Docente

prof.  Roberto RINALDO

Crediti

9 CFU

Obiettivi formativi specifici

Il corso fornisce gli strumenti di base relativi alla Teoria dei Segnali e alle Comunicazioni Elettriche. In particolare, verranno considerati i segnali a tempo continuo e discreto, l'analisi di Fourier, le trasformazioni dei segnali e il Teorema del Campionamento. Tali nozioni saranno utilizzate per l'analisi degli elementi fondamentali di un sistema di trasmissione e per la valutazione delle prestazioni, in presenza di rumore, dei sistemi di modulazione analogica (SSB, DSB, AM, FM) e numerica in banda base e banda passante (PAM, QAM, PSK). Il corso prevede esercitazioni Matlab relative al filtraggio numerico.

Competenze acquisite

- Analisi di Fourier per segnali analogici e a tempo discreto, anche periodici.
- Trasformazioni fra segnali (filtri e generiche trasformazioni lineari).
- Il Teorema del Campionamento per la digitalizzazione di segnali analogici.
- Modelli dei convertitori Analogico/Digitale e Digitale/Analogico.
- Vengono definite le caratteristiche dei sistemi di telecomunicazione sia analogica che numerica.
- Vengono acquisiti gli strumenti per l'analisi quantitativa dei sistemi di telecomunicazione.
- Vengono utilizzati programmi per la simulazione elementare di sistemi di telecomunicazione sia analogici che numerici.
- Valutare le prestazioni dei sistemi di trasmissione in termini di rapporto segnale/rumore e di probabilità di errore.
- Valutare gli effetti della quantizzazione.

Programma

Segnali a tempo continuo e discreto: domini dei segnali; segnali periodici; area, durata, energia di un segnale; convoluzione dei segnali; impulsi ideali  (8 ore).
Analisi di Fourier: studio nel dominio della frequenza; Trasformata di Fourier; Teorema di Parseval; risposta in frequenza di un filtro (12 ore).
Trasformazioni dei segnali: definizione di trasformazione; trasformazioni lineari; filtri come trasformazione lineare e tempo invariante; trasformazioni duali e analisi in frequenza (18 ore).
Teorema del campionamento: teorema del campionamento di Shannon; conversione numerica di un segnale analogico; convertitori ADC e DAC (6 ore).
Processi Aleatori: richiami di Teoria della Probabilità; processi aleatori; processi aleatori stazionari e ciclostazionari; correlazione e densità spettrale; analisi spettrale nei sistemi; processi aleatori gaussiani (8 ore).
Rumore: rumore nei sistemi di telecomunicazione; rumore termico, shot e flicker; analisi del rumore termico nelle reti elettriche; cifra di rumore di un doppio bipolo (8 ore).
Modulazione analogica: caratterizzazione del canale radio nello spazio libero; modulazioni lineari, DSB, SSB, VSB; sistemi a multiplazione di frequenza e utilizzo della banda radio; cenni alla modulazione di ampiezza e di frequenza (6 ore).
Quantizzazione: conversione analogico/numerica; quantizzazione uniforme evalutazione delle prestazioni del quantizzatore; sistemi a multiplazione di tempo (6 ore).
Mezzi trasmissivi: caratterizzazione dei mezzi trasmissivi; cavi, attenuazione in potenza e risposta in frequenza (6 ore).
Esercitazioni: esercizi sugli argomenti delle lezioni (12 ore).

Bibliografia

- appunti del docente
- G. Calvagno, G. Pierobon, R. Rinaldo, Comunicazioni Elettriche, Edizioni Libreria Progetto, Padova

Modalità d'esame

prova scritta e orale

Ulteriore materiale didattico o informazioni reperibili alla pagina