Trasmissione ed Elaborazione Numerica dei Segnali

Informazioni da fornire per ogni singolo insegnamento

 

Denominazione dell’insegnamento:  Trasmissione ed Elaborazione Numerica dei Segnali                             

 

Corso di Laurea o di Laurea Magistrale :   Corso di Laurea Magistrale  in Ingegneria Informatica                 

 

SSD: ING-INF03                                                                    Numero C.F.U.: 9                 

 

 

Titolari:  Prof. Francesco A. N. Palmieri                               

 

 

 

Obiettivi del corso

 

 Fornire i fondamenti sulla teoria delle comunicazioni analogiche e numeriche unitamente ad alcune delle  principali tecniche di elaborazione numerica dei segnali.

 

 

 

Programma del corso

 I PARTE (Modulazione Analogica)

Cenni sul segnale analitico e sulla rappresentazione dei segnali passa-banda; Modulazione lineare su portante sinusoidale; DSB, AM, SSB, VSB, QAM; Modulazione lineare in presenza di rumore;  Modulazione angolare: FM e PM; Modulatori e demodulatori.; Cenni sulla modulazione  angolare in presenza di rumore  [Appunti dalle lezioni; PAL-An]

II PARTE (Modulazione  Numerica)

Rappresentazione nello spazio dei segnali; Trasmissione di forme d’onda su canale AWGN; Principali schemi di modulazione numerica

(ASK, PSK, FSK, QAM); Valutazione  della probabilità di errore; [Appunti dalle lezioni, BBC]

III PARTE (Teoria dell’Informazione e Codici)

La proprietà di equiripartizione asintotica (AEP); Sequenze tipiche; Sorgenti discrete con memoria; Stazionarietà; Tasso entropico;  Catene di Markov; Caratterizzazione delle catene di Markov; Risoluzione di alcuni esempi per la probabilità dello stato stazionario; Entropia delle catene di Markov; Cenni sulle catene di Markov nascoste [PAL (Introduzione; Capitolo 1); COVT (pp. 71-87); BBC (pp. 100-105)]; Codifica Aritmetica; Codifica Lempel-Ziv; Esempi di codifica [Appunti dalle lezioni]; La disuguaglianza di Fano; Ricezione a Massima Verosimiglianza (ML); Schema generale di codifica di canale; Il teorema inverso della codifica di canale; Introduzione intuitiva al teorema della codifica di canale; Il  teorema della codifica per il caso binario (Secondo Teorema di Shannon) [PAL (Capitolo 4); Appunti dalle lezioni; ABM (pp. 176-184)}]

IV PARTE (Elaborazione Numerica dei Segnali)

Il campionamento dei segnali tempo-continuo; Interpolazione cardinale e campionamento ideale [SKL (pp. 59-78; 601-627)]; Generalità sui sistemi lineari tempo-discreto; Richiami sulla Z-trasformata e sulla trasformata di Fourier di una sequenza; Risposta impulsiva; Filtri IIR e FIR; Forma canonica con poli e zeri;  Progetto di filtri IIR mediante piazzamento di poli e zeri; Esempi; Oscillatori sinusoidali numerici;

[Appunti dalle lezioni; PM (pp. 41-103)(pp. 225-285) (pp. 306-332) (pp. 336-367)]; Progetto di filtri FIR mediante il metodo della finestra; Progetto di filtri FIR simmetrici e antisimmetrici mediante campionamento in frequenza; [Appunti dalle lezioni; PM (578-593)]; Progetto di filtri IIR da prototipi analogici; Metodo della approssimazione delle derivate; Metodo della trasformazione bilineare; Metodo dell’invarianza all’impulso; Metodo dell’invarianza al gradino; Metodo dell’invarianza ad un interpolatore generico; Trasformazioni di filtri analogico-analogico; Trasformazioni di filtri numerico-numerico [Appunti dalle lezioni; PM(pp. 618-650); STEH (pp. 232-241)(pp. 403-410 tavole)]; Progetto di filtri mediante il metodo dei minimi quadrati; Il filtro di Wiener [Appunti dalle lezioni; PM (pp. 650-665)] Proprietà decorrelanti della Trasformata di Fourier tempo-continuo; Proprietà decorrelanti della trasformata di Fourier tempo-discreto; Proprietà decorrelanti della DFT per sequenze periodiche; Formulazione matriciale della DFT; Proprietà della DFT per matrici circolanti; Trasformate discrete de correlanti; Fattorizzazione di Cholesky; Decomposizione spettrale e DKLT; Proprietà di compattazione dell’energia; Applicazione alla compressione; Genesi delle trasformate coseno e seno; Altre trasformate discrete; Ottimalità della trasformata coseno; La classe di Jain; Trasformate discrete 2D separabili [Appunti dalle lezioni; JAIN (pp. 132-180); STEH (pp.102-112)].

Introduzione al Pattern Recognition; Clustering con gaussiane multidimensionali [DHS, Cap 2].

Curricula scientifici dei docenti

Sono resi disponibili a cura del docente: http://tlc.dii.unina2.it/tlc/index.php/faculty/francesco-palmieri

 

Competenze attese in ingresso e/o Propedeuticità

 Familiarità con i fondamenti della teoria dei segnali e  della teoria della probabilità e dei processi aleatori.

Risultati d’apprendimento attesi

Acquisizione delle principali tecniche di modellazione di sistemi di comunicazione punto-punto; Acquisizione di alcune delle principali tecniche di elaborazione dei segnali tempo-discreto. 

Anno del corso di studio in cui è inserito

 Primo

Testi di riferimento

[SKL] B.Sklar, Digital Communications. Fundamentals and Applications, Prentice Hall, 1988.

[PAL-An] F. Palmieri, Lezioni di Telecomunicazioni: Modulazione Analogica, Aracne, 2007

[PAL] F. Palmieri, Lezioni di Telecomunicazioni: Sorgenti e Canali Discreti, Stampato in proprio, Disponibile in Fotocopia, 2007.

[COVT] T.M. Cover and J.A. Thomas, Elements of Information Theory, 2nd Edition, Wiley, 2005.

[BBC] S. Benedetto, E. Biglieri, V. Castellani, Digital Transmission Theory, Prentice Hall, 1988.

[ABM] N. Abramson, Information Theory and Coding, McGraw Hill, 1963.

[BB] S. Benedetto, E. Biglieri, Principles of Digital Transmission, Kluwer, 1999.

[PM] J. G. Proakis, D. G. Manolakis, Digital Signal Processing, Principles, Algorithms and Applications, Second Ed., Prentice Hall, 1998.

[JAIN] A. K. Jain, Fundamentals of  Digital Image Processing, Prentice Hall, 1989.

[GONZ] R. C. Gonzales, R. E. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall, 2002.

[STEH] S. D. Stearns, D. R. Hush, Digital Signal Analysis, II Edition, Prentice Hall, 1990.

[DHS] R. O. Duda, P.E. Stark ans D.G. Stork, Pattern Classification, 2nd edition, Wiley, 2000.

 

Materiale didattico aggiuntivo

Sono resi disponibili a cura del docente: http://tlc.dii.unina2.it/tlc/index.php/corsi/29-sistemi-di-telecomunicazioni-aa-2010-2011

 

Modalità di erogazione

Tradizionale.

Sede

Via Michelangelo - Via Roma 29 Aversa.

Organizzazione della didattica

 3 lezioni Frontali  alla settimana di due ore

Modalità di frequenza

Obbligatoria

Metodi di valutazione

Esame scritto finale e orale

Dati statistici delle votazioni conseguite dagli studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: http://tlc.dii.unina2.it/tlc/index.php/corsi/29-sistemi-di-telecomunicazioni-aa-2010-2011

 

Calendario delle attività didattiche

Dal 14 settembre al 21 dicembre 2013, sito http://tlc.dii.unina2.it/tlc/index.php/corsi/29-sistemi-di-telecomunicazioni-aa-2010-2011

Eventuali attività di supporto alla didattica

 

Orari di ricevimento studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: http://tlc.dii.unina2.it/tlc/index.php/corsi/29-sistemi-di-telecomunicazioni-aa-2010-2011

 

Calendario delle prove di esame

Disponibile sul sito esami.ceda.unina2.it e sul sito del docente: http://tlc.dii.unina2.it/tlc/index.php/corsi/29-sistemi-di-telecomunicazioni-aa-2010-2011