PRESENTAZIONE

Nel primo semestre il corso si prefigge di fornire agli studenti le basi della teoria dell'elaborazione dei segnali a tempo continuo e dei corrispondenti sistemi, con particolare riferimento alla trasformata di Fourier, all'analisi in frequenza dei segnali ed ai sistemi lineari e tempo-invarianti (LTI). Vengono quindi introdotti il campionamento, sia ideale sia nelle sue formulazioni reali, la quantizzazione e la conversione analogico/digitale basata sulla tecnica pulse code modulation (PCM). Si affrontano poi i problemi della trasmissione digitale in banda base, mediante la tecnica pulse amplitude modulation (PAM) a banda illimitata, e della multiplazione nel tempo ed in frequenza.

Nel secondo semestre viene presentata la teoria dei fenomeni aleatori, che si compone delle tre parti di probabilità, 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). Viene inoltre ripresa la modulazione PAM per analizzarne le prestazioni in presenza di rumore.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Rappresentazione ed elaborazione dell'informazione, analisi dei segnali nel tempo e in frequenza, sistemi lineari e tempo-invarianti, campionamento, conversione analogico-digitale (PCM), trasmissione digitale in banda base mediante PAM a banda illimitata. Probabilità, variabili e processi aleatori. Modulazioni analogiche e loro prestazioni (banda, potenza, fedeltà), effetti del rumore.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà:

- conoscere le basi teoriche dell'analisi e dell'elaborazione dei segnali a tempo continuo

- conoscere e sapere utilizzare la trasformata di Fourier a tempo continuo

- saper trasformare la descrizione grafica di segnali periodici ed aperiodici in formule analitiche sia nel tempo sia in frequenza

- conoscere e saper utilizzare per la risoluzione di problemi la descrizione dei sistemi LTI in termini sia di risposta all'impulso sia di risposta in frequenza

- conoscere sotto quali condizioni il campionamento, ideale o reale, permetta l'esatta ricostruzione del segnale

- conoscere e sapere utilizzare la teoria dei fenomeni aleatori

- conoscere e sapere utilizzare la teoria delle trasmissioni analogiche passa-banda

- conoscere e sapere utilizzare la teoria delle trasmissioni digitali in banda base a banda illimitata

- conoscere e sapere utilizzare la teoria della multiplazione nel tempo ed in frequenza

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali. Esercizi svolti in preparazione agli scritti

PROGRAMMA/CONTENUTO

Segnali e sistemi: trasformata e serie di Fourier, spettri di densità di potenza e di energia, sistemi LTI, filtri

Campionamento, quantizzazione, pulse code modulation (PCM)

Pulse amplitude modulation (PAM) a banda illimitata

Time division multiplexing (TDM), frequency division multiplexing (FDM)

Teoria della probabilità

Variabili aleatorie

Processi aleatori

Rumore e modulazioni

PAM con rumore

L’insegnamento contribuisce al raggiungimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030 n. 4 e 8.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Lucidi e dispense dei docenti, utilizzati in aula, disponibili sul sito del corso in AulaWeb.

A. B. Carlson, P. Crilly, Communication systems, McGraw-Hill, 2009 (5th edition).

Ulteriori testi per consultazione:

M. Vetterli, J. Kovacevic, V. K. Goyal, Foundations of signal processing, Cambridge University Press, 2014.

L. Calandrino, M. Chiani, Lezioni di comunicazioni elettriche, Pitagora, 2013.

G. Gelli, F. Verde, Segnali e sistemi, Liguori, 2014.

L. Lo Presti, F. Neri, L’analisi dei segnali, CLUT, 1992.

E. M. Stein, R. Shakarchi, Fourier analysis: an introduction, Princeton University Press, 2003.

G. B. Folland, Fourier analysis and its applications, AMS, 1992.

L. Grafakos, Classical Fourier analysis, Springer, 2008.

D. C. Champeney, A handbook of Fourier theorems, Cambridge University Press, 1987

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ALDO GRATTAROLA (Presidente)

SILVANA DELLEPIANE

SEBASTIANO SERPICO

ANDREA TRUCCO

SANDRO ZAPPATORE

GABRIELE MOSER (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/8719/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame si compone di una prova scritta e una prova orale. La prova scritta può essere affrontata anche mediante due compitini, relativi al programma svolto nel primo e nel secondo semestre. Le prove scritte consistono nella risoluzione di problemi.
I voti della prova scritta e della prova orale vengono entrambi presi in considerazione dai docenti per la determinazione del voto finale.

Gli studenti con DSA potranno usare modalità e strumenti di ausilio che saranno individuati caso per caso (ad esempio, maggiore tempo disponibile per l'esame) sulla base delle certificazioni fornite dallo studente ed in accordo col referente di Ingegneria nel Comitato per l'inclusione degli studenti con disabilità.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'esame scritto valuterà la capacità di risolvere problemi relativi al programma svolto. Sono valutate la correttezza formale, la capacità di eseguire calcoli, la capacità di applicare le formule ed i concetti spiegati a lezione, la chiarezza espositiva, l'ordine e la leggibilità dell'elaborato.

L'esame orale valuterà la comprensione degli argomenti svolti a lezione. Sono valutate la correttezza formale, la comprensione dei concetti, la capacità di ragionamento critico, la qualità dell'esposizione, l'utilizzo di un lessico appropriato alla circostanza.