados en procesadores digitales de
señales.
1. INTRODUCCIÓN AL PROCESAMIENTO DE SEÑALES
1.1. Señales Continuas y Señales Discretas
1.2. Sistemas Discretos Lineales
1.3. Aliasing y Teorema de Muestreo
1.4. Convolución
1.5. Propiedades de los Sistemas Lineales:
Causalidad, Estabilidad, Invariancia al Tiempo
1.6. Ecuaciones de Diferencias
1.6. Implementación de Sistemas Discretos
1.7. Sistemas FIR Recursivos y No Recursivos
1.8. Procesadores Digitales de Señales (DSPs)
2.
TRANSFORMADA Z
2.1. Transformada Z Directa e Inversa
2.2. Propiedades de la Transformada Z
2.3. Métodos de Solución de la Transformada Z
3.
SISTEMAS EN TIEMPO DISCRETO
3.1. Estructuras de Filtros FIR
3.1.1. FIR en forma Directa
3.1.2. FIR en Cascada
3.2. Estructuras de Filtros IIR
3.2.1. IIR en forma Directa
3.2.2. IIR en Cascada
3.3. Representación de Números
3.3.1. Punto Fijo
3.3.2. Punto Flotante
3.3.3. Errores y Truncamiento
4.
DISEÑO DE FILTROS DIGITALES
4.1. Filtros de Respuesta Impulsional Finita
FIR
4.1.1. Métodos para Filtros Simétricos y
Antisimétricos
4.1.2. Método de Muestreo en Frecuencia
4.1.3. Diseño con Ventanas: Rectangular,
Hamming, Hanning, Blackman, Kaiser
4.1.4. Práctica de Filtros FIR utilizando
DSPs
4.2. Filtros de Respuesta Impulsional
Infinita IIR
4.2.1. Métodos de Diseño de Filtros Digitales
a partir de Filtros Analógicos
4.2.2. Filtros Butterworth
4.2.3. Filtros Chebyshev I y
II
4.2.4. Filtros Elípticos
4.2.5. Filtros Bessel
4.2.6. Método de Transformada Bilineal
4.2.7. Práctica de Filtros IIR utilizando
DSPs
4.3. Filtros Adaptivos
4.3.1. Método de Mínimos Cuadrados LMS
4.3.2. Práctica de Filtros Adaptivos
utilizando DSPs
5.
TRANSFORMADA DE FOURIER
5.1. Transformada de Fourier
5.2. Relación entre la Transformada de
Fourier y la Transformada Z
5.3. Transformada Discreta de Fourier DFT
5.3.1. Propiedades de la DFT
5.3.2. Filtrado Digital utilizando la DFT
5.4. Transformada Rápida de Fourier FFT
5.4.1. Propiedades de la FFT
5.4.2. Algoritmos para la FFT
5.5. Aplicaciones de la DFT y la FFT
utilizando DSPs
5.6. Práctica de Transformada de Fourier
utilizando DSPs
6.
APLICACIONES EN AREA DE CONTROL
6.1. Control de Motores
utilizando DSPs.
6.2. Utilización de DSPs
en sistemas multifunción y procesos industriales
6.3. Aplicaciones en
Telecomunicaciones
1. INTRODUCCIÓN AL PROCESAMIENTO DE SEÑALES
1.1. Descripción de
Señales Continuas y Señales Discretas
1.1.1
Señales senoidales en tiempo continuo
1.1.2
Señales senoidales en tiempo discreto
1.2. Sistemas Discretos
Lineales
1.2.1.
Descripción de los sistemas lineales
1.2.2.
Técnicas para el análisis de sistemas lineales
1.3. Aliasing y Teorema
de Muestreo
1.3.1.
Muestreo de señales analógicas
1.3.2.
Concepto de aliasing
1.4. Convolución
1.4.1.
Concepto y aplicaciones de la convolución
1.5. Propiedades de los
Sistemas Lineales: Causalidad, Estabilidad, Invariancia al Tiempo
1.5.1.
Técnicas para el análisis de sistemas lineales
1.5.2.
Sistemas lineales invariantes en el tiempo y causales
1.5.3.
Estabilidad en sistemas lineales invariantes en el tiempo
1.6. Ecuaciones de
Diferencias
1.6.1. Métodos de
solución de ecuaciones de diferencias
1.7. Implementación de
Sistemas Discretos
1.7.1.
Estructuras para la implementación de sistemas lineales discretos
1.7.2.
Sistemas FIR Recursivos y No Recursivos
1.8. Procesadores
Digitales de Señales (DSPs)
1.8.1.
Definición de Procesador Digital de Señales
1.8.2.
Características y clasificación de los DSPs
2.
TRANSFORMADA Z
2.1. Transformada Z Directa e Inversa
2.1.1. Aplicaciones de la transformada z directa
2.1.2.
Aplicaciones de la transformada z inversa
2.2. Propiedades de la Transformada Z
2.2.1.
Propiedades de la transformada z
2.2.2.
Linealidad
2.2.3.
Desplazamiento en tiempo
2.2.4.
Escalado en el dominio z
2.2.5.
Inversión temporal
2.2.6.
Diferenciación en el dominio z
2.2.7.
Convolución
2.2.8.
Correlación
2.3. Métodos de Solución de la Transformada Z
2.3.1.
Método por integración de contorno
2.3.2.
Método por expansión en serie de potencias
2.3.3.
Método por expansión en fracciones simples
3.
SISTEMAS EN TIEMPO DISCRETO
3.1. Estructuras de Filtros FIR
3.1.1.
FIR en forma Directa
3.1.1.1.
Aplicaciones de filtros FIR en forma directa
3.1.2.
FIR en Cascada
3.1.2.1.
Aplicaciones de filtros FIR en cascada
3.2. Estructuras de Filtros IIR
3.2.1.
IIR en forma Directa
3.2.1.1.
Aplicaciones de filtros IIR en forma directa
3.2.2.
IIR en Cascada
3.2.2.1.
Aplicaciones de filtros IIR en forma directa
3.3. Representación de Números
3.3.1.
Punto Fijo
3.3.1.1.
Operaciones en punto fijo en los DSPs
3.3.2.
Punto Flotante
3.3.2.1.
Operaciones en punto flotante en los DSPs
3.3.3.
Errores y Truncamiento
3.3.3.1.
Truncamiento realizado en los DSPs
4.
DISEÑO DE FILTROS DIGITALES
4.1. Filtros de Respuesta Impulsional Finita
FIR
4.1.1.
Métodos para Filtros Simétricos y Antisimétricos
4.1.1.1.
Clasificación de filtros FIR y proceso de diseño
4.1.2.
Método de Muestreo en Frecuencia
4.1.3.
Diseño con Ventanas: Rectangular, Hamming, Hanning, Blackman, Kaiser
4.1.3.1.
Diseño de filtros FIR utilizando ventanas y análisis en frecuencia
4.1.4.
Práctica de Filtros FIR utilizando DSPs
4.2. Filtros de Respuesta Impulsional
Infinita IIR
4.2.1.
Métodos de Diseño de Filtros Digitales a partir de Filtros Analógicos
4.2.2. Filtros Butterworth
4.2.3. Filtros Chebyshev I y II
4.2.4.
Filtros Elípticos
4.2.5.
Filtros Bessel
4.2.6.
Método de Transformada Bilineal
4.2.7.
Práctica de Filtros IIR utilizando DSPs
4.3. Filtros Adaptivos
4.3.1.
Método de Mínimos Cuadrados LMS
4.3.1.1.
Análisis y diseño de algoritmos del método de mínimos cuadrados
4.3.1.2.
Aplicaciones del método de mínimos cuadrados
4.3.2.
Práctica de Filtros Adaptivos utilizando DSPs
5.
TRANSFORMADA DE FOURIER
5.1. Transformada de Fourier
5.1.1.
Transformada de Fourier para señales en tiempo continuo y tiempo
discreto
5.2. Relación entre la Transformada de
Fourier y la Transformada Z
5.3. Transformada Discreta de Fourier DFT
5.3.1.
Propiedades de la DFT
5.3.1.1.
Periodicidad, linealidad y simetría
5.3.2.
Filtrado Digital utilizando la DFT
5.3.2.1.
Cálculo directo de la DFT
5.4. Transformada Rápida de Fourier FFT
5.4.1.
Propiedades de la FFT
5.4.2.
Algoritmos para la FFT
5.4.2.1.
Algoritmos Base 2, Base 4, Base partida
5.4.2.2.
Cálculo de una secuencia real de 2N puntos
5.5. Aplicaciones de la DFT y la FFT
utilizando DSPs
5.5.1.
Algoritmos en DSPs de punto fijo y punto flotante
5.6. Práctica de Transformada de Fourier
utilizando DSPs
6.
APLICACIONES EN AREA DE CONTROL
6.4. Control de Motores
utilizando DSPs.
6.4.1.
Algoritmos de control en DSPs
6.4.2.
Factor de potencia y eliminación de armónicas en motores
6.5. Utilización de DSPs
en sistemas multifunción y procesos industriales
6.5.1.
Algoritmos implementados en aplicaciones industriales
6.6. Aplicaciones en
Telecomunicaciones
6.6.1.
Cancelación de eco y cancelación de ruido
6.6.2.
Algoritmos para transmisión de información
METODOLOGIA SUGERIDA
Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Exposición de los temas por
parte del maestro
Resolución de problemas en
clase
Resolución de problemas de
tarea
Investigación de algún tema
relacionado con el material del curso
Implementación práctica de
los temas expuestos mediante prácticas de laboratorio
Diseño de un proyecto final
que incluya los temas del curso
TIEMPO ESTIMADO POR
TEMA
|
Tema |
Duración |
|
1 |
6hrs |
|
2 |
6hrs |
|
3 |
6hrs |
|
4 |
9hrs |
|
5 |
9hrs |
|
6 |
9hrs |
|
Exámenes |
3hrs |
|
Total |
48hrs |
POLITICAS DE EVALUACION
SUGERIDAS
3 exámenes parciales
............................................................... 30%
1 examen final
......................................................................... 10%
Tareas....................................................................................... 10%
5
Prácticas................................................................................
.25%
Proyecto....................................................................................
25%
100%
LIBRO(S) DE TEXTO:
John G. Proakis & Dimitris G. Manolakis,Tratamiento
Digital de Señales,Prentice Hall
LIBRO(S) DE CONSULTA:
Thomas J. Cavicchi, Digital
Signal Processing, Wiley
Alan Oppenheim & Ronald
W. Schafer, Discrete Time Signal Processing, Prentice Hall
Ashok Ambardar, Analog and
Digital Signal Processing, Brooks/Cole
MATERIAL DE APOYO
Y/O SOFTWARE DE APOYO
MathWorks MATLAB 5.0 o posterior.
PERFIL DEL MAESTRO
Profesor con maestría con especialidad en sistemas electrónicos, telecomunicaciones o procesamiento de señales.