Profilo professionale

Nel documento TELECOMUNICAZIONI DELLE (pagine 35-40)

F5800 TEORIA DEI SEGNALI

1. Profilo professionale

L'attuale figura dell'ingegnerelaureato inIngegneria Elettronicaha conquistato una vasta e profonda stima e credibilitànell'ambiente del lavoro: il mondo industriale siaspetta una conferma e unconsolidamento su basisempre più aggiornate del tipo di formazione sinora offerto.Peraltro !'innovazione continua nel settoredell'information technologye nei campi collegati richiede anche figure professionali con preparazione più approfondita insottosettori specifici.

Per questi motivi. nel Progetto diRiordinodegli Studi di Ingegneriaèprevista in alcune sedi la creazione di lauree in Ingegneria Informatica e in Ingegneria delle Telecomunicazioni, lauree che evidentemente devono soddisfare un'esigenza di specializzazione nei rispettivi

~ campi.La laureain Ingegneria Elettronica mantiene invece l'obiettivo di una formazione ad ampio spettro culturale e professionale, trasversale ai contenuti delle altre lauree del Settore dell'Informazione.

L'ingegnere elettronico devepossedere competenze di progettazione di sistemi elettronici finalizzati nei diversi campi di applicazione, relative agli aspetti tecnologici, a quelli sistemistici, ed a quelli organizzativo-produttivi (producibilità, collaudabilità, sistemi sia analogici sia digitali). In particolare !'ingegnere elettronico deveavere piena padronanza della catena di progettazione completa, dalla definizionee scelta delle architetture agli aspetti più legati alla tecnologia realizzativa, comprendendo le tecniche di verifica per le varie fasi (strumenti di simulazione e di verifica del progetto,metodi di analisi e di collaudo).

Ciò non toglie che la laurea in Ingegneria Elettronica presenti anche una sua precisa specificità, coprendo ampi spazi culturali autonomi. Sono infatti propri della laurea in Ingegneria Elettronica lo studio e lo sviluppo:

• delle tecniche di progetto, di ingegnerizzazione e di produzione degli apparati e dei sistemi elettronici, sia analogici sia digitali, per tutte le applicazioni sia nel settore.

dell'informazione,sia in quello industriale o consumer.

• - delle tecnologie dei componenti elettronici, a microonde e ottici.

• dei,componenti e dei sistemi per la microelettronica (VLSI, MMIC) e l'optoelettronica.

• dei sensori, della strumentazione elettronica per le misure e per i controlli. Questo campo è particolarmente connaturato alla tradizionee alla cultura del Politecnico di Torino, dove da tempo è attivo un'indirizzo di misure ed un dottorato di ricerca sull'argomento.

• dell'elettromagnetismo e delle sue applicazioni nei campi: delle microonde e onde millimetriche,-della compatibilità elettromagnetica, dell'ottica integrata, del -telerilevamento e sondaggio ambientale e infine della interazione con i materiali e le'

strutture biologiche.

• dell'elettronica di potenza e delle sue applicazioni nei controlliindustriali.

• delle metodologie proprie dell'elettronica nella bioingegneria.

La formazione dell'ingegnere elettronico deve comprendere una base a spettro ampio, che sarà il fondamento per la crescita professionale,e consentirà di dominare con competenza i diversi campi in cui potrà essere chiamato a intervenire, integrata da un approfondimento in sottosettori specifici per uninserimento immediato nell'ambiente della ricerca-sviluppo o della produzione.Il processoformativo potrà in tal modo adattarsicon duttilità,e forse meglio che in altri ambienti formativi di più spinta specializzazione, all'emergere di filoni applicativi a carattere interdisciplinare, i quali prefigurano nuovi profili professionali che superano le tradizionali divisioni disciplinari del settore.

-Nei campi prima citati risulta poi trasversale l'interesse di fondo verso gli aspetti metodologici dall'elettronicafisica all'elettromagnetisn~o,'dallemisure alle metodologie di

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progetto ,anche in vista di una formazione più rivolta alla ricerc aeche non finisce con il conseguimento della laurea . Sotto tale aspetto occorre rilevar e come nel settore della elettronica la ricerca risulti essenziale per il mantenimento della competitività a livello industrialee per l'espansionedi competenze tecnologichestrategiche.

Lecompetenze chesi intende continuarea formare conil Corso di Laureain Elettronica trovano riscontronell'impie goprevalente ,pressoleaziende ,dell'ingegnerelaureato in questo corso di laurea: a una prima fase nella quale le funzioni ricoperte dal laureato sono principalmentequelle diprogett istasegue unospostamentoverso incarichi di coordinamento delle attivitàdi progetto e produzione.

E'evidente inoltreche il ruolo orizzontaleprevistonelsettore dell'informazioneper la laurea in Ingegneria Elettronica,comportinecessariamentenel curriculum formativodellostudente le necessar ie competenze anche nei campi dell'Informatica, dei Controlli e delle Telecomunicazioni. In particolare sono previsti ,anche in presenza dei Corsidi laurea in Informatica ,e in Ingegneria delle Telecomunicazioni,orientamenticon quei nomi nel Corso di laurea in Ingegneria Elettronica, rivolti agli aspettipropri dell'ingegneria elettronica in quei settorispecifici.

2.1nsegnamenti obbligatori

La sceltapropostaper gli insegnamentiobbligatori,globalmenteconsiderati(per tutti i Corsi diLaurea,per il Settore dell'Informazione ,per la Laurea in Elettronica e specificidella Facoltà)è mirata a fornire una preparazione siadi base,siaspecifica tecnico-professionale congruentecon le indicazioni di profilo professionaleprecedentemente esposte.

Per quanto riguarda la formazione matematica di base,oltre alcorpus tradizionalmente impartito negli attuali insegnamenti del biennio (Analisi matematica ,Geometria), seppur parzialmente rivistial fine di meglio risponderealle nuove esigenze emerse,si pone l'esigenza di trovarelo spazio per disciplineche si ritengonoindispensabili per la formazione di un ingegnere elettronico.

Per soddisfare tale esigenza si riduce a mezza annualità il corso di analisi superiore (Analisi Matematica/lI),cuisi riservail compito primario di insegnare le funzioni di variabile complessae le trasformate integrali (soprattutto Fourier),e si introduce mezzo corso di Calcolodelle Probabilità.Un ruolo importante viene assegnato al corso diCalcoloNumerico, cuisi richiede,oltre aiconcettiusualmente proposti,di affrontaretemi di analisi superioreche si preferisce vengano trattati con la praticità del taglio numerico quali le equazioni alle derivate parziali (differenze finite, elementi finiti) e le equazioni integrali (metodo dei momenti...)e le funzionispeciali.

La preparazione di base è completata da un corso diChimica,due diFisicae uno di Elettrotecnica,secondo i requisitirichiestidal Decreto di Riordinodegli Studi di Ingegneria.

Un'attenta ridefinizionedei programmi consente un migliore coordinamento dei corsi di Fisicae diElettrotecnicacon i corsisuccessivi. In particolare:

• ai corsi di Fisica sichiede soprattutto di svolgere un ruolo formativo sugli aspetti unificanti della metodologiainterpretativapropria della fisica.

-• Rispettoalla collocazione tradizionaledei capitoli della Fisica, il coordinamento fra i corsi diFisicae quello diElettrotecnicacomporta che nellaFisical vengano esposte le nozioni generalisulle unità dimensionali, una trattazione unificata dei campi e lo studio congiuntodel campo gravitaz ionalee di quello coulombiano,mentre nellaFisical/oltre al resto, verrà espostala trattazione della termodinamica (spostata daFisical aFisica

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Ilper avvalersidella maggiorematurità tecnicaacquisita dallostudente), nonsolo di tipo classico ,ma anche statistico,con l'acquisizione di concettiquali quello del corpo nero, utilesia per le applicazioni in optoelettronicasia nella teoria del rumore.Tali conoscenze consentiranno una descrizione microscopica del ferromagnetismo e delferrim agnetismo.

• Per quanto concernel'Elettrotecnicaessariguarda principalmente la teoria dei circuiti , che peròsaràfatta derivare dai modellidella trattazione deicampi elettromagnetici.

• La presenzadi Elettr otecnica nel primo periodo didattico del II anno consente a un maggior numero di corsi diavvalersi delle metodologie rappresentativemessea punto da tale corso.Il fatto però che essoprecedaAnalisiMatematicaIII,ove vengono introdotte le trasformate"di Laplace, comporta che il calcolo simbolico generalizzato debba essere trattato nelle esercitazioni di quest'ultimo corso.

Occorre sottolineare come i cinque insegnamentiprevisti per il primo annosiano comuni ai tre Corsi di Laurea del settore dell'Informazione,vale a dire: Elettronica,Informatica e Telecomunicazioni.Questo faciliterà l'eventuale cambio di Corso di Laurea a quegli studenti che, al termine del primo anno,si accorgessero di aver operato una scelta non conforme alle proprie aspettative.

La cultura ingegneristica di base è completata-da due corsi a spettro ampio, ed in particolare:

• due corsi ridotti diMeccanica Applicata alle Macchine e di Termodinamica Applicata, che forniscono il minimo indispensabile di conoscenze interdisciplinari, che possono essereulteriormente approfondite mediante corsi specificiinalcuni orientamenti.

• un corso diEconomia e OrganizzazioneAziendale, nel quale i principi di economia e di gestione aziendale-vengonoampliati con cenni di microeconomia.

La laurea in Ingegneria Elettronica mantiene l'obiettivo di una formazione ad ampio spettro culturale e professionale nel campo dell'elettronica,trasversaleai contenuti delle altre lauree del Settore dell'Informazione,pertanto l'insieme dei corsi obbligatori deve garantire una approfondita base di conoscenze in ciascheduno dei principali orientamenti che al momento si possono individuare nello sbocco scientifico-professionale di un ingegnere elettronico. Per ogni specifico orientamento sono previsti almeno due insegnamenti obbligatori(vedi più avanti gli Orientamenti ).

Il processoformativo può in tal modo adattarsi con duttilità,e forse meglio che in altri ambienti formativi di più spintaspecializzazione, all'emergere di filoni applicativi a carattere interdisciplinare,i quali prefigurano nuoviprofili professionali che superano tradizionali divisioni disciplinari delsettore.

Una nota particolare meritano le disciplinediTeoriadei Segnali e di Teoriadei Sistemi che,seppur indirizzati a diversi orientamenti dell'elettronica,presentano in comune contenuti a carattere teorico-metodologico chesi ritengono indispensabili. Per tale motivo si impone la scelta obbligatoria di almeno una delle due discipline.

-La preparazione professionale nel campo informatico è fornita da tre insegnamenti:

Fondamenti di Informatica:

fornisce le nozioni di base relative all'architettura dei sistemi di elaborazione e alla loro programmazione mediante linguaggi di livello superiore quali il Pascal e il Fortran 77.La conoscenza del Fortran potrà essere usata nel corso di Calcolo Numerico.

Sistemi Informativi I:

fornisce informazioni approfondite sulla struttura dei sistemi di elaborazione e illustra le metodologie avanzate di programmazione (con particolare riferimento alle strutture dati, agli algoritmi,alle grammatiche ed ai linguaggi)e diingegneria del software.

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SistemiInformativiIl:

approfondisce le nozioni sull'organizza zione del softwa reneisistemidielaborazione,con particolare riferimento alle basidi dati, al SistemaOperativo ed ai linguaggi moderni di programmazione.

La preparazione professional e nel campo delle teleco munica zioni è fornita da due insegnamenti diversi a secondachevenga o nonvengasceltoTeoria deiSegnali:

TeoriadeiSegnali:

fornisce gli strumenti metodologici fondamentali per la descrizione, l'analisi e la modellizzazionedei segnali,sia di tipo determ inato, sia ditipo aleatorio ,nonché iprincipi delle tecnicheditrattamentoedelaborazione dei segnali.

Comunicazioni Elettriche:

presentaun modellosemplificato di canalidicomunicazione esviluppale tecnichedi trasmissione dei segnali, sia numerici sia analogici, sia in banda base che modulati, nonché le tecniche di trasmissionedisegnali analogiciper via numerica.

Coloro che non scelgono Teoria dei Segnali seguono un corso di Comun icazi on i Elettriche , non specialis tico, quindi devono optare per un altro insegnamento del raggruppamento 1230, che non preveda la propedeuticitàdiTeoria deiSegnali ,tra quelli attivati nel vari Orientamenti.

La preparazioneprofessionale nel campo deicontrolli automaticièfornita da uno o due insegnamenti a secondache venga o non vengasceltoTeoriadei Sistemi:

TeoriadeiSistemi:

imposta l'analisi dei sistemi dinamicicontinui e discreticon particolareattenzione verso gli aspetti di struttura, quali: l'analisi della stabilità in piccolo ed in grande. la controllabilità e l'osservabilità,il problema del regolatore con stimaasintotica dellostato, il problema della realizzazionedi sistemiad uningresso ed una uscita.

ControlliAutomatici:

analizza isistemi dinamicidi controllo nei loro diversi aspetti,cioè il modello e lesue approssima zioni,isegnali di comando le variabili di uscita (da controllare),i disturbi ; sviluppa inoltre le tecniche di progetto dicontrolli in catena chiusa con particolare riferimento ai sistemilineari con unavariabile di ingressoe di uscita.

Coloroche non scelgonoTeoriadeiSistemi seguono un corsodiControlli Automatici non specialistico.

La preparazione professionale nel campo dell'elettromagnetismo e dei fenomeni propagativi è fornita da due insegnamenti: I

CampiElettromagnetici:

affronta il problema dell'interazione fra campielettromagnet ici e mezzi materia li e fornisce lasoluzione delle equazioni diMaxwell in mezzo omogeneo e non omogeneo.

Definisce i parametri caratteristicidelle antenne e tratta il fenomeno della propagazione guidata con particolare accento alle linee di trasmissione,alle guided'onda,e alle guide dielettriche.

• un corso a scelta nel raggruppamento 1220, ad esempio Microonde, o Ante nne, o CompatibilitàElettromagnetica.

La preparazione professionale specifica nel campo elettronico componentisticoe circuitale èdatada quattro insegnamenti:

DispositiviElettronici:

forniscele nozioni dibase che,partendo dalla teoriadei semiconduttori, portano alla descrizione del comportamento fisico dei principalidispositivi singoli ointegrati e dei relativi modelli globali. Vengono descritti anche i principali passi del processo

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tecnologi coditipobipolare eMOS, concenniall'integrazionea grandissimascala(VLSI).

TeoriadeiCircuitiElettronici:

si propone comeinterfacciafra icorsi diElettrotecnicae diDispositivi Elettronici da una parte eilcorso diElettronica Applicat adall'altra. Dopoavereffettuatoilpassaggiologico dal modello fisico dei componentiaquello elettric o per piccolio per grandisegnalie fornitoalcunicenni suiproblem iconnessi conilcomportamento non lineare dei circuiti in presenza digrandi segnali,ilcorso si dedicaall'anali si e alprogetto dicircui ti elettroni ci attivi,con operazionali ideali, destinati all'elab orazione del piccolo segnal e. Vengono trattatianchealcuni aspetticonnessiall'analisieal progetto assistitidal calcolatore.

ElettronicaApplicata:

per quantoconcerne l'aspettoanalogicostudia icircuiti conamplificatori operazionalinon ideali,gli amplificatoridipotenza egli alimentatori linearie a commutazione. Per quanto concerne l'aspetto digitale vengono definit e le caratteristic he delle porte logiche , si studiano i'circ uiti delle princip ali porte logiche , element ar i e quelli dei circu iti combinatori complessi (PLA, ROM) e l'organizzazione di sistemi digitali complessi.

Esponemetodologie di progettodi circuitidedicati.Il corso terminacon la trattazionedei circuitidell'elettronicadiinterfaccia (sample and hold,convertitori analogico-digitali e multiplexer).

• almeno un corso ascelta traMicroelettronica,DispositiviElettroniciIl,Elettronicadelle Telecomunicazionied ElettronicadeiSistemiDigitali

La preparazione professionale specifica nel campo della strumentazione e delle misure oltre ai giàcitaticorsidiTeoriadeiCircuitiElettronicie diElettronica Applic ata èdata

dall'insegnamentodi: .

MisureElettroniche:

illustrai principi di funzionamentoe di usodegli strumenti elettronici più diffusinelle varie aree di interesse dell'ingegneria elettronica. Inoltre sviluppa i metodi e la strumentazione per le misuresu sistemidicomunicazione con cennisu talune applicazioni delle misure di grandezze elettroniche in altre discipline.

Il quadro didatticodi insegnamenti obbligatori sopra delineato vincola rigidamente 24 insegnamenti. Occorrecomunque precisarecome l'organizzaz ione del Corsodi Laurea in orientame n ti prevede l'ulteriore vincolo di 3 corsi ritenuti caratterizzanti per ciascun orientamento.Nonpossono esserecalcolati tra questi3eventualicorsisostenuti per esaudire obblighidellalista precedente.

Gli ultimi due corsi possono essere scelti entro la lista generale allegata alla fine,con l'unico obbligo di rispettarele precedenze previste da ciascuno .

Il quadro complessivodegli insegnamentiobbligatori è sinteti zzatonellatabella seguente.

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