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Segnali Numerici
Digital Signals
Franco Chiaraluce

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Il Corso richiede la conoscenza dei concetti base di telecomunicazioni.

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
Approfondire le tematiche relative alla caratterizzazione dei segnali numerici e del loro utilizzo in un sistema di telecomunicazione.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Lo studente dovrà saper elaborare i segnali numerici nella prospettiva di ottimizzare le prestazioni dei sistema di comunicazione digitale. Così facendo, egli acquisirà una serie di abilità professionalizzanti, quali: 1. la capacità di sviluppare simulatori di sistemi di TLC in grado di replicare il comportamento di sistemi di trasmissione reali; 2. la capacità di definire opportuni schemi di modulazione e codifica in grado di soddisfare requisiti di qualità prefissati, ad esempio in termini di tasso di errore o di banda occupata. Lo studente dovrà dimostrare di saper applicare le conoscenze acquisite anche nell’ambito di un progetto software, basato su Matlab, da sviluppare durante il corso. La verifica dell’apprendimento avverrà tramite una prova orale.
COMPETENZE TRASVERSALI:
Il progetto software da sviluppare durante il corso verrà svolto in gruppi e contribuirà a migliorare le capacità di collaborazione, comunicazione e confronto tra gli studenti, nonché la capacità di trarre conclusioni condivise.

Programma
Contenuti (Lezioni frontali, 54 ore) - Sequenze binarie: generazione tramite LFSR e algoritmi caotici. - Ricevitore ottimo in presenza di rumore bianco e di limitazioni in banda dovute al canale (rivelazione hard). - Modulazioni a fase continua. - Tecniche di equalizzazione del canale multipath. - Algoritmo di Viterbi con decisione hard. - Approccio “pragmatico“ alla teoria dei codici a blocco e convoluzionali per la correzione degli errori. - Esempi di codici turbo e loro utilizzo negli standard TLC. - Tecniche a spettro espanso. - Cenni sistemi a banda ultra-larga. - Capacità di canale. - Introduzione alla crittografia. Esercitazioni in aula (18 ore) - Simulazione di un sistema 2-PSK.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
L’esame consiste in una prova orale. Se necessario, i quesiti la cui risposta richiede l'esecuzione di brevi calcoli, saranno svolti in forma scritta contestualmente alla prova orale. Allo studente si chiede di esporre i fondamenti teorici ed esempi di applicazione dei segnali numerici nell'ambito di un sistema di telecomunicazione. Deve inoltre dimostrare di saper applicare le conoscenze acquisite anche nell'ambito di un progetto software, avente per oggetto la simulazione delle prestazioni di uno schema di modulazione numerica, in presenza di rumore termico.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Lo studente deve dimostrare di possedere una complessiva conoscenza dei contenuti dell’insegnamento, esposti in maniera sufficientemente corretta con utilizzo di adeguata terminologia tecnica, ed una sufficiente capacità di formalizzazione, anche matematica, per le tematiche che la richiedono. La valutazione massima viene conseguita dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti dell'insegnamento, esposta con completa padronanza del linguaggio tecnico e formale.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
L'apprendimento è misurato dalla capacità dello studente di dimostrare di saper elaborare i segnali numerici, attraverso i metodi e gli strumenti forniti nell'ambito del corso, nella prospettiva di ottimizzare le prestazioni dei sistemi di comunicazione digitale.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
L’orale è articolato in due o tre quesiti, in funzione delle tematiche trattate nel corso del colloquio, ognuno dei quali è valutabile con un punteggio variabile fra 0 e 15 punti (nel caso di due domande) o fra 0 e 10 punti (nel caso di tre domande). La lode viene attribuita agli studenti che, avendo conseguito la valutazione massima, abbiano dimostrato la completa padronanza della materia.

Testi consigliati
1. Dispense a cura del docente, reperibili dalla piattaforma Moodle di Ateneo. 2. John G. Proakis, Masoud Salehi, “Communication Systems Engineering”, 2nd Edition, Prentice Hall, 2002.

Corsi di laurea

• Ingegneria Elettronica (Corso di Laurea Triennale (DM 270/04))