PRESENTAZIONE

Il corso ha lo scopo di fornire i principi di base dell'analisi spettrale di segnali continui e discreti e della loro trasformazione mediante sistemi lineari e non lineari, della teoria della probabilità, delle variabili aleatorie, dei processi aleatori e delle tecniche di trasmissione dei segnali su canali rumorosi.Tali argomenti sono fondamentali sia per la comprensione dei contenuti di altri corsi in ambito telecomunicazioni, sia in relazione a metodi/ applicazioni che fanno uso di segnali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

La prima parte del corso si incentra su: sistemi lineari tempo invarianti, risposta all'impulso e convoluzione, Trasformata di Fourier e filtri notevoli, energia, potenza e spettro di densità, campionamento ideale e reale, codifica digitale di segnali analogici (PCM), Trasmissione numerica in banda base (PAM), Multiplexing nel tempo (TDM) e in frequenza (FDM). La seconda parte del corso ha lo scopo di fornire i principi di base della teoria della probabilità, delle variabili aleatorie, dei processi aleatori e delle tecniche di trasmissione dei segnali su canali rumorosi, con particolare riguardo alle modulazioni analogiche.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Saper valutare le proprietà di un segnale (occupazione di banda, potenza, periodicità, ecc.); progettare una trasformazione analogico-digitale, un filtraggio, una modulazione; comprendere il funzionamento e lo schema a blocchi di sistemi per la trasmissione dei segnali su canali rumorosi, sia in banda base che passa-banda, analizzare il rumore e le sorgenti di segnali da un punto di vista statistico e spettrale, nonché le prestazioni di un semplice sistema di trasmissione.

PREREQUISITI

Conoscenza dei contenuti degli insegnamenti di matematica di base.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni in aula ed esercitazioni di laboratorio.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Sistemi (o filtri) lineari tempo invarianti. Risposta all'impulso e integrale di convoluzione. Trasformata di Fourier. Funzioni caratteristiche (o risposte in frequenza) dei sistemi lineari tempo-invarianti. Filtraggio: passa-basso, passa-banda e passa-alto. Energia e potenza dei segnali; relativi spettri di densità. Teorema del campionamento. Campionamento ideale e reale. Codificazione numerica dei segnali analogici tramite sistemi PCM (conversione A/D e D/A). Trasmissione numerica (PAM) in canali a banda illimitata ed in canali a banda stretta. Multiplexing di più segnali nel dominio della frequenza (FDM) e del tempo (TDM).

Teoria della probabilità; probabilità condizionata, eventi indipendenti, esperimenti congiunti, esperimenti indipendenti, prove ripetute, legge dei grandi numeri. Variabili aleatorie, funzioni di distribuzione e densità di probabilità, funzione di una variabile aleatoria, media, dispersione, momenti. Due variabili aleatorie, distribuzione e densità congiunte, covarianza e coefficiente di correlazione. La media campione e la varianza campione. Processi aleatori, processi stazionari, funzione di correlazione e spettro di densità di potenza, processi ergodici. Segnale telegrafico e binario casuale. Rumore bianco.

Metodi di trasmissione in banda passante per segnali continui: le modulazioni lineari (AM, DSB, SSB, VSB) ed angolari (FM, PM). Occupazione di banda. Schemi di principio di modulatori e demodulatori. Calcolo del rapporto S/N a destinazione nei sistemi di modulazione lineari ed angolari. Effetto soglia. FM con enfasi. Confronto delle varie tecniche (prestazioni / costi / usi).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Materiale didattico e testi di riferimento

• Trasparenze usate dai Docenti a lezione e rese disponibili su AulaWeb.
• A.B. Carlson, P. B. Crilly, J. C. Rutledge, Communication Systems, Mc Graw-Hill, 2001 (4th edition).
• A. Papoulis, S. U. Pillai, Probability, Random Variables and Stochastic Processes, McGraw-Hill, 2002 (4th edition).

Ulteriori testi per consultazione:

• R. Cusani, Teoria dei Segnali, Edizioni Ingegneria 2000, Roma, 1996.
• C. Prati, Segnali e sistemi per le telecomunicazioni, McGraw-Hill, Milano, 2003
• A. Papoulis, Fourier Integral and its Applications, Mc Graw-Hill, 1962.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

SEBASTIANO SERPICO (Presidente)

ANDREA TRUCCO (Presidente)

ANDREA DE GIORGI

SILVANA DELLEPIANE

GABRIELE MOSER

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Come da Calendario didattico

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Scritto e orale; verifiche intermedie di apprendimento opzionali.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'esame scritto valuterà la capacità di sintesi e di analisi di semplici sistemi di telecomunicazioni e di loro sottoparti. L'esame orale estende tale valutazione con la discussione e la motivazione delle scelte operate.

Calendario appelli