HORARIO :
MARTES Y JUEVES
14 A 17
ESTA MATERIA SE IMPARTIRÁ TODOS LOS SEMESTRES PARES 2023-2, 2024-2… ETC
[SI DESEAS OTRO HORARIO DEBES SOLICITARLO CON AL MENOS 10 ALUMNOS INTERESADOS]
MATERIA AMPLIAMENTE RECOMENDADA PARA MENTES y ALMAS EXPERIMENTALES… Y RESILIENTES INVESTIGADORES
«Cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia.»
Escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke
El procesamiento de señales es una herramienta experimental que constantemente es modificado por la continua evolución de la tecnología. El crecimiento abrumante de la tecnología hace que el estudio y análisis de señales sea cada vez más enigmático, esto es debido a que el desarrollo de la ciencia experimental queda subordinada a los instrumentos y teorías matemáticas, muchas veces ajena al desarrollo experimental, pero sin duda alguna aporta al conocimiento amplio teórico de los fenómenos físicos.
Este curso Teórico-Experimental es un curso completo, nos basamos en dos grandes módulos y que son medulares para asegurar una adquisición y estudio de un fenómeno de cualquier índole desde MÉDICOS HASTA FENÓMENOS FÍSICOS. Estos módulos son:
Adquisición de la Señal (Hardware)
Una señal no puede tener información que no ha sido capturada; en este curso se estudian y analizan los instrumentos, osciloscopio, multímetro, generador de funciones y fuentes de voltaje, empleados para medir o adquirir señales. Se analizarán las características, de los instrumentos antes mencionados, que impiden una adecuada adquisición hasta el control de parámetros necesarios para adquirir correctamente una señal. Es importante señalar que estas características son las mismas que deberán ser tomadas en cuenta con las interfases empleadas para adquirir y procesar señales.
Procesamiento de una señal (Software)
Una vez adquirida la señal entonces es necesario conocer las posibles herramientas para su análisis, estas herramientas nos permitirán obtener información del fenómeno. Estas herramientas, conocidas como herramientas de procesamiento de señales, son importantes ya que nos permitirán escudriñar profundamente una determinada señal. En este módulo se empleará el software de Matlab, NO OBSTANTE SE DEJARÁ A LOS ESTUDIANTES EL USOS DE OTRO SOFWARE DE PROGRAMACIÓN ( MATEMATICA, PHYTON, C++, ETC.)
Objetivos:
Al finalizar el curso el alumno
Dos objetivos medulares en el curso son: La Adquisición y el Procesamiento de Señal: El alumno aplicará herramientas de procesamiento de señales reales y simuladas. Por lo que el alumno.
1.- Identificará los posibles problemas, en los instrumentos de adquisición, que impiden adquirir adecuadamente una determinada señal.
2.- Tendrá un amplio conocimiento de las herramientas de procesamiento que le permitirán analizar cualquier señal, dependiente de la frecuencia, tanto en el dominio temporal como en el dominio frecuencial.
Sobre el curso
Es un curso ampliamente recomendado a todo aquel estudiante cuya vocación es la experimentación, por lo que sean bienvenidos estudiantes: BIOLOGOS, CIENCIAS DE LA TIERRA, FÍSICA BIOMÉDICA, INGENIERIA, FÍSICA O de cualquier área experimental INTERESADA AL ANÁLISIS DE SEÑALES DEPENDIENTES DE LA FRECUENCIA: Físicas, bilógicas o médicas.
En el curso se cuenta con datos de señales sísmicos y acústicos, sin duda será posible obtener datos de señales médicas y biológicas. Señales, incluso de sus temas de tesis, serán bienvenido.
El curso permitirá a los futuros investigadores la capacidad de tener alternativas distintas a los paradigmas de la investigación y enseñanza actual.
Temario:
curso: Física. Asignatura Optativa
Clave: 0304
Materia: ADQUISICIÓN Y PROCESAMIENTO DE SEÑALES
Plan de Física 2002
Dr. José Manuel Alvarado Reyes
Requisitos previos fundamentales:
Tener alma y mente experimental
Créditos: 9
Horas por clase: 3
Horas por semana: 6
Horas por semestres: 86
1. Instrumentación y señales
Práctica , Experimental.
2. Transductores
Práctica , Experimental
2. Simulación en Matlab y adquisición de señales
Prácticas, Experimental (analisis de datos capturadas con un oscilosocopio) y Computacional
3. Introducción a la transformada de Fourier Discreta con aplicaciones
Práctica, Experimental y computacional
4. introducción a las Herramientas de señales: Ventanas, Filtros Analógicos y Filtros Digitales
Práctica, Experimental y Computacional
5. Introducción a técnicas de Análisis espectral
Práctica, Experimental y computacional
6. Uso de interfases de patentes
Práctica, Experimental y computacional
7. Tipos de comunicación para la adquisición y conversión de señales analógicas a digitales.
Práctica, Experimental (se empleará un sistema mínimo, Arduino, para ejemplificar el punto 6 y 7 de este curso)
Calificación:
20 % Ensayos
Los alumnos deben entregar ENSAYOS con temas relacionados con el procesamiento de señales, las lecturas serán propuestas durante el curso.
Es importante señalar que los ensayos deben entregarse un por semana, no se recibirán más de un ensayo por semana.
20 % PRESENTACIONES QUINCENALES DE AVANCES DE SU PROYECTO
20 % PRESENTACIÓN DEL TRABAJO FINAL (PROYECTO)
40 % REPORTE DE PROYECTO
Reporte y presentación frente al grupo sobre Proyecto Final relacionado con su carrera.
La INVESTIGACIÓN debe CONTENER el análisis de cada uno de los siguientes puntos.
1.- PRESENTACIÓN PREELIMINAR
PRESENTANDO EL ESTADO DEL ARTE DEL TEMA A ANALIZAR, ASI MISMO EL OBJETIVO DE SU TRABAJO, la presentación será ante el grupo y se hará cada 15 días.
2.- Señal en el tiempo
3.- Señal en el domino frecuencial (FFT)
4.- Ventanas
5.- Filtros
6.- Periodogramas paramétricos
7.- Periodogramas no paramétricos
8.- Espectrogramas y cálculo de energías.
9.- Resumen y resultados
10.- Conclusiones.
La calificación de este reporte será dividida por el 40/10. Es decir, cada apartado solicitado, 10pts, equivaldrá a 0.4 por apartado.
-Este proyecto será realizado por equipo de AL MENOS 2 alumnos, según sea lo complejo de la investigación.
«¿Por qué esta magnífica tecnología científica que ahorra trabajo y nos hace la vida más fácil, nos aporta tan poca felicidad? La respuesta es esta: simplemente porque aún no hemos aprendido a usarla con tino.»
Físico Albert Einstein
Contacto:
Manuel