Fondamenti di Comunicazioni
Argomenti
ISistemi di comunicazione e modello OSI
IISegnali e processi aleatori
IIISorgenti di informazione digitale
- Conversione A-D e D-A - campionamento, anti-aliasing e interpolazione
- Quantizzatore uniforme - livelli, mid-riser ed errori
- SNR di quantizzazione e progetto del quantizzatore
- Informazione ed entropia
- Codifica di sorgente - codici a prefisso e teorema di Shannon
- Codici di Shannon-Fano e di Huffman
Esercizi svolti
- Esercizio 1 · quantizzatore uniforme di un segnale gaussiano, SNR ed entropia in uscita (tema d'esame gennaio 2025) Esame
- Esercizio 2 · codice di Huffman a 8 livelli e verifica di Kraft-McMillan (tema d'esame gennaio 2025) Esame
- Esercizio 4 · quantizzatore a 6 livelli, bit aggiuntivi e codice non decodificabile (tema d'esame agosto 2025) Esame
- Esercizio 5 · quantizzatore a 60 dB per un segnale laplaciano e codice di Huffman (tema d'esame febbraio 2026) Esame
- Esercizio 6 · segnale esponenziale, entropie estreme e quantizzatore a 3 bit (temi d'esame giugno 2025 e giugno 2026) Esame
- Esercizio 7 · segnale A sin(u) con u uniforme, scelta del quantizzatore ed entropia (tema d'esame giugno 2026) Esame
- Esercizio 8 · quantizzatore di un segnale gaussiano - dinamica, livelli, bit-rate e saturazione laplaciana (tema d'esame luglio 2021) Esame
- Esercizio 9 · conversione A-D di un segnale uniforme e SNR di riferimento per la 64-QAM (tema d'esame degli anni precedenti) Esame
- Esercizio 26 · entropia ed efficienza di una sorgente quaternaria e trasformazioni dei simboli (tema d'esame gennaio 2021) Esame
IVMezzi e dispositivi di trasmissione
- Bipoli, doppi bipoli e adattamento di impedenza
- Guadagno, temperatura e figura di rumore - cascata di quadripoli
- Modello AWGN, SNR e link budget a banda stretta
- Mezzi di trasmissione - cavi, fibre e collegamenti radio
Esercizi svolti
- Esercizio 12 · cavo o radio, SNR di riferimento e cardinalità massima della QAM (tema d'esame giugno 2025) Esame
- Esercizio 14 · Wi-Fi a 16-QAM, densità del rumore, guadagno minimo e impulso triangolare (tema d'esame febbraio 2025) Esame
- Esercizio 15 · cavo di riserva per un collegamento radio e amplificatore in ricezione (tema d'esame febbraio 2026) Esame
- Esercizio 16 · quadripoli in cascata, figura di rumore e ordine degli amplificatori
- Esercizio 17 · linea con attenuazione che cresce con la radice della frequenza
- Esercizio 18 · potenza di rumore trasferita a un carico adattato e disadattato
VModulazione digitale
- Introduzione alla modulazione digitale e spazio dei segnali
- Il rumore AWGN nello spazio dei segnali
- Teoria della decisione - criteri MAP, ML e MD
- Ricevitore a correlatori e filtro adattato
- Modulazione binaria - correlazione, distanza e probabilità di errore
- Modulazioni M-arie - bound sulla probabilità di errore, ortogonali e biortogonali
- Canale numerico, ISI e codifica di Gray
- PAM - modulazione di ampiezza di impulsi
- QAM - modulazione di ampiezza in quadratura
- PSK - modulazione di fase
- Confronto tra modulazioni - banda, SNR di riferimento ed efficienza spettrale
- Progetto di un collegamento - link budget e modulazione
Esercizi svolti
- Esercizio 11 · radio locale in M-QAM, distanza, SNR, cardinalità e potenza minima (temi d'esame gennaio e agosto 2025) Esame
- Esercizio 13 · radio a 90 MHz con banda di 2 kHz, attenuazione e potenza minima per la 4-QAM (tema d'esame giugno 2026) Esame
- Esercizio 19 · modulazione binaria con due impulsi, distanza del collegamento e confronto con segnali ortogonali (tema d'esame gennaio 2021) Esame
- Esercizio 20 · otto segnali a impulsi rettangolari, base, costellazione e probabilità d'errore (temi d'esame gennaio e agosto 2025) Esame
- Esercizio 21 · PAM a quattro livelli con simboli -4, -3, 3, 4 e disturbo sinusoidale (tema d'esame giugno 2025) Esame
- Esercizio 22 · PAM a tre livelli con probabilità diverse, MAP e soglie simmetriche (tema d'esame giugno 2026) Esame
- Esercizio 23 · quattro segnali ortogonali e antipodali, soglia MAP e probabilità d'errore (tema d'esame febbraio 2026) Esame
- Esercizio 24 · PAM con impulso triangolare, causalità, ISI e probabilità d'errore (tema d'esame febbraio 2025) Esame
- Esercizio 25 · smartphone con PSK adattiva in galleria
VICodifica di canale e capacità
- Trasmissione di segnali analogici per via digitale - SNR con errori sul canale
- Codifica di canale - codici a blocco, distanza minima, rivelazione e correzione
- Codici a blocco lineari - matrice generatrice, controllo di parità, sindrome e codici di Hamming
- Capacità di canale - canale binario simmetrico, a cancellazione e AWGN
Esercizi svolti
- Esercizio 28 · codifica a correzione d'errore e ARQ selective repeat per un server (tema d'esame luglio 2021) Esame
- Esercizio 30 · codice a blocco lineare (4,3) esteso a (5,3), matrici e sindrome (temi d'esame gennaio e luglio 2017) Esame
- Esercizio 31 · codice a blocco non lineare, distanza minima e decodifica su un canale binario simmetrico (tema d'esame giugno 2017) Esame
- Esercizio 32 · capacità di canali gaussiano, binario simmetrico e a cancellazione (esercizio del corso)
- Esercizio 34 · segnali audio e video in PCM e probabilità d'errore massima sul canale (esercizio del corso)