Docente/i: Paolo Ettore Gamba  

Denominazione del corso: Teoria dei segnali e comunicazioni elettriche
Codice del corso: 062315
Corso di laurea: Ingegneria Biomedica, Ingegneria Informatica
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/03
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria Biomedica
L'insegnamento è affine per: Ingegneria Biomedica
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Conoscenza della rappresentazione in frequenza di un segnale deterministico. Conoscenza del concetto di rumore come processo stocastico. Conoscenza delle tecniche più semplici di trasmissione dell’informazione. Capacità di analizzare segnali deterministici e calcolarne proprietà fondamentali (spettro, banda, potenza/energia). Capacità di dimensionare semplici collegamenti per telecomunicazioni utilizzando alcune delle modulazioni introdotte (AM, FM e PCM).

Programma del corso

Analisi dei segnali deterministici nel dominio della frequenza
Serie di Fourier. Serie di Fourier in forma esponenziale. Risposta dei sistemi lineari e proprietà delle funzioni di trasferimento. Potenza ed energia dei segnali. Densità spettrale di potenza e di energia. La trasformata di Fourier. Il teorema di convoluzione. Il teorema di Parseval. Correlazione tra forme d'onda. Auto correlazione. Potenza e correlazione incrociata. Autocorrelazione delle funzioni periodiche. Significato ed importanza degli integrali di correlazione.

Cenni sulle variabili e i processi casuali
Concetto di probabilità; eventi indipendenti; variabili casuali. Distribuzione di probabilità cumulativa; densità di probabilità. Il rumore come processo stocastico. Processi stazionari, processi ergodici.

Sistemi di comunicazione a modulazione di ampiezza
Segnale in banda base e segnale portante. Traslazione in frequenza. Rivelazione del segnale in banda base. Modulazione di ampiezza (DSB, DSB-SC, SSB-SC). Spettro del segnale modulato in ampiezza. Modulatori. Ricezione e rivelazione del segnale modulato. I rivelatori. Multiplazione.

Sistemi di comunicazione a modulazione di frequenza
Frequenza a fase di un segnale sinusoidale. Il segnale FM. Spettro di un segnale FM con modulazione sinusoidale. Segnali FM a banda larga ed a banda stretta. Spettro del segnale modulato in frequenza. Banda di Carson.

Sistemi di comunicazione numerici
Campionamento dei segnali; quantizzazione; codifica binaria dei segnali; sistemi PCM e PAM. Modulazioni digitali: ASK, FSK, PSK. Segnali QAM e QPSK.

Prestazioni di sistemi di telecomunicazione
Rapporto segnale rumore. Prestazioni delle modulazioni AM e FM. Bit Error Rate. BER di modulazioni numeriche. Filtro adattato.

Prerequisiti

Conoscenze acquisite nei precedenti corsi di Analisi Matematica A, Analisi Matematica B, Teoria dei Circuiti.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 15
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

S. Haykin. An introduction to Analog and Digital Communications. John Wiley & Sons, 1989.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Verranno svolte due prove scritte in itinere, che verteranno rispettivamente sulla prima (punti 1 e 2) e sulla seconda parte (punti 2, 3 e 4) del Corso. Il superamento di entrambe le prove scritte equivarrà al superamento dell’esame. Coloro che non avranno superato una delle prove in itinere potranno sostenere una prova scritta integrativa, che verterà su gli argomenti della prova non superata. Chi non superasse la prova integrativa dovrà superare una prova scritta, che verterà su tutti gli argomenti trattati durante il Corso. Le prove scritte comprenderanno problemi e domande a risposta aperta.