Obiettivi

ll corso mira a presentare i sistemi di comunicazione illustrando la struttura di base, i mezzi fisici e i metodi per la trasmissione dell'informazione. Obiettivo è fornire all'allievo gli elementi essenziali per la progettazione e il dimensionamento dei più comuni sistemi di comunicazione: sistemi cablati, radio fissi e mobili, terrestri e satellitari.

Programma delle lezioni e delle esercitazioni

1. Sistema di comunicazione e metodi di trasmissione.

2. Il rumore termico. Caratterizzazione di apparati e sistemi nei riguardi del rumore.

3. Trasmissione in banda base. Trasmissione con impulsi: interferenza intersimbolica e ricezione in presenza di rumore. Sistema M-PAM e calcolo delle prestazioni.

4. Rappresentazione numerica dei segnali. Modulazione impulsiva codificata (PCM). Trasmissione di segnali PCM. Tecniche di multiplazione.

5. Trasmissione analogica in banda passante (sistemi e prestazioni): AM/SSB, FM.

6. Trasmissione numerica in banda passante: schemi a blocchi e caratteristiche; modulazioni numeriche lineari (BPSK, QAM, PSK); spazio dei segnali e prestazioni (union bound); modulazione FSK. Equivalente passa basso dei segnali passa banda. Prestazioni in presenza di rumore additivo gaussiano bianco (canale AWGN). Confronto tra sistemi di modulazione.

7. Effetti delle caratteristiche del mezzo trasmissivo e del rumore. Trasmissione multiportante (OFDM).

8. Sistemi a spettro espanso. Tecniche di accesso (TDMA, FDMA, CDMA e OFDMA).

9. Sistemi multitratta (rigenerativi/non-rigenerativi)

10. Capacità e codifica di canale:

• Limiti fondamentali alla trasmissione dell’informazione. Capacità di canale (Shannon).
• Cenni di codifica di canale e dimensionamento.

11. Mezzi trasmissivi (onde guidate e radio). Cenni alle tecniche di diversità.

12. Criteri di progetto e dimensionamento del collegamento (cavo, fibra ottica, radio terrestre e satellitare).

Attività di laboratorio

L’attività di laboratorio è basata sull’uso di Matlab e Simulink. Vengono presentati, e proposti per l’elaborazione da parte degli allievi, esempi significativi relativi alla trasmissione e ricezione dei segnali d'informazione.

Prerequisiti

Matematica di base, calcolo delle probabilità e principi fondamentali dell’elettrotecnica, della teoria dei segnali e della propagazione

L'esame consta di una prova scritta, che comprende progetto e dimensionamento di un sistema di comunicazione, seguita da una prova orale relativa al programma del corso e alle attività di laboratorio.