Power line interference filtering on surface electromyography based on the stationary wavelet packet transform

Power line interference is one of the main problems in surface electromyogram signals (EMG) analysis. In this work, a new method based on the stationary wavelet packet transform is proposed to estimate and remove this kind of noise from EMG data records. The performance has been quantitatively evaluated with synthetic noisy signals, obtaining good results independently from the signal to noise ratio (SNR). For the analyzed cases, the obtained results show that the correlation coefficient is around 0.99, the energy respecting to the pure EMG signal is 98–104%, the SNR is between 16.64 and 20.40 dB and the mean absolute error (MAE) is in the range of −69.02 and −65.31 dB. It has been also applied on 18 real EMG signals, evaluating the percentage of energy respecting to the noisy signals. The proposed method adjusts the reduction level to the amplitude of each harmonic present in the analyzed noisy signals (synthetic and real), reducing the harmonics with no alteration of the desired signal.

Estimation Models for Nonuniformly Sampled Signals–Application to Multiple Delay Estimation

This letter presents a method to model propagation channels for estimation, in which the sampling scheme can be arbitrary. Additionally, the method yields accurate models, with a size that converges to the channel duration, measured in Nyquist periods. It can be viewed as an improvement on the usual discretization based on regular sampling at the Nyquist rate. The method is introduced in the context of multiple delay estimation using the MUSIC estimator, and is assessed through a numerical example.

SeismicWaveTool: Continuous and discrete wavelet analysis and filtering for multichannel seismic data

A MATLAB-based computer code has been developed for the simultaneous wavelet analysis and filtering of multichannel seismic data. The considered time–frequency transforms include the continuous wavelet transform, the discrete wavelet transform and the discrete wavelet packet transform. The developed approaches provide a fast and precise time–frequency examination of the seismograms at different frequency bands. Moreover, filtering methods for noise, transients or even baseline removal, are implemented. The primary motivation is to support seismologists with a user-friendly and fast program for the wavelet analysis, providing practical and understandable results.

Desarrollo de aplicaciones para el estudio de sistemas acústicos con la herramienta MATLAB©

Con el objetivo de facilitar el aprendizaje del alumnado en el área de ingeniería acústica, se vienen desarrollando diferentes aplicaciones para el estudio de sistemas acústicos con la herramienta MATLAB© que se utilizan con relativo éxito. Dichos sistemas se pueden agrupar en diferentes ámbitos presentes en los planes de estudio de diferentes titulaciones: diseño de sistemas radiantes en baja frecuencia, materiales acústicos, transductores ultrasónicos…. En este trabajo se muestra el proceso llevado a cabo para implementar alguna de estas herramientas. Además, se describe el procedimiento que se sigue a la hora de presentarlas al alumnado con el objetivo de que el proceso de aprendizaje sea eficaz y se proponen algunas actividades basadas en la utilización de las citadas herramientas. Aunque las aplicaciones objeto de este trabajo se han concebido especialmente para su utilización en las clases de prácticas pueden ser utilizadas con provecho en actividades no presenciales propuestas por el profesorado.

Estudi de l’abandonament en el primer curs de la titulació de telecomunicacions

Dins de la tasca de coordinació del primer curs del grau de telecomunicacions s'ha observat un grau molt elevat d'abandonament de la titulació. Aquest fet condiciona la tasca i metodologia docent. Amb la intenció d'incrementar la qualitat del nou grau i augmentar les taxes de eficàcia, hem buscat els motius que originen aquest alt grau d’abandonament dins la titulació i hem ideat possibles solucions que posen remei o pal·lien en certa mesura aquest problema. Per això es presenten estratègies i mecanismes per augmentar la qualitat de la docència, es comparen els resultats dels darrers cursos i s’analitzen els resultats de les estratègies posades en marxa. La tasca ha estat desenvolupada pels coordinadors de cada assignatura que conjuntament han analitzat com es va produir l'abandó durant l'avaluació continuada.

Metodología docente para la incorporación de laboratorios virtuales en el plan de estudios del master universitario en automática y robótica

En este artículo se describe la metodología empleada para el desarrollo y coordinación de las asignaturas obligatorias del Máster Universitario en Automática y Robótica de la Universidad de Alicante. Se ha trabajado en adecuar las guías docentes a la metodología mediante el trabajo colaborativo de los distintos profesores coordinadores de las asignaturas con el objetivo de garantizar que todos los conceptos necesarios sean cubiertos y complementados entre las asignaturas, apoyándose en mapas conceptuales. Otro aspecto en el que se ha hecho un especial énfasis en la metodología propuesta ha sido introducir como parte de las actividades teóricas y/o prácticas el uso de laboratorios virtuales remotos. Los laboratorios virtuales sirven de apoyo a la teoría para mostrar simulaciones y resultados prácticos mediante la interacción con equipamiento real. Además, muchas de estas herramientas admiten que el alumnado pueda trabajar a distancia desde sus casas, lo que redunda en la posibilidad de autoaprendizaje e incluso la realización de prácticas a distancia.

ABPgame+ o cómo hacer del último curso de ingeniería una primera experiencia profesional

Algunos de los aspectos clave en el desarrollo profesional de un ingeniero son su capacidad para trabajar en equipo, para integrar diferentes puntos de vista y para desarrollar grandes proyectos con un alto nivel de incertidumbre. Los planes de estudio de las titulaciones que preparan a estos futuros ingenieros no pueden permanecer ajenos a estas necesidades y deben plantear situaciones lo más cercanas posible a la realidad que se encontrarán nuestros egresados en su vida laboral. Estas razones, nos han llevado a plantear una experiencia innovadora en una titulación de nueva implantación como es el Grado en Ingeniería Multimedia. Hemos elegido, para ello, la metodología del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), aplicada al itinerario de Creación y Entretenimiento Digital en cuarto curso, donde los estudiantes, agrupados en equipos, desarrollan un único gran proyecto durante el año, que es un videojuego. Queremos destacar dos consecuencias de esta experiencia: primero, el papel fundamental de la asignatura Proyectos Multimedia, sirviendo de apoyo al resto de asignaturas al llevar el peso de la gestión de los equipos y del seguimiento del proyecto. Y después, que los estudiantes pueden obtener un producto terminado al final del curso que les permita inaugurar su portafolio profesional.

El proceso enseñanza-aprendizaje de la física para la ingeniería/arquitectura

Cuando finalice el curso 2013-14 se producirá la salida de la primera promoción de graduados en la Escuela Politécnica Superior (EPS). Teniendo en cuenta que antes de que transcurran seis años se debe renovar la acreditación de los títulos oficiales de Grado, consideramos adecuado efectuar un análisis crítico del proceso de enseñanza-aprendizaje. En este trabajo presentamos los resultados del seguimiento realizado en el contexto educativo de los fundamentos físicos en los títulos de grado de la EPS. Estos resultados muestran la necesidad de abordar los cambios necesarios para corregir las deficiencias detectadas y mejorar la calidad del aprendizaje. Conviene recordar que el cambio que se pretendía realizar en la enseñanza universitaria era para centrarse en el aprendizaje del alumnado. Además incluimos un estudio de la evolución del aprendizaje de la física analizando las calificaciones de acceso en física y matemáticas y comparándolas con las obtenidas en los fundamentos físicos de los diferentes grados impartidos en la EPS. También presentaremos buena parte de las actividades realizadas para facilitar el aprendizaje continuo de nuestro alumnado mediante el uso de nuevas herramientas informáticas, como blogs, OpenCourseWare, materiales audiovisuales (pUAs), etc.

Docencia virtual y autoaprendizaje mediante un laboratorio virtual remoto de un sistema de bombeo en el Máster Universitario en Automática y Robótica

En este artículo se describe un laboratorio remoto empleado en el aprendizaje práctico de la asignatura "Sistemas de Control Automático", que se imparte en el Máster Universitario en Automática y Robótica de la Universidad de Alicante. La aplicación desarrollada permite a los estudiantes practicar a distancia diferentes conceptos teóricos utilizando un modelo hardware de un proceso industrial real consistente en un sistema de bombeo. En el artículo se describe las características más importantes de este laboratorio remoto, destacando su capacidad para realizar la evaluación automática del estudiante. La aplicación propone un conjunto de experiencias prácticas que los alumnos deben resolver haciendo uso del laboratorio remoto. Además, la aplicación ofrece una retroalimentación que guía al estudiante en los conceptos para mejorar en su aprendizaje. Esta información puede ser utilizada por los estudiantes para llevar a cabo un auto-aprendizaje. El documento concluye con un estudio que describe el impacto educativo acerca del uso de esta herramienta en el aprendizaje de los estudiantes.

Diseño de materiales y actividades interactivas para el autoaprendizaje de la física

Numerosos estudios han puesto de manifiesto la dificultad del aprendizaje de la física tanto en la educación secundaria y bachillerato como en la educación universitaria. El espacio Europeo de Educación Superior (EEES) pone énfasis en el aprendizaje del alumnado y modifica el rol del profesorado como tutor de su aprendizaje, potenciando la adquisición de los conocimientos mediante metodologías activas. Nosotros nos centraremos en desarrollar competencias transversales y favorecer un aprendizaje interactivo y global. Por ejemplo, se potenciará la búsqueda de información relacionada con un tema, se provocará la reacción o participación del alumnado sobre aspectos de aplicación de los fundamentos físicos en la edificación y en la ingeniería, se comprobará mediante la autoevaluación la adquisición de los objetivos, se favorecerá el aprendizaje atemporal, etc. También proporcionará el trabajo de algunas capacidades como la planificación de las tareas, la comunicación y exposición de ideas sobre aspectos académicos o profesionales, la generación de nuevas ideas o la construcción de conocimiento a partir de sus aportaciones. Finalmente se recogerán los comentarios y sugerencias del alumnado para adaptar los materiales diseñados a sus necesidades.

EnvironmentalWaveletTool: Continuous and discrete wavelet analysis and filtering for environmental time series

A MATLAB-based computer code has been developed for the simultaneous wavelet analysis and filtering of several environmental time series, particularly focused on the analyses of cave monitoring data. The continuous wavelet transform, the discrete wavelet transform and the discrete wavelet packet transform have been implemented to provide a fast and precise time–period examination of the time series at different period bands. Moreover, statistic methods to examine the relation between two signals have been included. Finally, the entropy of curves and splines based methods have also been developed for segmenting and modeling the analyzed time series. All these methods together provide a user-friendly and fast program for the environmental signal analysis, with useful, practical and understandable results.

Shear wave velocity estimation in the metropolitan area of Málaga (S Spain)

We carry out a seismic noise study based on array measurements at three sites in the Málaga basin, South Spain, for the further estimation of shear wave velocity profiles. For this purpose, we use both the H/V method and the f–k technique in order to characterize the different materials present in the zone, i.e., Quaternary sediments and Pliocene sedimentary rocks above the bedrock. The H/V analysis shows frequency peaks going from 1 Hz, in areas close to the border of the basin, to 0.3 Hz in places located toward the center of the formation. The f–k analysis allows obtaining the dispersion curves associated with each site and subsequently, estimating the Vs profiles by inversion of the respective group velocities. In this way, the basin basement can be characterized by S-wave velocities greater than 2000 m/s. Regarding the basin fill, it is divided into three layers defined by different wave velocity intervals. The shallowest one is featured by velocities ranging from 150 to 400 m/s and comprises the Quaternary sediments, while velocities going from 550–700 to1200–1600 m/s characterize the two underlying layers composed by Pliocene sediments. Finally, the information provided by the three Vs profiles is integrated in a 2D cross-section of the basin to have a spatial view of its sedimentary structure. The results obtained here, in addition to providing useful information about the infill of the basin near the metropolitan area of Málaga, will be very helpful for future seismic zonation studies in the region.

A Simple RVoG Test for PolInSAR Data

In this paper, we present a simple algorithm for assessing the validity of the RVoG model for PolInSAR-based inversion techniques. This approach makes use of two important features characterizing a homogeneous random volume over a ground surface, i.e., the independence on polarization states of wave propagation through the volume and the structure of the polarimetric interferometric coherency matrix. These two features have led to two different methods proposed in the literature for retrieving the topographic phase within natural covers, i.e., the well-known line fitting procedure and the observation of the (1, 2) element of the polarimetric interferometric coherency matrix. We show that differences between outputs from both approaches can be interpreted in terms of the PolInSAR modeling based on the Freeman-Durden concept, and this leads to the definition of a RVoG/non-RVoG test. The algorithm is tested with both indoor and airborne data over agricultural and tropical forest areas.

Estimation of Key Dates and Stages in Rice Crops Using Dual-Polarization SAR Time Series and a Particle Filtering Approach

Information of crop phenology is essential for evaluating crop productivity. In a previous work, we determined phenological stages with remote sensing data using a dynamic system framework and an extended Kalman filter (EKF) approach. In this paper, we demonstrate that the particle filter is a more reliable method to infer any phenological stage compared to the EKF. The improvements achieved with this approach are discussed. In addition, this methodology enables the estimation of key cultivation dates, thus providing a practical product for many applications. The dates of some important stages, as the sowing date and the day when the crop reaches the panicle initiation stage, have been chosen to show the potential of this technique.

FFT Interpolation From Nonuniform Samples Lying in a Regular Grid

This paper presents a method to interpolate a periodic band-limited signal from its samples lying at nonuniform positions in a regular grid, which is based on the FFT and has the same complexity order as this last algorithm. This kind of interpolation is usually termed “the missing samples problem” in the literature, and there exists a wide variety of iterative and direct methods for its solution. The one presented in this paper is a direct method that exploits the properties of the so-called erasure polynomial and provides a significant improvement on the most efficient method in the literature, which seems to be the burst error recovery (BER) technique of Marvasti’s The paper includes numerical assessments of the method’s stability and complexity.