PDF de programación - Procesado de señal para graduados en Telecomunicación

Grado en Ingeniería en Tecnologías de la Telecomunicación

Universidad de Las Palmas de Gran Canaria
Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Electrónica





Procesado Digital de la Señal
para graduados en Telecomunicación



3ª edición

Autores:
Miguel Ángel Ferrer Ballester
Aythami Morales Moreno
Jesús Bernardino Alonso Hernández
Moisés Díaz Cabrera











Universidad de Las Palmas de Gran Canaria



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Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Electrónica



Procesado Digital de la Señal


Prólogo
Este libro trata de ofrecer una primera aproximación al contenido y desarrollo de la
asignatura Procesado de la Señal que se imparte en el segundo semestre del tercer curso
(3B) del título del Grado en Ingeniería en tecnologías de la Telecomunicación. Forma
parte del módulo de Tecnología Específica mención Sistemas de Telecomunicación y
constituye, como asignatura única, la materia de Tratamiento de la señal. La segunda
edición recoge las modificiones fruto de la experiencia del primer año de impartición de
la asignatura. Concisamente se ha agrupado todo el procesado de imagen y clasificación
en un capítulo final y se han añadido al final de cada capítulo algunos problemas.
Si se tuviera que dar una definición del título de la asignatura Procesado de la

señal, podríamos decir que es el conjunto de técnicas para manipular muestras de señales
normalmente continuas, con el fin de lograr determinados propósitos. Se han excluido de
la anterior definición las señales estrictamente discretas debido a que en el ámbito de las
comunicaciones la mayoría de las señales tienen naturaleza analógica.

Cabe resaltar que el Procesado de la Señal está cada vez más presente en
innumerables aplicaciones, pero conviene tener presente que estas técnicas se encuentran
normalmente en la base del funcionamiento de dichas aplicaciones, por lo que
normalmente suelen pasar desapercibidas para el usuario. Para comprender esta
afirmación piénsese en un sistema como la telefonía móvil celular digital; el que dicho
sistema pueda funcionar es, en gran medida, debido al hecho de que existe un algoritmo
eficiente de compresión de la señal vocal, a que existen técnicas eficientes de modulación
digital cuyos moduladores se implementan de forma discreta la mayoría de las veces, y
para lograr una calidad óptima hay que recurrir a sofisticados sistemas de ecualización
automática implementados mediante técnicas de procesado digital de señal. Dichos
aspectos pasan normalmente desapercibidos por el usuario.
El enfoque que se le quiere dar a la asignatura pretende ser doble:








Procesado de Señal para Graduados en Telecomunicación

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• Aspectos matemáticos: La materia Procesado de la Señal tiene sólidas bases
matemáticas. Dichas bases permitirían el planteamiento de una asignatura basada en la
formulación matemática, las demostraciones, etc. Sin embargo la asignatura pretende huir
de dicha aproximación, y si bien la formulación matemática se hace a veces
imprescindible. Se pretende desarrollar más la capacidad de razonar del alumno así como
que conozca las herramientas de cálculo numérico que permiten en muchos casos
prescindir de laboriosas soluciones analíticas.
• Aspectos tecnológicos: Muchas de las realizaciones prácticas de los conceptos que se
ven en la asignatura precisan tecnología específica para ser llevadas a cabo. En la
asignatura no se entra en aspectos tecnológicos particulares de ningún fabricante, en
primer lugar por la rápida obsolescencia de estos conocimientos y en segundo lugar
porque la gran diversidad de fabricantes existentes haría imposible estudiar el tema con
mediana profundidad. Por contra, se presentan en abstracto aquellos aspectos de la
tecnología que pueden influir en el diseño de algoritmos de procesado de señal, más en
concreto los que hacen referencia al uso de aritmética de coma fija. Los aspectos
tecnológicos son estudiados en otras asignaturas de la carrera, tales como Electrónica y
Digital o Sistemas Digitales y Microprocesadores del primer cuatrimestre del mismo
curso.

La presentación de la asignatura viene ilustrada con numerosos ejemplos de
aplicaciones reales de las ideas vistas en la misma. Los problemas normalmente
constituyen la excusa para el estudio de dichas aplicaciones de ingeniería.



Las Palmas de Gran Canaria a 8 de octubre de 2015





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Procesado Digital de la Señal


Competencias
Las Competencias Básicas y Generales de la asignatura Procesado de la Señal, dentro del
Perfil del Egresado del Título de Grado en Ingeniería en Tecnologías de la
Telecomunicación, son las siguientes:
• CB-1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en
un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele
encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también
algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo
de estudio.
• CB-2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de
una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la
elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de
estudio.
• CB-3: Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes
(normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión
sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
• CB-4: Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y
soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
• CB-5: Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje
necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
• CG-3: Capacidad para concebir, diseñar, desplegar, organizar y gestionar sistemas y
servicios de
infraestructuras de
telecomunicación y sistemas de hogar digital.
• CG-4: Capacidad para diseñar e implementar sistemas de adquisición y procesado de
señales.

Las Competencias Transversales de la asignatura Procesado de la Señal, dentro del Perfil
del Egresado del Título de Grado de Ingeniería en Tecnología de la Telecomunicación,
son las siguientes:
• CT-1: Comunicarse de forma adecuada y respetuosa con diferentes audiencias
(clientes, colaboradores, promotores, agentes sociales, etc.), tanto en castellano como en

línea y radioeléctricos,

telecomunicación en

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inglés, utilizando los soportes y vías de comunicación más apropiados (especialmente las
nuevas tecnologías de la información y la comunicación) de modo que pueda llegar a
comprender los intereses, necesidades y preocupaciones de las personas y organizaciones,
así como expresar claramente el sentido de la misión que tiene encomendada y la forma
en que puede contribuir, con sus competencias y conocimientos profesionales, a la
satisfacción de esos intereses, necesidades y preocupaciones.
• CT-2: Cooperar con otras personas y organizaciones en la realización eficaz de
funciones y tareas propias de su perfil profesional, desarrollando una actitud reflexiva
sobre sus propias competencias y conocimientos profesionales y una actitud comprensiva
y empática hacia las competencias y conocimientos de otros profesionales.
• CT-3: Contribuir a la mejora continua de su profesión así como de las organizaciones
en las que desarrolla sus prácticas a través de la participación activa en procesos de
investigación, desarrollo e innovación.
• CT-4: Comprometerse activamente en el desarrollo de prácticas profesionales
respetuosas con los derechos humanos así como con las normas éticas propias de su
ámbito profesional para generar confianza en los beneficiarios de su profesión y obtener
la legitimidad y la autoridad que la sociedad le reconoce.
• CT-5: Participar activamente en la integración multicultural que favorezca el pleno
desarrollo humano, la convivencia y la justicia social

Las Competencias Específicas Comunes de la asignatura Procesado de la Señal, dentro
del Perfil del Egresado del Título de Grado de Ingeniería en Tecnología de la
Telecomunicación, son las siguientes
• CR-1:
Capacidad para aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y
técnicas adecuados para la concepción, el desarrollo o la explotación de sistemas y
servicios de telecomunicación.
Capacidad de utilizar aplicaciones de comunicación e informáticas
• CR-2:
(ofimáticas, bases de datos, cálculo avanzado, gestión de proyectos, visualización, etc.)
para apoyar el desarrollo y explotación de redes, servicios y aplicaciones de
telecomunicación y electrónica.
• CR-3:
Capacidad para utilizar herramientas informáticas de búsqueda de recursos
bibliográficos o de información relacionada con las telecomunicaciones y la electrónica.


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Procesado Digital de la Señal

Las Competencias Específicas de la asignatura Procesado de la Señal, dentro del Perfil
del Egresado del Título de Grado de Ingeniería en Tecnología de la Telecomunicación en
la mención de Sistemas de Telecomunicación, son las siguientes
• CEST-1: Capacidad para construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos
y aplicacione