Obiettivi formativi per il raggiungimento dei risultati di apprendimenti previsti nella scheda SUA
L’insegnamento mira a fornire:
- i principali strumenti per l’analisi e l’elaborazione dei segnali, con enfasi sull’analisi nel dominio della frequenza e sulla digitalizzazione dei segnali (campionamento, conversione analogico/digitale).
- i principali strumenti per il progetto e l’analisi prestazionale dei sistemi di comunicazione digitale.
Inoltre, 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).

Organizzazione della didattica (lezioni, laboratorio etc)
didattica EROGATIVA
- N. 18 ORE videolezioni ON-LINE (n. 2 videolezioni - unita’ didattiche - della durata di un’ora per ogni cfu)

didattica interattiva
- n. 18 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. 18 forum – 2 per CFU
- N. // CHAT
- N. // WEB CONFERENCE
- N. // PROGETTI
- N. // REPOSITORY
- N. 9 TEST (ALMENO 1 PER CFU) CON 10 DOMANDE
- ASSISTENZA MEDIANTE E-MAIL

Elementi di base di probabilità.
Assiomi. Probabilità condizionata e indipendenza. Teorema delle probabilità totali. Teorema di bayes.
Variabili aleatorie e modelli probabilistici di uso comune. Variabili aleatorie continue e discrete. Distribuzioni, densità di probabilità e funzione massa di probabilità. Distribuzioni congiunte e marginali. Indicatori sintetici (media, varianza, covarianza).
Legge dei grandi numeri e teorema limite centrale. Cenni sulle trasformazioni di variabili aleatorie.
Analisi dei segnali.
Spazio dei segnali. Operazioni elementari e proprietà dei segnali. Medie temporali, energia e potenza. Segnali periodici. Segnali aleatori. Funzioni di correlazione. Proprietà dei sistemi. Sistemi lineari tempo-invarianti (lti). Somma e integrale di convoluzione.
Segnali nel dominio della frequenza. Risposta in frequenza. Trasformata di fourier e proprietà. Spettro di segnali periodici (serie di fourier). Analisi dei sistemi lti nel dominio della frequenza. Caratterizzazione energetica dei segnali nel dominio della frequenza. Legami ingresso-uscita per densità spettrali di energia e potenza e funzioni di correlazione.
Elaborazione numerica dei segnali. Legame tra campionamento e replicazione tramite la trasformata di fourier. Campionamento e ricostruzione dei segnali analogici: teorema del campionamento uniforme. Campionamento nella pratica: filtraggio anti-aliasing. Cenni sull’utilizzo di filtri reali. Conversione analogico-digitale.
Sistemi di comunicazione digitali
Rappresentazione di segnali e sistemi passa-banda. Cenni sulle trasmissioni analogiche di ampiezza e di angolo.
Procedura di gram-schmidt. Modulazioni pam e ppm in assenza di isi.
Prestazioni di pam e ppm sul canale awgn. Codifica di gray. Teorema 2bt.
Interferenza intersimbolica (isi).

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.

Seminari sugli standard LTE, TV Digitale terrestre e da satellite.

MODALITÀ DI VERIFICA DEL PROFITTO IN ITINERE
Il grado di apprendimento degli studenti è monitorato costantemente attraverso gli strumenti e le metodologie di verifica.
In particolare, al fine di rendere fattibile la verifica e la certificazione degli esiti formativi il docente ed il tutor terranno conto del:
1. tracciamento automatico delle attività formative da parte del sistema - reporting;
2. il monitoraggio didattico e tecnico (a livello di quantità e qualità delle interazioni, di rispetto delle scadenze didattiche, di consegna degli elaborati previsti, ecc.).
3. le verifiche di tipo formativo in itinere, anche per l'autovalutazione (p. es. test multiple choice, vero/falso, sequenza di domande con diversa difficoltà, simulazioni, mappe concettuali, elaborati, progetti di gruppo, ecc.);
4. 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:
1. il risultato di un certo numero di prove intermedie (test on line, sviluppo di elaborati, ecc.);
2. la qualità e quantità della partecipazione alle attività on line (frequenza e qualità degli interventi monitorabili attraverso la piattaforma);
3. i risultati della prova finale.

Pertanto i dati raccolti saranno oggetto di valutazione da parte del docente per l'attività di valutazione dello studente.

MODALITÀ DI VALUTAZIONE E OBIETTIVI DELLA PROVA FINALE
L'accesso all'esame è subordinato al riconoscimento di frequenza, che verrà attestato con l'apposito certificato al momento della prenotazione dell'esame, che attesterà lo svolgimento delle attività didattiche di verifica in itinere e al livello del lavoro svolto nelle varie esercitazioni.
L'esame consisterà in un colloquio orale e la votazione sarà espressa in 30/30

MODALITÀ DI VALUTAZIONE E OBIETTIVI DELLA PROVA FINALE

L’esame si articola in una prova scritta, seguita da una prova orale.

Alla prova scritta è attribuita una valutazione in dipendenza della correttezza ed efficacia dell'impostazione, dei risultati conseguiti, della chiarezza espositiva, del livello di visione organica della materia.
La prova orale mira a raffinare la valutazione, ed è prevalentemente tesa ad accertare la conoscenza della materia oggetto del corso anche sulle parti non coinvolte direttamente nella prova scritta. La capacità espositiva degli argomenti e il rigore matematico nella presentazione dei contenuti del corso sono ritenuti elementi premianti.

Titolo Lezioni di teoria dei segnali
Manuali per l'università / Liguori
Autore Ernesto Conte
Editore Liguori, 1996
ISBN 882072619X, 9788820726195

Goldsmith, A. (2005). Wireless Communications. Cambridge: Cambridge University Press.