Obiettivo dell'insegnamento è fornire le basi dell'analisi dei segnali e dell'elaborazione numerica dei segnali. Data la multidisciplinarietà degli argomenti trattati, le conoscenze acquisite sono utili praticamente in tutti i corsi seguenti affrontati dallo studente. Nella prima parte vengono descritte le tecniche di analisi dei segnali deterministici e dei processi stocastici nel dominio del tempo continuo e in quello della frequenza; nella seconda parte si introducono le metodologie di base per il trattamento numerico dei segnali a tempo discreto.

- Conoscenza delle diverse classificazioni dei segnali. Conoscenza delle tecniche di analisi in frequenza dei segnali a tempo continuo. Conoscenza dei sistemi lineari tempo-invarianti (LTI), e della loro rappresentazione nel dominio del tempo e della frequenza. Conoscenza delle tipologie fondamentali di filtri. Conoscenza dei processi stocastici e della loro rappresentazione spettrale. - Conoscenza delle tecniche per il passaggio da segnali a tempo continuo ai segnali a tempo discreto, e viceversa. Conoscenza delle tecniche per l'analisi in frequenza dei segnali a tempo discreto. Conoscenza delle tecniche per l'analisi dei sistemi LTI a tempo discreto, e della trasformata Z. Conoscenza delle tecniche di filtraggio numerico e delle tipologie di filtri numerici (FIR, IIR). - Capacità di classificare i segnali in base alle loro proprietà. Capacità di trasformare ed analizzare un segnale a tempo continuo o discreto nel dominio del tempo e della frequenza. Capacità di classificare ed analizzare un sistema LTI nel dominio del tempo e della frequenza. Capacità di analizzare filtri numerici.

Analisi reale e complessa di funzioni a una o più variabili. Calcolo delle probabilità. Variabili casuali gaussiane. Equazioni differenziali lineari del primo ordine. Distribuzione delta di Dirac. Trasformata di Laplace.

Argomenti trattati nelle lezioni: - Classificazione dei segnali; energia e potenza (0.6 cfu) - Serie e trasformata di Fourier (0.75 cfu) - Sistemi LTI, risposta all'impulso e funzione di trasferimento, convoluzione, filtri (0.9 cfu) - Spettro di energia e funzione di autocorrelazione; segnali periodici e spettro di potenza (0.6 cfu) - Processi stocastici (0.75 cfu) - Teorema del campionamento (0.6 cfu) - Segnali a tempo discreto: operazioni basilari, concetto di energia e potenza (0.65 cfu) - Trasformata di Fourier a tempo discreto, convoluzione circolare, DFT e FFT (1.5 cfu) - Trasformata zeta (0.75 cfu) - Sistemi LTI a tempo discreto: analisi temporale, analisi in frequenza, analisi tramite la trasformata Z, filtri FIR e IIR (0.9 cfu)

Il corso è costituito da lezioni frontali ed esercitazioni in aula. Durante le esercitazioni, che occupano circa un terzo del corso, viene mostrata la risoluzione di problemi che riguardano il programma svolto a lezione. Il testo delle esercitazioni verrà fornito agli studenti in anticipo.

Testi di riferimento: 1. L. Lo Presti e F. Neri, L'analisi dei segnali, CLUT, 1992. 2. L. Lo Presti e F. Neri, Introduzione ai processi casuali, CLUT, 1992. 3. M. Laddomada e M. Mondin, Elaborazione numerica dei segnali, Pearson, 2007. Testi consigliati per approfondimenti: 4. A. Papoulis e S. U. Pillai, Probability, Random Variables and Stochastic Processes, McGraw-Hill, 2002. 5. F. Dovis, E. Magli, Esercizi svolti di teoria dei segnali, CLUT, 2011 Sul portale della didattica verrà messo a disposizione degli studenti il materiale (slides) utilizzato durante le lezioni/esercitazioni in aula, assieme ad alcuni esercizi complementari.

Modalità di esame: Prova orale facoltativa; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento (descritte nel campo Risultati di apprendimento attesi) tramite una prova scritta costituita da 10 domande a risposta chiusa, relative a tutti gli argomenti delle lezioni e delle esercitazioni. Il tempo a disposizione dello studente per la prova scritta è di 90 minuti e non è possibile consultare materiale didattico né appunti o altri testi. E’ consentito utilizzare esclusivamente la calcolatrice e un formulario fornito dal docente. Esempi di esami degli anni precedenti saranno messi a disposizione attraverso il portale della didattica. Il voto finale è composto dalla valutazione dello scritto e, a scelta dello studente o per libera decisione del docente, nel caso in cui sia opportuno un approfondimento, dal voto di una eventuale prova orale (che può far variare il voto sia in positivo sia in negativo). Per essere ammessi alla prova orale occorre ottenere un voto superiore o uguale a 15/30 nella prova scritta. Durante la prova orale, della durata di 10-15 minuti, sarà chiesto allo studente di rispondere ad alcune domande sugli argomenti svolti in aula. I criteri di valutazione sono i seguenti: - correttezza delle risposte ai quiz - correttezza nell'uso dei termini tecnici nell'eventuale prova orale - prontezza nelle risposte durante l'eventuale prova orale.

Modalità di esame: Test informatizzato in laboratorio; Prova orale facoltativa; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento (descritte nel campo Risultati di apprendimento attesi) tramite una prova scritta costituita da 10 domande a risposta chiusa, relative a tutti gli argomenti delle lezioni e delle esercitazioni. Il tempo a disposizione dello studente per la prova scritta è di 90 minuti e non è possibile consultare materiale didattico né appunti o altri testi. E’ consentito utilizzare esclusivamente la calcolatrice e un formulario fornito dal docente. Esempi di esami degli anni precedenti saranno messi a disposizione attraverso il portale della didattica. Il voto finale è composto dalla valutazione dello scritto e, a scelta dello studente o per libera decisione del docente, nel caso in cui sia opportuno un approfondimento, dal voto di una eventuale prova orale (che può far variare il voto sia in positivo sia in negativo). Per essere ammessi alla prova orale occorre ottenere un voto superiore o uguale a 15/30 nella prova scritta. Durante la prova orale, della durata di 10-15 minuti, sarà chiesto allo studente di rispondere ad alcune domande sugli argomenti svolti in aula. I criteri di valutazione sono i seguenti: - correttezza delle risposte ai quiz - correttezza nell'uso dei termini tecnici nell'eventuale prova orale - prontezza nelle risposte durante l'eventuale prova orale.