PRESENTAZIONE

L'insegnamento 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 insegnamenti in ambito telecomunicazioni, sia in relazione a metodi/ applicazioni che fanno uso di segnali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti i principi e le nozioni necessari per comprendere il funzionamento di un sistema di telecomunicazione ed essere in grado, in occasioni successive, di approfondirne lo studio. Risulta funzionale al raggiungimento di tale obiettivo l'introduzione dei concetti di segnale deterministico e aleatorio, di filtraggio e di analisi in frequenza.

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 frontali (spesso con il supporto di slide fornite preventivamente agli studenti) e svolgimento di esercizi in aula. A queste attività la frequenza è consigliata. Vengono inoltre proposte agli studenti esercitazioni di laboratorio, la cui frequenza è opzionale. 

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).

Obiettivi ONU
L'insegnamento contribuisce agli obiettivi ONU:

Istruzione di qualità - Assicurare un'istruzione di qualità, equa ed inclusiva, e promuovere opportunità di apprendimento permanente per tutti
Lavoro dignitoso e crescita economica - Incentivare una crescita economica duratura, inclusiva e sostenibile, un'occupazione piena e produttiva ed un lavoro dignitoso per tutti 

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)

SILVANA DELLEPIANE

LUCA MAGGIOLO

GABRIELE MOSER

MARTINA PASTORINO

ANDREA TRUCCO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/9273/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame includerà una prova scritta, sostituibile con verifiche intermedie di apprendimento opzionali, ed una prova orale. 

Agli studenti con disturbi specifici di apprendimento (DSA) sarà consentita l’adozione di specifiche modalità e supporti che saranno determinati caso per caso in accordo con il Delegato dei corsi di Ingegneria nella Commissione per l’inclusione di studenti con disabilità.

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