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Anno Accademico 2011/12
04AJYCC
Comunicazioni elettriche
Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Kayhan Farbod ORARIO RICEVIMENTO     0 0 0 24 1
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/03 5 C - Affini o integrative Cultura scientifica, umanistica, giuridica, economica, socio-politica
Obiettivi dell'insegnamento

Scopi



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


Prerequisiti


Non sono previste precedenze di acquisto.


Programma


  • 1. Teoria della probabilitÓ:

    • ProprietÓ fondamentali probabilitÓ

    • ProbabilitÓ congiunta e condizionata

    • Teorema della probabilitÓ totale e di Bayes

    • Variabili casuali, distribuzione e densitÓ di probabilitÓ

    • Valor medio e momenti

    • DensitÓ di probabilitÓ notevoli

    • DensitÓ di probabilitÓ congiunte, cumulative e condizionate


  • 2. Introduzione ai processi casuali

    • Variabile casuale puntuale e realizzazione

    • Valenza statistica: distribuzione, densitÓ, 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 proprietÓ

    • 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







Bibliografia

Per eventuali approfondimenti si consiglia il testo:






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, UniversitÓ di Parma




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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

  • [12.] Teoria delle variabili casual: DensitÓ di probabilitÓ; ProprietÓ; Interpretazione; DensitÓ notevoli

  • [13.] Teoria delle variabili casuali: Distribuzione e densitÓ di probabilitÓ condizionate

  • [14.] Teoria delle variabili casuali: Distribuzione e densitÓ condizionate dalla variabile stessa; teorema delle probabilitÓ 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; DensitÓ di probabilitÓ 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; ProprietÓ delle variabili

  • [21.] Processi stocastici: Definizione; Distribuzione e densitÓ 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: StazionarietÓ; In senso stretto, in senso lato; ProprietÓ dell'autocorrelazione; ErgodicitÓ

  • [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; ProprietÓ

  • [29.] Trasformata di Fourier: ProprietÓ; Impulso esponenziale negativo; Teorema di Rayleigh; Teorema di dualitÓ

  • [30.] Trasformata di Fourier: Teorema di dualitÓ (esercizio); Altre proprietÓ: linearitÓ, 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; DensitÓ spettrale di energia dell'uscita; Esempio: partitore resistenza-capacitÓ

  • [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 densitÓ 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; DensitÓ 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 pu˛ consultare anche il seguente videocorso:



Comunicazioni Elettriche (TL 941002)



  • Proff. Francesco Carassa, Stefano Tubaro.


Lezioni 1,2,3,10,11.



Richiami di teoria della probabilitÓ e di teoria dei segnali

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

Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame


Esame orale.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami
MATERIALI PUBBLICI

Programma definitivo per l'A.A.2011/12
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