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Academic Year/course: 2022/23

563 - Bachelor's Degree in Industrial Organisational Engineering

30157 - Linear Systems


Syllabus Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
30157 - Linear Systems
Faculty / School:
179 - Centro Universitario de la Defensa - Zaragoza
Degree:
563 - Bachelor's Degree in Industrial Organisational Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The subject Linear Systems makes students know and be able to analyse different aspects related to the linear systems that a typical communication system consists of. In order to achieve this, the main objectives can be summarized as follows:

  • To describe the basic aspects of signals and systems analysis in continuous time.
  • To characterize time invariant linear systems in continuous time.
  • To describe the properties of time invariant linear systems.
  • To apply the Fourier Transform of signals in continuous time.
  • To perform the analysis of signals and systems in the transformed domain.
  • To know the main analogical modulations, their properties and mathematical expressions.

Specialization in Defence: These approaches and objectives are in line with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda (https://www.un.org/sustainabledevelopment/), in such a way that the acquisition of the course learning outcomes provides training and competence to contribute to their achievement to some degree:

Goal 9: Industry, innovation and infrastructure.

 

1.2. Context and importance of this course in the degree

The subject is part of the Communication Systems speciality of Industrial Organization Engineering and it is essential for the students to become part of the Transmissions Branch within the Spanish Army, thus integrating it in the training in the corresponding fundamental speciality.

 

 

1.3. Recommendations to take this course

The subject is mainly theoretical, thus making attendance to theoretical sessions, active participation in them, as well as presentation of different tasks for homework in the indicated date is highly recommended. Previous knowledge required to be able to properly follow the subject are basic concepts of trigonometry, complex numbers and integrals.

2. Learning goals

2.1. Competences

  • Ability to plan, budget, organise, manage and monitor tasks, people and resources.
  • Ability to solve problems and take decisions with initiative, creativity and critical reasoning.
  • Ability to communicate knowledge and skills in Spanish.
  • Ability to work in a multidisciplinary group and in a multilingual setting.
  • Ability to continue learning and develop self-learning strategies.
  • Knowledge of the basic aspects of signals and systems analysis, both in continuous and discrete times.
  • Knowledge and application of the characterisation of linear and constant systems by means of response to impulse, convolution, Fourier  transform (FT) in constant and discrete time, analysis of signals and systems in the transformed domain and sampling.

2.2. Learning goals

In order to successfully pass the subject, the students will have to show that they are able to:

1. Describe the basic aspects of signals and systems analysis, both in continuous and discrete time.

2. Characterize time invariant linear systems in continuous and discrete time.

3. Perform the convolution operation in discrete and continuous time.

4. Describe the properties of the convolution operator.

5. Describe the properties of time invariant linear systems.

6. Apply the Fourier transform in continuous and discrete time.

7. Perform signals and systems analysis in the transformed domain, and signal sampling.

2.3. Importance of learning goals

The learning goals are essential to successfully pass the rest of subjects of the Transmissions fundamental specialty, since they are key to understand the basic mathematical principles to model any communication system. Furthermore, some basic analogical modulations used in real communication systems are presented.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

FIRST CALL
 
Continuous assessment:
 
The students will be able to pass the total of the subject by the continuous assessment procedure. To do this, they must demonstrate that they have achieved the expected learning outcomes by passing the assessment instruments indicated below, which will be carried out throughout the semester:
  1. Midterm written exam about theoretical and practical aspects of the lessons 1-3 of the subject (30%).
  2. Final term written exam about theoretical and practical aspects of the lessons 4-5 of the subject (30%).
  3. Continuous assessments during all the semester with autonomous work, and laboratory sessions (40%).
In the final mark of the continuous assessment (100%) all the assessment instruments carried out throughout the course and its weight will be taken into account. In order to pass the subject it is necessary to obtain, at least, a score of 4 (maximum is 10) in both written exams and the student’s final grade must be equal to or greater than 5 in the final mark of the continuous assesment. 
 
 
Final Exam:
 
The students who do not pass the subject by continuous assessment or who would like to improve their grades, will have the right to take the Final Exam set in the academic calendar, prevailing, in any case, the best of both grades. This global assessment will be a single exam and will have the 100% weight in the final grade. To pass the subject, the student’s final grade must be equal to or greater than 5.
 
 
 
SECOND CALL
 
Final Exam:
 
The students who do not pass the subject in the first call may take the Final Exam set in the academic calendar for the second call. This Final Exam will be a single exam and will have the 100% weight in the final grade. To pass the subject, the student’s final grade must be equal to or greater than 5.

 

 

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The approach, methodology and assessment of this course is prepared to be equivalent in any teaching scenario. It will be adjusted to the socio-sanitary conditions of each moment, as well as to the indications given by the competent authorities.

The methodology followed for the teaching-learning process is mainly based on masterclasses exposing the main theoretical concepts of each topic. These theoretical concepts will be complemented by problem sessions that apply those concepts in realistic scenarios. In all the cases, active participation of the students will be promoted planning and solving topics proposed in class.

4.2. Learning tasks

Learning activities are mainly the study of the learning material given in the classes, the realization of the practical exercises provided for each topic and the realization of the evaluating exercises given periodically.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

  1. INTRODUCTION TO SIGNALS AND SYSTEMS: Basic operations with signals, energy and power concepts, system classification
  2. SPECTRAL ANALYSIS: Fourier series analysis for periodic signals, Fourier Transform and its properties, energy and power spectral densities, bandwdith
  3. SIGNAL TRANSMISSION: Transfer function, amplitude and phase functions. Filtering
  4. AMPLITUDE MODULATIONS: DSB modulation. SSB modulation. Demodulation of DSB and SSB. Modulation and demodulation of AM signals. Power ratios for pure tone modulations. Commutation modulators
  5. ANGLE MODULATIONS: Frequency and phase modulations for pure tones. The spectrum of a pure tune modulated with FM. Approximate bandwidth of FM signal. Frequency translation and multiplication. FM modulators and demodulatos. Superheterodine receivers

4.4. Course planning and calendar

The schedule of the subject will be determined by the Centre in the academic calendar of the corresponding year. Lessons start at the end of September, the first semester. The activities of the subject can be consulted in the Activities and Resources section. Important dates of the subject, such as tests and other programmed activities, will be indicated beforehand by the teacher both in class and Moodle.

4.5. Bibliography and recommended resources

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=30157


Curso Académico: 2022/23

563 - Graduado en Ingeniería de Organización Industrial

30157 - Sistemas lineales


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
30157 - Sistemas lineales
Centro académico:
179 - Centro Universitario de la Defensa - Zaragoza
Titulación:
563 - Graduado en Ingeniería de Organización Industrial
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura Sistemas Lineales tiene por objeto que el alumno conozca y sea capaz de analizar diversos aspectos relacionados con los sistemas lineales que aparecen en un sistema de comunicaciones típico.

La asignatura introduce las herramientas matemáticas y conceptos más importantes para poder comprender, modelar y trabajar con cualquier sistema de comunicaciones: aspectos básicos de análisis de señales y sistemas en tiempo continuo, transformada de Fourier como herramienta de análisis para señales y sistemas, y las principales modulaciones analógicas.

Perfil Defensa: Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro:

Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Sistemas Lineales forma parte del módulo optativo de Sistemas de Comunicaciones del Grado en Ingeniería de Organización Industrial y es parte de la formación específica dentro de la especialidad fundamental de Transmisiones del Ejército de Tierra. Esta asignatura es fundamental como base para otras que se cursan con posterioridad y para el desempeño de su futura profesión como Oficial del Ejército de Tierra.

 

 

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

La asignatura tiene un carácter teórico, por lo que la asistencia a las sesiones teóricas, la participación activa en las mismas, así como la presentación en la fecha indicada de los diferentes encargos es altamente recomendable. Los conocimientos previos que se requieren para cursar la asignatura son conceptos básicos de trigonometría, números complejos y cálculo integral.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

1.Capacidad para planificar, presupuestar, organizar, dirigir y controlar tareas, personas y recursos (C2)
2.Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico (C4)
3.Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano (C6)
4.Capacidad para trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe (C9)
5.Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo (C11

Al superar la asignatura, el estudiante será más compenente para:

  • Planificar, presupuestar, organizar, dirigir y controlar tareas, personas y recursos
  • Resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico
  • Comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano
  • Trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe
  • Aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo
  • Conocer los aspectos básicos de análisis de señales y sistemas,  tanto en tiempo continuo como en tiempo discreto
  • Conocer y aplicar la caracterización de sistemas lineales e invariantes  mediante su respuesta al impulso, convolución, Transformada de Fourier en tiempo continuo y discreto, análisis de señales y sistemas en el dominio transformado y muestreo

 

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

  1. Describir los aspectos básicos de análisis de señales y sistemas, tanto en tiempo continuo como en tiempo discreto.
  2. Describir la caracterización de sistemas lineales e invariantes en tiempo continuo y discreto.
  3. Realizar la operación de convolución en tiempo discreto y continuo.
  4. Describir las propiedades del operador de convolución.
  5. Describir las propiedades de los sistemas lineales e invariantes en el tiempo.
  6. Aplicar la transformada de Fourier de señales en tiempo continuo y discreto.
  7. Realizar el análisis de señales y sistemas en el dominio transformado y muestreo.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje son de importancia para superar con éxito el resto de asignaturas del módulo de Sistemas de Comunicaciones y de la especialidad fundamental de Transmisiones. Estos resultados de aprendizaje sirven de base para comprender los principios básicos que permiten analizar y modelar cualquier sistema de comunicaciones y que necesitará para el correcto desempeño de su misión como Oficial del Ejército de Tierra.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

PRIMERA CONVOCATORIA

Evaluación continua:

El estudiante podrá superar la asignatura por el procedimiento de evaluación continua. Para ello deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación:

1. Prueba parcial escrita a realizar a mitad de cuatrimestre sobre aspectos teóricos, prácticos o teórico-prácticos de los temas 1-3 de la asignatura. Su peso en la nota final es de un 30%.

2. Prueba parcial escrita a realizar al final del cuatrimestre sobre aspectos teóricos, prácticos o teórico-prácticos de los temas 4 y 5. Su peso en la nota final es de un 30%.

3. Prácticas y ejercicios a entregar por los alumnos. Su peso en la nota final es de un 40%.

La calificación final de evaluación continua (100%) se calculará según el peso específico de cada prueba de evaluación continua. Para superar la asignatura, el alumno deberá obtener una nota mayor o igual a 4 en cada una de las dos pruebas escritas y una nota final mayor o igual a 5 en la nota final de evaluación continua.

Prueba global:

Los estudiantes que no superen la asignatura por evaluación continua o que quisieran mejorar su calificación, tendrán derecho a presentarse a la Prueba global fijada en el calendario académico, prevaleciendo, en cualquier caso, la mejor de las calificaciones obtenidas. Esta prueba global será un único examen y tendrá un peso del 100% en la nota final. Para superar la asignatura, el alumno deberá obtener una nota final mayor o igual a 5.

SEGUNDA CONVOCATORIA

Prueba global:

Los estudiantes que no superen la asignatura en la primera convocatoria podrán presentarse a una Prueba global fijada en el calendario académico para la segunda convocatoria. Esta prueba global será un único examen y tendrá un peso del 100% en la nota final. Para superar la asignatura, el alumno deberá obtener una nota final mayor o igual a 5.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El planteamiento, metodología y evaluación de esta guía está preparado para ser el mismo en cualquier escenario de docencia. Se ajustarán a las condiciones socio-sanitarias de cada momento, así como a las indicaciones dadas por las autoridades competentes.

La metodología seguida para el proceso de enseñanza-aprendizaje se basa en el empleo de clases magistrales realizadas por el profesor para exponer los conceptos teóricos de la asignatura. Los principales conceptos teóricos irán complementados con sesiones de problemas para su aplicación en situaciones realistas. También se realizarán ejercicios a entregar por parte de los alumnos para asegurar su trabajo continuado. En todos los casos, se fomentará la participación activa del alumno planeando y resolviendo temas planteados por el profesor.

4.2. Actividades de aprendizaje

Las actividades de aprendizaje serán fundamentalmente el estudio del material suministrado en clase, la realización de los ejercicios prácticos suministrados en cada tema y la realización de los ejercicios a entregar propuestos por el profesor.

4.3. Programa

El programa de la asignatura incluye los siguientes temas:

  • TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LAS SEÑALES Y SISTEMAS: operaciones básicas con señales, conceptos de energía y potencia y clasificación de los sistemas
  • TEMA 2: ANÁLISIS ESPECTRAL: desarrollo en Serie de Fourier de señales periódicas, Transformada de Fourier y sus propiedades, densidad espectral de energía y de potencia, concepto de ancho de banda
  • TEMA 3: TRANSMISION DE SEÑAL: Función de transferencia, funciones de amplitud y fase. Filtrado
  • TEMA 4: MODULACIONES EN AMPLITUD: Modulación DSB. Modulación SSB. Demodulación de señales DSB y SSB. Modulación y demodulación AM. Relaciones de potencia de las modulaciones de tono único. Moduladores de conmutación.
  • TEMA 5: MODULACIONES ANGULARES: Modulación de frecuencia y de fase de tono único. Espectro de la señal FM modulada por un tono. Ancho de banda aproximado de una señal FM. Traslación y multiplicación en frecuencia. Circuitos moduladores de FM. Circuitos demoduladores de FM. Receptores superheterodinos.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

El calendario de la asignatura estará definido por el centro en el calendario académico del curso correspondiente. 

Las fechas clave de la asignatura para la realización de pruebas y otras actividades programadas se indicarán con suficiente antelación por parte del profesor, tanto en clase como a través de la plataforma de apoyo Moodle: http://moodle.unizar.es.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=30157