0--SYLLABUS-AREA-PROCESAMIENTO-DIGITAL-DE-SENALES

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UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 
F AC UL T AD D E I N G E NI E R Í A 
SYLLABUS DE ÁREA 
Procesamiento Digital de Señales 
 
Facultad: Ingeniería Proyecto Curricular: Ingeniería Electrónica 
 
Área de Conocimiento: 
 
Procesamiento Digital de Señales 
 
Espacios Académicos del Área: 
 
1. Señales y sistemas 
(Procesamiento Digital de Señales I) 
2. Procesamiento Digital de Señales 
3. Procesamiento Digital de imágenes 
 
Clasificación de los Espacios 
Académicos del Área 
 
Obligatorio ( ) : 
 
Básico( ) 
Complementario ( ) 
 
 
Electivo ( X ) : 
 
Intrínsecas ( X ) 
Extrínsecas ( ) 
Número Total de Créditos del Área: 9 
El Área es: Común de la Facultad ( ) Específica del Proyecto Curricular ( X ) 
 
I. JUSTIFICACIÓN DEL AREA ACADÉMICA (El ¿por qué?) 
 
Actualmente, la interacción del mundo exterior a las personas con las necesidades de ellas 
mismas se realiza a través de escuchar (a través de cualquier medio de percepción) y de ac- 
tuar (a través de cualquier medio de acción) sobre este entorno. El desarrollo tecnológico ha 
permitido escuchar (a través de las señales de entrada) y modificar (a través de las señales de 
salida) ese entorno de diferentes maneras. El área de Procesamiento Digital de Señales 
plantea entonces la necesidad de modelar las señales de manera apropiada para que puedan 
ser analizadas y procesadas. Obviamente, los sistemas que transforman las señales también 
deben ser cubiertos dados los avances tecnológicos y las herramientas de implementación que 
ofrecen. 
 
Por otro lado, todas las áreas de estudio a nivel profesional requieren del análisis y la manipu- 
lación de señales propias de su entorno. La relación de los temas abordados en esta área per- 
mitirá tener conceptos y modelos apropiados de estas señales. La utilidad de los modelos de 
representación y de análisis de las señales y los sistemas se verá reflejada en áreas avanza- 
das como las comunicaciones, la automatización, la instrumentación y la bioingeniería, entre 
otras, dado que todas estas parten de la necesidad de estudiar, manejar y transformar señales 
o sus características. Junto con las señales van los sistemas que están encargados de estos 
procesos. Ciertamente, el área busca modelar tanto los elementos constitutivos como las pro- 
puestas desde la perspectiva de la ingeniería, con el formalismo que haga falta. 
 
El área plantea abordar herramientas de análisis y desarrollo útiles a nivel de ingeniería tales 
como: los conceptos básicos de señal, los modelos formales de representación tanto tempora-
les como espectrales, los cambios de dominio, las caracterizaciones en cada uno de los domi- 
 
nios, la generación de sistemas basados en esas caracterizaciones para las operaciones que 
se requieran, el estudio de las diversas técnicas de procesamiento discreto para la solución de 
problemas de la ingeniería, etc. Los espacios de representación permitirán conocer mejor las 
señales y los sistemas en cada una de las áreas mencionada arriba. 
 
El área pertenece al conjunto de asignaturas Básicas de Ingeniería. 
 
Conocimientos previos: Para poder realizar con éxito los cursos del área, es necesario que el 
estudiante tenga conocimientos en álgebra, cálculo diferencial e integral, ecuaciones de dife- 
rencias lineales ordinarias, álgebra lineal, variable compleja, sistemas dinámicos, probabilidad, 
procesos estocásticos, matemáticas avanzadas, programación, entre otros. 
 
II. PROGRAMACION DE CONTENIDO (El ¿qué enseñar?) 
Objetivo General del Área 
 
Estudiar analíticamente (matemáticamente) los diferentes modelos de representación de las 
señales tanto de tiempo continuo (en primera instancia) como de tiempo discreto (en general) 
junto con los sistemas que interactúan con estas señales para analizarlas, modificarlas, trans-
formarlas, caracterizarlas o extraerles información. 
 
En general, el área se ocupa del estudio conceptual de todos los elementos que procesan las 
señales, sea para caracterizarlas o transformarlas, y obtener de ellas los comportamientos pro-
pios para las aplicaciones a que están destinadas. 
Objetivos Específicos del Área 
 
Para el cumplimiento del objetivo general, el área se plantea globalmente los siguientes objeti- 
vos específicos: 
 
1. Estudiar, analizar, modelar las señales continuas y discretas tanto en el tiempo como en la 
frecuencia junto con los operadores que las transforman de un espacio a otro. 
 
2. Estudiar los sistemas que modifican las señales, particularmente aquellos que son lineales 
e invariantes en el tiempo. 
 
3. Definir y mostrar herramientas matemáticas que transforman las señales y los sistemas a 
otros dominios para su análisis y diseño. 
 
4. Estudiar las diferentes técnicas de diseño de los sistemas de tiempo discreto LTI conocidos 
como filtros digitales IIR y FIR. 
 
5. Estudiar las señales aleatorias y sus características, modelos MA, AR y ARMA. 
 
6. Conocer y aplicar tanto los fundamentos teóricos como los métodos prácticos de la predic- 
ción lineal. 
 
7. Entender los algoritmos LMS y RLS para el diseño de filtros adaptativos. 
 
8. Conocer y aplicar las diferentes técnicas de estimación espectral, tanto paramétricas como 
no paramétricas. 
 
9. Estudiar temas seleccionados de aplicación en el área del procesamiento digital de señales 
como procesamiento de señales de voz, imágenes, señales biométricas, algoritmos rápi-
dos, etc. 
 
Competencias de Formación 
 
Competencias de contexto. Reconocer el entorno tanto natural como social para aplicar 
apropiadamente sus conocimientos. Proteger el medio ambiente. Valorar el trabajo formal, 
analítico y productivo. Incentivar el trabajo interdisciplinario. 
 
Competencias básicas. Tener actitud analítica y crítica frente a los problemas y soluciones. 
Tener la capacidad de modelar formalmente problemas y procedimientos de solución. Com-
prender de textos referentes al área en otros idiomas. Tener una visión general de las señales 
digitales y de los procesos que competen a ellas. Tener capacidad comunicativa en el área. 
Formular propuestas innovadoras. 
 
Competencias laborales. Desarrollar una actitud de solución de problemas con nivel de inge- 
niería. Trabajar coherentemente con otras disciplinas. 
 
Programa Sintético del Área 
 
1. Análisis de señales y sistemas LTI de tiempo continuo y tiempo discreto. 
 
2. Representaciones (series y transformadas) de Fourier de señales y sistemas LTI. 
 
3. Muestreo e interpolación. 
 
4. Trasformadas de Laplace y Z y sus características y aplicaciones. 
 
5. Transformada discreta de Fourier e implementaciones. 
 
6. Análisis en frecuencia de señales y sistemas LTI discretos 
 
7. Implementación de sistemas discretos y diseño de filtros digitales. 
 
8. Señales aleatorias, modelos, espectro de potencia, modelos AR, MA y ARMA. 
 
9. Predicción lineal y filtros lineales óptimos. Filtros adaptativos. 
 
10. Estimación espectral de potencia. Métodos paramétricos y no-paramétricos. 
 
11. Definición y caracterización de señales bidimensionales (imágenes). 
 
12. Realzado de imágenes. Transformaciones bidimensionales. 
 
13. Segmentación, descripción y registro de imágenes. 
 
14. Compresión. Técnicas y estándares. 
 
III. ESTRATEGIAS (El ¿cómo?) 
 
Metodología Pedagógica y Didáctica 
 
Para obtener la formación en esta área, se recurre 
 a las clases magistrales (por parte del profesor) para el planteamiento y definición de 
cada uno de los temas principales de cada curso, 
 a las tareas o ejercicios en casa para incentivar la profundización en el tema y para el 
cubri- miento de subtemas no tocados en las clases magistrales, 
 a los pequeños proyectos para incentivar el autoaprendizaje y generar el espíritu 
investigati- vo. Adicionalmente se busca construir una metodología en el desarrollo de 
proyectos tanto 
Hora 
s 
Horas profe- 
sor/semana 
Horas 
Estudiante/semana 
Total Horas 
Estudiante/semestre 
 
Créditos 
TD TC TA (TD+ TC) (TD + TC +TA) X 16 semanas 
10 4 13 14 27 432 9 
 
académicos como de aplicación. 
 a clases magistrales o conferencias (por parte del estudiante) para incentivar la 
profundiza- ción en temas importantes y para desarrollar en él una metodología de 
presentaciones en publico (discurso, ayudas didácticas, organización). 
 
 
Total horas de trabajo académico del área 
 
 
 
 
 
Trabajo Presencial Directo (TD): trabajo de aula con plenaria de todos los estudiantes. 
Trabajo Mediado_Cooperativo (TC): Trabajo de tutoría del docente a pequeños grupos o de forma indi- 
vidual a los estudiantes. 
Trabajo Autónomo (TA): Trabajo del estudiante sin presencia del docente, que se puede realizar en dis- 
tintas instancias: en grupos de trabajo o en forma individual, en casa o en biblioteca, laboratorio, etc.) 
IV. RECURSOS (Con ¿qué?) 
Medios y Ayudas 
 Retroproyector de acetatos y/o video beam para presentaciones, 
 Computador portátil para sesiones ilustrativas, 
 Salas de computadores para sesiones dirigidas, 
 Programas de procesamiento digital de señales como MathCad, MatLab, Mathematica, 
LabView, u otros. 
 Libros guía y complementarios para consulta y estudio, 
 Acceso a Internet, 
 Aulas Virtuales para intercomunicación con los profesores, 
 Espacios de estudio. 
 
 
BIBLIOGRAFÍA 
Textos Guía 
 
1. Alan V. Oppenheim, Alan S. Willsky y S. Hamid Nawab, Señales y sistemas, Segunda 
Edición, Prentice-Hall Hispanoamericana, S.A., México, 1998. 
 
2. Ashok Ambardar, Procesamiento de señales analógicas y digitales, Segunda Edición, 
International Thomson Editores, S.A. de C.V., México, 2002. 
 
3. Douglas K. Lindner, Introducción a las señales y los sistemas, McGraw-Hill Interameri-
cana de Venezuela, S.A., Caracas, Venezuela, 2002. 
 
4. Jonh G. Proakis and Dimitris G. Manolakis, Digital Signal Processing: Principles, Algo-
rithms, And Applications, Fourth Edition, Prentice-Hall Inc., 2006. 
 
5. Manolakis, Ingle and Kogon, Statistical and Adaptive Signal Processing. 
 
 
 
6. Hayes, Statistical Signal Processing and Modeling. 
 
7. Anil K. Jain, Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 
USA, 1989, ISBN 0-13-332578-4. 
 
8. Jae S. Lim, Two-Dimensional Signal and Image Processing, Prentice-Hall, Inc., New
Jersey, USA, 1990, ISBN 0-13-934563-9. 
 
9. John C. Russ, The Image Processing Handbook, Fourth Edition, CRC Press LLC, Boca
Raton, Florida, USA, 2002, ISBN 0-8493-1142-X. 
 
10. Rafael C. Gonzalez and Richard E. Woods, Digital Image Processing, Second Edition, 
Prentice-Hall, Inc., New Jersey, USA, 2002. ISBN 0-130-94650-8. 
 
11. Rodrigo Javier Herrera García, Procesamiento Digital de Imágenes, Notas de Clase, 
Universidad Distrital, Bogotá, Colombia, 2007. 
 
12. William K. Pratt, Digital Image Processing, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., USA,
1991, ISBN 0-471-85766-1. 
 
Textos Complementarios 
 
1. José B. Mariño Acebal, Francesc Vallverdú Bayés, José A. Rodríguez Fonollosa y Asun
ción Moreno Bilbao, Tratamiento digital de la señal: Una introducción experimental
Segunda Edición, Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V., México, D.F., 1999. 
2. Samuel D. Stearns and Don R. Hush, Digital Signal Analysis, Second Edition, Prentice
Hall, Inc., New Jersey, U.S.A., 1990. 
3. James H. McClellan, Ronald W. Schafer and Mark A. Yoder, DSP First: A Multimedia Ap
proach, Prentice-Hall, Inc., New Jersey, USA, 1998. 
4. Peter M. Clarkson, Optimal and Adaptive Signal Processing, CRC Press, Inc., Boca Ra
ton , Florida, USA, 1993. 
5. Edward R. Dougherty and Jaakko T. Astola, Non Linear Filters for Image Processing,
The International Society for Optical Engineering and IEEE Press, USA, 1999. 
6. Steven W, Smith, The Scientist and Engineer’s Guide to Digital Signal Processing
Second Edition, California Technical Publishing, 1997. 
 
 
V. ORGANIZACIÓN / TIEMPOS (¿de qué forma?) 
 
Espacios, Tiempos, Agrupamientos 
 
Cómo están distribuidos los temas que cubre el área junto con los tiempos de dedicación se 
muestran en cada uno de los syllabus de las asignaturas que abarca esta área. Abajo se mues- 
tra la distribución de temas por curso. 
 
 
1 
 
Señales y sistemas LTI. Representaciones de Fourier. Muestreo y recons- 
trucción. Transformadas de Laplace y Z. 
 
 
1er Curso 
 
 
2 
 
Señales aleatorias. Predicción lineal. Filtros adaptativos. Estimación es- 
pectral de potencia. 
 
 
2º Curso 
 
 
 
3 
 
Imágenes y señales bidimensionales. Realzado de imágenes. Transfor- 
maciones bidimensionales. Segmentación, descripción y registro. Com- 
presión de imágenes. 
 
 
3er Curso 
VI. CRITERIOS DE EVALUACIÓN DEL AREA 
 Asimilación de conceptos fundamentales de cada uno de los temas 
 Capacidad de formulación de soluciones a los problemas 
 Capacidad analítica e interpretativa de los temas evaluados 
 Participación en los espacios académicos 
 Capacidad comunicativa de los temas evaluados 
 Metodología desarrollada en la solución de los problemas 
 
Firma del Coordinador del Área 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fecha de elaboración: