La asignatura introduce los conceptos y herramientas matemáticas básicas para la caracterización y el procesado de señales, que pueden ser aplicados específicamente a señales biomédicas. Se analizan las señales y los sistemas en tiempo continuo y en tiempo discreto, tanto en el dominio temporal como frecuencial. Se introduce el procesado digital de señal mediante el muestreo, la DFT y el procesado de señal multifrecuencia. Se realiza una aproximación práctica al procesado digital de señales biomédicas mediante el entorno Matlab.



La asignatura se encuadra dentro del módulo Fundamentos de Ingeniería.



En esta asignatura se utilizan conocimientos impartidos desde las asignaturas:

- Cálculo - Ecuaciones Diferenciales y Métodos Numéricos

- Álgebra - Informática

- Estadística



Los conocimientos impartidos en esta asignatura se emplearán en las siguientes asignaturas:

- Procesado Avanzado de Señales Biomédicas - Control y Automatización

- Procesado de Imágenes Biomédicas - Fundamentos de Electrónica

- Equipamiento Biomédico

Competencias generales:

G003 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.



Competencias transversales:

T001 Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico, respetando los principios de accesibilidad universal y diseño para todas las personas.



Competencias específicas:

M02FI04 Conocimiento, comprensión y dominio de los conceptos básicos de sistemas lineales, y las funciones y transformadas relacionadas en el ámbito de la ingeniería biomédica.



Resultados de aprendizaje (titulación):

RAG7 La/el graduada/o será capaz de identificar los conceptos y técnicas de las materias básicas y tecnológicas de la ingeniería (dibujo, informática, electrónica, electricidad, mecánica, automática, tecnologías de comunicación, energía) que capaciten para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías y doten de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.



RAT1 La/el graduada/o será capaz de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico.

Tema 1. Introducción al procesado de señales biomédicas.

Tema 2. Señales continuas y discretas en el dominio del tiempo.

Clasificación de las señales. Señales básicas. Transformación de la variable independiente.

Caracterización de las señales en el dominio del tiempo.

Tema 3. Sistemas continuos y discretos en el dominio del tiempo.

Propiedades de los sistemas. Sistemas lineales invariantes (SLI). Convolución. Interconexión

de SLI. SLI descritos mediante ecuaciones diferenciales y ecuaciones en diferencias.

Implementación de SLI.

Tema 4. Análisis de señales en el dominio de la frecuencia.

- Serie de Fourier. Transformada de Fourier. Propiedades.

Tema 5. Análisis de sistemas SLI en el dominio de la frecuencia.

Respuesta en frecuencia. Filtrado lineal. Tipos de filtros. Filtros discretos FIR e IIR.

Tema 6. Muestreo.

Muestreo de señales continuas. Conversión AD y DA.

Tema 7. Correlación temporal y espectro.

Autocorrelación y correlación cruzada. Densidad espectral de energía y de potencia.

Tema 8. Transformada Discreta de Fourier (DFT).

Definición. IDFT. Muestreo en frecuencia. Aplicación mediante algoritmos FFT.

Tema 9. Procesado de señal multifrecuencia.

Interpolación y diezmado en tiempo y en frecuencia. Aplicaciones.

La asignatura se trabaja tanto de forma individual como en grupo. La parte magistral se aborda de forma individual, mientras que las prácticas de aula combinan ambas modalidades, y las prácticas de laboratorio se llevarán a cabo en equipo.



La exposición de los contenidos teóricos necesarios de las clases magistrales, junto al planteamiento y desarrollo de ejemplos prácticos ilustrativos, servirán en su conjunto de guía para estimular el trabajo autónomo del alumnado enfocado a resolver nuevos problemas y cuestiones que se les irán planteando. Si bien primará el trabajo individual, se emplearán dinámicas de trabajo en equipo para la evaluación del trabajo realizado.



En la modalidad de Prácticas de Laboratorio se dedica el tiempo presencial al desarrollo de aplicaciones básicas del procesado de señal utilizando el entorno de MATLAB. Sobre todo, se busca potenciar el trabajo en equipo, mediante la propuesta de tareas prácticas que se han de desarrollar de forma colaborativa en el aula. El trabajo de aula incluirá la elaboración de un informe por cada práctica.



En las modalidades de clases Magistrales y Prácticas de Aula, el tiempo no-presencial se dedica al estudio continuo y la resolución analítica y numérica de ejercicios y problemas –tanto de forma individual como en equipo. En la modalidad de Prácticas de Laboratorio, se dedica el tiempo no-presencial a la preparación de las prácticas y ajuste de sus respectivos informes de forma colaborativa. El equipo docente promoverá la realización del grueso del trabajo de laboratorio dentro de las sesiones presenciales.

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 60
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 20
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 20

La evaluación del contenido teórico/práctico (modalidades Magistral + Prácticas de Aula) es independiente de la evaluación de las prácticas de laboratorio.

Debe obtenerse en cada parte una nota mínima de 5 sobre 10 para aprobar la asignatura.

En caso de aprobar una de las partes se guardará dicha nota para la convocatoria extraordinaria.



Parte 1. Evaluación del contenido teórico/práctico (Magistral + Prácticas de Aula). Peso total asignado: 75 %.



a) Primer parcial: a la conclusión de los temas 1-4 se realizará un examen parcial escrito que constará de cuestiones cortas y problemas. Peso asignado: 22 %. Nota mínima para ponderación: 4 sobre 10.



b) En la fecha oficial vinculada a la convocatoria ordinaria se realizarán dos pruebas escritas, en este orden:

b.1) Segundo parcial: sobre los temas 5-9, que constará de cuestiones cortas y problemas. Peso asignado: 38 %. Nota mínima para ponderación: 5 sobre 10.

b.2) Primer parcial: recuperación de los temas 1-4 para el alumnado que no haya conseguido la nota mínima requerida. Peso asignado: 22 %. Nota mínima para ponderación: 4 sobre 10. Presentarse a esta prueba implica la anulación de la calificación anterior (apartado a).



c) Resolución y entrega de problemas propuestos a la conclusión de cada tema. Peso asignado: 15 %.



Parte 2. Evaluación de las Prácticas de Laboratorio. Peso total asignado: 25 %.

a) Informes de prácticas. Peso asignado: 20 %.

b) Presentación de los informes. Peso asignado: 5 %.



En el caso de no cumplir la nota mínima requerida en alguno de los mecanismos anteriores, se aplicará la fórmula de ponderación para el cálculo de la nota final en GAUR, con una calificación máxima de 4.5 sobre 10.

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Renuncia a la evaluación continua



El alumnado podrá renunciar a la evaluación continua hasta la semana 9 del curso, inclusive. La renuncia se debe realizar mediante la entrega del escrito de renuncia firmado a cualquiera de los miembros del equipo docente de la asignatura.



El alumnado que haya renunciado a la evaluación continua deberá realizar en la fecha oficial vinculada a la convocatoria ordinaria las dos pruebas escritas señaladas en el apartado b), ítems b.1 y b.2 (peso asignado 75%). Además, deberá realizar una prueba práctica en el laboratorio (peso asignado 25%). Para aprobar la asignatura es necesario obtener una calificación mínima de 5 sobre 10 en todas las pruebas.

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Renuncia a la convocatoria ordinaria



Para renunciar a la convocatoria ordinaria bastará con no presentarse al examen en la fecha oficial vinculada a la convocatoria ordinaria.

En la convocatoria extraordinaria se evaluará el contenido teórico/práctico (modalidades Magistral + Prácticas de Aula, Parte 1) y/o las prácticas de laboratorio, Parte 2), según la parte que el alumnado tenga pendiente. Por tanto, en esta convocatoria no se considerarán las calificaciones parciales obtenidas durante la evaluación continua.



La evaluación del contenido teórico/práctico (Parte 1) se realizará mediante una única prueba escrita con cuestiones y problemas de todos los temas del programa (peso 75%).



La evaluación de las prácticas de laboratorio (Parte 2) se realizará mediante una prueba práctica a realizar en el laboratorio (peso 25%).



Para aprobar la asignatura es necesario obtener una calificación mínima de 5 sobre 10 en ambas pruebas. En el caso de no cumplir la nota mínima requerida en alguno de los mecanismos anteriores, se aplicará la fórmula de ponderación para el cálculo de la nota final en GAUR, con una calificación máxima de 4.5 sobre 10.

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Renuncia a las calificaciones previas



El alumnado podrá renunciar a la calificación de aprobado de la Parte 1 y de la Parte 2 obtenidas en la convocatoria ordinaria mediante la entrega del escrito de renuncia firmado a cualquiera de los miembros del equipo docente de la asignatura hasta diez días antes de la fecha oficial vinculada a la convocatoria extraordinaria.



En este caso, el alumnado deberá realizar en dicha fecha las dos pruebas señaladas. Para aprobar la asignatura es necesario obtener una calificación mínima de 5 sobre 10 en ambas pruebas. En el caso de no cumplir la nota mínima requerida en alguno de los mecanismos anteriores, se aplicará la fórmula de ponderación para el cálculo de la nota final en GAUR, con una calificación máxima de 4.5 sobre 10.

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Renuncia a la convocatoria extraordinaria



Para renunciar a la convocatoria extraordinaria bastará con no presentarse al examen en la fecha oficial vinculada a la convocatoria extraordinaria.

- Apuntes, presentaciones y recursos en el sitio de la asignatura en eGela.
- Colecciones de cuestiones y problemas en eGela.
- Materiales de prácticas de laboratorio.

Bibliografía básica

1. Oppenheim AV, Willsky AS. Signals and systems. Prentice Hall International, Inc. ISBN: 978-0138147570

2. Proakis JG, Manolakis DG. Introduction to Digital Signal Processing. Macmillan Publishing Company. ISBN 978-0023968105

3. Siebert WM. Circuits, Signals and Systems. Cambridge, MA; MIT Press, 1985. ISBN 978-02621192293.

4. Karu ZZ. Signals and Systems Made Ridiculously Simple. Huntsville, AL: ZiZi Press, 1995. ISBN 978-0964375215

Bibliografía de profundización

1. Bioelectrical signal Processing in cardiac and neurological applications. Elsevier Academic Press. ISBN 978-0124375529.
2. Semmlow JL. Biosignal and Biomedical image processing: Matlab-based applications. Marcel Dekker. ISBN 978-0824748036.