PRESENTAZIONE

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni fondamentali per il progetto e la sintesi di filtri analogici e filtri digitali. Gli argomenti vengono proposti agli studenti affiancandoli ad attività di laboratorio (progettazione, realizzazione e collaudo di filtri analogici, progettazione e simulazione di filtri digitali) e di simulazione al calcolatore (con PSPICE per i filtri analogici e Matlab per quelli digitali).

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

The goal of the course is to provide the basic notions for the design of analog (both passive and active) and digital filters tailored for processing sensor measurements in robotic applications. The topics are proposed to students through both theoretical lessons and practical activities such as the simulation and the hardware realization of filters.

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.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MATTEO LODI (Presidente)

MARCO STORACE

STEFANO ROVETTA (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Regolare (si veda il calendario al sito https://www.politecnica.unige.it/index.php/didattica-e-studenti/orario-e-calendario-delle-lezioni)

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame orale, con 2 discussioni (a partire da altrettante domande, una a scelta del candidato e una posta dal docente) relative agli argomenti svolti a lezione e alle tecniche di progetto messe in pratica durante l'attivita' di laboratorio.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Tramite l'attivita' di laboratorio e all'esame

Calendario appelli