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Academic Year/course: 2023/24

30312 - Digital Signal Processing


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
30312 - Digital Signal Processing
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
438 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering
581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering
ECTS:
6.0
Year:
656 - Degree in Telecommunications Technology Engineering: 2
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
438 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering: 2
581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering: 2
Semester:
Second semester
Subject type:
581 - Compulsory
438 - Compulsory
330 - ENG/Complementos de Formación
Module:
---

1. General information

The objective of the subject is to provide the student with the basic methodologies for the analysis and synthesis of the most common digital signal processing systems . The emphasis is on the practical realization of the systems, including the case of real-time systems, and especially considering the efficiency of the implementation. The fundamental application of these systems is in communications and signal conditioning systems.

These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/). Specifically, the planned learning activities in this subject will contribute to the achievement of target 9.5 of Goal 9 and target 8.2 of Goal 8.

2. Learning results

  • To know the representation and frequency characterization of signals and systems, as well as their fundamental properties.
  • To know the process of sampling a signal in continuous time as well as its reconstruction from samples taken at regular intervals, both from the point of view of the time domain and from the point of view of frequency. Understand the concept of aliasing.
  • To know the representation and characterization of signals and systems in the Z-transformed domain, as well as their fundamental properties.
  • Describe the block diagram of a real-time digital signal processing system listing the significant parameters of each block.
  • Define the basic structures of discrete-time systems. IIR infinite impulse response structures, FIR finite impulse response structures.
  • Define and describe correctly a digital filter, its fundamental applications and differentiate the types of digital filters according to their frequency response characteristics.
  • Define a multi-rate system, consider the solution to sampling rate change problems, and apply rational sampling rate change to the solution of problems.
  • Teamwork.

3. Syllabus

1. Digital signal processing: introduction

2. Frequency representation of discrete signals

  • Discrete-time Fourier transform
  • Discrete Fourier Transform (DFT)
  • Implementation and applications

3. Sampling, reconstruction and multirate systems

  • Sampling and reconstruction of analog signals
  • Changing the sampling frequency
  • Multirate systems: applications

4. Transformed systems analysis

  • Z-transform
  • Transfer function
  • Frequency response
  • Special systems

5. Digital filter design

  • Ideal and real filters
  • Design of linear phase FIR filters
  • IIR filter design

4. Academic activities

Participatory lectures 40 hours

Theoretical-practical sessions in which the contents of the course are explained.

Problem solving and case studies: 10 hours

Classroom resolution of examples and problems associated with the syllabus.

Laboratory practices: 10 hours

Laboratory sessions to reinforce concepts and examples of application of the theory, with scientific software and electronic instrumentation.

Teaching assignments: 24 hours

Elaboration of previous studies and final questionnaires of the laboratory sessions, as well as evaluable works to be carried out in teams.

Personal study: 60 hours

Assessment tests. 6 hours

5. Assessment system

The subject will be assessed by the continuous assessment system by means of the following activities:

Official exam (60%). Written exam with a score from 0 to 10 points.  A minimum score of 4.5 points in the final exam is required to pass the subject.

Team work deliverable tasks (20%). Scoring from 0 to 10 points. The quality of the material delivered (problem solutions, reports, source code) during the development of the course will be valued in the different tasks that will be raised periodically for teamwork. For each activity, the established delivery date must be respected. Students who do not take or do not pass these assessment activities will have the possibility of to take an alternative test on the same date as the final exam.

Laboratory practice work (20%). Scoring from 0 to 10 points. Both the attitude and aptitude observed in the development of the laboratory sessions and the quality of the documentation requested in this regard will be taken into account : previous studies and final questionnaire of each practical session. Students who do not take or do not pass these assessment activities will have the possibility of to take an alternative test on the same date as the final exam.


Curso Académico: 2023/24

30312 - Procesado digital de señales


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
30312 - Procesado digital de señales
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
438 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
Créditos:
6.0
Curso:
581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación: 2
656 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación: 2
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
438 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación: 2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
581 - Obligatoria
438 - Obligatoria
330 - Complementos de Formación
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo de la asignatura es dotar al estudiante de las metodologías básicas para el análisis y la síntesis de los sistemas digitales más habituales de tratamiento de señal. El énfasis se centra en la realización práctica de los sistemas, incluyendo el caso de sistemas de tiempo real, y considerando especialmente la eficiencia de la implementación. La aplicación fundamental de estos sistemas se encuentra en los sistemas de comunicaciones y de acondicionamiento de señal.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/). En concreto, las actividades de aprendizaje previstas en esta asignatura contribuirán al logro de la meta 9.5 del Objetivo 9 y de la meta 8.2 del Objetivo 8.

2. Resultados de aprendizaje

  • Conocer la representación y caracterización frecuencial de señales y sistemas, así como sus propiedades fundamentales.
  • Conocer el proceso de muestreo de una señal en tiempo continuo así como su reconstrucción a partir de muestras tomadas a intervalos regulares, tanto desde el punto de vista del dominio temporal como desde el punto de vista frecuencial. Entender el concepto de aliasing.
  • Conocer la representación y caracterización de señales y sistemas en el dominio transformado Z, así como sus propiedades fundamentales.
  • Describir el diagrama de bloques de un sistema de procesado digital de señal en tiempo real enumerando los parámetros significativos de cada bloque.
  • Definir las estructuras básicas de los sistemas en tiempo discreto. Estructuras de respuesta impulsional infinita IIR, estructuras de respuesta impulsional finita FIR.
  • Definir y describir correctamente un filtro digital, sus aplicaciones fundamentales y diferenciar los tipos de filtro digitales en función de las características de su respuesta frecuencial.
  • Definir un sistema multitasa, plantear la solución a problemas de cambio de velocidad de muestreo y aplicar el cambio racional de la velocidad de muestreo a la solución de problemas.
  • Trabajar en equipo.

3. Programa de la asignatura

  1. Procesado digital de señales: introducción
  2. Representación frecuencial de señales discretas
    • Transformada de Fourier de tiempo discreto
    • Transformada discreta de Fourier (DFT)
    • Implementación y aplicaciones
  3. Muestreo, reconstrucción y sistemas multitasa
    • Muestreo y reconstrucción de señales analógicas
    • Cambio de la frecuencia de muestreo
    • Sistemas multitasa: aplicaciones
  4. Análisis transformado de sistemas
    • Transformada Z
    • Función de transferencia
    • Respuesta frecuencial
    • Sistemas especiales
  5. Diseño de filtros digitales
    • Filtros ideales y reales
    • Diseño de filtros FIR de fase lineal
    • Diseño de filtros IIR

4. Actividades académicas

Clase magistral participativa: 40 horas
Sesiones teórico-prácticas en las que se explican los contenidos de la asignatura.

Resolución de problemas y casos: 10 horas
Resolución en el aula de ejemplos y problemas asociados al temario.

Prácticas de laboratorio: 10 horas
Sesiones en laboratorio de refuerzo de conceptos y ejemplos de aplicación de la teoría, con software científico e instrumentación electrónica.

Trabajos docentes: 24 horas
Elaboración de estudios previos y cuestionarios finales de las sesiones de laboratorio, así como trabajos evaluables de realización en equipo.

Estudio personal: 60 horas

Pruebas de evaluación: 6 horas

5. Sistema de evaluación

La asignatura se evalúa en la modalidad de evaluación global mediante las siguientes actividades:

Examen de convocatoria oficial (60%). Examen escrito con puntuación de 0 a 10 puntos. Para superar la asignatura es necesaria una puntuación mínima de 4.5 puntos en el examen final.

Tareas entregables de trabajo en equipo (20%). Puntuación de 0 a 10 puntos. Se valorará la calidad del material entregado (soluciones de problemas, informes, código fuente) durante el desarrollo de la asignatura en las distintas tareas que se planteen de forma periódica para el trabajo en equipo. Para cada actividad debe respetarse la fecha de entrega establecida. Los estudiantes que no realicen o no superen estas actividades de evaluación tendrán la posibilidad de presentarse a una prueba alternativa en la misma fecha del examen final.

Trabajo de prácticas de laboratorio (20%). Puntuación de 0 a 10 puntos. Se tendrá en cuenta tanto la actitud y aptitud observada en el desarrollo de las sesiones de laboratorio como la calidad de la documentación solicitada al respecto: estudios previos y cuestionario final de cada sesión práctica. Los estudiantes que no realicen o no superen estas actividades de evaluación tendrán la posibilidad de presentarse a una prueba alternativa en la misma fecha del examen final.