CdSINGEGNERIA INFORMATICA
Codice075II
CFU9
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano
Il corso fornisce agli studenti le conoscenze di base relative al trattamento dei segnali deterministici, sia tempo-continui sia tempo-discreti, con particolare riguardo al filtraggio attraverso sistemi lineari e tempo invarianti, nonchè alla rappresentazione dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza (analisi di Fourier). Il corso fornisce inoltre agli studenti le conoscenze di base della teoria della probabilita e dei processi stocastici. Verranno inoltre introdotte le conoscenze di base dei sistemi di comunicazioni digitali, e della teoria dei codici.
The course provides students with basic knowledge on the treatment of deterministic discrete/continuous-time signals, with emphasis on the filtering process through linear and time invariant systems, as well as to the representation of signals in the time and frequency domain (Fourier analysis). The course also provides students with the fundamental knowledge of probability theory and stochastic processes. In addition, it introduces the basic concepts of digital communication systems and coding theory.
La verifica delle conoscenze sarà effettuata proponendo agli studenti di risolvere problemi in classe con la supervisione del docente. Inoltre, all'inizio di ogni lezione il docente farà un breve riepilogo dei concetti fondamentali visti nella lezione precedente coinvolgendo gli studenti con delle domande al riguardo.
Knowledge assessment will be carried out through problems that students will be asked to solve in classroom in front of the teacher. In addition, at the beginning of each lesson the teacher will provide a brief summary of the topics covered in the previous lesson, asking questions to the students.
Al termine del corso, lo studente avrà siluppato le seguenti capacità:
1) Modellizzazione di sistemi tipici dell'Ingegneria dell'Informazione;
2) Analisi e rappresentazione di un segnale deterministico sia nel dominio del tempo che della frequenza;
3) Elaborazione di segnali tempo-continui e tempo-discreti mediante specificati sistemi, con particolare riguardo ai sistemi lineari e tempo invarianti;
4) Uso di concetti fondamentali nell'Ingegneria dell'Informazione, quali larghezza di banda, filtraggio di segnali, campionamento di segnali tempo continui.
5) Teoria della probabilità, e dei processi stocastici.
At the end of the course, the student will acquire the following skills:
1) Modeling of typical systems encountered in the Information Engineering;
2) Analysis and representation of a deterministic signal both in the time and in the frequency domains;
3) Processing of continuous/discrete time signals through specific systems, with emphasis to linear and time-invariant systems;
4) Use of fundamental concepts in Information Engineering, such as bandwidth, filtering of signals, sampling of continuous time signals.
5) Probability theory and stochastic processes.
5) Probability theory, and stochastic processes
Le capacità acquisite dallo studente saranno verificate mediante esercizi/domande che il docente con regolarità assegnerà agli studenti per giudicare il loro livello di preparazione e sensibilizzarli a seguire il corso in maniera attiva.
Skills acquired by the students will be verified through exercises/questions that will be regularly assigned by the teacher, in order to allow students to evaluate their level of preparation and giving them the capability of attending the course in an active way.
Gli studenti potranno acquisire e sviluppare rigore metodologico e scientifico, insieme alla capacità di analizzare criticamente le soluzioni dei problemi mettendo in evidenza i pro e i contro dei procedimenti adottati.
Students will acquire and develop methodological and scientific rigour, and will be able to analyze critically exercise solutions highlighting pros and cons of the adopted procedures.
La verifica dei comportamenti degli studenti avverrà in aula durante le lezioni frontali, attraverso domande a loro rivolte su temi specifici trattati durante le lezioni precedenti.
The assessment of the change in attitude of the students will take place in the classroom during lectures, through questions on specific topics discussed in the previous lessons.
È richiesta una buona conoscenza dei principi di base dell'analisi matematica, con particolare riguardo al calcolo di derivate e di integrali.
Good knowledge of the basic principles of mathematical analysis is required. In particular, students must be familiar with differential and integral calculus.
Delivery: face to face
Learning activities:
- attending lectures
Attendance: Advised
Teaching methods:
- Lectures
SEGNALI: Definizione e tipologie dei segnali.
ANALISI DI FOURIER: Trasformata Serie e Trasformata continua di Fourier. Teoremi sulla Trasformata di Fourier. Trasformata Continua di Fourier Generalizzata.
SISTEMI: Definizione di sistema e caratteristiche. Sistemi lineari. Risposta impulsive e risposta in frequenza. Filtri lineari.
SEGNALI CAMPIONATI: Trasformata di Fourier di una sequenza. Condizione di Nyquist. Teorema del Campionamento.
SEGNALI ALEATORI: Teoria della probabilita’. Variabili aleatorie. Processi stocastici.
SISTEMI DI COMUNICAZIONE: Introduzione ai sistemi di telecomunicazioni. Tipologie di sistemi di telecomunicazioni. Schema di principio di un sistema di telecomunicazioni. Sistemi di telecomunicazioni analogici e numerici.
MODULAZIONI PER COMUNICAZIONI VIA CAVO: Definizione e caratteristiche della modulazione Pulse Amplitude Modulation (PAM) in banda base. Sistema di comunicazione numerico in banda base con modulazione PAM. Prestazioni di un sistema di comunicazione in banda base.
MODULAZIONI PER COMUNICAZIONI WIRELESS: Definizione e caratteristiche della modulazione Pulse Amplitude Modulation (PAM) in banda passante e della Quadrature Amplitude Modulation (QAM). Sistema di comunicazione numerico in banda passante con modulazione PAM e QAM. Prestazioni di un sistema di comunicazione in banda passante.
The content of this course is as follows: 1) Definition of signals 2) Fourier analysis of analogue signals 3) Linear systems and filters 4) Sampled signals and sampling theorem 5) Elements of probability, Random variables and Stochastic processes 6) Concepts related to a digital communication system: general architecture, nomenclature, transmission channel 7) Base-band digital communication systems 8) Pass-band digital communication systems
Appunti dei docenti. Libri di testo: *S. Haykin Sistemi di Comunicazione Digitale, Wiley. *Leon Couch Sistemi di Comunicazione Analogica e Digitale, Pearson.
Notes from the lecturers. Textbooks: *S. Haykin Digital Communication Systems, Wiley. *Leon Couch Analog and Digital Communication Systems, Pearson.
I temi affrontati nel corso sono ampiamenti trattati nei testi classici di teoria dei segnali e di elaborazione numerica dei segnali, e quindi facilmente reperibili anche non frequentando le lezioni frontali. Per ogni chiarimento sugli argomenti del corso, è sempre possibile contattare il docente via posta elettronica chiedendo un appuntamento.
The topics of this course are broadly treated in the classical texts of signal theory and digital signal processing, and therefore they are easily accessible even for students not attending the lessons. For any explanation on the topics of the course, meetings with the lecturer can be arranged by e-mail.
L'esame è composto da una prova scritta e una prova orale. Il voto finale è ottenuto tenuto di conto di entrambe le prove.
Durante la prova scritta, che dura due ore, lo studente deve risolvere alcuni esercizi sugli argomenti del corso. La prova viene superata solo se lo studente acquisisce un punteggio di almeno 15/30.
Durante la prova orale verrà verificata la comprensione degli aspetti teorici dell'insegnamento da parte del candidato. Si potrà anche richiedere la risoluzione di problemi/esercizi scritti davanti al docente o in separata sede. La prova sarà superata solo se il candidato mostra di sapersi esprimere in modo chiaro e con la giusta terminologia, rispondendo correttamente almeno alle domande sugli argomenti basilari del corso.
The exam is made up of one written test and one oral test. In general, the final score is the arithmetic mean between the scores of the written and oral tests.
During the written exam, which lasts two hours, the student is asked to solve exercises in order to demonstrate the ability to put into practice the basic principles of statistical signal theory illustrated throughout the course. The written test will be considered valid if it receives a grade of at least 15 out of 30.
During the oral exam, the student will be assessed on his/her ability in discussing the main course content and demonstrate his/her knowledge of the course material with competence, critical awareness and propriety of expression. During the oral test, the candidate could be asked to solve written problems/exercises in front of the teacher or in a separate location.