UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADVICERRECTORIA ACADEMICA Y DE INVESTIGACINPROPUESTA DE SYLLLABUS

1. INFORMACIN GENERAL DEL CURSOESCUELA O UNIDAD: Escuela de Ciencias Bsicas, Tecnologa e Ingeniera.SIGLA: ECBTI

NIVEL: Profesional.

CAMPO DE FORMACIN: Disciplinar especfico

CURSO: Procesamiento analgico de seales CODIGO: 299007

TIPO DE CURSO: Terico

N DE CREDITOS: Dos (2) N DE SEMANAS: Diecisis (16)

CONOCIMIENTOS PREVIOS: Para lograr un buen desempeo en el desarrollo del curso de Procesamiento analgico de seales es necesario que el estudiante tenga conocimientos previos de lgebra lineal, lgebra, Trigonometra y Geometra analtica, clculo diferencial e integral, al igual que herramientas informticas, y algoritmos.

DIRECTOR DEL CURSO: Freddy Fernando Valderrama Gutirrez

FECHA DE ELABORACIN: Octubre de 2014

DESCRIPCIN DEL CURSO:

El procesamiento analgico de seales hace parte del campo de formacin en Ciencias Bsicas de Ingeniera, es disciplinar especfico para los programas de ingeniera electrnica, e ingeniera de telecomunicaciones de la Escuela de Ciencias Bsicas Tecnologa e Ingeniera (ECBTI).

La naturaleza est llena de seales, algunos ejemplos son: la variacin en la presin del aire cuando hablamos, los ascensos y descensos diarios de la temperatura, las seales elctricas peridicas que genera el corazn, las seales elctricas producidas por los msculos (electromiogrficas),...etc. Resulta til estudiar detalladamente las propiedades de una seal desde los dominios del tiempo y de la frecuencia, ya que permite generar criterios de comparacin que a su vez permitan al futuro ingeniero tomar decisiones con criterios cuantificables, por otra parte el procesamiento de seales que se aborda en este curso permite resaltar, extraer y almacenar la informacin til para los procesos involucrados. Se resalta tambin que generalmente el tratamiento de seales requiere la implementacin de sistemas dinmicos, los cuales sern tambin motivo de estudio en este curso. La metodologa que se usa a lo largo del curso es el aprendizaje basado en problemas.

El curso es de tipo terico de (2) crditos, est dividido en dos unidades y ha sido diseado para ejecutarse en el lapso de 16 semanas, la primera unidad presenta los conceptos bsicos de seales analgicas y sistemas analgicos, y la segunda unidad trata el anlisis de Fourier (series y transformadas de Fourier).

2. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS

Propsitos:

Acompaar al estudiante en la definicin, anlisis, caracterizacin e identificacin del conjunto de seales analgicas mayor uso en el anlisis de sistemas dinmicos, al igual que en la identificacin de las clases, caractersticas y operaciones de los sistemas dinmicos en tiempo contnuo, mediante el planteamiento y desarrollo de un problema que integre la mayora de los elementos mencionados. Orientar al estudiante durante el anlisis y solucin de un problema que permita aplicar la convolucin en tiempo continuo, la transformada de Fourier y las series de Fourier para definir el comportamiento en frecuencia de un sistema dinmico.

Competencias generales del curso: El estudiante comprende la naturaleza de las seales analgicas, al igual que su tratamiento mediante sistemas continuos, usando para ello un lenguaje matemtico adecuado, con el fin de implementar dichos conceptos en el anlisis e interaccin entre sistemas dinmicos usados en ingeniera electrnica y/o de telecomunicaciones. El estudiante aplica la operacin de convolucin en tiempo continuo, y se encuentra en capacidad de realizar esta operacin en entornos grficos, analticos y computacionales, de la misma manera el estudiante soluciona problemas de ingeniera cuya representacin matemtica se pueda lograr mediante conceptos de series y trasformadas de Fourier.

3. CONTENIDOS DEL CURSO

Esquema del contenido del curso: Procesamiento analgico de seales

Nombre de la unidadContenidos de aprendizajeReferencias Bibliogrficas Requeridas(Incluye: Libros textos, web links, revistas cientficas)

UNIDAD 1: Seales y sistemas

1. Solucin a problemas de ingeniera. Medina R, Garcia J. et al. (2006) Metodologa de aprendizaje basado en problemas. Recuperado de: http://www.ub.edu/dikasteia/LIBRO_MURCIA.pdf

Lpez J,M. (2012). Resolucin de problemas. Recuperado de: http://oretano.iele-ab.uclm.es/~jmlova/Archivos/IIA/Archivos/IIA_Resolucion.pdf

2. Seales analgicas: operaciones sobre seales, Simetra de seales, Seales armnicas, Seales representativas, momentos. Transformacin de funcionesPanorama. (2006). In A. Ambardar, Procesamiento de seales analgicas y digitales (2nd ed., p. 1). Mexico City: Cengage Learning. Retrieved from http://go.galegroup.com/ps/i.do?id=GALE%7CCX4060300008&v=2.1&u=unad&it=r&p=GVRL&sw=w&asid=7a4501ec73e7c9307f41be9be4f811cc

Seales Analgicas. (2006). In A. Ambardar, Procesamiento de seales analgicas y digitales (2nd ed., p. 8). Mexico City: Cengage Learning. Retrieved from http://go.galegroup.com/ps/i.do?id=GALE%7CCX4060300014&v=2.1&u=unad&it=r&p=GVRL&sw=w&asid=7b2950c185e430bf52265c24a8f96351

Sistemas Analgicos. (2006). In A. Ambardar, Procesamiento de seales analgicas y digitales (2nd ed., p. 68). Mexico City: Cengage Learning. Retrieved from http://go.galegroup.com/ps/i.do?id=GALE%7CCX4060300035&v=2.1&u=unad&it=r&p=GVRL&sw=w&asid=f80da8742973cb996f8b53269a4335c6

3. Sistemas en tiempo continuo: clasificacin de sistemas, anlisis de sistemas LTI, sistemas LTI descritos con ecuaciones diferenciales, respuesta al impulso de los sistemas LTI, estabilidad de sistema.

UNIDAD 2: Anlisis de Fourier y convolucin.1. Convolucin continua: convolucin de algunas seales comunes, algunas propiedades de la convolucin, convolucin por intervalos (convolucin grfica), estabilidad y causalidad, respuesta de entradas peridicas, convolucin peridica y correlacin.

Series de Fourier. (2006). In A. Ambardar, Procesamiento de seales analgicas y digitales (2nd ed., p. 197). Mexico City: Cengage Learning. Retrieved from http://go.galegroup.com/ps/i.do?id=GALE%7CCX4060300081&v=2.1&u=unad&it=r&p=GVRL&sw=w&asid=2bd27e3e9ede734f0c9539e4258be694

Convolucin Continua. (2006). In A. Ambardar, Procesamiento de seales analgicas y digitales (2nd ed., p. 130). Mexico City: Cengage Learning. Retrieved from http://go.galegroup.com/ps/i.do?id=GALE%7CCX4060300056&v=2.1&u=unad&it=r&p=GVRL&sw=w&asid=77455168e5e332d949cbb0cb8aaa2e07

Transformada de Fourier. (2006). In A. Ambardar, Procesamiento de seales analgicas y digitales (2nd ed., p. 248). Mexico City: Cengage Learning. Retrieved from http://go.galegroup.com/ps/i.do?id=GALE%7CCX4060300096&v=2.1&u=unad&it=r&p=GVRL&sw=w&asid=9216176bfe3118887d3ff0ec6f6606e8

2. Series de FourierSimplificaciones Mediante la Simetra de la Seal,Teorema de Parseval y Potencia en Seales Peridicas, Espectro de Seales Peridicas, Propiedades de las Series de FourierReconstruccin de la Seal y Fenmeno de Gibbs, Respuesta de un Sistema a Entradas Peridicas, Ncleo de Dirichlet y Efecto Gibbs, Series de Fourier, Ortogonalidad y aplicaciones

3. Transformadas de FourierTransformadas de Fourier y sus Propiedades, Anlisis de Sistemas Mediante la Transformada de Fourier, Respuesta en Frecuencia de Filtros, Energa y Densidad Espectral de Potencia, Medidas Tiempo-ancho de Banda

Referencias bibliogrficas complementariasGonzlez P,M. ( 2009). Mdulo de procesamiento analgico de seales. Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299007/299007.zip.

Ruiz M, C. (2010). Conceptos de seales y sistemas. Recuperado de: http://www.exabyteinformatica.com/uoc/Audio/Procesamiento_de_audio/Procesamiento_de_audio_%28Modulo_1%29.pdf (Creative commons)

Caldern, F. (2009). Materiales de seales y sistemas. Recuperado de http://senalesjaveriana.wikispaces.com/Links_y_recursos (Creative commons)

4. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJEUnidadContenido de AprendizajeCompetenciaIndicadores de desempeoEstrategia de AprendizajeN de SemEvaluacin1

PropsitoCriterios de evaluacinPonderacin

INICIAL Aprendizaje Basado en Problemas.

Actividad preliminar: Presentacin ante el grupo colaborativo, y asignacin de roles (Moderador, colaborador, creativo, relacionista, evaluador) la gua integrada de actividades muestra las labores pertinentes a cada rol.

Lectura y anlisis de un documento que indica el abordaje de problemas de ingeniera.

2Conocer la forma de abordar los problemas de ingeniera, detallando las labores de cada etapa de la solucin de problemas de ingeniera, como:

a)- Identificacin del problemab)- Recopilacin de informacin necesariac)- Bsqueda de posibles solucionesd)- Desarrollo de diseos previos (modelos)e)- Evaluacin y eleccin de la solucin ptimaf)- Preparacin de informes, planes y especificacionesg)- Implementacin del diseo *Asume uno de los roles de la estrategia (Moderador, colaborador, Evaluador, creativo, o investigador)

*En el foro de la actividad preliminar discute con argumentos las diferentes etapas de solucin de problemas en ingeniera.

25/500

UNIDAD 1: Seales y sistemas

Seales analgicas

El estudiante comprende y aplica los conceptos asociados al tratamiento de seales analgicas. El estudiante est en capacidad de determinar la respuesta de un sistema dinmico en tiempo continuo y en tiempo discreto.El estudiante comprende la naturaleza y propiedades de las seales analgicas, al igual que su tratamiento mediante sistemas analgicos, usando para ello un lenguaje matemtico adecuado.Reconoce los diferentes tipos de seales analgicas, y realiza operaciones bsicas con ellas.Momento 1:

Lectura y anlisis del problema. Cada participante descarga la gua integrada de actividades desde el entorno de trabajo colaborativo para leer detenidamente el problema a resolver. El estudiante analiza las seales y sistemas involucrados en el problema descrito en dicha gua.

Momento 2:

El estudiante describe detalladamente todas las seales y sistemas conocidos y hace un listado de caractersticas asociadas a cada sistema y a cada seal.

1

*Mediante la descripcin adecuada de las seales involucradas en el problema, el participante debe demostrar que puede definir, analizar, caracterizar e identificar el conjunto de seales analgicas de mayor uso en el anlisis de sistemas dinmicos.

* Mediante la descripcin adecuada de los sistemas dinmicos involucrados en el problema, el estudiante est en capacidad de identificar las clases, caractersticas y operaciones de los sistemas analgicos.

*El estudiante est en capacidad de describir cada seal y cada sistema involucrado en la descripcin del problema, usando las definiciones y teoras que se presentan en el entorno de conocimiento.

Evidencia: mediante la entrega de un informe individual en el entorno de evaluacin y seguimiento

170/500

Discrimina entre seales de potencia y seales de energa. Igualmente, discrimina las seales peridicas y aperidicas. Logra representar seales como una combinacin de seales comnmente usadas. 1

Sistemas analgicos

Determina la respuesta natural y forzada de un sistema analgico Lineal e invariante en el tiempo (LTI), igualmente en un sistema discreto LTI. Puede evaluar la estabilidad de un sistema.3

UNIDAD 2: Teoras de Fourier y convolucin.Convolucin Continua

El estudiante comprende, aplica y analiza correctamente la operacin de convolucin en tiempo discreto y en tiempo continuo, y puede realizar esta operacin en entornos grficos, analticos y computacionales.

Realiza convoluciones grficas entre seales contnuas aperidicas e impulsos. Verifica mediante entornos computacionales el resultado de operaciones de convolucin con grados de dificultada elevadosAplica y comprende las propiedades de la convolucin.Realiza y comprende las convoluciones entre seales peridicasComprende y explica el concepto de causalidad, y el concepto y utilidad de la correlacin entre seales.

Momento 3:

El estudiante determina las seales desconocidas mediante el uso de la operacin de convolucin, y usa la teora de Fourier para describir cada una de las seales involucradas desde el punto de vista de la frecuencia (anlisis de espectro). En esta etapa cuenta con el apoyo del grupo y del tutor dentro del foro de trabajo colaborativo destinado para ello. 1

* Mediante el desarrollo de este momento, el estudiante demuestra que puede utilizar la operacin de convolucin en tiempo continuo y/o discreto.

* Mediante el desarrollo de este momento, el estudiante demuestra su destreza para usar la transformada y la serie de Fourier para definir el comportamiento en frecuencia de un sistema dinmico.

*El estudiante est en capacidad de ejecutar la operacin de convolucin.

*El estudiante aplica la teora de Fourier en el problema para dar respuesta a los interrogantes relacionados con la respuesta en frecuencia.

Evidencia: mediante la entrega de un informe individual en el entorno de evaluacin y seguimiento

180/500

1

Series de FourierEl estudiante puede usar la transformada y la serie de Fourier para definir el comportamiento en frecuencia de un sistema dinmico, y est en capacidad de aplicar estos conceptos en diferentes problemas tericos de ingeniera.Identifica, y aplica propiedades de las series de Fourier. Calcula los coeficientes de la serie de Fourier para diferentes seales.Comprende y aplica los conceptos de convergencia y el Efecto Gibbs.2

Transformada de FourierCalcula transformadas de Fourier de las seales ms comnmente usadas, y usa propiedades y tablas para calcular transformadas de mayor complejidad.

Esquematiza el espectro de seales peridicas y aperidicas, de manera analtica y con el uso de herramientas computacionales. 2

Evaluacin final El estudiante est en capacidad de corroborar los resultados analticos y/o grficos mediante el uso de herramientas de simulacin computacionales. Adems fortalece competencias transversales como el trabajo en equipo y la argumentacin. Momento 4:

El grupo (todos los participantes) validan los resultados analticos obtenidos en todos los momentos, esto con ayuda del software de simulacin listado en el entorno de aprendizaje prctico, y participando en el foro para validacin de resultados. De acuerdo a las fechas de la agenda en dicho foro se deben compartir los resultados de todos los momentos, y debatir las soluciones de sus compaeros, usando argumentos vlidos de acuerdo a las teoras estudiadas y los resultados de simulacin.

Momento 5:

Construccin colectiva y envo del informe final

Usando los aportes de todos los compaeros el estudiante designado por el grupo organiza y presenta el informe final que da solucin a cada uno de los problemas planteados En esta etapa gracias a la capacidad de anlisis y al uso de herramientas computacionales el grupo debe estar en capacidad de definir cules soluciones se incluirn en el informe final, y redactar la introduccin, objetivos, y conclusiones, adems de construir la bibliografa e informe final usando el formato IEEE. El estudiante maneja correctamente una de las herramientas de simulacin.

El participante tiene capacidad de argumentacin para apoyar a su grupo en la seleccin de la mejor solucin a cada interrogante del problema planteado.

El participante identifica y redacta adecuadamente la introduccin, resumen, y conclusiones del trabajo realizado.

125/500

5. ESTRUCTURA DE EVALUACION DEL CURSO

Tipo de evaluacinPonderacinPuntaje Mximo

AutoevaluacinFormativa

CoevaluacinFormativa

Heteroevaluacin75% 375

Evaluacin Final 25% 125

Total500