Obiettivi formativi
1) Conoscenza e comprensione
Il corso presenta gli elementi di base per l'analisi ed il progetto di schemi di controllo d'errore e per il loro impiego nei sistemi e nelle comunicazioni digitali.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Gli studenti acquisiscono la capacità di analizzare e progettare, tenendo anche conto di eventuali vincoli realizzativi:
- schemi di controllo d'errore
- sistemi di comunicazione digitale.
Prerequisiti
Consigliati: Teoria dei segnali, Sistemi di telecomunicazione, Trasmissione dell'informazione.
Contenuti dell'insegnamento
Codifica per il controllo d'errore. Richiesta automatica di ritrasmissione (ARQ). Correzione diretta degli errori (FEC). Codici a blocco. Codici convoluzionali.
Programma esteso
Schemi di rivelazione e correzione degli errori - Schemi di richiesta automatica di ritrasmissione (ARQ). Schemi di correzione diretta degli errori (FEC). Codici a ripetizione. Codici a controllo di parità. Guadagno e costo della codifica. Interlacciamento di bit. Vettori di codice e distanza di Hamming. Capacità di controllo degli errori di un dato codice. Tasso di codifica e ridondanza. Analisi delle prestazioni di sistemi FEC. Procedure di ritrasmissione ARQ. Analisi delle prestazioni di sistemi ARQ. Sistemi ARQ ibridi.
Codici a blocco - Codici lineari sistematici a blocco. Rappresentazione matriciale di un codice lineare a blocco. Codici di Hamming. Decodifica a sindrome a massima verosimiglianza. Esempio di decodifica di un codice di Hamming (7,4). Codici ciclici. Scorrimento ciclico e polinomi di codice. Polinomio generatore di un codice ciclico. Codici sistematici. Codifica e decodifica come resto di una divisione fra polinomi. Esempio di un codice di Hamming (7,4). Realizzazione circuitale di codificatori e decodificatori per codici ciclici. Cenni sui codici BCH e CRC. Cenni sui codici M-ari e di Reed e Solomon.
Codici convoluzionali - Diagrammi ad albero, a traliccio e di stato di un codice convoluzionale. Polinomi generatori. Distanza libera. Funzione di trasferimento e distribuzione dei pesi di un codice convoluzionale. Stima della probabilità d'errore. Guadagno di codifica. Decodifica di codici convoluzionali. Decodifica di Viterbi. Decodifica sequenziale. Decodifica basata su "decisioni continue" (soft-decision decoding). Esempi di codici convoluzionali e relative prestazioni.
Approfondimenti - Codici traforati (punctured). Codici concatenati. Codici convoluzionali in retroazione (ricorsivi). Cenni sui codici turbo.
Bibliografia
A. Bruce Carlson, Paul B. Crilly: Communication systems, 5th edition, McGraw Hill, 2010.
Metodi didattici
Il corso si articola in lezioni ed esercitazioni. L'attività in aula è completata dall'assegnazione di compiti a casa.
Modalità verifica apprendimento
Valutazione basata complessivamente su:
- livello di partecipazione (attiva e regolare) alle lezioni ed alle esercitazioni
- prova scritta parziale a fine modulo
- prova orale integrata con il primo modulo a fine corso, salvo esonero conseguibile con un buon livello di partecipazione (attiva e regolare).
Valutazione di recupero basata su esame scritto ed esame orale (sconsigliata).
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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