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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 086043 - FONDAMENTI DI SEGNALI E SISTEMI
Docente Bernasconi Giancarlo
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - CO (360) INGEGNERIA INFORMATICA*AZZZZ086043 - FONDAMENTI DI SEGNALI E SISTEMI

Obiettivi dell'insegnamento

Il corso fornisce allo studente le basi per l'analisi e il trattamento dei segnali continui e discreti, sia deterministici che casuali. Nella prima parte si forniscono gli strumenti per operare sui segnali nel dominio del tempo ed in quello della frequenza. Si presentano il legame tra segnali continui e discreti e gli strumenti per analizzare il passaggio dei segnali attraverso i sistemi lineari. Nella seconda parte si prendono in considerazione i processi casuali stazionari ed ergodici, vengono introdotti i parametri e le funzioni utilizzate per la loro descrizione e si studiano gli effetti del loro passaggio attraverso sistemi LTI. Infine il corso si conclude con una serie di casi applicativi ove i concetti presentati vedono una loro applicazione pratica.

 


Risultati di apprendimento attesi

Il corso fornisce agli studenti le conoscenze e le capacità per

capire e rappresentare segnali monodimensionali, deterministici e casuali

conoscere ed utilizzare strumenti teorici e pratici per elaborare i segnali

definire una procedura di elaborazione dei segnali e stimare per via teorica il risultato

implementare ed eseguire una procedura di elaborazione di segnali

analizare il risultato e preparare un rapporto

In particolare gli studenti acquistano competenze nei seguenti campi

rappresentazione di un segnale nel dominio diretto e trasformato secondo Fourier

significato e regole per il campionamento nel tempo e nelle ampiezze di un segnale

conoscenza di MATLAB

implementazione di script e funzioni in MATLAB

realizzazione di esercizi di filtraggio di segnali audio

 


Argomenti trattati

1       Segnali e sistemi continui e discreti

1.1   L'impulso e l'esponenziale complesso continui e discreti

1.2   I sistemi LTI e Risposta all'impulso

1.3   Somma e prodotto di convoluzione

 

2       Trasformata di Fourier

2.1   Risposta in frequenza

2.2   Trasformata di Fourier e frequenze normalizzate

2.3   Proprieta' della trasformata di Fourier

2.4   Trasformate di Fourier di uso frequente

 

3       Il teorema del campionamento

3.1   Campionamento ideale

3.2   Aliasing in frequenza

3.3   Filtri anti-alias e di ricostruzione

3.4   Campionamento in frequenza

 

4       La trasformata discreta di Fourier

4.1   Trasformata di sequenze periodiche

4.2   La DFT e la DFT inversa

4.3   Proprieta' ed uso della DFT

 

5       I processi casuali

5.1   Definizione di processi continui e discreti

5.2   Densità di probabilità delle ampiezze, valor medio e varianza del processo

5.3   Processi stazionari, Autocorrelazione e Autocovarianza

5.4   Densità spettrale di potenza e potenza

5.5   Processi ergodici

5.6   Processi bianchi e gaussiani

5.7   Processi casuali attraverso sistemi LTI

 

6       Entropia e codifica di sorgente

6.1   Entropia di una sorgente numerica

6.2   Concetti di ridondanza ed irrilevanza

6.3   Codifica di Huffman e Liv-Zempel

6.4   Codifica differenziale DPCM

 

7       Esempi applicativi

7.1   Stima della risposta impulsiva del sistema LTI

7.2   Progetto di filtri

7.3   Soppressione dei disturbi

7.4   Effetti audio musicali lineari e non lineari

7.5   Compressione di segnali vocali, introduzione alle tecniche utilizzate nei sistemi di trasmissione voce su reti IP e su reti di telefonia cellulare

7.6   Modulazioni e demodulazione nelle trasmissioni radio

7.7   Riconoscimento e localizzazione di segnali “sommersi da rumore” (filtro adattato, ricezione impulsi in sistemi radar, sistemi di trasmissione numerici)

7.8   Cenni sull’acquisizione ed elaborazione di immagini

 

Attività di laboratorio

Sono previste esercitazioni con Matlab per approfondire e sperimentare quanto presentato a lezione.

 

 


Prerequisiti

Tutti i contenuti degli insegnamenti di matematica e di statistica del primo e secondo anno. Per le esercitazioni di laboratorio sono utili anche i primi elementi di informatica.


Modalità di valutazione

La verifica dell'apprendimento consiste in una singola prova tenuta alla fine del corso. La prova è scritta e comprende esercizi e domande di tipo teorico, anche sull'attività di laboratorio. Non sono previste prove in itinere.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaClaudio Prati, Segnali e Sistemi per le Telecomunicazioni, ISBN: 88-386-6093-X

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
32:30
48:45
Esercitazione
17:30
26:15
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 50:00 75:00

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
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
25/02/2021