Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 99 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Centro Escola Politécnica Superior de Enxeñaría
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Sen docencia (Extinguida)
Matrícula: Non matriculable
A memoria do título fixa os seguintes resultados de aprendizaxe como obxectivos desta materia :
1. Adquirir as bases para a análise e procesado de sinais procedentes de sensores.
2. Analizar e interpretar a información contida nun sinal tanto en tempo como en frecuencia.
3. Comprender e aplicar a transformada discreta de Fourier (DFT) e a transformada rápida de Fourier (FFT).
4. Comprender, analizar, deseñar e implementar filtros dixitais FIR e IIR.
5. Comprender, deseñar e implementar filtros adaptativos.
6. Comprender e utilizar métodos de análise espectral de sinais deterministas e estocásticas.
7. Investigar con autonomía cuestiones máis avanzadas do procesado de sinal.
8. Comprender, analizar e utilizar métodos de fusión e integración multisensorial.
A memoria do título contempla para esta materia os seguintes contidos:
Introdución ao procesado dixital do sinal: mostraxe, cuantificación e reconstrución. Sinais e sistemas discretos no dominio do tempo: sistemas lineais e invariantes, resposta impulsional, convolución e correlación. Análise no dominio da frecuencia dos sinais continuos e discretos no tempo: Serie de Fourier e Transformada de Fourier. Transformada discreta de Fourier (DFT). Cálculo eficiente da Transformada DFT: Transformada Rápida de Fourier (FFT). Deseño de filtros dixitais (filtros FIR e IIR). Outros filtros: filtros adaptativos. Fusión multisensorial.
Os contidos da asignatura desenvolveranse de acordo ao seguinte temario (incluíndo as horas presenciais e non presenciais aproximadas)
1. Introdución ao procesado dixital do sinal (4 HP - 6 HNP)
- Clasificación e propiedades dos sinais
- Conversión Analóxica/Dixital
2. Análise dos sinais e sistemas discretos no dominio do tempo (6 HP - 12 HNP)
- Tipos e operacións básicas con secuencias
- Enerxía e potencia dos sinais
- Sistemas lineais e invariantes no tempo
- Convolución e correlación
3. Análise dos sinais no domino da frecuencia (6 HP - 14 HNP)
- Series de Fourier en tempo continuo e en tempo discreto
- Transformada de Fourier en tempo continuo e en tempo discreto
- Transformada discreta de Fourier (DFT)
- Transformada rápida e Fourier (FFT)
4. A transformada z (4 HP - 8 HNP)
- A transformada z directa
- A transformada z inversa
5. Deseño de Filtros (4 HP - 8 HNP)
- Filtros IIR
- Filtros FIR
- Filtros adaptativos
Trátase dunha materia cun compoñente práctico importante na que o alumno aprenderá, a través das sesións interactivas, a desenvolver programas que lle permitan aplicar e implementar os conceptos e técnicas de procesado de sinais vistos durante as clases de teoría. Nas sesións interactivas os alumnos implementarán algoritmos enfocados a resolver exercicios con base teórica pero tamén exemplos prácticos que simulen problemas e/ou situacións do mundo real. Python será a linguaxe de programación empregado para as prácticas nas que se empregarán librerías como: Numpy, Scipy ou Sympy.
O programa de prácticas estará dividido de acordo aos seguintes módulos principais:
P1. Introdución ao procesado de sinais
P2. Implementacións prácticas de problemas enfocados á análise de sinais no dominio do tempo
P3. Implementacións prácticas de problemas enfocados á análise de sinais no dominio da frecuencia
P4. Deseño e implementación de filtros
Aproximadamente destinarase una sesión (2HP y 4HNP) para o módulo P1 e duas sesións (4 HP e 8 HNP) para o módulo P4, deixando o resto (10 sesións - 18 HP e 36 HNP) para os módulos P2 e P3, os cales terán unha carga e esforzo similar.
Bibliografía básica
[1] "Digital signal processing : principles, algorithms and applications". John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis
[2] "Discrete-time signal processing" Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, with John R. Buck
Bibliografía complementaria
[3] "Dsp first". McClellan, J. H., Schafer, R. W., & Yoder, M. A.,
Competencias básicas
CB1: Que os estudantes demostren posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral, e adóitase atopar a un nivel que, aínda que se apoia nos libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo.
CB2: Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo.
CB3: Que os estudantes teñan a capacidade de reunirse e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitir xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética.
CB4: Que os estudantes poidan transmitir información, ideas, problemas e solucións a un público tanto especializado como non especializado.
CB5: Que os estudantes sexan capaces de desenvolver aquelas habilidades de aprendizaxe necesarias para emprender estudos posteriores cun alto grao de autonomía.
Competencias xerais
CG1: Coñecemento de materias básicas e tecnoloxías, que lle capacite para a aprendizaxe de novos métodos e tecnoloxías, así como que lle dote dunha gran versatilidade para adaptarse a novas situacións.
CG2: Capacidade de resolución de problemas no campo da enxeñería robótica con creatividade, iniciativa, metodoloxía e razoamento crítico.
CG3: Capacidade de utilizar ferramentas informáticas para o modelado, a simulación e o deseño de aplicacións de enxeñería.
CG4: Saber as necesidades tecnolóxicas da sociedade e a industria, e ser capaz de mellorar servizos e procesos de produción aplicando tecnoloxía actual de robótica, mediante a elección, adquisición e posta en marcha de sistemas robóticos en diferentes aplicacións, tanto industriais como de servizos.
CG5: Ser capaz de obter e analizar información sobre circuítos, elementos de máquinas, control automático, sensores e sistemas informáticos, co fin último de lograr aplicacións robóticas autónomas e flexibles.
CG6: Concibir, calcular, deseñar e poñer en marcha algoritmos, equipos ou instalacións no ámbito da robótica, para aplicacións industriais ou de servizos, tendo en conta aspectos de calidade, seguridade, criterios ambientais, uso racional e eficiente de recursos.
CG7: Capacidade de traballar nun grupo multidisciplinar e de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, coñecementos, procedementos, resultados e ideas relacionadas coa robótica e a electrónica.
Competencias transversais
CT1: Capacidade de análise e síntese.
CT2: Capacidade para o razoamento e a argumentación.
CT3: Capacidade de traballo individual, con actitude autocrítica.
CT4: Capacidade para traballar en grupo e abarcar situacións problemáticas de forma colectiva.
CT5: Capacidade para obter información adecuada, diversa e actualizada.
CT6: Capacidade para elaborar e presentar un texto organizado e comprensible.
CT7: Capacidade para realizar unha exposición en público de forma clara, concisa e coherente.
CT8: Compromiso de veracidade da información que ofrece aos demais.
CT9: Habilidade no manexo de tecnoloxías da información e da comunicación (TIC).
CT10: Utilización de información bibliográfica e da internet.
CT11: Utilización de información complementaria e/ou puntual en lingua inglesa.
CT12: Capacidade para resolver problemas mediante a aplicación integrada dos seus coñecementos.
Competencias específicas
CE12: Capacidade de coñecer e implementar métodos de extracción de características a partir da información percibida por cámaras e sensores 3D ao desenvolvemento de aplicacións en robots e sistemas intelixentes
CE16: Utilizar e implementar métodos de recoñecemento de patróns e de aprendizaxe computacional na análise de datos sensoriais e para a toma de decisións en sistemas robóticos.
CE19: Entender e saber programar as técnicas de análise, procesado e detección de patróns nos distintos tipos de sinais procedentes de diferentes sensores e cámaras.
Os contidos da materia impartiranse indistintamente nas clases expositivas e interactivas. As unidades teóricas e as prácticas impartiranse de maneira alternativa ao longo do semestre, co obxectivo de afianzar os conceptos impartidos nelas e utilizar a teoría como a base real das prácticas. A realización de todas as prácticas é necesaria, do mesmo xeito que a asistencia a clase, para aprobar a materia, debido a que teoría e prácticas compleméntanse.
Clases expositivas: as clases de teoría articularanse con apoio de medios electrónicos como vídeos e diapositivas. A través da ferramenta de e- Learning da USC (Campus virtual) proporcionarase ao alumnado o material docente da materia a medida que se vaia empregando.
Clases interactivas: ao longo do semestre o alumnado terá que realizar diferentes exercicios adecuados aos contidos desenvolvidos ata o momento. As clases interactivas desenvolveranse fundamentalmente de forma individual e estarán centradas na implementación e aplicabilidade dos algoritmos, filtros e métodos para o procesamento de sinais vistos durante as clases expositivas. Para o desenvolvemento das prácticas empregarase a linguaxe de programación Python. Proporcionarase ao alumnado de desenvolvemento necesario para levar a cabo as prácticas
Titorías: as sesións de titorías servirán para resolver as dúbidas do alumnado en canto aos contidos da materia e exercicios de prácticas. Estas titorías serán tanto presenciais como virtuais a través de correo electrónico, campus virtual ou a plataforma Microsoft Teams.
Curso Virtual: Esta materia disporá dun curso virtual desenvolto sobre a plataforma de Campus virtual da USC, usando ademais a ferramenta colaborativa Microsoft Teams. Facilitaráselle ao alumnado todo o material necesario en formato dixital e distintas ferramentas de comunicación para o apoio, tanto da docencia virtual como das titorías, incluíndo videoconferencia, chat, correo electrónico, foros...
Os recursos necesarios para a materia son os seguintes:
- Computador persoal
- Entorno de desenvolvemento (proporcionarase ao alumnado)
- Copias dos apuntes da materia
- Acceso dos alumnos á bibliografía na Biblioteca ou por Internet.
- OpenOffice ou LibreOffice para a preparación da documentación das prácticas.
- Acceso ao campus virtual da USC
- Acceso a Microsoft Teams
Para superar a materia, o alumnado deberá aprobar por separado tanto a teoría como a práctica.
A asistencia ás clases interactivas e expositivas é obrigatoria e terase en conta para a avaliación da materia. Será obrigatorio a asistencia polo menos ao 80% das sesións (salvo causas moi xustificadas, segundo normativa da USC).
As clases prácticas realizaranse ao longo do curso durante as sesións interactivas. Ao longo do semestre, o alumnado entregará diferentes exercicios que serán desenvolvidos no transcurso das sesións interactivas e que serán empregados para avaliar a evolución do alumno no ámbito práctico da materia.
As preguntas do exame final centraranse nos contidos específicos, que se desenvolveron na materia, en relación ás súas competencias, e que poderán ser adquiridos polo alumno tanto na parte expositiva como na interactiva. O exame poderá constar de preguntas tipo test, preguntas curtas e problemas de casos prácticos. No exame avaliarase o grao de asimilación dos obxectivos establecidos no programa docente da materia.
Non se realizará ningún exame de teoría parcial.
O exame final será o 50% da nota final da materia e as prácticas o outro 50%. Para poder superar a materia, establecendo unha avaliación sobre 10 puntos, será necesario obter polo menos un 4 en cada unha das partes (exame final e prácticas) e un 5 na media entre as dúas.
Non presentado: o alumno recibirá a cualificación de "non-presentado" cando non faga o examen final.
* Segunda oportunidade
Mantense a nota conseguida nas prácticas durante o curso e tamén o seu peso na nota final. Os alumnos que non superasen a parte práctica durante a convocatoria anterior poderán realizar un exame práctico na mesma data que o exame final para a segunda oportunidade. En segunda oportunidade, o exame final será o 50% da nota final da materia e as prácticas o outro 50%. Para poder superar a materia, establecendo unha avaliación sobre 10 puntos, será necesario obter polo menos un 4 en cada unha das partes (exame final e práctica) e un 5 na media entre as dúas.
* Dispensa de asistencia
En caso de dispensa de asistencia os alumnos estarán exentos do cumprimento do deber de asistencia pero seguirá sendo obrigatorio a realización, entrega e superación das actividades propostas, así como superar o exame final.
Os alumnos repetidores de anos anteriores estarán exentos do cumprimento do deber de asistencia ás clases presenciais. Para aprobar a materia deberán superar o exame teórico e os exercicios prácticos como o resto dos alumnos.
* Realización fraudulenta de exercicios ou probas
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recolleito na "Normativa de avaliación do rendemento académico dous estudantes e de revisión de cualificacións" da USC.
* Avaliación das competencias
En xeral o desenvolvemento das actividades prácticas, así como a preparación dos temas teóricos permitirá ao alumnado traballar as competencias básicas, xerais e transversais da materia. En concreto, o desenvolvemento das prácticas, así como a proba final permitirá avaliar as competencias CE12, CE16, CE19, CB2 e CT12.
A materia ten fixada unha carga de traballo de 6 ECTS. Na guía da materia pódese ver un análise detallado sobre o tempo de estudo e traballo persoal necesario para superar a materia que de forma simplificada móstrase a continuación:
* Traballo presencial na aula
- Clases expositivas : 24 horas.
- Clases interactivas: 24 horas.
- Titorías de grupo (con grupos reducidos): 3 horas.
- Titorías individualizadas: 4 horas.
- Actividades de avaliación e revisión: 5 horas.
TOTAL 60 horas
* Traballo persoal do estudante
- Lectura e preparación de temas: 48 horas.
- Elaboración das prácticas: 24 horas.
- Titoría en grupo: 8 horas.
- Titoría individualizada: 3 horas.
- Actividades de avaliación e revisión: 7 horas.
TOTAL 90 horas
Dado que se emprega unha metodoloxía sustentada na avaliación continua, é necesario un traballo continuado cos contidos da materia. Isto é especialmente importante coas prácticas, xa que uns contidos vanse asentando sobre os anteriores, o que fai moi conveniente ter asimilados os temas anteriores antes de tentar comprender os novos.
Materia en extinción no curso 2024/25, sen docencia pero con dereito á avaliación co sistema especificado para estudantes repetidores.