Educacion Maestria Dr. Vicente cursos Investigación

EE 4000: Signals and Systems


Dr. Luis M. Vicente

Departamento de Ingeniería Eléctrica, Computadoras y Ciencias de Computadoras
Universidad Politécnica de Puerto Rico


| Prontuario | Reglas | Objetivos | Contenido |Trimestres pasados |


Teoría del curso (MSWord) necesita actualización
Teoría Examen 1 | Teoría Examen 2| Teoría Examen 3

Trimestre Wi10
Notas de clase
(necesita journalviewer para abrirlos)

|p1c1 | p1c1ppt | p1c2 | p1c3 | p1c4 | p1c5 |
| p2c1 | p2c2 | p2c3 | p2c4 |
| p3c1 | p3c2 | p3c3 |p3c4 |p3c5 |p3c6 |

Videos de clase

| vp1c1 vpic1_2| vp1c2| vp1c3| vp1c4| vp1c5|
| vp2c1| vp2c2| vp2c3| vp2c4|
| vp3c11| vp3c12| vp3c2| vp3c3| vp3c4| vp3c5| vp3c6|

Examenes resueltos

|exam2|

Problemas típicos
 

 

Semana fecha
Temas, fechas de asignaciones y exámenes

S1: 16/18 nov

  • N/A

S2: 22/25 nov

  • Entrega prontuarios, reglas de clase, exámenes, asignaciones y proyectos.
  • Complex numbers.
  • Signal spectrum.
  • Singularity functions.
  • Time scaling, shifting

S3: 30/2 dic

  • Delta properties.
  • Energy and Power signals.
  • Power Spectral Density.
  • Properties of Systems
  • The convolution integral.
  • Mathematical and Graphical convolution

S4: 7/9 dic

  • Impulse response using Laplace.
  • Frequency response of LTI systems.
  • System stability.
  • System modeling and simulation.

S5: 14/16 dic

  • Trigonometric Fourier series.
  • Exponential Fourier series.
  • Symmetry properties.
  • Examen 1: Jueves

S6: 21/23 dic

  • Parseval Theorem.
  • Line Spectra
  • Fourier Transform.
  • FT Theorems.
  • Problems of FT.

S7: 11/13 ene

  • System Analysis with FT.
  • Frequency response with the FT.
  • Steady staste response with the FT.
  • Examen 2: Jueves

S8: 18/20 ene

  • Discrete signals and systems.
  • Analog to Digital conversion.
  • Reconstruction.
  • Discrete Systems Properties.
  • Discrete Convolution.

S9: 25/27 ene

  • Z-Transform.
  • Problems with Z-transform.
  • Frequency Response of a Discrete System.
  • More on Z-Transform.

S10: 1/3 feb

  • State Variable Techniques.
  • State Equations.
  • Frequency Domain Solution of the SE.

S11: 8/10 feb

  • Time Domain Solution of the SE.
  • SE for Electrical Systems.
  • SE of Transfer Functions.
  • Problems of State Variables.
    .
  • Examen 3: jueves 10 de febrero 4:30pm

S12:

  • Examenes finales


Profesor
  • Dr. Luis M. Vicente
  • Oficina: DSP Lab L 308B (dentro del laboratório de DSP)
  • Horas de oficina: 3:00 – 6:30 PM (Martes)
  • Teléfono: 787 622 8000 - ext: 340 Fax: 787 760 7815
  • Correo electrónico : lvicente
  • Internet: http://www.lmvicente.com
Prerequisitos EE 3020
Libro de Texto Signals and Systems: Continuous and Discrete, R.E. Ziemer, W.H. Tranter, D.R. Fannin; 4th Ed.: Prentice Hall, 1998a
Referencias bibliográficas

Signals and Systems, 2nd Ed.; Oppenheim, Willsky, Nawab; Prentice Hall, 1997

Signals and Systems, 1st Ed.;Haykin, Van Veen; John Wiley, 1999

Fundamentals of Signals and Systems: with MATLAB Examples, 2nd Ed.; Kamen, Heck, Prentice Hall, 2000

Formato de examen Libro cerrado. Debido al contenído esencial de este curso, deben memorizar todas las fórmulas y teoremas.
Reglas de evaluación
  • Examen 1: 25% (si cualquier examen puntua menos de 90% se perderá el derecho de obtener A en el curso)
  • Examen 2: 25%
  • Examen 3: 25%
  • Examenes cortos (control): 15% (se darán sin previo aviso )
  • Asistencia: 10% (se pierde con 3 o más ausencias injustificadas)
    Muestren cualquier trabajo extra que ustedes hagan. Aprenderán más y demostrarán al profesor su interes por el curso.
Reglas del curso
  • El estudiante es responsable de firmar la hoja de asistencia diariamente con su firma particular y legible.
  • Para recibir notificaciones por correo electrónico deberá enviarme un e-mail con una dirección que incluya su nombre y apellido (por ejemplo highlandersurfer@hotmail.com no será recomendable).
  • La ausencia injustificada de 3 clases o más será penalizada con un 10% de la nota final.
  • Habrá un examen semanal de control. La ausencia de alguno será penalizado con un 15% de la nota final.
  • El estudiante debe estudiar las notas de clase (disponibles en formato journal viewer).
  • El estudiante debe ver y estudiar los videos de clase (dos videos por semana).
  • El estudiante debe tener disciplina estricta o se retrasará en el curso.
  • Las fechas oficiales serán expuestas en el calendario del curso.
  • Los exámenes serán para hacer en clase. Sigan el código de honor. Copiar en el examen será penalizado severamente.
  • Debido al apretado calendario académico, no habrá repaso antes de los exámenes.
  • El estudiante es responsable de leer todos los anuncios expuestos.
  • Material nuevo será expuesto según el curso vaya avanzando. Por favor, visiten diariamente los anuncios en esta página y en BlackBoard.
  • Nuevas reglas serán añadidas según el curso progrese.
Objetivos (relacionados con los resultados del programa y critérios de IEEE)
  • Explicar el comportamiento dinámico de sistemas continuos y discretos usando diagramas de bloques (Explain the dynamical behavior of continuous and discrete-time linear systems using block diagrams). (a, k, 3)
  • Interpretar sistemas continuos y discretos usando el operador escalón unidad (Interpret continuous and discrete-time signals using the step function operator). (a, 3)
  • Calcular la respuesta a un sistema lineal invariante contínuo usando la integral de convolución (Calculate a continuous-time linear system response to a signal using the convolution integral). (a, k, 2, 3)
  • Describir una señal contínua y su energía usando analisis de Fourier (Describe a continuous-time signal and its energy content using the Fourier analysis). (a, k, 3, 5)
  • Calcular la respuesta a un sistema lineal discreto usando la suma de convolución (Calculate a discrete-time linear system response to a signal using the convolution summation). (a, k, 3)
  • Aplicar la transformada A para evaluar la respuesta de un sistema discreto a una señal (Apply the z-transform to evaluate the response of a discrete-time system to a signal). (a, k, 3, 5)
  • Calcular la respuesta de estados a un sistema contínuo y lineal usando algebra matricial (Calculate a continuous-time state-space linear system response to a signal using matrix algebra). (a, k, 3, 4)
  • Aplicar herramientas de software como Matlab para describir sistemas y señales contínuas y discretas (Apply software tools like MATLAB to describe continuous and discrete time signals and systems). (a, k, 3, 4, 5)

Contenido del curso
  • Modelos de señales continuas (Continuous-Time Signal Modeling).
  • Señales de energía y potencia (Energy and Power Signals).
  • Densidad espectral (Energy and Power Spectral Densities).
  • Herramientas de software para analisis de señales (Software Tools for Signal Analysis).
  • Conceptos para el modelaje de sistemas continuos (Continuous-Time System Modeling Concepts).
  • Evaluación de la integral de convolución (Evaluation of the Convolution Integral).
  • Estabilidad en sistemas lineales (Stability of Linear Systems).
  • Modelaje de sistemas y simulación con software (System Modeling and Simulation with Software Tools).
  • Representación trigonométricas de la serie de Fourier (Trigonometric Fourier Series Representation for Periodic Signals).
  • Serie de Fourier con exponenciales complejas (Complex Exponential Fourier Series).
  • Teorema de Parseval (Parseval?s Theorem).
  • Lineas espectrales (Line Spectra).
  • La transformada de Fourier (The Fourier Transform).
  • Densidad espectral de energía (Energy Spectral Density).
  • Analisis de sistemas con la transformada de Fourier (System Analysis with the Fourier Transform).
  • Aplicaciones: Modulación AM (Applications: AM Modulation).
  • Conversión analógica-digital (Analog-to-Digital Conversion).
  • Modelaje de sistemas discretos (Discrete-Time Signal Modeling).
  • Secuencias periódicas (Periodic Sequences).
  • Modelaje de filtros recursivos y no recursivos (Recursive (IIR) and Non-Recursive (FIR) Filter Modeling).
  • La convolución discreta (Convolution Summation).
  • Proyección del plano S al Z (Projection from the s-Domain to the z-Domain).
  • La transformada Z (The z-Transform).
  • Modelaje de sistemas discretos y respuesta (Discrete-Time System Modeling and Response).
  • Aplicaciones: deconvolución, filtraje inverso (Applications: Deconvolution, Inverse Filtering).
  • Conceptos de variables de estado (State Variable Concepts).
  • Forma de las variables de estado (Form of the State Equations).
  • Solución en el tiempo de las ecuaciones de estado (Time-Domain Solution of the State Equations).
  • Solución en la frecuencia de las ecuaciones de estado (Frequency-Domain Solution of the State Equations).
  • Como encontrar la matriz de transición de estados (Finding the State Transition Matrix).
  • Ecuaciones de estados de redes eléctricas (State Equations for Electrical Networks).
  • Aplicaciones: variables de estado para control de realimentación (Applications: State Variable Feedback Control).


 

Clases de Trimestres Pasados

Trimestre FA10
Notas de clase
(necesita journalviewer para abrirlos)
Videos de clase

|Video11|Video12|Video13|Video14|Video15|
|Video21|Video22|Video23|Video24|Video25|
|Video31|Video32|Video33|Video34|

Examenes resueltos


Problemas típicos
 

 

Trimestre S10
Notas de clase
(necesita journalviewer para abrirlos)
Videos de clase

Secc 22: |Video11|Video12|Video13|Video14|Video15|Video16|
|Video21|Video22|Video23|Video24| |Video25|
|Video31| Video32| Video33| Video34| Video35| Video36|

Examenes resueltos


Problemas típicos
Examenes de control resueltos
Secc 22: |c00|c01| c02| c03|c04|

 

Trimestre WI09
Notas de clase
(necesita journalviewer para abrirlos)
Videos de clase

Secc 09: Video1|Video2|Video3|Video4|Video5|Video6|Video9|Repaso1|Video10|Video11|Video12|Video13|Repaso2|Video16|Video17|Video18|Video19|

Secc 21: Video1|Video2|Video3|Video4|Video5|Video6|Video9|Repaso1|Video10|Video11|Video12|Video13|Repaso2|Video16|Video17|Video18|Video19|

Exámenes resueltos

Secc 09: Examen1 | Ex1resuelto | Examen2 | Ex2resuelto | Examen3 | Ex3resuelto

Secc 21: Examen1 | Ex1resuelto | Examen2 | Ex2resuelto | Examen3 | Ex3resuelto


Soluciones a exámenes de FA09


|Examen 2 notas sec 23 |
|Examen 2 video sec 23|

|Examen 3 sec 22|
|Examen 3 sec 23|



Examen 2 notas sec 22|
Exam 2 video sec 22
(no disponible)

Solución de examen del trimestre (SU04)
| Q3Summ04ee4000.doc |

TrimestreFA09
Notas de clase

Sec 22: Class1| Class 2 | Class 3Class 4Class 5Class 6Class 7 | Exam1 |
Class 9 | Class 10 | Class 11 | Class 12 | Class 13 | Class 14 | Class 15 | Exam 2 | Class 17 | Class 18 | Class 19 | Class 21 |

Section 23: Class1 | Class 2Class 3Class 4Class 5 | Class 6 | Class 7 | Exam1 |
Class 9 | Class 10 |
Class 11 | Class 12 | Class 13 | Class 14 | Class 15 | Exam 2 | Class 17 | Class 18 | Class 19 | Class 20 | Class 21 |

Videos de clase

Section 22: | Class 2 | Class 3Class 4Class 5Class 6Class 7 | Exam 1 |
Class 9 | Class10 |
Class11 | Class12 | Class13 | Class14 | Class15 | Exam 2 | Class 17 | Class 18 | Class 19 | Class 21 |

Section 23: | Class 2 | Class 3 | Class 4Class 5 Class 6Class 7 | Exam1 |
Class 9
| Class10 | Class11 | Class12 | Class13 | Class14 | Class15 |
Exam2 | Class17 | Class18 | Class19 | Class20 | Class21 |

Exámenes resueltos
Sec 22: Examen1:  Solución1 | Examen2: Solución2Examen3: Solución3 Solución3jnt
Sec 23: Examen1:  Solución1 | Examen2: Solución2Examen3: Solución3 Solución3jnt

Proyectos de años anteriores

 Projecto Wi2003

  Projecto Su2003

Exámenes de años anteriores

Spring 2003 Q1

Spring 2003 Q2 Spring 2003 Q3

Summer 2003 Q1

Summer 2003 Q2 Summer 2003 Q3

Fall 2003 Q1

Fall 2003 Q2 Fall 2003 Q3

Winter 2003 Q1

Winter 2003 Q2 Winter 2003 Q3

Spring 2004 S22 Q1

Spring 2004 S21 Q1

Spring 2004 S22 Q2

Spring 2004 S21 Q2

Spring 2004 S21 Q3
Summer 2004 S21 Q1 Summer 2004 S21 Q2 Summer 2004 S21 Q2

Ejemplos con Matlab

FICHEROS AVANZADOS

Z transform and zero pole plot.

This example uses gzplot.fig gui file to draw a zero-pole plot of any function the user enters. 

It is very instructive to see the surface of the Z function with respect the unit circle. (uses mzplott.m to do the calculations)

gzplot.m m file of gzplot.fig

Differential Equations using Kutta method.

This example uses gmykuta.fig gui file to the state drawing of any function the user enters. 

It is very instructive to see the variation of the state variable vs time, and vs the derivative. (uses mykuta.m to do the calculations)

gmykuta.m m file of gmykuta.fig

FICHEROS SIMPLES

Unit step, delta, ramp and rect examples: save all file in your matlab current directory and execute mexample. Later you can edit mexample.m and modify it to verify your assignments.

mexample.m | fstep.m | fdelta.m | framp.m | frect.m

  Example of a convolution of two rect

mconvrect.m | fstep.m | fdelta.m | framp.m | frect.m

 Example of a convolution of a rect and a RC low pass filter 

mconvexp.m | fstep.m | fdelta.m | framp.m | frect.m

Example building signals with steps and ramps 

msenalesconrampa.m | msenalesconstep.m | fstep.m | framp.m | frect.m

Example of multiplication with delta and convolution with delta 

mmultwithdelta.m | mconvwithdelta.m | fstep.m | framp.m | frect.m

Asignaciones años anteriores

Fa04P1 |Fa04P2 

Su04

Su03

Luis M Vicente López
Profesor Asociado
Departamento de Ingeniería Eléctrica, Computadoras y Ciencias de Computadoras
Universidad Politécnica de Puerto Rico
Avenida Ponce de León 377
Hato Rey, 00919, Puerto Rico

Officina: L 308B (DSP Lab)
Tel:787 662 8000

Fax: 787 760 7815

lvicente

Inicio Dr. Vicente cursos

© Luis M Vicente.