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Academic Year/course: 2023/24

30305 - Signals and systems


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
30305 - Signals and systems
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering
ECTS:
6.0
Year:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering: 2
Semester:
First semester
Subject type:
581 - Compulsory
330 - ENG/Complementos de Formación
Module:
---

1. General information

The objective of the Signals and Systems subject is to provide the student with the basic methodologies and tools for the analysis of signals and systems in the time, frequency and Laplace transform domains. The emphasis is on the student mastering the analysis tools in each domain as well as the transformation tools between the three domains. A large number of subsequent subjects, both in the subject itself and in the rest of the degree, will make extensive use of the techniques studied in this subject. Important applications include communications, electronic systems and signal processing.

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

2. Learning results

- To know the elementary signals

- To understand the properties and transformations of signals.

- Know how to distinguish between different types of systems, among them especially linear and time invariant systems, know their fundamental properties and interconnection modes.

- To understand and correctly use the convolution operation as a fundamental tool to be able to operate with linear and time invariant systems . To know their properties and their graphical interpretation.

- To understand and know how to use the concept of impulse response as a defining characteristic of linear and time-invariant systems.

- 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 frequency point of view. Understand the concept of aliasing.

- Use scientific programming tools in the field of signal processing.

- To know the representation and characterization of signals and systems in the Laplace domain, as well as their fundamental properties.

3. Syllabus

Unit 1. Programming with Matlab/Octave

Unit 2. Signals and systems over time

2.1 Signals

2.2 Systems

Unit 3. Linear and invariant systems

3.1 Convolution and impulse response

3.2 Systems defined by differential equations and equations in finite differences

3.3 Correlation

Unit 4. Frequency representation of signals

4.1 Continuous time-periodic signals: Fourier series development

4.2 Continuous time Fourier transform

Unit 5. Systems analysis

5.1 LTI systems: frequency response

5.2 Applications

5.3 Laplace Transform

4. Academic activities

Lectures: 40 hours

Presentation by the professor of the contents of the course

Problem solving and case studies: 10 hours

Resolution by the students, guided by the teacher, of problems related to the syllabus.

Laboratory practices: 10 hours

It will comprise 5 sessions of 2 hours each. At the end of the session, students will complete a questionnaireregarding the work done.

Teaching assignments: 24 hours

Two types of teaching assignments are proposed: i) resolution, individually or in groups, of problems related to the syllabus and whose level of difficulty will be similar to that of the final exam; ii) resolution of several practical tasks related to the contents of the subject.

Personal study: 60 hours

Assessment tests. 6 hours

5. Assessment system

The student will have a global test in each of the exams established throughout the term. Dates and schedules will be determined by the School. The grade for this test will be obtained as follows: E1: Final exam (60%).

Written exam, with a score from 0 to 10 points, common for all groups of the subject.  A minimum score of 5 points in the final exam is requiredto pass the subject.

T1: Tutored practical work and problem solving (20%).

Scoring from 0 to 10 points. The assessment of the tutored work proposed during the semester will take into account both the material presented and the suitability and originality of the proposed solution. The solved problems will be evaluated for their solution. Students who do not take these assessment activities on the assigned dates must take an alternative test on the same date as the final exam.

T2: Laboratory practices (20%).

Scoring from 0 to 10 points. The evaluation of the practices will be carried out through questionnaires at the end of the practice, as well as the work done during it. Students who do not take them on the assigned dates must take an alternative test on the same date as the final exam.


Curso Académico: 2023/24

30305 - Señales y sistemas


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
30305 - Señales y sistemas
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
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
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
581 - Obligatoria
330 - Complementos de Formación
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo de la asignatura Señales y Sistemas es dotar al alumno de las metodologías y herramientas básicas para el análisis de las señales y los sistemas en los dominios temporal, frecuencial y transformado de Laplace. El énfasis se centra en que el alumno domine las herramientas de análisis en cada dominio así como las herramientas de transformación entre los tres dominios. Un gran número de asignaturas posteriores, tanto de la propia materia como del resto del grado, harán uso extensivo de las técnicas estudiadas en esta asignatura. Cabe citar aplicaciones importantes en el ámbito de las comunicaciones, sistemas electrónicos y procesado 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 las metas 9.5 y 9.c del Objetivo 9, y de la meta 8.2 del Objetivo 8.

2. Resultados de aprendizaje

- Conocer las señales elementales

- Entender las propiedades y transformaciones de las señales.

- Saber distinguir entre los distintos tipos de sistemas, entre ellos especialmente los sistemas lineales e invariantes en el tiempo, conoce sus propiedades fundamentales y modos de interconexión.

- Entender y utilizar correctamente la operación de convolución como herramienta fundamental para poder operar con sistemas lineales e invariantes en el tiempo. Conocer sus propiedades y su interpretación gráfica.

- Entender y saber utilizar el concepto de respuesta impulsional como característica definitoria de los sistemas lineales e invariantes en el tiempo.

- 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.

- Utilizar herramientas de programación científica en el ámbito de procesado de señal.

- Conocer la representación y caracterización de señales y sistemas en el dominio de Laplace, así como sus propiedades fundamentales.

3. Programa de la asignatura

Tema 1. Programación con Matlab/Octave

Tema 2. Señales y sistemas en el tiempo

2.1 Señales

2.2 Sistemas

Tema 3. Sistemas lineales e invariantes

3.1 Convolución y respuesta impulsional

3.2 Sistemas definidos por ecuaciones diferenciales y ecuaciones en diferencias finitas

3.3 Correlación

Tema 4. Representación frecuencial de señales

4.1 Señales periódicas de tiempo continuo: desarrollo en serie de Fourier

4.2 Transformada de Fourier de tiempo continuo

Tema 5. Análisis de sistemas

5.1 Sistemas LTI: respuesta frecuencial

5.2 Aplicaciones

5.3 Transformada de Laplace

4. Actividades académicas

Clases magistrales: 40 horas

Exposición por parte del profesor de los contenidos de la asignatura

Resolución de problemas y casos: 10 horas

Resolución por parte de los alumnos, guiados por el profesor, de problemas relacionados con el temario de la asignatura.

Prácticas de laboratorio: 10 horas

Comprenderá 5 sesiones de 2 horas de duración cada una de ellas. Al finalizar la sesión, los alumnos realizarán un cuestionario relativo al trabajo realizado.

Trabajos docentes: 24 horas

Se proponen dos tipos de trabajos docentes: i) resolución, de modo individual o en grupo, de problemas relativos al temario de la asignatura y cuyo nivel de dificultad será similar al del examen final; ii) resolución de varios trabajos prácticos relacionados con los contenidos abordados en la asignatura.

Estudio personal: 60 horas

Pruebas de evaluación: 6 horas

5. Sistema de evaluación

El alumno dispondrá de una prueba global en cada una de las convocatorias establecidas a lo largo del curso. Las fechas y horarios vendrán determinadas por la Escuela. La calificación de dicha prueba se obtendrá de la siguiente forma:

E1: Examen final (60%).

Examen escrito, con puntuación de 0 a 10 puntos, común para todos los grupos de la asignatura. Para superar la asignatura es necesaria una puntuación mínima de 5 puntos en el examen final.

T1: Trabajos prácticos tutelados y resolución de problemas (20%).

Puntuación de 0 a 10 puntos. En la evaluación de los trabajos tutelados propuestos a lo largo del semestre se tendrá en cuenta tanto el material presentado, como la idoneidad y originalidad de la solución propuesta. Los problemas resueltos serán evaluados por su solución. Los alumnos que no realicen estasactividades de evaluación en las fechas asignadas deberán presentarse a una prueba alternativa en la misma fecha del examen final.

T2: Prácticas de laboratorio (20%).

Puntuación de 0 a 10 puntos. La evaluación de las prácticas se realizará a través de los cuestionarios realizados al terminar las mismas, así como del trabajo realizado durante las mismas. Los alumnos que no las realicen en las fechas asignadas deberán presentarse a una prueba alternativa en la misma fecha del examen final.