TELECOMUNICAZIONI PER L'AEROSPAZIO

Obiettivi formativi

GENERALI Il corso fornisce gli elementi essenziali dei sistemi di telecomunicazioni nel contesto dei sistemi aeronautici e spaziali. In particolare, fornisce competenze sulla teoria dei segnali tempo continuo e tempo discreto, che hanno una validità trasversale per le attività di sperimentazione in ambito aerospaziale. Costruendo su questa base, il corso fornisce delle conoscenze di base sulla trasmissione cablata e wireless di segnali e dati, sul collegamento aeronautico e satellitare, su architetture e protocolli di rete e sui sistemi radar di sorveglianza dello spazio aereo e di osservazione della Terra. Inoltre, il corso introduce degli elementi di base del calcolo delle probabilità, ancora con valore trasversale per l’ingegneria aerospaziale, che permettono di definire e valutare i parametri di prestazioni e di qualità dei sistemi di telecomunicazioni introdotti. SPECIFICI Conoscenza e capacità di comprensione: al termine, lo studente ha acquisito una conoscenza di base sulla teoria dei segnali e sul calcolo delle probabilità ed una comprensione del funzionamento dei sistemi di telecomunicazioni e di alcuni loro parametri prestazionali. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine, lo studente ha acquisito la capacità di applicare in modo critico le conoscenze acquisite di teoria dei segnali e di calcolo delle probabilità. Ha capacità di applicare la conoscenza sul funzionamento dei sistemi e sui suoi parametri di prestazionali. Inoltre, lo studente acquisisce: Autonomia di giudizio: al termine, lo studente ha maturato l’autonomia di giudizio necessaria per capire la complessità delle tecnologie impiegate nelle diverse applicazioni aeronautiche e missioni spaziali. Abilità comunicative: al termine del corso lo studente ha acquisito la capacità di operare in un contesto fortemente multi-disciplinare interagendo con ingegneri progettisti delle strutture e delle tecnologie dell’informazione per lo spazio, con tecnici specialisti e interlocutori non specialisti. Capacità di apprendimento: al termine del corso lo studente ha sviluppato la capacità di base per poter approfondire lo studio dei sensori e sistemi aeronautici e satellitari.

Canale 1
PIERFRANCESCO LOMBARDO Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
• Introduzione all'analisi dei segnali.• Caratterizzazione dei segnali nei domini del tempo e della frequenza.• Spettro di densità di energia e di potenza• Transito di segnali nei sistemi (filtraggio dei segnali).• Rappresentazione digitale di segnali: campionamento e conversione A/D.• Caratterizzazione di segnali numerici in tempo e frequenza. • Filtraggio di segnali numerici. • Uso di dispositivi di acquisizione digitale dei segnali per individuare componenti periodiche ed effettuare misure. • Introduzione alle telecomunicazioni ed al telerilevamento.• Caratterizzazione del rumore termico.• Tecniche di modulazione analogica (AM, FM). • Tecniche di modulazione numerica di banda base e di banda Traslata.• Link budget e dimensionamento di sistema.• Prestazioni di collegamenti aeronautici e satellitari. • Cenni sulle reti e sui servizi di Telecomunicazioni. • Cenni al funzionamento dei sistemi di telerilevamento radar (radar di sorveglianza e di immagine) e dei sistemi di navigazione satellitare. • Introduzione al calcolo delle probabilità: approccio probabilistico e necessità per la caratterizzazione delle prestazioni in ambito TLC.• Variabili aleatorie discrete: probabilità, funzione di distribuzione e momenti. • Distribuzione uniforme e bernoulliana. • Canale aleatorio binario con rivelazione e correzione di errore. • esempio di codifica di canale con codice di Hamming. Variabili aleatorie continue: densità di probabilità, funzione di distribuzione e momenti. • Calcolo della probabilità di errore per collegamenti numerici. • Variabili aleatorie bidimensionali e errore di posizionamento.
Prerequisiti
E' prevista la propedeuticità dell'insegnamento di Fisica II. Prerequisiti per questo insegnamento sono le conoscenze di base di Fisica II e di analisi matematica.
Testi di riferimento
Testi adottati: - Dispense delle lezioni disponibili in rete sul sito web https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=12989 - “Segnali e sistemi per le telecomunicazioni”, Claudio Prati, McGraw-Hill, 2nd ed, 2010.
Modalità insegnamento
Il corso è fruibile sia in modalità tradizionale in Aula (secondo le modalità indicate dall'Ateneo), sia in modalità a distanza sincrona. Sono, altresì, messe a disposizione progressivamente le videoregistrazioni delle lezioni svolte in aula dal docente, per cui è possibile anche una modalità di fruizione a distanza asincrona.
Frequenza
Pur essendo fortemente consigliata, la frequenza è facoltativa.
Modalità di esame
STRUMENTI DI ACCERTAMENTO: La prova scritta (30% del voto finale), svolta in un tempo complessivo di 3 ore è composta da: - 1 esercizio di analisi dei segnali - 1 esercizio di dimensionamento di link-budget per collegamento aeronatico o satellitare - 1 esercizio di calcolo delle probabilità - 1 test sul funzionamento dei sistemi di TLC per l'aerospazio La prova si considera superata se lo studente svolge in maniera sufficiente almeno due dei quattro esercizi sopra elencati. La prova orale (70% del voto finale) consiste di tre domande rispettivamente su : (i) teoria dei segnali, (ii) calcolo delle probabilità, (iii) sistemi di Telecomunicazioni e Telerilevamento METODI DI ACCERTAMENTO: Verifica della conoscenza e della capacità di analizzare i segnali analogici e numerici nei domini del tempo e della frequenza, nonché le trasformazioni subite nel passaggio in un sistema lineare e permanente; verifica della conoscenza dello studente delle tecniche di campionamento e conversione analogico/digitale; verifica della conoscenza e della capacità dello studente di utilizzare i fondamenti del calcolo delle probabilità; verifica della conoscenza e della capacità dello studente di dimensionare un collegamento aeronautico o satellitare; verifica della conoscenza dello studente delle tecniche di modulazione analogiche e numeriche e del funzionamento di base di sistemi radar di ricerca e di immagine. CRITERI DI VALUTAZIONE: Per ciascun argomento (valutazione in trentesimi): conoscenza minima (valutazione tra 18 e 20); conoscenza media (21-23); capacità di applicare la conoscenza in maniera sufficiente (24-25); buona capacità di applicare la conoscenza (27-28); capacità di applicare la conoscenza in maniera eccellente con buone capacità di comunicazione e senso critico (29-30 con lode)
Bibliografia
Understanding Signal Theory through Play, https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5967223
Modalità di erogazione
Il corso è fruibile in modalità tradizionale in Aula (secondo le modalità indicate dall'Ateneo). Sono, altresì, messe a disposizione progressivamente le videoregistrazioni delle lezioni svolte in aula dal docente, per cui è possibile anche una modalità di fruizione a distanza asincrona.
  • Codice insegnamento1041615
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoIngegneria Aerospaziale
  • CurriculumIngegneria Aerospaziale (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-venezuelano)
  • Anno3º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDING-INF/03
  • CFU6
  • Ambito disciplinareAttività formative affini o integrative