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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 097459 - SISTEMI DI COMUNICAZIONE
Docente Magarini Maurizio
Cfu 7.00 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*AZZZZ097459 - SISTEMI DI COMUNICAZIONE
085784 - SISTEMI DI COMUNICAZIONE
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (358) INGEGNERIA INFORMATICAIC3AZZZZ097459 - SISTEMI DI COMUNICAZIONE

Obiettivi dell'insegnamento

L'insegnamento si pone l’obbiettivo di fornire un complemento applicativo alle parti teoriche riguardanti la trasmissione e l’elaborazione dei segnali che viene effettuata al livello fisico dei sistemi di comunicazione. La metodologia impiegata parte da una descrizione preliminare del funzionamento dei dispositivi e degli apparati presenti nei sistemi di trasmissione per arrivare alla loro modellazione e simulazione al calcolatore.

Saranno presentate le principali tecniche di modulazione alla base dei moderni sistemi di comunicazione numerici con particolare riferimento alla loro trasmissione su diversi tipi di mezzi fisici, all'effetto dei disturbi e ai metodi per la trasmissione dell'informazione. Si forniranno gli strumenti di analisi per la progettazione e il dimensionamento dei più comuni sistemi di comunicazione: sistemi cablati, radio fissi e mobili, terrestri e satellitari.

Sono previste esercitazioni al calcolatore con l’uso di programmi specifici per la simulazione e lo studio delle prestazioni dei sistemi di trasmissione.


Risultati di apprendimento attesi

A seguito del superamento dell'esame, lo studente:
- conosce i principi fondamentali delle principali tecniche di modulazione alla base della trasmissione numerica a livello fisico dei moderni sistemi di comunicazione
- conosce le caratteristiche dei più comuni sistemi di comunicazione numerici terrestri e satellitari e ne comprende le problematiche relative
- conosce le principali caratteristiche delle diverse tecnologie di trasmissione (ottica, radio, cavo, satellite)
- è in grado di progettare e dimensionare un sistema di comunicazione numerico rispettando i requisiti di prestazione richiesti e i vincoli di banda
- è in grado di valutare le prestazioni di un sistema di comunicazione numerico tenendo conto dell'effetto dei disturbi presenti
- è in grado di utilizzare software per l'analisi delle prestazioni di un sistema di comunicazione numerico

 


Argomenti trattati

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

Sono necessarie competenze di matematica di base, calcolo delle probabilità, elettrotecnica, fisica, teoria dei segnali e programmazione. Tutti questi argomenti sono previsti nei programmi degli insegnamenti di Analisi Matematica, Teoria dei Fenomeni Aleatori, Probabilità e Statistica, Fondamenti di Informatica, Segnali, Fondamenti di Reti ed Elettromagnetismo.


Modalità di valutazione

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 informatico.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaS. Haykin, M. Moher, Introduzione alle telecomunicazioni analogiche e digitali, Editore: CEA, Anno edizione: 2007, ISBN: 978-8840813875
Risorsa bibliografica facoltativaS. Haykin, M. Moher, Comunication Systems, Editore: Wiley, Anno edizione: 2010, ISBN: 978-0470169964
Risorsa bibliografica obbligatoriaAppunti del docente https://beep.metid.polimi.it/

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
48:00
72:00
Esercitazione
12:00
18:00
Laboratorio Informatico
10:00
15:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 70:00 105:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
28/02/2020