Obiettivi formativi
Conoscenza e comprensione.
L’obiettivo del corso è fornire allo studente la capacità di comprendere:
- i sistemi di comunicazione analogica e gli elementi per la loro selezione, il loro progetto e la loro analisi;
- i sistemi di comunicazione digitale in banda base e gli elementi per la loro selezione, il loro progetto e la loro analisi.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Le capacità di applicare le conoscenze e comprensione elencate risultano
essere in particolare:
- progettare e analizzare le prestazioni dei sistemi di comunicazione analogica;
- progettare e analizzare le prestazioni dei sistemi di comunicazione digitale.
Prerequisiti
Metodi probabilistici per ingegneria, Segnali e sistemi
Contenuti dell'insegnamento
Introduzione--Rappresentazione in banda base di segnali e processi in banda passante.
Modulazioni analogiche--Modulazione di ampiezza (AM): espressione del segnale modulato, determinazione dello spettro, della banda e della potenza media. Modulazioni DSB e SSB. Rivelazione dei segnali AM. Rivelazione in presenza di errori di frequenza e fase. Recupero della portante per modulazioni AM. Modulazione di frequenza (FM) e di fase (PM). Banda e potenza media trasmessa. Rivelazione dei segnali FM e PM. L'anello ad aggancio di fase (PLL). Multiplazione a divisione di frequenza (FDM).
Modulazioni numeriche--Trasmissione codificata ad impulsi (PCM), rumore di quantizzazione. Multiplazione a divisione di tempo (TDM). Trasmissioni numeriche in banda base, PAM numerica. Filtraggio adattato. Probabilita' di errore per trasmissioni binarie e M-arie. Trasmissione PAM su canale a banda limitata. Impulso di Nyquist. Interferenza intersimbolica. Diagrammi ad occhio. Equalizzazione. Trasmissioni numeriche in banda passante.
Programma esteso
Introduzione
- Rappresentazione in banda base di segnali e processi in banda passante. (6 ore)
Modulazioni analogiche
- Modulazione di ampiezza (AM): espressione del segnale modulato, determinazione dello spettro, della banda e della potenza media. Modulazioni DSB e SSB. Rivelazione dei segnali AM. Rivelazione in presenza di errori di frequenza e fase. Recupero della portante per modulazioni AM. (8 ore)
- Modulazione di frequenza (FM) e di fase (PM). Banda e potenza media trasmessa. Rivelazione dei segnali FM e PM. (8 ore)
- L'anello ad aggancio di fase (PLL). (2 ore)
- Multiplazione a divisione di frequenza (FDM). (2 ore)
Modulazioni numeriche
- Trasmissione codificata ad impulsi (PCM), rumore di quantizzazione. (3 ore)
- Multiplazione a divisione di tempo (TDM). (1 ora)
- Trasmissioni numeriche in banda base, PAM numerica. Filtraggio adattato. Probabilita' di errore per trasmissioni binarie e M-arie. Trasmissione PAM su canale a banda limitata. Impulso di Nyquist. Interferenza intersimbolica. Diagrammi ad occhio. (12 ore)
- Equalizzazione. (4 ore)
- Trasmissioni numeriche in banda passante. (4 ore)
Bibliografia
Bruce Carlson, Paul B. Crilly, and Janet C. Rutledge:''Communication systems'', 5th edition, McGraw Hill, 2010.
Metodi didattici
Lezioni frontali con esercitazioni svolte alla lavagna dal docente o al calcolatore attraverso l'utilizzo di Matlab (approssimativamente 70% lezioni, 30% esercitazioni). Le esercitazioni vertono su esercizi assegnati agli studenti con una settimana di anticipo. In questo modo gli studenti possono cimentarsi nello svolgimento e beneficiano maggiormente delle esercitazioni. Gli studenti hanno modo in aula di discutere il loro svolgimento con il docente.
Modalità verifica apprendimento
Esame scritto con 2 domande aperte ed orale. Il superamento dell'esame scritto è condizione necessaria per accedere all'esame orale. Il voto finale sarà la media dei voti di scritto e orale. L'esame scritto verte su esercizi di progetto e analisi, l'orale sugli argomenti teorici. Le prove in itinere vengono svolte solo se richieste dagli studenti all'inizio del corso.
Altre informazioni
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Obiettivo 9 - Industria, innovazione e infrastrutture
