Materie di Ingegneria Elettronica




Teoria dei Segnali e delle Comunicazioni Elettriche

"La teoria dei segnali studia le proprietà matematiche e statistiche dei segnali, definiti come funzioni matematiche del tempo. In generale, un segnale è una variazione temporale dello stato fisico di un sistema o di una grandezza fisica (potenziale o corrente elettrica per segnali elettrici, parametri di campo elettromagnetico per segnali radio) che serve per rappresentare e trasmettere messaggi ovvero informazione a distanza; il sistema in questione può essere il più disparato. In elettronica un segnale viene dunque studiato attraverso un modello matematico o funzione in cui il tempo (o il suo inverso, la frequenza) è considerato variabile indipendente." (Wikipedia, Teoria dei segnali).

Conoscenze pregresse:
-Analisi Matematica 1 (serie, limiti, derivate e integrali);
-Analisi Matematica 2 (trasformate di Fourier e analisi complessa);
-Probabilità e Statistica (variabili aleatorie).

Indice degli argomenti:
Teoria dei Segnali Comunicazioni Elettriche
-Introduzione alle telecomunicazioni
-Segnali determinati unidimensionali
-Segnali bidimensionali e a più dimensioni
-Segnali a tempo continuo
-Simmetrie
-Parametri temporali
-Esempi di segnali continui
-Area e valor medio, Energia e Potenza
-Impulso Delta o Delta di Dirac
-Derivata generalizzata
-Convoluzione di due segnali
-Convoluzione: proprietà
-Rappresentazione in frequenza del segnale
-Trasformata di Fourier
-Regole specifiche della Tf. di Fourier per il tempo continuo
-Integrale in forma unificata
-Impulsi ideali in forma unificata
-Tf. di Fourier generalizzata
-Formula di inversione della Tf. di Fourier
-Trasformazioni di segnali
-Trasformazioni duali
-Trasformazioni elementari (campionamento, deperiodicizzazione, interpolazione, periodicizzazione)
-Trasformazioni duali delle elementari
-Teorema del Campionamento di Shannon
-Filtri
-Correzione esami vecchi di teoria dei segnali.
-Descrizioni statistiche di una V.A.
-Teorema fondamentale dell'aspettazione
-Coppie di V.A.
-Eventi e V.A. indipendenti
-Probabilità d'errore
-Processi aleatori
-Descrizione statistica completa di un processo aleatorio
-Processi aleatori stazionari
-Descrizione statistica di potenza di un P.A.
-Coppia di P.A.
-Stazionarietà di una P.A.
-Processi aleatori ciclostazionari
-Densità spettrale di potenza del P.A.
-Processi aleatori gaussiani
-Rumore nei sistemi di telecomunicazioni
-Teorema di Nyquist
-Analisi spettrale nelle reti elettriche
-Modulazione DSB
-Rapporto SNR
-Modulazione SSB
-Modulazione in quadratura
-Modulazione VSB
-Condizioni di corretta modulazione
-Quantizzazione
-Modulazione PAM
-Impulso di Nyquist
-Modulazione M-QAM
-Modulazione PSK

Materiale per lo studio della materia

L'indice degli argomenti nella precedente sezione, segue l'ordine degli appunti contenuti nel PDF linkato qua sotto, contenente tutto ciò che riguarda il corso di "Teoria dei Segnali e Comunicazioni Elettriche" tenuto dal Prof. Rinaldo Roberto all'università degli Studi di Udine per il corso di Ingegneria Elettronica (secondo anno).

Gli appunti seguono fedelmente il corso e risultano esaustivi anche per chi non seguisse il corso con il professore. Con l'ausilio dello svolgimento degli esercizi proposti e dei vecchi temi d'esame presenti sul sito si può sostenere con buoni voti il suo esame. Si ringrazia Andrea Cernoia per gli appunti messi a disposizione.

Teoria_dei_segnali_e_comunicazioni_elettriche.zip [31,1 MB]

A completare questi appunti ci sono i seguenti PDF (scaricabili direttamente dal sito del professore anche) che trattano alcune parti che vengono rimandate dagli appunti:

-Note e teoria di probabilità: note_probabilita.pdf [144 KB]
-Codici e codici lineari: codici.pdf [60.6 KB] - codicilineari.pdf [98.9 KB]
-Modulazione di ampiezza e frequenza: freammod.pdf [82 KB]
-Modulazione analogica: amod.pdf [978 KB]
-Stima spettrale e periodogramma: periodogramma.pdf [132 KB]
-Modulazione di inviluppo e frequenza: amfm.pdf [896 KB]

n.b. nella mia personale esperienza i libri di testo consigliati non sono stati di alcuna utilità nella preparazione dell'esame. Il materiale presente in questa pagina risulta più che sufficiente.

Corso di MatLab

Per comprendere al meglio alcuni elementi di questa materia, è consigliato l'approfondimenti mediante simulazioni con MatLab di filtri, trasformate e trasformazioni in modo da capire al meglio i temi trattati in questo corso.
Sul sito del Prof. Rinaldo troverete un minicorso per l'utilizzo di MatLab per la manipolazione dei segnali.

Esercizi al calcolatore

Sono proposti inoltre degli esercizi svolti con l'ausilio di MatLab:
-Esercizi per MatLab su Filtri e FFT: filtrifft.pdf[279 KB]

Esempi ed esercizi

Alcuni esempi e temi d'esame svolti sono presenti già all'interno degli appunti presenti nella sezione "Teoria", alla fine dei due corsi.

Temi d'esame

Per quanto riguarda i temi d'esame svolti si può consultare la pagina di riferimento del Prof. Roberto Rinaldo alla sua pagina.

In aggiunta, di seguito, trovate alcuni temi d'esame (solo uno svolto) dell'anno 2013-2014:

-esame-14_07_2014.pdf [110 KB]
-esame2014.pdf [102 KB]
-esame_svolto08_09_14.pdf [420 KB]