La asignatura de Análisis de Señales y Sistemas representa, para el alumno, una introducción a los métodos de tratamiento de la información analógica y digital en una dimensión, contextualizados en la adquisición y tratamiento de señales procedentes del cuerpo humano.
El objetivo de la asignatura es dar una visión introductoria y fundamental de las herramientas matemáticas que permiten analizar señales analógicas y digitales, realizar la conversión desde el mundo analógico hacia el digital, modelar y representar sistemas de procesamiento de la señal ya sea en su versión digital o analógica.
Así pues, el alumno podrá aprender cómo procesar señales analógicas y digitales mediante sistemas lineales e invariantes en el tiempo, y se muestra el procesamiento utilizando técnicas en el dominio temporal y el dominio frecuencial, tanto a nivel analítico como a nivel numérico. También se ofrece una visión de la transformada Z, otra herramienta muy útil a la hora de diseñar filtros y analizar el comportamiento de sistemas digitales. Por último, se da una pequeña introducción a los principales métodos para el diseño de diferentes filtros empleados en el procesamiento mediante sistemas lineales e invariantes en el tiempo.
Aunque se trata de una asignatura con un fuerte componente matemático, los conceptos estudiados tienen clara aplicación real y práctica en el ámbito de la Ingeniería de la Salud. Para hacerlo patente, desde un punto de vista práctico, se aplicarán algunos de los conceptos estudiados en el procesamiento de señales biomédicas adquiridas con un sistema BIOPAC.
Profesores Titulares
Cálculo integral y diferencial en una variable.
Los alumnos adquieren los resultados de aprendizaje y desarrollan las habilidades que se indican a continuación:
1. Se conocen las señales básicas procedentes de los sistemas biológicos
2. Se adquieren señales biomédicas de calidad
3. Se entienden los principios básicos del procesamiento de señales biomédicas
4. Se adquieren los conocimientos generales de tratamiento y transmisión de señales
Tema 1: Introducción a las señales
Tema 2: Introducción a los sistemas
Tema 3: Convolución y correlación
Tema 4: Transformada de Fourier
Tema 5: Transformada Z y diseño de filtros
La asignatura se imparte en 5 sesiones lectivas semanales de 50 minutos de duración cada una. La dinámica habitual de cada clase consistirá en una combinación de explicaciones teóricas seguidas siempre de la realización de ejercicios que ejemplifiquen lo que se acaba de explicar. Metodologías aplicadas: clase magistral, clase grabada, clase de problemas y ejercicios. Por último, y con el objetivo de conseguir una visión aplicada de los conceptos expuestos en clase, se realizarán sesiones prácticas usando los sistemas de adquisición de señales BIOPAC y el software Matlab. Metodología aplicada: prácticas de laboratorio.
Los elementos de evaluación de la asignatura son:
- exámenes: punto de control, final (convocatorias ordinaria y extraordinaria)
- ejercicios de evaluación continua realizados en clase
- sesiones de laboratorio
Se valorará:
- Rigor en la aplicación de métodos de análisis de señales: el correcto uso de técnicas de representación de señales en el dominio temporal y frecuencial, y la justificación apropiada de los procedimientos empleados en transformadas (Fourier, Z).
- Precisión en la caracterización de sistemas: la capacidad para determinar respuestas temporales y frecuenciales con coherencia matemática, y la correcta identificación de propiedades de los sistemas.
- Capacidad de modelización e interpretación conceptual: la comprensión profunda del comportamiento de sistemas lineales, tanto analógicos como digitales, y la capacidad de relacionar modelos matemáticos con el comportamiento físico y tecnológico real.
- Competencia en el uso de herramientas software y hardware de adquisición y procesamiento de señales biomédicas: la adecuada utilización de software de análisis (MATLAB) y hardware de adquisición de señales (BIOPAC) para validar resultados, y analizar correctamente la coherencia entre resultados analíticos y reales.
- Calidad en el razonamiento y comunicación técnica: la organización clara y estructurada de los procedimientos y soluciones aportadas, y la capacidad para interpretar y comunicar resultados con precisión y corrección terminológica.
- Aplicación práctica en situaciones técnicas: la habilidad para seleccionar o diseñar estrategias de procesamiento de señal adecuadas a problemas básicos de ingeniería, y la interpretación funcional de filtros, convertidores y elementos típicos de sistemas de procesamiento de señal.
- K. Najarian, R. Splinter, Biomedical signal and image processing, CRC Press
- T.K. Rawat, Oxford University Press, Signals and systems
- A.V. Oppenheim, A.S. Willsky, Señales y sistemas, Prentice Hall
- A.V. Oppehheim, R.W Schafer, Discrete-time signal processing, Prentice Hall
La documentación fundamental para seguir la asignatura es el material que los profesores pondrán a disposición del alumnado a través de eStudy:
- Diapositivas de clase
- Clases grabadas
- Colección de problemas resueltos
- Documentación de prácticas