Solicitud de información

Señales Aleatorias y Sistemas Lineales

Código Asignatura:
1921
Nº Créditos ECTS:
6
Tipo:
Obligatoria
Duración:
Semestral
Idioma:
Castellano
Plan de estudios:
Profesor(es):
Año académico:
2022-23

La información sobre los datos de contacto y el horario de tutorías se encuentra publicada en el aula virtual de la asignatura.

Descripción

Para el diseño de sistemas y tecnologías de comunicaciones es fundamental conocer las bases matemáticas y estadísticas que permiten entender los principios de las señales aleatorias y de los sistemas lineales.

Como parte de la formación del estudiante se presenta esta signatura en la cual se tratan los aspectos matemáticos avanzados (caracterización estadística de señales, funciones de distribución y densidad, caracterización en tiempo y frecuencia...., etc.) para comprender el comportamiento de sistemas ante señales estocásticas. El indeterminismo de las señales de entrada a los sistemas requiere de una estudio minucioso y profundo, con una fuerte base estadística y matemática que permita caracterizar este tipo de señales y entender la respuesta de un sistema ante una entrada de este tipo. Es altamente recomendable manejar con soltura los contenidos de las asignaturas del ámbito matemático del plan de estudios.

En esta asignatura trataremos de dar respuesta a estas cuestiones mediante el empleo de software de simulación para facilitar la asimilación de los conceptos básicos de la misma.

Antes de matricular la asignatura, verifique los posibles requisitos que pueda tener dentro de su plan. Esta información la encontrará en la pestaña "Plan de estudios" del plan correspondiente.

Competencias generales

  • Capacidad para aprender nuevos métodos y tecnologías y adaptarse con versatilidad a nuevas situaciones, gracias al conocimiento de materias básicas y tecnologías de telecomunicaciones.
  • Capacidad para realizar mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes planificación de tareas y otros trabajos análogos en su ámbito específico de la telecomunicación.

Competencias específicas

  • 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 analizar y especificar los parámetros fundamentales de un sistema de comunicaciones.
  • Capacidad para evaluar las ventajas e inconvenientes de diferentes alternativas tecnológicas de despliegue o implementación de sistemas de comunicaciones, desde el punto de vista del espacio de la señal, las perturbaciones y el ruido y los sistemas de modulación analógica y digital.

Competencias transversales

  • Capacidad de análisis y síntesis.
  • Capacidad de organización y planificación.
  • Comunicación verbal y escrita para transmitir ideas y decisiones con claridad y rigor en la exposición.
  • Resolución de problemas
  • Toma de decisiones.
  • Aprendizaje autónomo.
  • Creatividad.

Resultados del aprendizaje

  • Comprensión y dominio de los sistemas lineales y de las funciones y transformadas relacionadas.
  • Comprensión y dominio de caracterización y descripción de las señales deterministas y aleatorias y su aplicación a la caracterización de las perturbaciones y del ruido.
  • Conocimiento y comprensión de los fundamentos de Cálculo de Probabilidades, especialmente los términos aleatorio y probabilístico.

Metodología

La metodología adoptada en esta asignatura para el aprendizaje y evaluación de sus contenidos se encuentra adaptada al modelo de formación continuada y a distancia de la UDIMA. Los conocimientos de la asignatura se adquieren a través del estudio razonado de todas las unidades didácticas del manual, así como del material didáctico complementario que se ponga a disposición de los estudiantes en el aula virtual. Además, se complementa con la acción tutorial, que incluye asesoramiento personalizado, intercambio de impresiones en los debates habilitados en foros y demás recursos y medios que ofrecen las nuevas tecnologías de la información y la comunicación. Por otra parte, el aprendizaje también se apoya en la realización de las actividades previstas en el aula virtual, que son de tres tipos (de evaluación continua, de aprendizaje y controles), y que vienen recogidas en el apartado “Contenidos y programación”.

Para ampliar esta información, se recomienda consultar la pestaña “Metodología y exámenes” de la titulación.

Durante el desarrollo de la asignatura se realizarán actividades prácticas que permitan adquirir las competencias y resultados de aprendizaje necesarios para la superación de la asignatura.

Las actividades prácticas de la asignatura se coordinarán desde el Aula de Laboratorio de la misma.

Dedicación requerida

La dedicación requerida para esta asignatura de 6 créditos ECTS es de 150 horas, que se encuentran distribuidas de la siguiente manera:

  • Estudio de las Unidades Didácticas: 37.5 h.
  • Material complementario. Lectura de art./Visionado de vídeos en web: 15 h.
  • Supuesto, Casos prácticos y/o prácticas de laboratorio: 48.5 h.
  • Prácticas de laboratorio telepresenciales síncronas: 4 h.
  • Búsqueda de información: 22.5 h.
  • Redacción o realización de informes: 7.5 h.
  • Acción tutorial: 7.5 h.
  • Evaluación: 7.5 h.

Tutorías

El profesor aporta un seguimiento individualizado de la actividad del estudiante para asegurar las mejores condiciones de aprendizaje mediante la tutorización a través de las herramientas de la plataforma educativa y/o de las tutorías telefónicas. En estas tutorías los estudiantes pueden consultar a los profesores las dudas acerca de la materia estudiada.

Materiales didácticos

Para el desarrollo del aprendizaje teórico sobre el que versará el examen final se ha seleccionado el siguiente manual, a partir del cual se estudiarán las unidades didácticas que se corresponden con la descripción de los contenidos de la asignatura:

Manual de la asignatura:
Blasco, A. y Pérez-Díaz, S. “Modelos aleatorios en ingeniería”. Ed: Paraninfo. Universidad. 2015.

El profesor pondrá también a disposición del estudiante el siguiente material complementario:

Peebles, P.Z. (2006). Principios de probabilidad, variables aleatorias y señales aleatorias. Ed. McGrawHill.

Además, se recomienda la siguiente bibliografía de consulta voluntaria:

Oppenheim, A.V. (2014) “Señales y sistemas”. Ed. PHH.

Miller, S.; Childers D. (2012). “Probability and Random Processes: With Applications to Signal Processing and Communications”. Ed. Elsevier Science & Technology.

Shynk, n J., and Shynk, J.J. (2012) “Probability, Random Variables, and Random Processes. Theory and Signal Processing Applications”. Ed. John Wiley & Sons.

Kobayashi, Hisashi et al. (2011) “Probability, Random Processes, and Statistical Analysis: Applications to Communications, Signal Processing, Queueing Theory and Mathematical Finance”. Ed. Cambridge University Press.

Manolakis, D.G. et al. (2005) “Statistical and Adaptive Signal Processing: Spectral Estimation, Signal Modeling, Adaptive Filtering and Array Processing”. Ed. Artech House.

Para el desarrollo del aprendizaje práctico de la asignatura, se empleará el software de computación matemática Matlab.

Finalmente, el profesor podrá poner a disposición del estudiante cualquier otro material complementario voluntario al hilo de las unidades didácticas o en una carpeta de material complementario.

Contenidos y programación

SEMANAS (*) UNIDADES DIDÁCTICAS ACTIVIDADES DIDÁCTICAS
Semanas 1 y 2

Tema 1. Variables aleatorias
1.1. Definición de variable aleatoria
1.2. Distribuciones de probabilidad
1.3. Principales distribuciones
1.4. Funciones de variables aleatorias
1.5. Momentos de una variable aleatoria
1.6. Funciones generatrices

  • Estudio de la unidad

Semanas 3 y 4

Tema 2. Vectores aleatorios
2.1. Definición de vector aleatorio
2.2. Distribución conjunta
2.3. Distribuciones marginales
2.4. Distribuciones condicionadas
2.5. Relación lineal entre dos variables
2.6. Distribución normal multivariante

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje 1
Semanas 5 y 6

Tema 3. Procesos aleatorios (I)
3.1. Definición y descripción de proceso aleatorio
3.2. Procesos aleatorios en tiempo discreto
3.3. Procesos aleatorios en tiempo continuo

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Evaluación Continua 1
Semana 7

Tema 4. Procesos aleatorios (II)
4.1. Procesos estacionarios
4.2. Procesos gaussianos
4.3. Procesos markovianos

  • Estudio de la unidad
Semana 8

Tema 5. Teoría de colas en las telecomunicaciones
5.1. Descripción del modelo
5.2. Ejemplo de aplicación de la teoría de colas en las telecomunicaciones

  • Estudio de la unidad
  • Control 1
Semana 9

Tema 6. Procesos aleatorios. Características temporales
6.1. Concepto de proceso aleatorio
6.2. Clasificación de procesos
6.3. Principales estadísticos
6.4. Estacionariedad e independencia
6.5. Promediados temporales
6.6. Ergodicidad

  • Estudio de la unidad
Semana 10

Tema 7. Procesos aleatorios. Características espectrales
7.1. Introducción
7.2. Espectro de densidad de potencia
7.3. Relaciones entre el espectro de potencia y la autocorrelación

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Evaluación Continua 2
Semana 11

Tema 8. Señales y sistemas. Propiedades
8.1. Introducción a las señales
8.2. Introducción a los sistemas
8.3. Propiedades básicas de los sistemas

  • Estudio de la unidad
  • Control 2
Semana 12

Tema 9. Sistemas lineales con entradas aleatorias
9.1. Fundamentos de los sistemas lineales
9.2. Respuesta de los sistemas lineales a señales aleatorias
9.3. Sistemas con ruido aleatorio
9.4. Características espectrales de la respuesta del sistema
9.5. Ancho de banda y temperatura equivalente de ruido
9.6. Modelado de fuentes de ruido

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Evaluación Continua 3
Semanas 13, 14 y 15

Tema 10. Sistemas LTI. Propiedades
10.1. Sistemas LTI
10.2. Propiedades de los sistemas LTI

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje 2
  • Control 3
Resto de semanas hasta finalización del semestre Estudio y preparación para el examen final, celebración del examen final y cierre de actas.

(*) Las fechas concretas se pueden consultar en el aula virtual de la asignatura y en la pestaña de “Precios, Calendario y Matriculación” de la titulación.

Sistema de evaluación

Durante el estudio de esta asignatura, el proceso de evaluación del aprendizaje es continuo y contempla la realización de:

- Una evaluación continua a lo largo del curso a través de acciones didácticas que supone el 40% de la nota final. Incluye la realización de los diferentes tipos de actividades de evaluación, de aprendizaje y controles.

  • Actividades de aprendizaje (AA): actividades que permiten evaluar el desarrollo de las competencias al hilo del desarrollo de las unidades didácticas. Pueden adoptar el formato de foro, cuestionario, glosario u otros. En las actividades de aprendizaje no es posible la entrega con retraso.
  • Controles: actividades que permiten evaluar la adquisición de aspectos conceptuales y prácticos de la asignatura. Toman la forma de cuestionarios.
  • Actividades de evaluación continua (AEC): actividades que permitan evaluar el alcance de ciertos hitos académicos a lo largo del cuatrimestre. Pueden adoptar el formato de informes, cuestionarios, casos prácticos, comentarios de texto, etc. Las actividades de evaluación continua admiten la entrega con un retraso máximo de una semana tras la fecha de entrega de la actividad. No obstante, la entrega fuera de plazo de cualquier actividad de evaluación continua podría tener una penalización de hasta un 30% del valor de la calificación de la actividad.

- Un examen final presencial que supone el 60% de la nota final. Está dirigido a la valoración de las competencias y conocimientos adquiridos por el estudiante. El examen se evaluará de 0 a 10, tendrá una duración estimada de 90 minutos y será de tipo mixto, con una parte tipo test con preguntas de opción múltiple y una parte de desarrollo teórico-práctica que podrá contener preguntas breves de desarrollo o de razonamiento sobre casos prácticos y la resolución de problemas con preguntas numéricas. Dentro de la parte tipo test, los errores penalizan con el objetivo de corregir las respuestas acertadas por azar. 

Para poder presentarse al examen final presencial, en cualquiera de las convocatorias, es imprescindible alcanzar una calificación mínima del 50% en la evaluación continua del curso.

El estudiante que se presenta al examen sin cumplir los requisitos para ello, será calificado con un cero en el examen final presencial y consumirá convocatoria.

Cuadro resumen del sistema de evaluación

Tipo de actividad Número de actividades planificadas Peso calificación
Actividades de aprendizaje
2
10%
Actividades de Evaluación Continua (AEC)
3
20%
Controles
3
10%
Examen final presencial
Si
60%
TOTAL 100%

Para aprobar la asignatura, es necesario obtener una calificación mínima de 5 en el examen final presencial, así como en la calificación total del curso, una vez realizado el cómputo ponderado de las calificaciones obtenidas en las actividades didácticas y en el examen final presencial.

Si un estudiante no aprueba la asignatura en la convocatoria ordinaria podrá examinarse en la convocatoria de septiembre. El estudiante que no se presente a la convocatoria de febrero y/o de julio ni a la de septiembre, perderá automáticamente todos los trabajos realizados a lo largo del curso. Deberá en este caso matricularse de nuevo en la asignatura.

Las fechas previstas para la realización de todas las actividades se indican en el aula virtual de la asignatura.

Originalidad de los trabajos académicos

Según la Real Academia Española, “plagiar” significa copiar en lo sustancial obras ajenas dándolas como propias. Dicho de otro modo, plagiar implica expresar las ideas de otra persona como si fuesen propias, sin citar la autoría de las mismas. Igualmente, la apropiación de contenido puede ser debida a una inclusión excesiva de información procedente de una misma fuente, pese a que esta haya sido citada adecuadamente. Teniendo en cuenta lo anterior, el estudiante deberá desarrollar sus conocimientos con sus propias palabras y expresiones. En ningún caso se aceptarán copias literales de párrafos, imágenes, gráficos, tablas, etc. de los materiales consultados. En caso de ser necesaria su reproducción, esta deberá contemplar las normas adecuadas para la citación académica.

Los documentos que sean presentados en las actividades académicas podrán ser sometidos a diferentes mecanismos de comprobación de la originalidad (herramientas antiplagios que detectan coincidencias de texto con otras fuentes, comparación con trabajos de otros estudiantes, comparación con información publicada en Internet, etc). El profesor valorará si el trabajo presentado cuenta con los criterios de originalidad exigidos o, en su caso, se atribuye adecuadamente la información no propia a las fuentes correspondientes. La adjudicación como propia de información que corresponde a otros autores podrá suponer el suspenso de la actividad.

Los documentos presentados en las actividades académicas podrán ser almacenados en formato papel o electrónico y servir de comparación con otros trabajos de terceros, a fin de proteger la originalidad de la fuente y evitar la apropiación indebida de todo o parte del trabajo del estudiante. Por tanto, podrán ser utilizados y almacenados por la universidad, a través del sistema que estime, con el único fin de servir como fuente de comparación de cualquier otro trabajo que se presente.

Sistema de calificaciones

El sistema de calificación de todas las actividades didácticas es numérico del 0 a 10 con expresión de un decimal, al que se añade su correspondiente calificación cualitativa:

0 – 4.9: Suspenso (SU)
5.0 – 6.9: Aprobado (AP)
7.0 – 8.9: Notable (NT)
9.0 – 10: Sobresaliente (SB)
Matrícula de honor (MH)

(RD 1125/2003, de 5 de septiembre, por lo que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y con validez en todo el territorio nacional).

La matrícula de honor se concede cuando el profesor lo considere oportuno en función de la excelencia de las actividades realizadas por el estudiante y las calificaciones obtenidas por el resto del grupo. No obstante, los criterios académicos de su concesión corresponden al departamento responsable de cada grado.