Anno:Periodo 3:2 Lezione, Esercitazione: 6+4(ore settimana li) Docente:da nominare
Ilcorso si prop on edi illus trare i con cetti fondamental idell ateoria dellecomunicaz ioni elettric he applicataa sistemi di trasmissione ana logici e numerici al finediproporre le nozioni fondamentali per il proseguimentodegli studi nell'are adell e telecomuni cazioni.
Nel corsodell e lezion i sono esaminati gliaspe ttiteorici del funz iona mento dei dispo si-tivi edei sistem i di comunicazionesenzaentrare nelmer itodellarealizzazione hardwa-re. Part icol are attenzione è rivolta ai criteri di progett o attraverso la valutazione dell e prestazioni indicando , per ciascun sistema, l'indice di pres taz ione più appropriato. I concettiteorici sono approfond itiattraversoesercizi svoltiinaulae progra mm ial calc o-latorein laboratorioperquant origuard a alcuniaspetti di maggi oreinteresse.
REQUISIT I Teoriadeisegnali
PROGRAMMA
- Introd uzione ai sistem i di comunicazione analogi ci e nume rici. Cenni sulla propa-gazione del segnaleelettroma gnetico.Bandedi frequ en za per trasm issioni radio ter-restr i e satellita ri. Mode lli dicana le.
Rumore termico. Sorgente di rumore e densità spettrale della potenza di rum ore.
Doppi bipoli rumorosi.Banda equivalentedi rumore.Tempe ratura equivalente e ci-fradirumore.Temperatura equivalentee cifra dirumore di una cascatadi doppi bi-polirumoro si.Cifradirumor e diun atte nuatore resist ivo.Effetto delrumoresui ri-petit ori analog ici.Ottim izzazione del amplificato ri rigenerat ivi in una line adi tra-smissione.
Rich iam i: segnali e processi casuali;serieetrasformatadi Fourier;effetto dell e di-sco ntinuità del segnale; tra sform atadi un segnale peri odico;teoremadel campiona-mento;campionamento ideale ; campionamentonon idealeafinestr a edi tiposample
& hold;filtro sbiancante;spettri di potenza;segnale analitico e inviluppocomplesso.
Quantizzazione.Rum or e di granulosi tàe sovraccarico. Prestazionidel quantizzatore uniform e.Quan tizza zion e otti ma: condizionidi Max-Lloyd,PCM,PCM uniforme e non uniforme (leggiA e[].Progett odelcompressoreotti mo . PCMdifferenziale.
Teoria dell'informazione. Definizione di informazione. Entropia e sue proprietà . Entro pia congiunta e condizionata.Mutua informazione.Teorema del data proces-sing.Entro pia di sorge nte.Sorgenti privedi mem ori a.Tasso di entro pia persorgenti staz ionarie.Teorema di Sha nnon(enuncia to).
Schemi di codifica disorgente.Sequenze tipiche.Propriet à di equipartizione asinto -tica.Univoca decodificabilitàe istantaneitàdi un di sorge nte.Codifica di Hu ffm an.
Cennisullacodi ficadi Lernpe l-Ziv,
Canale discretoprivodi memoria.Capacitàdi canale.Capa cità di un can ale simme -trico. Teorema di Shannon sulla codifica di cana le.Entropia differenziale.Entropia differenziale massima . Capacità delcana legaussianoadditivo.
- Modul azionidiampiezza.Spettro di poten za.Demodulazionecoerente e di invilup-po. Modulazionea banda laterale singola(SSB). Prestazioni. Modulazione in banda vestigiale.
- Recupero della fase di portante mediante anello ad aggancio di fase(PLL). Multi-plazionein frequenza,segnale televisivo acolori.
- Modulazione di fase e di frequenza.Spettro dipotenza per FM a banda stretta,con modulante sinusoidale eabandalarga.Regoladi Carson.
- Modulatore di frequenza a banda stretta ea banda larga (VCO e metodo indiretto).
Demodulatore adiscriminatore e con PLL.Rapporto segnale/rumore dopo la demo-dulazione infrequenza. Filtri dienfasi/deenfasi.Stereofonia.Canalizzazioni tipiche
per radiodi ffuzione.Ricevitore supereterodina. .
- Modulazioni numeriche . PAM e PPM. Rappresentaz ione geometrica dei segnali (spazio dei segnali). Algoritmo di Gram-Schmidt. Energia media e potenza di una costellazione.Energia mediadell'M-PAM,M-PPM (ortogonale e biortogonale). Ef-fetto della traslazione di una costellazione sull'energia, energia minima, modulazio-nesimp lex.
- Ricezione diun segnale numerico:demodulazione+decisione. Ricevitore a corre-lazione. Ricevitore a filtri adattati e proprietà di un filtro adattato.Decisione ottima secondo ilcriterio della massima verosimiglianza. Applicazionealcanale gaussiano additivo:decisionea distanzaminima e regioni di corretta decisione.
- Prestazioni del PAM binario con sogliaottima didecisione in funzione delle pro-babilitàapriori deidati trasmessi.Limite superiorealla probabilitàdi errore per una costellazione: unionbound.Probabilitàdi errore sul bit.
- Probabilità di errore sul simbolo per dati equiprobab ilia priori: M-PAM,Modu la-zioniortogonaliebiortogonali.Prestazioni asintoticheelimitedi Shannon. Confron-to tra le modul azioni.
- Spettro di potenza diunsegnale modul ato numericamente:applicazione al PAM e ad alcune modulazion i con memoria.
- Calcolodelleprestazioni delPCMuniforme.Probabilitàdi erroredi soglia.
- Trasmissione di segnali numeric i su canali a banda limitata.Interferenza intersim-bolica. Criterio di Nyquist. Diagramma ad occhio. Effetti degli errori di sincroni-smo. Risposta infrequenzaacosenorialzato.Segnalia rispostaparziale.
- Cenni sulle tecnichedisincronizzazione temporale.
- Modulazioni in banda traslata. Modulazioni di fase (PSK) e prestazioni. Problema dellaambiguità di fasee modulazionePSK differenziale.Modulazioni di ampiezza e fase in quadratura(QAM) e prestazioni.Recupero dellafasedella portante mediante PLLcon tecnicadecision f eedback.Modulazionidi frequenza (FSK) e prestazioni.
BIBLIOGRAFIA
J.G.Proakise M.Salehi ,"CommunicationSystems Engin eering",Prentice-Hall, 1994
T.M.Covere J.A.Thom as, "Elements oflnf ormation Theory",New York:Wiley,1991
L.W.Couch, "ModernCommunicationSystems",Prentice-Hall,1995
S.Benedetto, E.Biglieri, V.Castellan i, "Digitai Transmission Theory", Prentice -Hall, 1987
ESAME
L'e same comprende una prova scritta sulla base delle esercitazioni e una prova orale facoltati va.