Indice dettagliato

Indice
Prefazione
XI
Ringraziamenti dell’Editore
XIII
Guida alla lettura
XIV
1
I segnali
1.1
Segnali continui e segnali discreti
1.2
Lo scalino e l’impulso
1.2.1
Lo scalino e l’impulso discreti
1.2.2
Proprietà dell’impulso discreto
1.2.3
Lo scalino e l’impulso tempo-continui
1.2.4
Proprietà dell’impulso tempo-continuo
1.3
Segnali esponenziali complessi
1.3.1
Segnali tempo-continui
1.3.2
La serie di Fourier
1.3.3
Segnali discreti
1.4
Operazioni elementari sui segnali
1.4.1
Ritardo e anticipo
1.4.2
Scalatura
1.4.3
Finestratura
1.4.4
Da forma cartesiana a polare (e viceversa)
1
1
4
4
6
7
9
10
10
13
17
19
19
20
22
23
2
Sistemi Lineari Tempo Invarianti (LTI)
2.1
Risposta all’impulso dei sistemi LTI
2.1.1
Sistemi discreti
2.1.2
Sistemi continui
2.2
Calcolo della convoluzione
2.2.1
Segnali discreti
2.2.2
Segnali continui
2.3
Convoluzione con impulsi
29
29
30
30
31
31
35
38
3
Descrizione dei segnali e dei sistemi nelle frequenze
3.1
Trasformata di Fourier di segnali tempo-continui
3.2
La banda di un segnale
3.3
Proprietà della trasformata di Fourier
43
43
46
50
VIII Indice
3.4
3.5
4
5
3.3.1
Linearità
3.3.2
Simmetria
3.3.3
Scalatura
3.3.4
Valori nell’origine
3.3.5
Dualità
3.3.6
Traslazione
3.3.7
Convoluzione
3.3.8
Modulazione
3.3.9
Derivazione
3.3.10 Integrazione
3.3.11 Densità spettrale di energia
Trasformata di Fourier di segnali discreti
3.4.1
Trasformata inversa di Fourier
3.4.2
Trasformata di Fourier normalizzata
Proprietà della trasformata di una sequenza
3.5.1
Valori nell’origine
3.5.2
Traslazione
3.5.3
Convoluzione
3.5.4
Modulazione
3.5.5
Densità spettrale di energia
3.5.6
Trasformate di uso frequente
3.5.7
La trasformata di una sequenza costante
Dal tempo continuo a quello discreto
4.1
Campionamento nel tempo
4.2
Il teorema del campionamento
4.3
Aliasing in frequenza
4.4
Relazione tra segnale campionato e sequenza
4.5
Calcolo dell’energia e della potenza
4.5.1
Segnali con energia finita
4.5.2
Segnali con potenza finita
4.6
Campionamento in frequenza
4.7
Una dimostrazione alternativa del teorema
del campionamento
4.8
Sistemi pratici di ricostruzione
4.8.1
Ricostruzione con mantenitore
4.8.2
Ricostruzione con sovracampionamento
numerico
La trasformata discreta di Fourier
5.1
Campionare nel tempo e in frequenza
5.2
Utilità e uso della DFT
5.2.1
Formato della DFT e FFT
5.2.2
La rappresentazione circolare
5.3
Proprietà della DFT
5.3.1
Linearità
5.3.2
Simmetria
5.3.3
Valori iniziali
5.3.4
Traslazione circolare
50
50
51
52
53
54
54
55
59
60
61
66
67
67
69
69
70
70
70
71
73
80
87
87
88
90
93
94
95
95
96
97
98
98
99
105
105
106
107
108
110
110
110
110
111
Indice
5.4
5.5
5.3.5
Convoluzione circolare
5.3.6
Modulazione
5.3.7
Relazione di Parseval
5.3.8
Autocorrelazione circolare di una sequenza
5.3.9
Cross-correlazione circolare di sequenze
Applicazioni della DFT
5.4.1
Traslazione di un numero non intero di campioni
(interpolazione)
5.4.2
Convoluzione lineare con DFT
5.4.3
Interpolazione in frequenza con zero-padding
nel tempo
5.4.4
Interpolazione nel tempo con zero-padding
in frequenza
Calcolo della DFT di alcuni semplici segnali
111
111
112
113
113
114
114
117
121
122
124
6
Processi casuali
6.1
Segnali deterministici e casuali
6.2
Descrizione dei campioni di un processo casuale
6.2.1
Processi casuali sinusoidali
6.3
Relazione tra i campioni di un processo casuale
6.3.1
Autocorrelazione
6.3.2
Autocovarianza
6.3.3
Coefficiente di correlazione
6.4
Processi casuali stazionari
6.4.1
Autocorrelazione e autocovarianza
6.4.2
Predizione lineare
6.4.3 Processi casuali gaussiani
6.4.4
Cross-correlazione e covarianza
6.4.5
Processi casuali continui campionati
6.5
Processi casuali ergodici
6.5.1
Processi casuali continui
6.5.2
Processi casuali discreti
6.6
Densità spettrale di potenza
6.6.1
Processi casuali continui
6.6.2
Processi casuali discreti
6.6.3
Proprietà della densità spettrale di potenza
6.6.4
Cross-spettro
6.7
Processi casuali attraverso sistemi LTI
6.7.1
Processi casuali discreti
6.7.2
Processi casuali continui
6.7.3
Densità di probabilità dell’uscita
6.8
Esempi riassuntivi
133
133
135
136
141
142
143
145
146
146
148
150
157
157
158
159
160
161
161
162
164
164
165
165
168
169
170
7
Codifica di segnali numerici
7.1
Segnali numerici
7.2
Codifica della sorgente
7.2.1
La codifica di Huffman
7.2.2
Sorgenti correlate (con memoria)
7.2.3
Metodo di codifica di Lempel e Ziv
183
183
186
188
191
193
IX
X
Indice
7.3
8
7.2.4
L’entropia della sorgente
Codifica di sorgente con perdita
195
197
Trasmissione numerica in banda base
8.1
Sistemi di comunicazione numerici
8.2
Trasmissione numerica PAM quantizzata e PCM
8.2.1
Cadenza di simbolo e di bit
8.2.2
Da sorgente numerica a segnale analogico
8.2.3
Interferenza tra simboli (ISI)
8.2.4
Effetto del roll-off sulla sincronizzazione di bit
8.3
Effetto del rumore
8.3.1
Calcolo della probabilità di errore
8.3.2
Il filtro adattato
8.3.3
Probabilità di errore di simbolo e di bit
8.3.4
Calcolo della potenza da trasmettere
8.3.5
Rapporto segnale-rumore
nella trasmissione PCM
203
203
205
205
206
208
211
212
213
215
217
222
Trasmissione numerica in banda passante
9.1
Modulazione numerica
9.2
Modulazione in fase e quadratura
9.2.1
Sincronizzazione di portante
9.3
Le costellazioni a 2 dimensioni
9.3.1
Distanza tra i simboli
9.3.2
Energia di simbolo ed energia di bit
9.3.3
Cadenza di simbolo e di bit
9.3.4
Sistemi QAM e PSK
9.4
L’effetto del rumore sulle costellazioni 2D
9.4.1
Componenti del rumore in fase e quadratura
9.4.2
Rapporto segnale/rumore a valle
del filtro adattato
9.4.3
Probabilità di errore di simbolo e di bit
227
227
228
229
231
234
234
235
236
237
237
10 Capacità e codifica di canale
10.1 Capacità di canale
10.2 Codifica di canale
10.2.1
Decodifica con decisioni hard
10.2.2
Decodifica con decisioni ML
10.3 Dimostrazione della formula di Shannon
10.3.1
Analisi dei segnali ricevuti in assenza
di rumore
10.3.2
Analisi del rumore
10.3.3
Analisi dei segnali ricevuti
10.3.4
Calcolo del numero di segnali distinguibili
in ricezione
249
249
250
251
256
260
Indice analitico
267
9
223
238
240
261
262
263
264