Scopi

Il modulo fornisce le nozioni base relative alle comunicazioni elettriche, con particolare attenzione alla trasmissione
digitale. Dopo aver introdotto la teoria della probabilità e dell'analisi dei segnali, vengono spiegati la
teoria ed i concetti fondamentali della comunicazione elettrica. Infine, vengono analizzate le modulazioni numeriche più
utilizzate in pratica.

Non sono previste precedenze di acquisto.

• 1. Teoria della probabilità:
  
  
  
  • Proprietà fondamentali probabilità
  
  
  • Probabilità congiunta e condizionata
  
  
  • Teorema della probabilità totale e di Bayes
  
  
  • Variabili casuali, distribuzione e densità di probabilità
  
  
  • Valor medio e momenti
  
  
  • Densità di probabilità notevoli
  
  
  • Densità di probabilità congiunte, cumulative e condizionate
  
  


• 2. Introduzione ai processi casuali
  
  
  
  • Variabile casuale puntuale e realizzazione
  
  
  • Valenza statistica: distribuzione, densità, momenti
  
  
  • Valenza temporale: media, autocorrelazione, potenza
  
  
  • Processi stazionari, ciclostazionari, ergodici
  
  
  • Spettro di potenza, potenza media
  
  
  • Uscita di un sistema lineare
  
  
  • Rumore Gaussiano bianco
  
  


• 3.Analisi dei segnali
  
  
  
  • Segnali tempo-continuo, segnali periodici, serie di Fourier
  
  
  • Trasformata di Fourier e sue proprietà
  
  
  • Energia, potenza e autocorrelazione
  
  
  • Sistemi lineari tempo invarianti
  
  


• 4. Campionamento e quantizzazione:
  
  
  
  • Teorema del camponamento
  
  
  • Campionamento di segnali passa-basso e passa-banda
  
  
  • Ricostruzione del segnale
  
  
  • Aliasing e campionamento reale
  
  
  • Quantizzazione, rapporto segnale-rumore
  
  
  • PCM
  
  


• 5. Introduzione alla teoria dell'informazione:
  
  
  
  • Modello del sistema di comunicazione
  
  
  • Sorgente discreta
  
  
  • Entropia
  
  
  • Codici di sorgente
  
  
  • Algoritmo di Huffman
  
  
  • Canale discreto
  
  


• 6. Introduzione alle modulazioni numeriche
  
  
  
  • Modulazioni in banda base, formati NRZ e Manchester
  
  
  • Modulazioni in banda traslata, portante
  
  
  • Formati BPSK, QPSK, PSK, QAM
  
  
  • Struttura dei ricevitori
  
  

Per eventuali approfondimenti si consiglia il testo:

• Alessandro Falaschi, Elementi di Trasmissione dei Segnali e Sistemi di Telecomunicazione, Aracne Editrice, ISBN 88-7999-477-8
  
  (versione html: http://infocom.uniroma1.it/alef/libro/)
  
  

Per il materiale didattico fare riferimento a quanto pubblicato all'indirizzo: http://www.tlc.polito.it/~perotti/it/ce

Videocorso utilizzato: Teoria dei Segnali

• Prof. Giancarlo Prati, Università di Parma

• [1.] Introduzione: Richiami di teoria degli insiemi


• [2.] Teoria assiomatica delle probabilità: esperimento, prova, uscita sperimentale; Spazio ambiente, eventi; Gli assiomi della probabilità


• [3.] Teoria assiomatica delle probabilità: Terzo assioma in versione estesa; Eventi uguali con probabilità; Definizione assiomatica di esperimento


• [4.] Teoria assiomatica delle probabilità: Esperimenti sull'asse reale; Probabilità condizionata


• [5.] Teoria assiomatica delle probabilità: Probabilità condizionata, esempi; Teorema delle probabilità totali; Prima formula di Bayes


• [6.] Teoria assiomatica delle probabilità: Teorema di Bayes; Indipendenza tra eventi


• [7.] Teoria assiomatica delle probabilità: Indipendenza tra eventi; Esempi sul piano


• [8.] Teoria assiomatica delle probabilità: Prove ripetute


• [9.] Teoria delle variabili casuali: Definizione di variabile casuale; funzione di distribuzione


• [10.] Teoria delle variabili casuali: Funzione di distribuzione; Esempi; Interpretazione; Proprietà


• [11.] Teoria delle variabili casuali: Classificazione delle variabili casuali; Densità di probabilità; Definizione; Definizione; La funzione "impulso unitario"


• [12.] Teoria delle variabili casual: Densità di probabilità; Proprietà; Interpretazione; Densità notevoli


• [13.] Teoria delle variabili casuali: Distribuzione e densità di probabilità condizionate


• [14.] Teoria delle variabili casuali: Distribuzione e densità condizionate dalla variabile stessa; teorema delle probabilità totali e seconda formula di Bayes


• [15.] Teoria delle variabili casuali: Definizione di Y = g(x): calcolo della funzione di distribuzione di Y. Trasformazione lineare Y = ax + b


• [16.] Teoria delle variabili casuali: Metodo del teorema fondamentale; Trasformazioni non lineari; Rivelatore a legge quadratica, raddrizzatore a doppia semionda; raddrizzatore a singola semionda


• [17.] Teoria delle variabili casuali: Trasformazioni non lineari: soft limiter, quantizzatore a N livelli, soppressore intorno a zero


• [18.] Teoria delle variabili casuali: Valore medio e varianza


• [19.] Teoria delle variabili casuali: Due variabili congiunte; Funzioni di distribuzione; Densità di probabilità congiunte; variabili casuali indipendenti


• [20.] Teoria delle variabili casuali: Una variabile casuale funzione di altre due; Il caso Z = X + Y, convoluzione; Casi notevoli: sistema serie, sistema parallelo, sistema stand-by; Proprietà delle variabili


• [21.] Processi stocastici: Definizione; Distribuzione e densità di primo e secondo ordine; Terza formula di Bayes


• [22.] Processi stocastici: Esempi


• [23.] Processi stocastici: Valore medio; Autocorrelazione; Potenza istantanea media; Coefficiente di correlazione; Cross-correlazione


• [24.] Processi stocastici: Stazionarietà; In senso stretto, in senso lato; Proprietà dell'autocorrelazione; Ergodicità


• [25.] Sistemi con ingresso stocastico: Classificazione; Sistemi non lineari tempo-invarianti senza memoria


• [26.] Segnali determinati: Fasori; Spettri a righe; Potenza media di un segnale periodico


• [27.] Serie di Fourier: Treno di impulsi rettangolari; Teorema di Parseval


• [28.] Trasformata di Fourier: Segnali a energia finita; Definizione; Proprietà


• [29.] Trasformata di Fourier: Proprietà; Impulso esponenziale negativo; Teorema di Rayleigh; Teorema di dualità


• [30.] Trasformata di Fourier: Teorema di dualità (esercizio); Altre proprietà: linearità, ritardo temporale, cambio di scala, traslazione di frequenza, modulazione


• [31.] Trasformata di Fourier: Modulazione; Derivazione; Convoluzione e moltiplicazione; Funzioni impulsive - fasori e segnali periodici


• [32.] Trasformata di Fourier: Funzione a gradino e funzione "segno", integrazione; Sistemi tempo-invarianti: risposta all'impulso unitario


• [33.] Sistemi lineari tempo-invarianti: Funzione di trasferimento; Densità spettrale di energia dell'uscita; Esempio: partitore resistenza-capacità


• [34.] Sistemi lineari tempo-invarianti: Condizione di non distorsione; Filtri ideali: passabanda, passabasso, passaalto, notch; Filtri reali; Analisi di sistemi a blocchi o integratore a finestra mobile


• [35.] Segnali aleatori: Potenza e sua densità spettrale; Esempi


• [36.] Segnali aleatori: Spettro di potenza di X(t)+Y(t); Filtraggio; Spettro di potenza, valore medio, derivazione; Processi "bianchi"


• [37.] Rumore termico: Rumore nei resistori; Circuiti equivalenti di Th'venin e di Northon; Densità di potenza disponibile; Rumore filtrato


• [38.] Rumore termico: Bando equivalente di rumore


• [39.] Segnali campionati: Campionamento unipolare e bipolare


• [40.] Segnali campionati; Campionamento ideale; Formula di Poisson; "Sample and Hold" (S/H)

Altre risorse

Per eventuali approfondimenti si può consultare anche il seguente videocorso:

Comunicazioni Elettriche (TL 941002)

• Proff. Francesco Carassa, Stefano Tubaro.

Lezioni 1,2,3,10,11.

Richiami di teoria della probabilità e di teoria dei segnali

http://www.tlc.polito.it/~gaudino/com_elt/dispense_corso/Comunicaz_elettr_richiami.pdf

Esame orale.