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Politecnico di Torino
Anno Accademico 2013/14
01NRQOT
Wireless and optical communications
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Delle Telecomunicazioni (Telecommunications Engineering) - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Poggiolini Pierluigi ORARIO RICEVIMENTO PO IINF-03/A 80 0 0 0 2
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/03 8 B - Caratterizzanti Ingegneria delle telecomunicazioni
Presentazione
The course is taught in English.
L'insegnamento ha l'obiettivo di dare una descrizione delle caratteristiche principali dei sistemi di comunicazione wireless ed ottici. Saranno analizzate le caratteristiche salienti dei canali affetti da fading a cammini multipli e dei metodi di trasmissione utilizzati per limitarne gli effetti negativi sul segnale trasmesso. Inoltre, verranno poste le basi per lo studio delle comunicazioni in fibra ottica, il cui ruolo risulta dominante nel trasporto del traffico dati e telefonico mondiale.
Risultati di apprendimento attesi
  • Conoscenza dei canali a cammini multipli
  • Conoscenza dei canali con fading di Rayleigh e di Rice
  • Conoscenza delle caratteristiche dinamiche tempo/frequenziali dei canali con fading
  • Conoscenza e capacità di analizzare sistemi ad accesso multiplo: TDMA, FDMA, CDMA
  • Conoscenza delle caratteristiche operative dei sistemi di comunicazione ottici
  • Conoscenza delle differenze principali tra sistemi ottici e non
  • Conoscenza dell'impatto di un sistema ottico sul sistema complessivo di telecomunicazioni
  • Conoscenza delle regole di progetto ed analisi di moderni trasmettitori e ricevitori ottici
  • Capacità di analizzare le prestazioni su canale gaussiano additivo bianco
  • Capacità di analizzare le tecniche di diversità in ricezione
  • Capacità di analizzare i sistemi OFDM

La capacità di applicare le conoscenze acquisite sarà verificata mediante esercitazioni in aula, e nella fase di esame orale. L'esame orale permetterà anche di migliorare le capacità di comunicazione.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Calcolo delle probabilità, teoria dei segnali e delle comunicazioni numeriche. Caratterizzazione dei ricevitori numerici su canale gaussiano bianco di tipo additivo. Analisi della probabilità di errore per modulazioni generiche. Modulazioni numeriche più utilizzate: PAM,PSK,QAM. Elementi di propagazione libera e guidata dei campi elettromagnetici.
Programma
  • Prestazioni dei ricevitori numerici su canale gaussiano additivo bianco (4 ore)
  • Canali a cammini multipli (4 ore)
  • Canali con fading di Rayleigh e di Rice (6 ore)
  • Caratteristiche dinamiche tempo/frequenziali dei canali con fading (4 ore)
  • Tecniche di equalizzazione (8 ore)
  • Sistemi OFDM (8 ore)
  • Sistemi ad accesso multiplo: TDMA, FDMA, CDMA (6 ore)
  • Introduzione ai sistemi di comunicazione ottici: evoluzione storica (3 ore)
  • Sistemi non amplificati otticamente: limite quantico, calcolo delle prestazioni di un ricevitore realistico e ottimizzazione di ricevitore e impulso (8 ore)
  • Sistemi amplificati otticamente: il rapporto segnale-rumore (OSNR), limite quantico e prestazioni in casi pratici (4 ore)
  • Sistemi con amplificazione ottica periodica di tipo EDFA (catene di amplificatori): prestazioni in linearità e in saturazione (10 ore)
  • Sistemi ottici coerenti: struttura del ricevitore e valutazione delle prestazioni (5 ore)
  • Esercizi conclusivi su entrambe le parti del corso (10 ore)
Organizzazione dell'insegnamento
Le esercitazioni in aula saranno basate sull'analisi numerica delle prestazioni dei sistemi descritti in precedenza durante le lezioni. E' richiesta la conoscenza delle basi di calcolo delle probabilità, teoria dei segnali e delle comunicazioni numeriche.
Nella parte dedicata allo studio dei sistemi ottici, si prevede lo svolgimento di esercitazioni al calcolatore presso i LAIB basate sul software OptSim che permette di effettuare degli esperimenti virtuali sui sistemi ottici. Saranno anche svolte esercitazioni in aula con risoluzione di problemi di analisi e progetto.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Il materiale didattico sarà fornito dal docente titolare dell'insegnamento e messo a disposizione sul sito web del portale della didattica.
Libri consigliati:
  • D. Tse, P. Viswanath, Fundamentals of Wireless Communication, Cambridge, 2005 (ISBN-13: 9780521845274)
  • A. Goldsmith, Wireless Communications, Cambridge, 2005 (ISBN-13: 9780521837163)
  • U. Madhow, Fundamentals of Digital Communication, Cambridge, 2008 (ISBN-13: 9780521874144)
  • R. Noe, Essentials of Modern Optical Fiber Communication, Springer, 2010 (ISBN-13: 9783642048715)
  • G.P. Agrawal, Fiber-Optic Communication Systems, Wiley, 2002 (ISBN-13: 978-0471215714)
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame scritto verterà su domande di teoria ed esercizi sulle due parti dell'insegnamento, con un eventuale orale sulla parte dedicata ai sistemi ottici.
Altre informazioni

E' importante che gli studenti seguano integralmente le lezioni e le esercitazioni ai fini dell'efficacia dell'apprendimento.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2013/14
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