TEORIA DEI SEGNALI
Obiettivi formativi
Lo scopo del corso è quello di fornire alcuni concetti fondamentali di Probabilità, che sono alla base del ragionamento logico-matematico nelle situazioni di incertezza e casualità, caratterizzate da informazione incompleta. Lo studente è stimolato a sviluppare quelle capacità critiche che consentono dii affrontare anche problemi nuovi, oltre a quelli di routine, imparando a modellizzare diversi fenomeni in termini di "eventi" e "variabili aleatorie". In particolare, gli studenti devono impadronirsi di alcuni concetti di base relativi a calcolo delle probabilità, calcolo combinatorio, distribuzioni di probabilità discrete e continue. Tali conoscenze consentiranno di studiare i Segnali aleatori durante la seconda parte del corso.
Canale 1
FABRIZIO SANTI
Scheda docente
Programmi - Frequenza - Esami
Programma
Parte 1 - Segnali certi
Introduzione:
Concetto di segnale.
Proprietà dei segnali certi (valor medio, energia, potenza istantanea, potenza media)
Classificazione dei segnali.
Operazioni elementari sui segnali.
Rappresentazione dei segnali nel dominio della frequenza
Prodotto scalare, spazio dei segnali e rappresentazione dei segnali su una base
Serie di Fourier (serie monolatera, serie bilatera, spettro di ampiezza e fase di segnali a tempo continuo definiti su un intervallo finito e di segnali periodici).
Analisi dei segnali nel dominio della frequenza
Trasformata di Fourier di segnali a tempo continuo e relative proprietà.
Criteri di esistenza della trasformata.
Banda di un segnale
Impulso di Dirac e gradino unitario.
Trasformate di Fourier generalizzate.
Trasformata di Fourier di segnali periodici;
Teorema di Parseval e densità spettrale di energia.
Correlazione.
Teorema di Wiener per segnali di energia e di potenza.
Analisi armonica generalizzata.
Transito dei segnali nei sistemi:
Proprietà di linearità, permanenza, causalità, stabilità.
Risposta indiciale e risposta impulsiva.
Transito di sinusoidi attraverso sistemi LP.
Convoluzione.
Funzione di trasferimento.
Campionamento dei segnali:
Teorema del campionamento
Aliasing in frequenza
Sistemi pratici di ricostruzione.
Modulazioni analogiche:
Modulazione a portante sinusoidale.
Modulazione di ampiezza.
Modulazioni angolari.
segnale analitico, inviluppo complesso, componenti analogiche di bassa frequenza.
Parte 2 - Segnali aleatori e processi casuali
Richiami di teoria della probabilità:
variabili aleatorie, funzione di distribuzione e densità di probabilità,
momenti e funzione caratteristica;
variabili aleatorie n-dimensionali, distribuzione congiunta, marginale e condizionata, momenti misti.
Gaussiana multivariata.
Teorema centrale del limite.
Processi casuali
Segnali deterministici e casuali
Descrizione dei campioni di un processo casuale
Processi casuali stazionari
Processi casuali ergodici
Densità spettrale di potenza
Transito di processi casuali in sistemi LP
Esempi applicativi
Modulazione dell'ampiezza di impulso (PAM).
Onda PAM: valore atteso, autocorrelazione, spettro di densità di potenza
Filtro adattato
Rice-trasmissione digitale: Struttura del trasmettitore e del ricevitore di sistemi di comunicazione digitale PAM. Efficienza spettrale e probabilità d'errore
Prerequisiti
Conoscenze di base di analisi matematica, algebra lineare e calcolo delle probabilità.
Testi di riferimento
• C. Prati, Segnali e sistemi per le telecomunicazioni – 2° ed., McGraw-Hill
• M. Luise, G. Vitetta, Teoria dei segnali, McGraw-Hill
• Dispense a cura del docente
Frequenza
La frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata.
Modalità di esame
Prova scritta comprendente esercizi e domande di teoria
Modalità di erogazione
Lezioni di teoria ed esercitazioni in aula
- Anno accademico2024/2025
- CorsoIngegneria dell'Informazione (sede di Latina)
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