Il corso e' tenuto in lingua inglese.
Il corso descrive le caratteristiche principali dei sistemi di trasmissione di tipo digitale. Esso è suddiviso in due parti:
1. La prima parte inizia con un ripasso sui seguenti argomenti che dovrebbero essere già noti agli studenti: segnale analitico, segnali passa-banda, calcolo delle probabilità, variabili casuali di tipo gaussiano, spazi di segnali. In seguito saranno introdotte le nozioni teoriche principali alla base della trasmissione numerica su canali con rumore gaussiano additivo, con particolare enfasi sul calcolo della probabilità di errore, degli spettri di potenza e del limite di Shannon.
2. La seconda parte copre quattro temi fondamentali per la trasmissione digitale: la teoria dell’informazione, i codici di canale, l’interferenza intersimbolica e l’equalizzazione.

• Conoscenza dei metodi di analisi per segnali digitali.
• Capacità di calcolare le probabilità di errore su canale gaussiano additivo.
• Capacità di calcolare gli spettri di potenza dei segnali di tipo digitale.
• Capacità di valutare le risorse utilizzate per la trasmissione digitale.
• Conoscenza degli elementi base della teoria dell'informazione (entropia, mutua informazione, capacità di canale).
• Conoscenza degli elementi base della teoria dei codici.
• Capacità di valutare la probabilità di errore in presenza di codifica di canale.
• Conoscenza delle cause e degli effetti dell’interferenza intersimbolica.
• Capacità di valutare gli effetti dell’interferenza intersimbolica.
• Conoscenza degli elementi alla base dell’equalizzazione di canale.
• Capacità di valutare gli effetti dell’equalizzazione di canale.

I seguenti prerequisiti sono fondamentali per seguire il corso in modo proficuo:
• Calcolo delle probabilità (distribuzioni discrete e continue, calcolo delle medie, etc.).
• Teoria dei processi casuali (segnali stazionari, funzione di autocorrelazione, spettri di potenza, etc.).
• Teoria dei segnali (funzioni di correlazione, classificazione dei segnali, spettri di potenza e di energia, etc.).

Segnali passa-banda, calcolo delle probabilità, variabili casuali di tipo gaussiano, spazi di segnali (1.2 cfu)
Rappresentazione del segnale modulato, rappresentazione del rumore, progetto del ricevitore, calcolo della probabilità di errore, calcolo dello spettro di potenza, classificazione delle modulazioni digitali secondo il limite di Shannon (1.8 cfu)
Teoria dell’informazione (entropia, mutua informazione, capacità di canali discreti, capacità di canali continui, capacità del canale con rumore gaussiano additivo) (1 cfu)
Codici di canale (codici lineari, standard array, probabilità di errore dopo la decodifica, guadagno di codifica asintotico) (1 cfu)
Interferenza intersimbolica, modello del canale e caratterizzazione, cirterio di Nyquist (0,5 cfu)
Equalizzazione di canale e prestazioni con equalizzazione (0,5 cfu)

Nel corso delle lezioni saranno proposti molti problemi di verifica dell’apprendimento, parzialmente svolti in aula dagli studenti e quindi risolti completamente dal docente

Le lezioni e le esercitazioni saranno svolte mediante materiale didattico fornito gratuitamente in uso agli studenti da parte del docente (lecture notes).
A esse possono essere affiancati i seguenti libri di testo:
• D. Tse, P. Viswanath, Fundamentals of Wireless Communication, Cambridge, 2005 (ISBN-13: 9780521845274)
• J. Proakis and M. Salehi, Digital Communications 5th edition, McGraw-Hill, 2008 (ISBN-13: 978-0072957167)
• A. Goldsmith, Wireless Communications, Cambridge, 2005 (ISBN-13: 9780521837163)
• U. Madhow, Fundamentals of Digital Communication, Cambridge, 2008 (ISBN-13: 9780521874144

L’esame è scritto ed è basato sulla soluzione di problemi analoghi a quelli presentati e risolti durante il corso. La durata dell’esame può variare tra 60 e 120 minuti (tipicamente 90 minuti) a seconda della difficoltà dei problemi da risolvere.
Generalmente sono proposti tre problemi sugli argomenti svolti a lezione, ciascuno con punteggio di 10 punti.
Alcuni problemi sono articolati in più parti, a ciascuna delle quali è attribuito un punteggio.
Il voto finale è la somma dei punti disponibili delle varie parti di cui sopra moltiplicati per un coefficiente compreso tra 0 ed 1 che rappresenta la correttezza dello svolgimento della parte in considerazione.
Per esempio, con tre problemi, i punteggi potrebbero essere: parte 1.1:5; parte 1.2:5; parte 2.1:3; parte 2.2:3; parte 2.3:4;parte 3.1:10 (primo problema in due parti, secondo in tre parti, terzo in un’unica parte).
Il voto finale è ottenuto arrotondando in eccesso all’intero più vicino la somma dei coefficienti di valutazione delle varie parti per i rispettivi punteggi. Ad esempio, se i coefficienti sono 0.8,1,0.9,1,0.9,0.7, il voto finale si ottiene come:
Voto_finale = ROUNDUP(0.8*5+1*5+0.9*3+1*3+0.9*4+0.7*10)=ROUNDUP(25.3)=26.
E’ possibile ottenere la lode se il voto finale è 30 e lo studente richiede un orale omnicomprensivo. In caso di esame orale il voto finale potrà, ovviamente, essere 30 lode o anche un voto inferiore a 30.
E’ concesso agli studenti consultare materiale cartaceo di qualsiasi tipo durante l’esame e la calcolatrice tascabile.
Non è concesso l’uso di tablet o personal computer, così come non è concesso l’uso di strumenti adatti alla comunicazione wireless di qualsiasi tipo. Esempi di esami degli anni precedenti saranno messi a disposizione attraverso il portale della didattica.