Obiettivo dell'insegnamento è fornire le basi dell'analisi dei segnali e dell'elaborazione numerica dei segnali. Data la multidipliscinarietà degli argomenti trattati, le conoscenze acquisite sono utili praticamente in tutti i corsi seguenti affrontati dallo studente.
Nella prima parte si analizzano i segnali nel dominio del tempo continuo e in quello della frequenza, sia per segnali deterministici sia stocastici. 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.
- Capacità di classificare i segnali in base alle loro proprietà. Capacità di trasformare ed analizzare un segnale nel dominio del tempo e della frequenza. Capacità di classificare ed analizzare un sistema LTI nel dominio del tempo e della frequenza.
- Conoscenza delle tecniche per il passaggio da segnali a tempo continuo ai segnali a tempo discreto, e viceversa. Conoscenza delle tecniche per il processamento 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, delle tipologie di filtri numerici (FIR, IIR), e delle relative tecniche di progetto.

Analisi reale e complessa di funzioni a una o più variabili. Calcolo delle probabilità. Varabili 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
- Serie e trasformata di Fourier
- Sistemi LTI, risposta all'impulso e funzione di trasferimento
- Spettro di energia e funzione di autocorrelazione. Segnali periodici e spettro di potenza
- I processi stocastici
- Teorema del campionamento
- I segnali a tempo discreto: operazioni basilari, concetto di energia e potenza
- La trasformata di Fourier a tempo discreto, la convoluzione circolare, DFT e FFT
- Sistemi LTI a tempo discreto: analisi temporale, analisi in frequenza, analisi tramite la trasformata Z
- Filtri numerici FIR e IIR. Progetto di filtri FIR con la tecnica a finestra. Trasformata bilineare.

Le esercitazioni in aula consistono nella soluzione di esercizi di calcolo che riguardano il programma svolto a lezione.

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.

L'esame finale comprende uno scritto (quiz a risposte multiple) e un orale (opzionale). Il tempo assegnato per la soluzione è indicativamente di 2 ore, e per essere ammessi all'orale occorre ottenere un voto di scritto superiore o uguale a 15/30. L'orale ha una durata di 15'-20', e riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni e nelle esercitazioni.