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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2020/2021
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 094782 - SISTEMI RADIO SATELLITARI E TERRESTRI
Docente Matricciani Emilio
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (356) INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI*AZZZZ094782 - SISTEMI RADIO SATELLITARI E TERRESTRI
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (358) INGEGNERIA INFORMATICA*AZZZZ094782 - SISTEMI RADIO SATELLITARI E TERRESTRI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (474) TELECOMMUNICATION ENGINEERING - INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI*AZZZZ094782 - SISTEMI RADIO SATELLITARI E TERRESTRI

Obiettivi dell'insegnamento

Lo scopo dell'insegnamento è di offrire un quadro teorico e applicativo degli aspetti ingegneristici che sono alla base del funzionamento di un sistema di comunicazione con onde irradiate terrestre, satellitare o spaziale, inclusi fondamentali aspetti di meccanica delle orbite. L'allievo imparerà ad applicare le teorie a sistemi di comunicazione e diffusione concreti (ponti radio terrestri e via satellite, collegamenti dalle sonde spaziali, fotografie, televisione e audio), sia pure idealizzati per metterne in luce gli aspetti fondamentali. L'intento è di indirizzare l'allievo ad esaminare e progettare i sistemi con una visione ingegneristica dei problemi, una visione d'insieme e per questo motivo le lezioni impiegano concetti e teorie derivanti da diversi insegnamenti propedeutici, sia del settore delle telecomunicazioni, sia delle scienze di base, soprattutto fisica e probabilità, oltre alla inevitabile analisi matematica.


Risultati di apprendimento attesi

Capacità di applicare nozioni acquisite in questo e in altri insegnamenti (fisica, teoria dei segnali, probabilità, sistemi di comunicazione, campi elettromagnetici) per dimensionare sistemi di telecomunicazione punto-punto e di diffusione (TV, radio, dati), in ponti radio terrestri, via satellite e dallo spazio profondo (sonde e osservatori spaziali).


Argomenti trattati

1. Introduzione. Sviluppi della trasmissione e diffusione dei segnali con onde irradiate (telefonia, radio e televisione). Rappresentazione in forma numerica di audio (musica), voce (telefonia) e immagini (televisione). Richiami sui principi della trasmissione numerica in canali passa banda.

2. Comunicazioni e diffusione terrestre. Il canale radio terrestre, cammini multipli e effetti dell’atmosfera. Ponti radio terrestri. Requisiti di qualità, rapporto segnale/rumore minimo e probabilità d’errore massima tollerabili. Formati di modulazione e tecniche di multiplazione. Collegamenti con tratte trasparenti o rigenerative. Diffusione di segnali televisivi e di segnali audio (digitale terrestre). Radio FM e radio digitale (DAB). Dimensionamento dei sistemi terrestri. 

3. Comunicazioni e diffusione satellitare e dallo spazio profondo. Meccanica celeste: richiami sulle equazioni cardinali della dinamica, leggi di Keplero, leggi di conservazione. Orbite dei satelliti e delle sonde spaziali.Parametri orbitali classici. Tipi di orbite: geostazionaria, polare, inclinata. Costellazioni di satelliti. Perturbazioni delle orbite. I punti di Lagrange. Il canale radio satellitare, effetti dell’atmosfera. Accesso multiplo a divisione di frequenza, di tempo, di codice. Ponti radio via satellite. Diffusione di segnali televisivi e audio (digitale satellitare). Sistemi in diversità di spazio, tempo, frequenza. Cenni sulla trasmissione radio in banda ottica. Dimensionamento dei sistemi di comunicazione via satellite e da sonde spaziali. 

4. Sistemi di localizzazione globale (GPS). Principi della radiolocalizzazione. Orbite dei satelliti. Cenni sui sistemi di localizzazione globale attuati o in via di attuazione.

 

Esercitazioni: Le esercitazioni consistono nel calcolo delle grandezze fondamentali dei sistemi di comunicazione sotto varie ipotesi e architetture. Molta importanza è dedicata allo svolgimento perosnale dell'allievo in aula, con l'aiuto del docente.

 

 

 


Prerequisiti

Nozioni di: Fisica 1 (meccanica), analisi matematica, teoria della probabilità, segnali, sistemi di comunicazione.


Modalità di valutazione

L'esame consiste in una prova scritta dedicata al dimensionamento di: 1) un sistema di comunicazione terrestre + 2) uno via satellite o da sonde spaziali, inclusi gli aspetti della meccanica delle orbite, il cui esito positivo fa accedere alla prova orale obbligatoria. Sono dati per acquisiti i contenuti fondamentali di Fisica I (Meccanica), Sistemi di comunicazione e Teoria dei fenomeni aleatori


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaE. Matricciani, Progetti di comunicazioni elettriche, Editore: Progetto Leonardo, Esculapio, Anno edizione: 2010, ISBN: 978-88-7488-349-3
Risorsa bibliografica obbligatoriaE. Matricciani, Lezioni di fondamenti di trasmissione, Editore: Progetto Leonardo, Esculapio, Anno edizione: 2010, ISBN: 978-88-7488-344-8
Risorsa bibliografica obbligatoriaE. Matricciani, Meccanica celeste e orbite dei satelliti, Editore: Progetto Leonardo. Esculapio, Anno edizione: 2017
Note:

In corso di stampa

Risorsa bibliografica facoltativaT. Prat, C. Bostian, J. Allnutt, Satellite Communications, Editore: Wiley, Anno edizione: 2003, ISBN: 0-471-42912-0
Risorsa bibliografica facoltativaJerry Jon Sellers, Understanding Space, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2005, ISBN: 978-0-07-340775-3
Risorsa bibliografica facoltativaPeter Fortescue, John Stark, Grahm Swinerd, Spacecraft Systems Engineering, Editore: Wiley, Anno edizione: 2003, ISBN: 0-471-61951-5
Risorsa bibliografica facoltativaE.D. Kaplan, C. Egarty (ed.), Understanding GPS: Principles and Applications, Editore: Artec House, Anno edizione: 2005, ISBN: 978-1580538947
Risorsa bibliografica facoltativaEmilio Matricciani, Lezioni di probabilità e processi aleatori, Editore: Progetto Leonardo Esculapio, Anno edizione: 2011, ISBN: 987-88-7488-455-1

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
65:00
97:30
Esercitazione
35:00
52:30
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
schedaincarico v. 1.7.2 / 1.7.2
Area Servizi ICT
05/07/2022