Obiettivi formativi per il raggiungimento dei risultati di apprendimenti previsti nella scheda SUA
Al termine del corso, lo studente possiede conoscenze sulla trasmissione numerica con particolare riferimento ai sistemi. Nello specifico, è in grado di dimensionare un collegamento wireless digitale, conosce le problematiche di modulazione e demodulazione numerica, gli effetti di propagazione anomala e relative tecniche per la loro mitigazione. In aggiunta, lo studente è in grado di analizzare i sistemi radiomobili di quarta e quinta generazione (LTE/5G).
Eventuali criticità riscontrate (da compilare solo al secondo anno di insegnamento)

Numero totale e descrizione delle unità didattiche **
Nr. Totale: 12

Organizzazione della didattica (lezioni, laboratorio etc)
didattica EROGATIVA
N. 12 ORE videoLEZIONI ON-LINE (n. 2 videolezioni - unita’ didattiche - della durata di un’ora per ogni cfu)

didattica interattiva
n. 12 ore lezioni in streaming (n. 2 lezioni in streaming per ogni cfu) di cui n. // da registrare e pubblicare in piattaforma ed eventuali n. // per esercitazioni in aula
n. 12 forum – 2 per CFU
N. // CHAT
N. // WEB CONFERENCE
N. // PROGETTI
N. // REPOSITORY
N. 6 TEST (ALMENO 1 PER CFU) CON 10 DOMANDE
ASSISTENZA MEDIANTE E-MAIL

Programma del corso

1-Introduzione ai sistemi di telecomunicazione wireless.
Introduzione del corso: evoluzione dei sistemi di telecomunicazione.
Richiami: variabili aleatorie gaussiane reali e complesse. Statistiche di Rayleigh, esponenziale e chi-quadro. Elementi di algebra matriciale, scomposizione agli autovalori e single-value (SVD).
Il canale wireless: Selettività nel tempo e nella frequenza. Tempo e banda di coerenza. Propagazione multi-percorso: i modelli “tapped delay line” e Clarke (Rayleigh fading, spettro di Jakes).
Rappresentazione geometrica dei segnali. Modello equivalente passa-basso tempo-discreto di segnali passa-banda.
2-Elementi di teoria della decisione e della stima.
Introduzione alla teoria della decisione. Test delle ipotesi: il criterio MAP per la minima probabilità d’errore. Il test di massima verosimiglianza (ML). Esempi.
Rivelazione ottima di 2 segnali in AWGN: ricevitori a correlatore e a filtro adattato. Esempi.
Introduzione alla teoria della stima: stima Bayesiana (MMSE, MAP), Stima classica (MVU, ML, Cramer-Rao bound). Esempi.
3-Trasmissione ottima in canali a banda limitata e non selettivi.
Modulazioni lineari: Costellazione e caratteristiche spettrali. Il rapporto segnale-rumore convenzionale Eb/No. Trasmissione ottima in AWGN: criteri MAP e ML. Caso particolare di rivelazione simbolo per simbolo. Espressione generale della probabilità d’errore (union bound).
Esempi di costellazioni and relative probabilità d’errore: L-ASK, L-PSK, M-QAM. Definizione di efficienza spettrale e compromesso fra efficienza spettrale ed efficienza energetica.
4-Trasmissione in presenza di canali selettivi.
Trasmissione in presenza di fading piatto. Link budget in presenza di fading veloce e lento: probabilità di fuori servizio e probabilità d’errore media.
Trasmissione ottima in presenza di selettività in frequenza: il ricevitore MLSE. Schemi di equalizzazione sub-ottimi: equalizzatori lineari.
Tecnica multi-portante OFDM e sue applicazioni.
5-Sistemi multi-antenna (MIMO).
Definizioni. Effetto delle condizioni di propagazione (LOS, rich NLOS, “keyhole”).
Sistemi SIMO: maximal ratio combining (MRC).
Sistemi MISO con e senza informazione sullo stato del canale al trasmettitore (CSIT): schema ottimo con CSIT (SVD-MIMO), beamforming e schema di Alamouti (senza CSIT).
Cenni ai ricevitori V-BLAST, Zero-forcing, MMSE, e SIC.Multi-user MIMO (cenni).
6-Elementi di sistemi radiomobili.
Riuso delle frequenze, tecniche di accesso multiplo, gestione della mobilità.
Seminari sugli standard LTE, TV Digitale terrestre e da satellite.

Modalità di verifiche di profitto in itinere
Il grado di apprendimento degli Studenti è monitorato costantemente attraverso metodologie e strumenti di verifica. In particolare, al fine di rendere fattibile la verifica e la certificazione degli esiti formativi, il docente e il tutor terranno conto de:
Il tracciamento automatico delle attività formative da parte del sistema-reporting;
Il monitoraggio didattico e tecnico (a livello di quantità e qualità delle interazioni, di rispetto delle scadenze didattiche, di consegna degli elaborati previsti, ecc);
Le verifiche di tipo formativo in itinere, anche per l’autovalutazione (es. test multiple choice, vero/falso, sequenza di domande con diversa difficoltà, simulazioni, mappe concettuali, elaborati, progetti di gruppo, ecc);
L’esame finale di profitto, nel corso del quale si tiene conto e si valorizza il lavoro svolto in rete (attività svolte a distanza, quantità e qualità delle interazioni on line, ecc).

La valutazione in questo quadro tiene conto di più aspetti:
Il risultato di un certo numero di prove intermedie (test on line, sviluppo di elaborati, ecc);
La qualità e la quantità della partecipazione alle attività on line (frequenza e qualità degli interventi monitorabili attraverso la piattaforma);
I risultati della prova finale.

Pertanto i dati raccolti saranno oggetto di analisi da parte del docente per l’attività di valutazione dello Studente.
Modalità di valutazione*

Obiettivi della Prova
L'esame consiste in una prova orale all'interno della quale verranno verificate le conoscenze acquisite durante il corso e valutato il raggiungimento degli obiettivi didattici:

Conoscere i principi di funzionamento di un sistema di trasmissione numerico
Conoscere le principali tecniche di progetto del sistema in presenza di propagazione anomala
Saper dimensionare un collegamento wireless digitale

Il voto finale viene definito sulla base di tre quesiti specifici su argomenti inerenti ai principali obiettivi del Corso. Uno dei tre quesiti può riguardare la risoluzione di piccoli esercizi di progetto e analisi di sistemi di telecomunicazione.

Opzionalmente viene data allo studente la facoltà di preparare per l'esame un progetto rivolto allo sviluppo di una piattaforma di simulazione in Matlab precedentemente concordato con il docente che sostituisce uno dei tre quesiti.

Conoscenze e capacità di comprensione che consentono di elaborare e/o applicare idee originali, spesso in un contesto di ricerca (descrittore di Dublino n. 1)
Lo studente possiede conoscenze sulla trasmissione numerica con particolare riferimento ai sistemi wireless terrestri e satellitari.

Capacità di applicare conoscenza, comprensione e abilità nel risolvere i problemi (descrittore di Dublino n. 2)
E’ in grado di dimensionare un collegamento wireless digitale, conosce le problematiche di modulazione e demodulazione numerica, gli effetti di propagazione anomala e relative tecniche per la loro mitigazione, incluse quelle multi-antenna (MIMO). In aggiunta, lo studente è in grado di analizzare i sistemi radiomobili di quarta e quinta generazione (LTE/5G).

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