CODICE 107330 ANNO ACCADEMICO 2024/2025 CFU 9 cfu anno 2 INGEGNERIA BIOMEDICA 8713 (L-8) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-INF/03 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 2° Semestre MATERIALE DIDATTICO AULAWEB 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 in relazione a metodi e applicazioni che fanno uso di segnali, sia per il loro trattamento che per l'analisi. Inoltre sono fornite le basi per la comprensione e l'applicazione dei metodi statistici. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI L'insegnamento ha l'obiettivo di introdurre ai principi di base su segnali e sistemi lineari. Analisi spettrale di segnali continui; segnali discreti; campionamento e conversione analogico/digitale. Teoria dei fenomeni aleatori: probabilità, variabili aleatorie, processi aleatori. Tecniche PAM, PCM, modulazioni analogiche. Tecniche di trasmissione dei segnali su canali rumorosi. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Nel primo semestre il corso si prefigge di fornire agli studenti la teoria della elaborazione dei segnali continui e dei corrispondenti sistemi con particolare riferimento alla trasformata di Fourier, all'analisi in frequenza dei segnali anche periodici e dei sistemi Lineari Tempo Invarianti (LTI). Viene quindi introdotto il campionamento sia ideale che nelle sue versioni reali, la quantizzazione e la conversione dei segnali mediante la tecnica PCM. Si affronta poi il problema della trasmissione discreta mediante tecnica PAM e della multiplazione sia nel tempo che in frequenza. Nel secondo semestre viene presentata la teoria dei fenomeni aleatori, che si compone delle tre parti di probabilita`, variabili aleatorie e processi aleatori. Si affronta quindi il problema della trasmissione passabanda su canali rumorosi, descrivendo le modulazioni lineari, AM, DSB e SSB, ed angolari, FM e PM. Al termine dell'insegnamento lo studente dovra` - conoscere le basi teoriche dell'analisi ed elaborazione dei segnali continui; - conoscere e saper utilizzare la trasformata di Fourier continua; - saper trasformare la descrizione grafica di segnali periodici in formula analitica sia nel tempo che in frequenza; - conoscere sotto quali condizioni il campionamento sia ideale che reale permetta l'esatta ricostruzione del segnale; - saper calcolare i parametri che permettono la ricostruzione esatta dopo campionamento effettuato mediante funzioni periodiche; - conoscere e saper utilizzare per la risoluzione di problemi la descrizione dei sistemi LTI sia in termini di risposta all'impulso che di risposta in frequenza; - conoscere e saper utilizzare la teoria dei fenomeni aleatori; - conoscere e saper utilizzare la teoria delle trasmissioni analogiche passa-banda. PREREQUISITI Non sono richiesti prerequisiti. MODALITA' DIDATTICHE Lezioni frontali. Esercizi svolti in preparazione agli scritti. PROGRAMMA/CONTENUTO Prima parte del programma: Segnali e sistemi: sistemi LTI, la trasformata e la serie di Fourier, spettri di densita` di potenza e di energia, risposta all'impulso e in frequenza dei sistemi LTI, filtri. Campionamento e quantizzazione. Rappresentazione dei segnali. Segnali e sistemi a tempo discreto. Seconda parte del programma: Teoria della probabilità. Variabili aleatorie. Processi aleatori. Modulazioni analogiche. Rumore nelle modulazioni lineari e angolari. TESTI/BIBLIOGRAFIA Dispense e appunti dei docenti. Per consultazione: A. Bruce Carlson. Communication systems. McGraw–Hill, New York, 1986 Leon W. Couch. Fondamenti di telecomunicazioni. Apogeo, 2002 Keith Devlin. La lettera di Pascal. Rizzoli, 2008 S. Benedetto E. Biglieri. Teoria dei segnali determinati. Boringhieri, 1977 S. Benedetto E. Biglieri. Teoria delle probabilità e variabili casuali. Quaderni di Elettronica, Bollati Boringhieri, 1977 A. Papoulis. Signal Analysis. McGraw–Hill, 1977 A. Papoulis. Probability, Random Variables, and Stochastic Processes. McGraw–Hill, 1991 DOCENTI E COMMISSIONI SILVANA DELLEPIANE Ricevimento: Su appuntamento previo messaggio tramite posta elettronica. ALDO GRATTAROLA Ricevimento: Il ricevimento studenti è su appuntamento previa richiesta via email. Si garantiscono, se ci sono richieste, almeno due slot di un'ora ciascuna alla settimana. In caso di didattica a distanza o mista il ricevimento studenti può avvenire su piattaforma Microsoft Teams con richiesta anche mediante messaggi Teams. Commissione d'esame ALDO GRATTAROLA (Presidente) FEDERICA FERRARO SILVANA DELLEPIANE (Presidente Supplente) LEZIONI INIZIO LEZIONI https://corsi.unige.it/8713/p/studenti-orario Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME L'esame include, nell’ordine, una prova scritta e una prova orale facoltativa. La prova scritta può essere svolta in un'unica sessione di due ore sull’intero programma dell'insegnamento, oppure suddivisa in due prove scritte, ciascuna della durata di un’ora, relative rispettivamente alla prima e alla seconda parte del programma. La valutazione della prova scritta, o la media delle valutazioni delle due prove parziali, è espressa in trentesimi. L’eventuale prova orale deve essere svolta entro due anni dal conseguimento della valutazione della prova scritta. Sebbene, in linea di principio, l’esito finale dell’esame dipenda dalla prova orale e possa allontanarsi senza limiti dalla precedente valutazione della prova scritta, di norma, il voto finale è situato in un intervallo, ampio alcuni trentesimi, centrato sulla valutazione della prova scritta. MODALITA' DI ACCERTAMENTO L'esame scritto valutera` la capacita` di risolvere problemi relativi al programma svolto. Sono valutate la correttezza formale, la capacita` di eseguire calcoli, la capacita` di applicare le formule e i concetti spiegati a lezione, la chiarezza espositiva, l'ordine dell'elaborato e la calligrafia. L'esame orale valutera` la comprensione degli argomenti svolti a lezione. Sono valutate la correttezza formale, la comprensione dei concetti, la capacita` di ragionamento critico, la qualita` dell'esposizione, l'utilizzo di un lessico appropriato alla circostanza. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 14/01/2025 15:00 GENOVA Scritto 13/02/2025 15:00 GENOVA Scritto 06/06/2025 15:00 GENOVA Scritto L'esame si svolgerà in aula B1. Dalle 15:00 alle 16:00 si terrà la prova scritta relativa alla prima parte del programma (prof. Grattarola), mentre dalle 16:00 alle 17:00 si svolgerà quella sulla seconda parte (prof. Dellepiane). 14/07/2025 15:00 GENOVA Scritto 12/09/2025 15:00 GENOVA Scritto Agenda 2030 Istruzione di qualità