FONDAMENTI DI TELECOMUNICAZIONI

1 – Cenni di Teoria dell’informazione (0.5 CFU): Definizione di Informazione. Definizione di Entropia di Sorgente. Teorema fondamentale della codifica di sorgente. Canale Rumoroso. Codice a ripetizione. Capacità di canale. Teorema fondamentale della codifica di canale.

2 – Analisi in Frequenza dei Segnali a tempo continuo (1 CFU): Classificazione dei segnali. Trasformata di Fourier (criteri di esistenza, simmetria degli spettri, segnali pari e dispari). Proprietà e teoremi della trasformata di Fourier (linearità, dualità, ritardo, cambiamento di scala, modulazione, derivazione ed integrazione, prodotto e convoluzione). Trasformate di Fourier generalizzate.

3 – Sistemi monodimensionali a tempo continuo (1 CFU): Caratterizzazione ed analisi dei sistemi lineari stazionari. Risposta impulsiva e in frequenza. Sistemi in cascata e in parallelo. Filtri. Banda di un segnale e di un sistema. Densità spettrale di energia e di potenza. Funzione di autocorrelazione. Teorema di Wiener-Khintchine. Sistemi non lineari. Cenni sulle modulazioni.

4 – Conversione Analogico/Digitale (1 CFU): Campionamento (ideale, naturale, Interpolazione). Quantizzazione Uniforme e Non uniforme. Stima del rapporto segnale rumore di quantizzazione. Legge A/ Legge mu.

5 – La trasmissione numerica in banda base (1 CFU): La codifica di Linea e le proprietà dei codici di linea. Differential modulation. Sistemi M-ari, efficienza spettrale dei sistemi M-ari La sincronizzazione dei codici e il Diagramma ad occhio. Il fenomeno dell’ISI, I e II metodo di Nyquist, Roll-off cosin filter. Occupazione di banda dei sistemi di trasmissione in banda base.

6 – I sistemi di comunicazione digitali operanti in banda base ed in banda passante (1.5 CFU): Sistemi di comunicazione digitali in banda passante. Modulazione OOK, B-PSK, FSK. Segnalazione multilivello. Modulazione Q-PSK, QAM. Modulazione MSK. Il concetto di BER. Ricezione dei sistemi binari in banda base. L’interferenza del rumore, il ricevitore a filtro accordato. Procedura di ortogonalizzazione di Gram-Schmidt. Interpretazione geometrica dei segnali. Maximum Likelihood decoders. MAP rule. Union bound approximation. Ricezione di B-PSK. Ricezione di FSK. Ricezione di Q-PSK. Tecniche di modulazione M-arie. Ricezione di M-PSK, M-ary QAM, M-ary FSK. Confronti tra tecniche di modulazione M-arie. Efficienze spettrali di M-PSK e M-FSK.

7 – L’ambiente di programmazione Matlab (1 CFU): Generalità. Editing di variabili. Calcolo numerico. Calcolo algebrico. Grafici. Programmazione strutturata.

8 – Utilizzo di Matlab per l’analisi dei segnali e la simulazione dei sistemi di TLC (1 CFU): Elaborazione dei segnali. Analisi dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza. Analisi dei sistemi lineari. Filtraggio.

Ultimo aggiornamento: 20-09-2023

·     M. Luise, G.M. Vitetta, “Teoria dei Segnali”, McGraw-Hill, Milano, 1999.

·     K. Sam Shanmgam , Digital and Analog Communication Systems, JOHN WILEY, 1985.

·     S. HAYKIN, Communication Systems, 3/e, John Wiley and Sons.

·     Dispense del Corso.

Ultimo aggiornamento: 20-09-2023

Il Corso di Fondamenti di Telecomunicazioni si propone di fornire le nozioni di base per lo studio dei sistemi di comunicazione per il trasferimento dell’informazione prettamente operanti in modalità digitale. Un primo obiettivo formativo è la capacità di analisi di segnali determinati a tempo continuo, sia nel dominio del tempo che nel dominio della frequenza, e delle interazioni tra segnali e sistemi, con particolare attenzione ai sistemi lineari e stazionari. Un secondo obiettivo formativo consiste nella capacità di analizzare e comprendere le diverse fasi che caratterizzano il trasferimento dell’informazione in formato digitale dalla sorgente alla destinazione. Particolare attenzione sarà dedicata alla conversione Analogico Digitale, alla trasmissione dei segnali numerici in Banda Base, alle Modulazioni Digitali. Un terzo obiettivo formativo consiste nel fornire allo studente la capacità di utilizzare l’ambiente di programmazione Matlab per l’analisi dei segnali e la simulazione di sotto-sistemi di telecomunicazioni.

Capacità di applicare conoscenze: dopo il superamento dell’esame, lo studente possiede le conoscenze di base necessarie alla progettazione, alla caratterizzazione ed al dimensionamento degli attuali sistemi di comunicazione digitali. E’ in grado inoltre di effettuare analisi e simulazioni utilizzando l’ambiente di Programmazione Matlab.

Autonomia di giudizio: lo studente è inoltre in grado di dimensionare un collegamento, calcolare il tasso di errore del sistema, stabilire la massima distanza del collegamento, valutare la minima potenza di trasmissione per ottenere una certa qualità di servizio. Sa inoltre fare un utilizzo di base dell’ambiente di programmazione Matlab per l’analisi dei segnali e la simulazione di sotto-sistemi di telecomunicazioni.

Abilità comunicative: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base dei moderni sistemi di comunicazione digitale.

Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia possibili evoluzioni delle tecnologie presentate durante il corso e di applicare le metodologie di valutazione apprese a nuove tecnologie e di utilizzare strumenti differenti, basati sulla stessa metodologia, per la valutazione delle prestazioni.

Ultimo aggiornamento: 20-09-2023

Non ci sono prerequisiti

Ultimo aggiornamento: 20-09-2023

Lezione frontale

Ultimo aggiornamento: 20-09-2023

Gli esami di accertamento e di valutazione consistono in una prova orale eventualmente preceduta da prova scritta (test a selezione multipla).

Al fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello elementare. E’ attribuito un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente sia in grado di descrivere correttamente i componenti di un sistema di comunicazioni digitale e dimostri una conoscenza di base dell’ambiente di programmazione Matlab. E’ attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 quando lo studente sia in grado di effettuare correttamente il dimensionamento di parti di un sistema di telecomunicazioni digitali componenti, e sia inoltre in grado di condurre analisi e simulazioni in Matlab. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti può essere attribuita la lode.

Ultimo aggiornamento: 20-09-2023