NUCLEO DE CONTENIDO: Ingeniera Aplicada

UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA

FACULTAD DE INGENIERA

PROGRAMA DE INGENIERA ELECTRNICA

NCLEO TEMTICO:

Seales y Sistemas

REA DE CONOCIMIENTO:

Seales y Sistemas

SEMESTRE:

Sexto

CRDITOS:

3

Horas Semanales de Trabajo Presencial:

3

Horas Semanales de Trabajo de Acompaamiento:2

Horas Semanales de Trabajo Independiente:

4

Total de Horas de Trabajo Semanales:

9

CDIGO:

622007636

REQUISITO:

Matemticas Especiales

FUNDAMENTACIN DEL NCLEO.

El estudio (anlisis, modelamiento y tratamiento) de las seales y los sistemas es la herramienta fundamental que permite abordar los problemas que se presentan en distintas reas de aplicacin de la ingeniera electrnica (al igual que en reas de aplicacin de las ingenieras elctrica, de sistemas, mecnica, civil y afines), tales como el diseo de sistemas de telecomunicaciones, los sistemas de control y el procesamiento digital de seales. Por estas razones es imprescindible proporcionar al estudiante un curso que lo haga diestro en el manejo de los instrumentos matemticos utilizados en el estudio de las seales y los sistemas.

OBJETIVO GENERAL.

Ensear la utilizacin de las herramientas matemticas necesarias para el anlisis, modelamiento y tratamiento de las seales y los sistemas, de tal forma que los estudiantes adquieran los conocimientos y habilidades necesarias para su aplicacin a la resolucin de problemas en ingeniera electrnica.

OBJETIVOS ESPECFICOS.

Estudiar la representacin de seales y sistemas en el dominio temporal, introduciendo el concepto de funcin respuesta al impulso para caracterizar sistemas lineales invariantes y la herramienta de la convolucin para obtener la respuesta de dichos sistemas a una seal.

Caracterizar y analizar sistemas LTI en el dominio de la frecuencia (Respuesta en frecuencia) utilizando Series y Transformadas de Fourier.

Caracterizar y analizar sistemas LTI discretos basado en su transformada Z (Funcin de transferencia).

ESTRATEGIAS METODOLGICAS

El estudiante debe ser conciente que su educacin en un sistema de crditos acadmicos, implica mayor esfuerzo y compromiso que en el sistema educativo tradicional, si desea alcanzar las metas de aprendizaje propuestas en cada ncleo y por lo tanto obtener una evaluacin satisfactoria; es por ello que su dedicacin en horas debe corresponder por lo menos a las estipuladas en el plan de estudios - 9 horas semanales, de las cuales 4 son de trabajo independiente - , en general, estas horas de trabajo independiente se enfocarn en su mayora a la elaboracin de ejercicios y al estudio previo y posterior de las temticas a complementar en clase.

Teniendo en cuenta estos preceptos, se plantean las siguientes estrategias metodolgicas para el desarrollo del ncleo:

Presentacin y discusin de conceptos.

Presentacin y justificacin de problemas por parte del profesor.

Discusin del grupo para la interpretacin del problema.

Discusin de alternativas de solucin.

Discusin de la plausibilidad de las soluciones

Desarrollo de problemas y ejercicios tipo.

ESTRATEGIAS DE EVALUACIN

Heteroevaluacin. (80%)

3 Parciales (20% c/u)

Tareas y quices (20%)

Proyecto de semestre (20%)

Coevaluacin. (10%)

Preguntas entre estudiantes, generadas en la discusin del tema.

Autoevaluacin. (10%).

Confrontacin personal de las respuestas.UNIDADES TEMTICAS

1. SEALES ANALGICAS Y DISCRETAS

Introduccin a las seales continuas y discretas en el tiempo.

Propiedades de las seales: periodicidad, simetra, energa y potencia.

Transformaciones de la variable independiente: desplazamiento, reflexin y escalado temporal.

Seales elementales: escaln unidad, impulso unidad y exponenciales reales y complejas.

Alias y teorema del muestreo.

2. SISTEMAS ANLOGOS

Introduccin a los sistemas anlogos.

Clasificacin de sistemas anlogos.

Sistemas LTI descritos mediante ecuaciones diferenciales.

Respuesta al impulso de sistemas LTI continuos.

Estabilidad de sistemas.

3. SISTEMAS DISCRETOS

Introduccin a los sistemas discretos.

Clasificacin de sistemas discretos.

Filtros digitales. Filtros digitales descritos mediante ecuaciones de diferencias.

Respuesta al impulso de los filtros digitales.

Estabilidad de sistemas.

Conexiones.

4. CONVOLUCIN

Representacin de seales en trminos de funciones impulso.

Respuesta al impulso de sistemas LTI discretos: La suma de convolucin.

Convolucin de secuencias finitas.

Respuesta al impulso de sistemas LTI anlogos: La integral de convolucin.

Propiedades de la convolucin.

Convolucin por intervalos (grfica).

Estabilidad y causalidad.

Correlacin anloga y discreta.

5. REPRESENTACIN Y ANLISIS DE SEALES Y SISTEMAS MEDIANTE TCNICAS DE FOURIER

Conceptos de ortogonalidad y correlacin.

Representacin de seales mediante conjuntos de seales ortogonales.

Representacin de seales peridicas mediante series de Fourier. Propiedades de las series de Fourier.

Representacin de seales mediante la transformada de Fourier. Duracin y ancho de banda.Propiedades. Densidad espectral de energa (ESD) y de potencia (PSD). Caracterizacin de sistemas mediante su respuesta en frecuencia H(jw). Significado fsico. Relacin de sus propiedades con las caractersticas del sistema.

Clculo de la respuesta a un sistema LTI mediante el T. de convolucin.Propiedades de la convolucin en el dominio frecuencial.

Densidad espectral y correlacin a travs de sistemas LTI.

Aplicaciones:Filtrado.Modulacin. Muestreo: problema de solapamiento espectral y Teorema del Muestreo.

Determinacin de la respuesta en frecuencia en sistemas descritos por ecuaciones diferenciales.5. ANLISIS DE SISTEMAS Y SEALES DISCRETOS. TRANSFORMADA Z.

Transformada Z unilateral. Propiedades. Transformada Z inversa.

Polos, ceros y el plano z. Funcin de transferencia.

Anlisis de sistemas LTI discretos. Respuesta en frecuencia.BIBLIOGRAFA

1. Procesamiento de seales analgicas y digitales. A. Albardar. Thomson Learning, 2002.

2. Seales y Sistemas; A.V. Oppenheim, A. Willsky; Prentice-Hall, 1995.

3. Signal and Systems; C.T. Chen; Oxford University Press; 2004.

4. Modern Digital and Analog Communications Systems; B.P. Lathi; Oxford University Press. 2001.

5. Seales y Sistemas; S. Haykin, B. Van Veen; Limusa Wiley, 2001.

El Decreto 808 de 2002, promulgado por el Ministerio de Educacin Nacional estipula: Un crdito equivale a 48 horas de trabajo acadmico semestral del estudiante, que comprende las horas con acompaamiento directo del docente y dems horas que el estudiante debe emplear en actividades independientes de estudio, prcticas, u otras que sean necesarias para alcanzar las metas de aprendizaje, sin incluir las destinadas a la presentacin de pruebas finales de evaluacin. El semestre acadmico dura 16 semanas, excluyendo las de evaluaciones finales, por lo que en definitiva un crdito acadmico equivale a 3 horas de trabajo semanal del estudiante.