L'obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire le basi dell'analisi dei segnali e della trasmissione numerica. Data la multidipliscinarietà degli argomenti trattati, le conoscenze acquisite sono utili praticamente in tutti i corsi seguenti affrontati dallo studente. Nella prima parte dell'insegnamento si analizzano i segnali nel dominio del tempo e in quello della frequenza, sia per segnali deterministici sia stocastici. Nella seconda parte dell'insegnamento si introducono le basi delle comunicazioni elettriche. Si descrivono brevemente le comunicazioni analogiche e si approfondiscono le comunicazioni numeriche sia in banda base sia in banda traslata.

- Conoscenza delle diverse classificazioni dei segnali. Conoscenza dell'analisi in frequenza, sia a tempo continuo sia a tempo-discreto. Conoscenza dei sistemi lineari tempo-invarianti (LTI), e della loro rappresentazione nel tempo e nella frequenza. Conoscenza delle tipologie base 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 delle frequenze. Capacità di classificare ed analizzare un sistema LTI nel dominio del tempo e della frequenza. - Conoscenza dei sistemi di trasmissione analogici a modulazione di ampiezza, capacità di progettazione di massima e relativo calcolo delle prestazioni - Conoscenza della modalità di trasmissione di un segnale analogico attraverso un sistema di trasmissione numerico, capacità di progettazione di massima e relativo calcolo delle prestazioni. - Conoscenza dei sistemi di trasmissione numerici in banda base e in banda traslata, binari e multilivello, capacità di progettazione di massima e relativo calcolo delle prestazioni. - Conoscenza di base della codifica di sorgente e capacità di calcolarne le prestazioni.

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._

TEORIA DEI SEGNALI DETERMINATI E STOCASTICI : - 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 - Teorema del campionamento - Fast Fourier Transform - Introduzione ai processi stocastici - Rappresentazione geometrica dei segnali - Introduzione ai segnali e sistemi a tempo discreto - Introduzione all'analisi tempo-frequenza INTRODUZIONE ALLE COMUNICAZIONI ELETTRICHE: - Introduzione e descrizione generale di un sistema di comunicazione - Rumore termico e suoi effetti sui sistemi di trasmissione MODULAZIONI ANALOGICHE E SISTEMI PCM: - Modulazione analogica di ampiezza - Campionamento, quantizzazione e codifica digitale di segnali analogici: sistemi PCM MODULAZIONI NUMERICHE : - Modulazioni numeriche in banda base (PAM), rappresentazione geometrica dei segnali - Probabilità di errore di un ricevitore con filtraggio reale, ottimo e passa basso ideale - Occupazione spettrale per modulazioni numeriche in banda base - Interferenza intersimbolica e teorema di Nyquist - Modulazioni in banda traslata (PSK, QAM, QPSK): probabilità di errore ed occupazione spettrale - Cenni ai sistemi FDM e TDM CODIFICA DI SORGENTE : - Codifica di Huffman Saranno inoltre previste 15 ore di Laboratorio LAIB su tematiche affrontate nel corso

L'insegnamento consta di lezioni ed esercitazioni in aula e laboratorio presso i LAIB Le esercitazioni in aula consistono nella soluzione di esercizi di calcolo che riguardano il programma svolto a lezione. Gli esercizi possono essere svolti alla lavagna dal docente, oppure essere proposti dal docente e risolti dagli studenti con l'aiuto del docente. Nelle esercitazioni di laboratorio presso i LAIB saranno affrontate tematiche del corso per mezzo di simulazioni MATLAB.

Tesi di riferimento: • L. Lo Presti e F. Neri, L'analisi dei segnali, CLUT, 1992. • L. Lo Presti e F. Neri, Introduzione ai processi casuali, CLUT, 1992. • Leon W. Couch II, Fondamenti di telecomunicazioni, Prentice Hall - Pearson 2008 . • G. Albertengo, A. Bianco e M. Mondin, Esercizi svolti di Comunicazioni Elettriche, CLUT,1997. Testi di Approfondimento: • Papoulis e S. U. Pillai, Probability, Random Variables and Stochastic Processes, McGraw-Hill, 2002. • G. Taricco, Comunicazioni Elettriche con elementi di teoria dell'informazione, CLUT, 2002 Sono inoltre disponibili le slide che riassumono gli argomenti trattati a lezione

Dispense; Libro di testo; Libro di esercitazione; Esercizi; Esercizi risolti; Esercitazioni di laboratorio; Video lezioni dell’anno corrente; Video lezioni tratte da anni precedenti; Strumenti di auto-valutazione;

Modalità di esame: Test informatizzato in laboratorio; Prova orale facoltativa;

Exam: Computer lab-based test; Optional oral exam;

... Modalità di esame: Prova orale facoltativa; Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring presso i LAIB. L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel Programma ufficiale dell'insegnamento e la capacità di applicare la teoria ed i suoi metodi all’analisi e al progetto dei segnali e dei sistemi di trasmissione. L’esame è costituito da una parte scritta (Piattaforma Exam presso i Laib) e da una successiva parte orale facoltativa. Le valutazioni degli scritti e degli orali sono espresse in trentesimi. Il voto finale viene determinato tenendo conto sia della prova scritta sia della prova orale facoltativa. SCRITTO: una votazione dello scritto inferiore a 18/30 è considerata non sufficiente. Durante lo scritto non si possono portare presso le aule LaIB libri di alcun tipo o appunti del corso. Può essere consentito l’uso di una calcolatrice non programmabile, i formulari ufficiali del corso (pubblicati sul portale) saranno resi disponibili mediante la piattaformaInformatica Exam. L’esame scritto è rivolto ad accertare la capacità di risoluzione di quesiti e calcoli (sia simbolici che numerici) inerenti gli argomenti trattati nel corso. Lo scritto mediante piattaforma Informatica EXAM è articolato in 2 parti: La prima parte consta ad accertare le conoscenze acquisite nell’ambito della teoria dei segnali, e consiste in 7-8 quiz a risposta multipla. Ogni quiz è un esercizio la cui soluzione è analitica e richiede al più l'uso delle tavole della trasformata di Fourier fornite dalla Piattaforma medesima. Il voto è la somma dei punteggi assegnati ad ogni quiz risolto correttamente. Il voto della prima parte dello scritto dovrà essere maggiore o uguale a 16/30. La seconda parte , consta ad accertare le conoscenze acquisite nell’ambito delle comunicazioni elettriche e consiste nella risoluzione di esercizi di progetto e/o calcolo delle prestazioni di sistemi di trasmissione mediante la Piattafoma EXAM utilizzando la metodologia a risposta calcolata, congiuntamente a domande sulla teoria delle comunicazioni elettriche utilizzando la piattaforma EXAM con risposta aperta. Il voto della seconda parte dovrà essere maggiore o uguale a 16/30. HOMEWORKS: Durante il corso ci saranno delle prove valutata in itinere, erogate mediante la piattaforma MOODLE, in remoto al di fuori degli orari di lezione. La valutazione ottenuta potrà incrementare il voto d'esame fino a 3 punti aggiuntivi La durata totale della prova scritta (I e II parte) è pari a 2,5 ore. Il voto finale della parte scritta sarà la media delle due parti dello scritto a cui andranno sommati i punteggi degli Homeworks. ORALE: la prova orale è facoltativa e per poter accedere all’orale i candidati devono riportare una votazione dello scritto maggiore o uguale a 18/30. L’esame orale è considerato sufficiente con una votazione di almeno 18/30. Per superare l’esame il voto finale, che tiene conto dei voti dello scritto, degli homeworks e dell’orale, deve comunque esser maggiore o uguale a 18/30. L’orale sarà prevalentemente rivolto ad accertare una adeguata conoscenza della teoria discussa nel corso e potrà includere la discussione dello scritto. Di norma la parte orale dell’esame va sostenuta nell’appello in cui si è superato lo scritto.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.