30569 - ELABORAZIONE DEI SEGNALI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede gli strumenti matematici per l'analisi nel dominio del tempo e delle frequenze dei segnali determinati ed aleatori e dei sistemi di elaborazione dei segnali; conosce approfonditamente i fondamenti dell'Information Communication Technology (ICT), dalla conversione Analogico/Digitale alla rappresentazione numerica dei segnali audio, immagini e video. In particolare è in grado di: - caratterizzare i segnali determinati, sia analogici che digitali, mediante l'analisi di Fourier - caratterizzare statisticamente i segnali aleatori mediante la teoria della probabilità e dei processi stocastici - caratterizzare i sistemi lineari e non-lineari, tempo-invarianti e tempo-varianti - sviluppare algoritmi per l'elaborazione dei segnali.

Contenuti

I fondamenti dell'Information Communication Technology (ICT): segnali e loro elaborazione, digitalizzazione dell'informazione, sistemi e reti di telecomunicazione.  

Analisi dei segnali determinati tempo-continui e tempo-discreti nel dominio delle frequenze (analisi di Fourier) e nel dominio dei tempi (mediante funzioni impulsive). Discrete Fourier Transform (DFT) e Fast Fourier Transform (FFT).

Caratterizzazione dei sistemi lineari tempo-invarianti. Funzione di trasferimento e risposta impulsiva, filtri.

Teorema del campionamento. La conversione analogico-digitale e digitale-analogico.

Segnali analogici e segnali numerici in banda base.

Segnali a potenza finita. Spettro di potenza. 

Elementi di teoria della probabilità.

Testi/Bibliografia

L. Calandrino, M. Chiani, Lezioni di Comunicazioni Elettriche, Pitagora Editrice, Bologna.

Metodi didattici

Sono previste lezioni in aula ed esercitazioni sperimentali in laboratorio.
Le esercitazioni in laboratorio riguardano:
- analisi ed elaborazione di segnali audio al calcolatore;
- rilievo sperimentale delle caratteristiche di circuiti elementari con strumenti di misura quali oscilloscopio, generatore di funzioni, analizzatore di spettro.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta finale di 3 ore, durante la quale non è ammesso l'uso di libri, appunti, calcolatrici, supporti elettronici, e una successiva prova orale.
La prova scritta mira ad accertare le abilità acquisite nel risolvere problemi nell'ambito delle tematiche affrontate. Essa viene valutata attraverso un giudizio che deve risultare positivo per consentire l'accesso alla prova orale. La validità della prova scritta superata è limitata agli appelli di una stessa sessione d'esame. La prova orale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze previste dal programma del corso. Sia la prova scritta che quella orale hanno l'ulteriore scopo di verificare l'apprendimento dei metodi generali dell'analisi dei segnali e della teoria dei fenomeni aleatori, e l'acquisizione di giudizio critico in relazione alle diverse implementazioni di sistemi di acquisizione ed elaborazione. Il voto finale, espresso in trentesimi, tiene conto delle valutazioni riportate in entrambe le prove.

Strumenti a supporto della didattica

PC, Videoproiettore, Laboratorio Hardware (Circuiti elementari,
Generatore di Funzioni, Oscilloscopio, Analizzatore di Spettro).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marco Chiani

Consulta il sito web di Andrea Giorgetti