OBIETTIVI FORMATIVI

Signal Processing in Robotics provides the necessary background for the analysis of data typically used in robots, which is useful for many other subjects in the course. Different information types, as well as approaches, techniques, and algorithms, will be introduced.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine delle lezioni, lo studente dovrà essere in grado di progettare filtri, sia analogici sia digitali, a partire da specifiche assegnate, di simularli e (per le categorie di filtri fisicamente realizzati durante le lezioni in laboratorio) di realizzarli. A questo scopo, dovrà preliminarmente imparare le caratteristiche peculiari di ogni categoria di filtri e le tecniche di progetto. Durante le lezioni sono proposte diverse tipologie di filtri con diverse caratteristiche: a fronte di un problema specifico, lo studente dovrà decidere quali di questi filtri possono (o devono) essere utilizzati per risolverlo. Inoltre sono proposte applicazioni al progetto di filtri di nozioni apprese in altri corsi (in primis teoria dei segnali e controlli automatici). Questa capacità di risolvere problemi non banali ricorrendo agli strumenti concettuali imparati è uno degli elementi principali del bagaglio culturale scientifico di un ingegnere.

PREREQUISITI

Nozioni di base nei settori della teoria dei circuiti, dell'elettronica, della teoria dei segnali e dei controlli automatici

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni in aula (circa 30 ore) e attivita' di laboratorio guidata (circa 30 ore)

PROGRAMMA/CONTENUTO

Sintesi di immettenze RLC e LC

Generalità sulla sintesi di filtri (filtri doppiamente terminati, trasformaz. in frequenza, filtri ideali e filtri fisici, adattamento)

Filtri di Butterworth (tecniche di progetto, esercitazioni in lab HW)

Filtri di Chebyschev (tecniche di progetto, esercitazioni in lab HW)

Filtri ellittici (cenni alle tecniche di progetto, esercitazione in lab HW)

Filtri di Bessel (cenni)

Filtri digitali (FIR e IIR, tecniche di progetto, esercitazioni in Matlab e in laboratorio HW)

Filtri adattivi (tecniche di progetto, esercitazioni in Matlab)

Filtri RC attivi (tecniche di progetto, esercitazione in lab HW)

Filtri a condensatori commutati (tecniche di progetto, esercitazione in lab HW)

TESTI/BIBLIOGRAFIA

- Dispense fornite dal docente (testo di riferimento, gli altri testi vanno usati per consultazione)

- C. Bowik, "RF circuits design," Newnes, 1997.

- J.G. Proakis, D.G. Manolakis, "Digital signal processing: principles, algorithms, and applications," Prentice Hall, 1996.

- M.E. Van Valkenburg, "Analog Filter Design," Oxford University Press, 1995.

- A. Liberatore, S. Manetti, "La progettazione dei filtri elettronici," Edizione Medicea, 1985.

- L.B. Jackson, "Digital filters and signal processing," Kluwer Academic Publishers, 1996.