ID:
66656
Tipo Insegnamento:
Opzionale
Durata (ore):
0
CFU:
0
Url:
INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT/Wireless systems and networks Anno: 2
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Annualità Singola (19/09/2024 - 05/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso presenta i principi e le tecnologie di base relative a sistemi di comunicazione digitali per le reti wireless e fornisce gli strumenti per comprendere, progettare e caratterizzare sistemi di elaborazione numerica dei segnali. Le lezioni teoriche saranno integrate da sessioni in laboratorio per la caratterizzazione sperimentale di segnali e sistemi.
Lo studente potrà acquisire le seguenti conoscenze:
- i principi di teoria statistica della decisione e i metodi per costruire ricevitori per segnali digitali modulati e codificati
- le tecniche per la comunicazione digitale su canali wireless: equalizzazione, sistemi multiportante, sistemi spread-spectrum, sistemi multiple-input multiple-output (MIMO)
- le principali tecnologie per reti wireless: sistemi cellulari, wireless LAN, sistemi short-range low-power per IoT.
Acquisirà inoltre conoscenze riguardanti la conversione A/D e D/A, il rumore di quantizzazione, la FFT, i metodi di progetto di filtri FIR, la realizzazione su piattaforme FPGA di sistemi per l'elaborazione dei segnali e la trasmissione di informazione digitale, e la caratterizzazione sperimentale di tali sistemi nel tempo e in frequenza.
Al termine del corso lo studente sarà capace di:
- comprendere e definire la struttura dei principali sistemi per comunicazioni digitali e i relativi algoritmi per il loro funzionamento
- comprendere e definire le tecniche di base per la trasmissione digitale su canale wireless,
- progettare sistemi di elaborazione dei segnali, realizzarli su piattaforma FPGA e caratterizzarli mediante strumenti di misura nel tempo e in frequenza.
Lo studente potrà acquisire le seguenti conoscenze:
- i principi di teoria statistica della decisione e i metodi per costruire ricevitori per segnali digitali modulati e codificati
- le tecniche per la comunicazione digitale su canali wireless: equalizzazione, sistemi multiportante, sistemi spread-spectrum, sistemi multiple-input multiple-output (MIMO)
- le principali tecnologie per reti wireless: sistemi cellulari, wireless LAN, sistemi short-range low-power per IoT.
Acquisirà inoltre conoscenze riguardanti la conversione A/D e D/A, il rumore di quantizzazione, la FFT, i metodi di progetto di filtri FIR, la realizzazione su piattaforme FPGA di sistemi per l'elaborazione dei segnali e la trasmissione di informazione digitale, e la caratterizzazione sperimentale di tali sistemi nel tempo e in frequenza.
Al termine del corso lo studente sarà capace di:
- comprendere e definire la struttura dei principali sistemi per comunicazioni digitali e i relativi algoritmi per il loro funzionamento
- comprendere e definire le tecniche di base per la trasmissione digitale su canale wireless,
- progettare sistemi di elaborazione dei segnali, realizzarli su piattaforma FPGA e caratterizzarli mediante strumenti di misura nel tempo e in frequenza.
Prerequisiti
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Insegnamento raggruppato: 66657 - ECOSISTEMI WIRELESS (mutua dall'attività formativa ECOSISTEMI WIRELESS - 66676 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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Conoscenza dei concetti di base della teoria dei segnali e dei sistemi di comunicazione, della teoria della probabilità e della statistica, dell'algebra lineare
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Insegnamento raggruppato: 66658 - LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI (mutua dall'attività formativa LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI - 74657 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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Le conoscenze e abilità preliminari che studentesse e studenti devono possedere per affrontare gli argomenti e le attività proposti dall’insegnamento sono le conoscenze di base della teoria dei segnali e dei sistemi.
Per la parte di laboratorio è consigliata una minima dimestichezza nell'uso della strumentazione di base (oscilloscopi, generatori di funzione, analizzatori di spettro).
Insegnamento raggruppato: 66657 - ECOSISTEMI WIRELESS (mutua dall'attività formativa ECOSISTEMI WIRELESS - 66676 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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Conoscenza dei concetti di base della teoria dei segnali e dei sistemi di comunicazione, della teoria della probabilità e della statistica, dell'algebra lineare
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Insegnamento raggruppato: 66658 - LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI (mutua dall'attività formativa LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI - 74657 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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Le conoscenze e abilità preliminari che studentesse e studenti devono possedere per affrontare gli argomenti e le attività proposti dall’insegnamento sono le conoscenze di base della teoria dei segnali e dei sistemi.
Per la parte di laboratorio è consigliata una minima dimestichezza nell'uso della strumentazione di base (oscilloscopi, generatori di funzione, analizzatori di spettro).
Metodi didattici
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Insegnamento raggruppato: 66657 - ECOSISTEMI WIRELESS (mutua dall'attività formativa ECOSISTEMI WIRELESS - 66676 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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Il corso prevede lezioni di teoria del docente in aula su tutti gli argomenti del corso, con opportuni esempi ed esercizi per gli argomenti che lo richiedono. Al termine del corso, ad ogni studente e' richiesto di effettuare in autonomia un approfondimento di un tema assegnato che prevede l’analisi e la comprensione di una sezione di un libro e/o di un articolo scientifico e la redazione di una relazione sull’argomento.
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Insegnamento raggruppato: 66658 - LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI (mutua dall'attività formativa LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI - 74657 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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Il corso prevede lezioni teoriche in aula ed esercitazioni in laboratorio per esperienze di realizzazione su piattaforma FPGA e caratterizzazione sperimentale, accompagnate da simulazioni al calcolatore. Sono previste esperienze di laboratorio in gruppi.
Il materiale per gli studenti potrà essere fornito anche in lingua inglese.
Insegnamento raggruppato: 66657 - ECOSISTEMI WIRELESS (mutua dall'attività formativa ECOSISTEMI WIRELESS - 66676 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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Il corso prevede lezioni di teoria del docente in aula su tutti gli argomenti del corso, con opportuni esempi ed esercizi per gli argomenti che lo richiedono. Al termine del corso, ad ogni studente e' richiesto di effettuare in autonomia un approfondimento di un tema assegnato che prevede l’analisi e la comprensione di una sezione di un libro e/o di un articolo scientifico e la redazione di una relazione sull’argomento.
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Insegnamento raggruppato: 66658 - LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI (mutua dall'attività formativa LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI - 74657 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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Il corso prevede lezioni teoriche in aula ed esercitazioni in laboratorio per esperienze di realizzazione su piattaforma FPGA e caratterizzazione sperimentale, accompagnate da simulazioni al calcolatore. Sono previste esperienze di laboratorio in gruppi.
Il materiale per gli studenti potrà essere fornito anche in lingua inglese.
Verifica Apprendimento
L'esame è opportunamente organizzato per consentire la verifica dell’apprendimento delle conoscenze e delle abilità descritte negli obiettivi formativi.
L'esame consiste di tre parti:
- Prima prova orale che comprende la discussione del tema assegnato come approfondimento ed alcune domande per la verifica degli argomenti teorici trattati nella prima parte del corso.
- Progetto di un sistema concordato col docente e sua implementazione su piattaforma FPGA;
- Seconda prova orale con due domande sugli argomenti teorici trattati nella seconda parte del corso.
Le ultime due prove saranno sostenute nello stesso giorno e il voto finale terrà conto della valutazione di tutte le tre parti.
E' possibile sostenere l'esame in inglese, se richiesto.
Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento.
L'esame consiste di tre parti:
- Prima prova orale che comprende la discussione del tema assegnato come approfondimento ed alcune domande per la verifica degli argomenti teorici trattati nella prima parte del corso.
- Progetto di un sistema concordato col docente e sua implementazione su piattaforma FPGA;
- Seconda prova orale con due domande sugli argomenti teorici trattati nella seconda parte del corso.
Le ultime due prove saranno sostenute nello stesso giorno e il voto finale terrà conto della valutazione di tutte le tre parti.
E' possibile sostenere l'esame in inglese, se richiesto.
Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento.
Testi
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Insegnamento raggruppato: 66657 - ECOSISTEMI WIRELESS (mutua dall'attività formativa ECOSISTEMI WIRELESS - 66676 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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1. J.G.Proakis, Digital Communications, McGraw Hill
2. A.S.Molisch, Wireless communications, Wiley
3. M.Schwartz, Mobile wireless communications, Cambridge
4. C.Beard, W.Stallings, Wireless Communication Networks and Systems, Pearson
5. U.Mengali, M.Morelli, Trasmissione numerica, McGraw Hill
6. G.M.Vitetta, Fondamenti di trasmissione numerica con applicazioni alle radiocomunicazioni - Parte I: Le modulazioni numeriche, Pitagora
I contenuti dell'insegnamento sono coperti quasi completamente dai testi 1 e 2. Gli altri testi, insieme a 1 e 2, possono essere usati per un approfondimento degli argomenti trattati.
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Insegnamento raggruppato: 66658 - LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI (mutua dall'attività formativa LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI - 74657 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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Il docente fornisce spunti su una parte del materiale presentato e tracce delle esercitazioni al calcolatore utilizzate durante le lezioni.
In aggiunta gli studenti possono trovare spunti utili in
- "Appunti di Sistemi di Telecomunicazione: Laboratorio 1 - Telemisure di Sistemi di Telecomunicazioni basati su DSP", Andrisano, O.; Conti, A.; Dardari, D.;
Società Editrice Esculapio, 2003
- A. Oppenheim, R. Schafer, "Discrete-Time Signal Processing" Prentice Hall
Sanjit K. Mitra, "Digital Signal Processing Laboratory Using MATLAB" WCB/McGraw-Hill,
Insegnamento raggruppato: 66657 - ECOSISTEMI WIRELESS (mutua dall'attività formativa ECOSISTEMI WIRELESS - 66676 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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1. J.G.Proakis, Digital Communications, McGraw Hill
2. A.S.Molisch, Wireless communications, Wiley
3. M.Schwartz, Mobile wireless communications, Cambridge
4. C.Beard, W.Stallings, Wireless Communication Networks and Systems, Pearson
5. U.Mengali, M.Morelli, Trasmissione numerica, McGraw Hill
6. G.M.Vitetta, Fondamenti di trasmissione numerica con applicazioni alle radiocomunicazioni - Parte I: Le modulazioni numeriche, Pitagora
I contenuti dell'insegnamento sono coperti quasi completamente dai testi 1 e 2. Gli altri testi, insieme a 1 e 2, possono essere usati per un approfondimento degli argomenti trattati.
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Insegnamento raggruppato: 66658 - LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI (mutua dall'attività formativa LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI - 74657 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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Il docente fornisce spunti su una parte del materiale presentato e tracce delle esercitazioni al calcolatore utilizzate durante le lezioni.
In aggiunta gli studenti possono trovare spunti utili in
- "Appunti di Sistemi di Telecomunicazione: Laboratorio 1 - Telemisure di Sistemi di Telecomunicazioni basati su DSP", Andrisano, O.; Conti, A.; Dardari, D.;
Società Editrice Esculapio, 2003
- A. Oppenheim, R. Schafer, "Discrete-Time Signal Processing" Prentice Hall
Sanjit K. Mitra, "Digital Signal Processing Laboratory Using MATLAB" WCB/McGraw-Hill,
Contenuti
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Insegnamento raggruppato: 66657 - ECOSISTEMI WIRELESS (mutua dall'attività formativa ECOSISTEMI WIRELESS - 66676 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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- Introduzione ai sistemi di comunicazione digitale, rappresentazione geometrica dei segnali, trasmissione con M forme d'onda, criteri di decisione a massima verosimiglianza e minima distanza, probabilità di errore
- Segnali modulati con memoria, segnali modulati a fase continua (CPM), ricevitori con stima di sequenze a massima verosimiglianza (MLSE) e loro applicazioni
- Caratterizzazione del canale wireless, canali con cammini multipli, selettività in tempo e frequenza, modelli stazionari su piccola scala, capacità e metodi di trasmissione sul canale wireless
- Ricevitori per canali selettivi, equalizzatore lineare, criteri ZF e MMSE, algoritmo LMS e RLS, equalizzatore DFE
- Sistemi spread-spectrum di tipo direct-sequence, ricevitore Rake, accesso multiplo a divisione di codice (CDMA)
- Sistemi multiportante, sistema OFDM e sua realizzazione tempodiscreta, prestazioni
- Sistemi MIMO: capacità e metodi di comunicazione
- Sistemi multiutente: accesso multiplo, allocazione di risorse, diversità multiutente –
- Reti cellulari: planning e capacità
- Reti wireless cellulari 2G, 3G, 4G
- Wireless LAN e sistemi IEEE 802.11
- Bluetooth e sistemi IEEE 802.15
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Insegnamento raggruppato: 66658 - LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI (mutua dall'attività formativa LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI - 74657 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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- Introduzione ai sistemi digitali di processamento dei segnali.
- Segnali a tempo discreti e loro proprietà, conversione A/D e rumore di quantizzazione, conversione D/A
- Trasformate per sistemi a tempo-discreto: trasformata zeta, trasformata discreta di Fourier.
- Tecniche di decimazione e interpolazione.
- Tecniche di progetto di filtri numerici.
- Metodo Monte Carlo
- Introduzione a MATLAB
- Introduzione a piattaforma FPGA
- Esperienze su MATLAB: generazione variabili aleatorie, FFT, filtri FIR digitali, simulazione di un sistema digitale di comunicazione
- Esperienze di realizzazione su piattaforma FPGA: filtri FIR digitali, NCO, sistemi di comunicazione PAM
- Esperienze di realizzazione sistemi di localizzazione mediante dispositivi a banda ultralarga.
Insegnamento raggruppato: 66657 - ECOSISTEMI WIRELESS (mutua dall'attività formativa ECOSISTEMI WIRELESS - 66676 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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- Introduzione ai sistemi di comunicazione digitale, rappresentazione geometrica dei segnali, trasmissione con M forme d'onda, criteri di decisione a massima verosimiglianza e minima distanza, probabilità di errore
- Segnali modulati con memoria, segnali modulati a fase continua (CPM), ricevitori con stima di sequenze a massima verosimiglianza (MLSE) e loro applicazioni
- Caratterizzazione del canale wireless, canali con cammini multipli, selettività in tempo e frequenza, modelli stazionari su piccola scala, capacità e metodi di trasmissione sul canale wireless
- Ricevitori per canali selettivi, equalizzatore lineare, criteri ZF e MMSE, algoritmo LMS e RLS, equalizzatore DFE
- Sistemi spread-spectrum di tipo direct-sequence, ricevitore Rake, accesso multiplo a divisione di codice (CDMA)
- Sistemi multiportante, sistema OFDM e sua realizzazione tempodiscreta, prestazioni
- Sistemi MIMO: capacità e metodi di comunicazione
- Sistemi multiutente: accesso multiplo, allocazione di risorse, diversità multiutente –
- Reti cellulari: planning e capacità
- Reti wireless cellulari 2G, 3G, 4G
- Wireless LAN e sistemi IEEE 802.11
- Bluetooth e sistemi IEEE 802.15
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Insegnamento raggruppato: 66658 - LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI (mutua dall'attività formativa LABORATORIO DI SEGNALI E SISTEMI - 74657 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT - 3046)
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- Introduzione ai sistemi digitali di processamento dei segnali.
- Segnali a tempo discreti e loro proprietà, conversione A/D e rumore di quantizzazione, conversione D/A
- Trasformate per sistemi a tempo-discreto: trasformata zeta, trasformata discreta di Fourier.
- Tecniche di decimazione e interpolazione.
- Tecniche di progetto di filtri numerici.
- Metodo Monte Carlo
- Introduzione a MATLAB
- Introduzione a piattaforma FPGA
- Esperienze su MATLAB: generazione variabili aleatorie, FFT, filtri FIR digitali, simulazione di un sistema digitale di comunicazione
- Esperienze di realizzazione su piattaforma FPGA: filtri FIR digitali, NCO, sistemi di comunicazione PAM
- Esperienze di realizzazione sistemi di localizzazione mediante dispositivi a banda ultralarga.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
INGEGNERIA ELETTRONICA PER L'ICT
Laurea Magistrale
2 anni
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