Tel - ITIS "G. Marconi"

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE "G. MARCONI" Via Milano n. 51 - 56025 PONTEDERA (PI)
DIPARTIMENTO: DISCIPLINE ELETTRONICHE
PROGRAMMAZIONE COORDINATA TEMPORALMENTE
DISCIPLINA: TELECOMUNICAZIONI
Classe:
4BIT
TELECOMUNICAZIONI
Monte ore annuo
198 ore di cui 99 di laboratorio
Contenuti
O. Bertazioli, “Corso di telecomunicazioni Voll. 1 e 2”, Zanichelli
Mod. 0 Recupero prerequisiti classe terza
Rappresentazione nel tempo dei principali segnali analogici: sinusoide, onda triangolare, quadra e rettangolare.
Rappresentazione in frequenza di segnali monofrequenziali.
Sviluppo in serie di Fourier di segnali periodici.
LAB: analisi grafica di Fourier in Scilab e con il programma “Fourier” allegato al libro.
Contenuti
Obiettivi di
apprendimento:
abilità/competenze
disciplinari
Saper riconoscere i segnali a partire dal loro andamento.
Obiettivi di
apprendimento:
abilità/competenze
disciplinari
OTTOBRE
SETTEMBRE
Libro di Testo
6 ore settimanali (3 + 3 lab)
Conoscere le grandezze di un segnale periodico, i loro legami e le unità di misura.
Saper rappresentare qualitativamente i vari tipi di segnale nel dominio del tempo e ricavare, dalla
forma d’onda, ampiezza, periodo, frequenza e fase.
Saper rappresentare lo spettro di un segnale monofrequenziale.
Saper utilizzare lo strumento della trasformata di Fourier e saperne visualizzare i risultati in un
programma di simulazione.
Mod. 1 Introduzione ai sistemi di telecomunicazione
Sistemi di telecomunicazione, trasmettitore, canale trasmissivo, ricevitore.
Sistemi di telecomunicazione analogici e digitali.
Sistemi di trasmissione dati.
Sistemi di comunicazioni cellulari.
Sistemi radiofonici e televisivi a diffusione broadcasting. Sistemi convergenti o multi servizio
Conoscere le principali differenze tra sistemi digitali e analogici e i relativi vantaggi e svantaggi
(ob. min.).
Conoscere le principali differenze tra le varie tipologie di sistemi di telecomunicazioni.
Conoscere lo schema di un sistema di trasmissione dati e gli scopi della codifica di sorgente e di
canale (ob. min.).
Conoscere il significato di sistema convergente multi servizio.
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ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE "G. MARCONI" Via Milano n. 51 - 56025 PONTEDERA (PI)
DIPARTIMENTO: DISCIPLINE ELETTRONICHE
Contenuti
Contenuti
Obiettivi di
apprendimento:
abilità/competenze
disciplinari
Obiettivi di
apprendimento:
abilità/competenze
disciplinari
DICEMBRE
NOVEMBRE
Classe:
4BIT
TELECOMUNICAZIONI
6 ore settimanali (3 + 3 lab)
Mod. 2 Segnali audio
Il suono e il meccanismo di percezione da parte degli esseri viventi. Parametri del suono: intensità, altezza, timbro, dinamica e durata.
Segnale vocale e sua occupazione di banda.
Microfono: principi di funzionamento e suo utilizzo
Apparecchio telefonico analogico: principi di funzionamento e suo utilizzo.
LAB: analisi in frequenza di un segnale sonoro
Conoscere le principali caratteristiche dei suoni e la differenza tra suono e rumore (ob. min.).
Conoscere l’occupazione di banda dei segnali audio, di quelli vocali e fonici (ob. min.).
Comprendere il significato delle operazioni effettuate ad un segnale vocale per essere trasmesso in
linea telefonica analogica.
Comprendere il funzionamento di microfoni e telefoni analogici(ob. min.).
Mod. 3 Segnali video
Trasmissione di immagini in movimento in un sistema analogico: schema a blocchi degli elementi fondamentali. Interlacciamento.
Trasmissione del colore.
Sensori CCD e CMOS per la cattura delle immagini in fotocamere e videocamere.
Immagini statiche: risoluzione, n.ro colori, occupazione di memoria, tecniche di compressione lossless (PNG) e lossy (JPEG).
Immagini in movimento: risoluzione, framerate, bitrate, formati di compressione (MPEG).
Trasmissione di segnali digitali.
LAB: acquisizione e compressione di un segnale audio e video
Comprendere il funzionamento di una trasmissione video analogica.
Comprendere le problematiche connesse all’acquisizione e a alla trasmissione di video digitale.
Conoscere e comprendere le differenze e le analogie tra le diverse tecniche di compressione di segnali
video relativamente al risultato ottenuto.
LAB:Conoscere e saper utilizzare gli strumenti per l’ acquisizione e la compressione di un segnale
audio e video
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DIPARTIMENTO: DISCIPLINE ELETTRONICHE
Obiettivi di apprendimento:
abilità/competenze
disciplinari
Contenuti
FEBBRAIO
GENNAIO
Contenuti
Classe:
4BIT
TELECOMUNICAZIONI
6 ore settimanali (3 + 3 lab)
Mod. 4 Portanti fisiche e tecniche di interconnessione
Segnale ottico e spettro ottico.
Propagazione delle o.e.m. nell’ambiente reale: attenuazione dello spazio libero e per assorbimento, riflessione e rifrazione, legge di Snell.
Struttura di un sistema di trasmissione su F.O. F.O. e suo utilizzo nei sistemi di telecomunicazione F.O. come guida d’onda dielettrica.
Classificazione e parametri caratteristici delle F.O. Le dispersioni nelle F.O.
LAB: Simulazione software propagazione in cavo e fibra
Conoscere e saper applicare le leggi fisiche che permettono al segnale di propagarsi all’interno di un
fibra ottica.
Conoscere i principi fisici che consentono di utilizzare una F.O. come guida d’onda per la luce.
Conoscere i principali parametri caratteristici delle F.O.
Conoscere le potenzialità delle FO ed alcuni dei possibili campi di sviluppo delle comunicazioni
ottiche.
Conoscere e saper catalogare in base ai modi di propagazione i diversi tipi di F.O.
Conoscere le problematiche connesse con le dispersioni ed i modi per contenerne l’entità
Mod. 5 Il Rumore nei sistemi di telecomunicazione
Definizione di Rumore: esterno ed interno agli apparati elettronici. Rumore termico, rumore cosmico e da interferenza di sistemi adiacenti.
Densità spettrale di potenza del rumore e densità di probabilità Gaussiana. Il rumore bianco gaussiano.
Definizione di canale AWGN e di rapporto segnale rumore. Il fattore di rumore e la temperatura di rumore per la valutazione della qualità
di un dispositivo per le telecomunicazioni. Fattore di rumore di una cascata di dispositivi (Formula di Friis).
Dimensionamento della potenza in trasmissione per il corretto funzionamento di un sistema di telecomunicazione e determinazione del
rapporto S/N in tutti i punti della catena di ricezione.
Vantaggi nell’utilizzo dei sistemi digitali rispetto a quelli analogici per la riduzione o l’annullamento del contributo del rumore.
LAB: Visualizzazione mediante picoscope di n segnale dato da un generatore di rumore sia nel tempo che in frequenza.
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DIPARTIMENTO: DISCIPLINE ELETTRONICHE
Obiettivi di apprendimento:
abilità/competenze
disciplinari
Contenuti
APRILE
MARZO
Contenuti
Obiettivi di apprendimento:
abilità/competenze
disciplinari
Classe:
4BIT
TELECOMUNICAZIONI
6 ore settimanali (3 + 3 lab)
Conoscere l’ineliminabilità del contributo del rumore in tutti i sistemi di telecomunicazioni (ob.
min.).
Conoscere le cause che contribuiscono al rumore e saperle classificare (ob. min.).
Conoscere le caratteristiche che definiscono un canale AWGN (ob. min.).
Conoscere il fattore di rumore e la temperatura si rumore e saperle utilizzare per il calcolo del SNR
in un sistema di telecomunicazioni.
Conoscere il vantaggi fondamentali dei sistemi digitali in termini di immunità al rumore (ob. min.).
LAB: Saper utilizzare il picoscope per la generazione e la visualizzazione del rumore.
Mod. 5 Tecniche di modulazione nei sistemi di trasmissione analogici e sistemi di multiplazione
Classificazione dei sistemi di trasmissione analogici;
L’importanza e i gli scopi principali della modulazione;
La modulazione AM e le sue varianti (DSB, SSB e VSB con trasmissione di portante ridotta o soppressa ) . Operazioni su i segnali,
andamento nel tempo e spettro in frequenza. Struttura di un sistema modulatore e demodulatore AM. Valutazione del rapporto SNR in un
sistema AM.
LAB. Visualizzazione mediante gli strumenti di un segnale modulato in ampiezza e utilizzo del picoscope per esperienze sulla
modulazione di ampiezza.
Conoscere l’importanza dell’operazione di modulazione (ob. min.).
Conoscere operazioni su i segnali, andamento temporale e spettro di un segnale modulato in ampiezza
(ob. min.).
Conoscere i vantaggi delle modulazioni SSB e VSB rispetto alla DSB e l’importanza della soppressione
della potenza della portante.
Conoscere le prestazioni in termini di rumore di un sistema di modulazione in ampiezza (ob. min.).
LAB: Saper utilizzare gli strumenti di laboratorio per generare e visualizzare un segnale modulato in
ampiezza (ob. min.).
Mod. 5 Tecniche di modulazione nei sistemi di trasmissione analogici e sistemi di multiplazione
La modulazione di frequenza e i vantaggi rispetto alla modulazione di ampiezza in termini di banda occupata e immunità al rumore.
Andamento temporale, spettro (funzioni di Bessel) e banda occupata ( Carson) di un segnale modulato in frequenza.
Struttura di un modulatore FM e valutazione SNR in un sistema FM.
LAB. Visualizzazione mediante gli strumenti di un segnale modulato in frequenza e utilizzo del picoscope per esperienze sulla
modulazione di frequenza.
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ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE "G. MARCONI" Via Milano n. 51 - 56025 PONTEDERA (PI)
DIPARTIMENTO: DISCIPLINE ELETTRONICHE
TELECOMUNICAZIONI
6 ore settimanali (3 + 3 lab)
Conoscere i vantaggi della modulazione FM rispetto alla modulazione AM (ob. min.).
Contenuti
Conoscere i motivi per cui si usa la conversione a frequenza intermedia (ob. min.) e la struttura dei
ricevitori supereterodina e FM stereo.
Contenuti
Obiettivi di
apprendimento:
abilità/competenze
disciplinari
Conoscere banda occupata e andamento temporale (ob. min.) e saper disegnare lo spettro di un segnale
modulato FM.
Mod. 5 Tecniche di modulazione nei sistemi di trasmissione analogici e sistemi di multiplazione.
I sistemi con conversione a frequenza intermedia e i ricevitori supereterodina e di un sistema FM stereo.
L’uso della modulazione analogica per la realizzazione della multiplazione per la trasmissione multicanale sullo stesso mezzo senza
interferenza.
Struttura di un sistema a multiplazione di frequenza FDM e caratteristiche delle bande commerciali AM e FM.
LAB. Visualizzazione mediante gli strumenti di un segnale modulato in frequenza e utilizzo del picoscope per esperienze sulla
modulazione di frequenza.
Obiettivi di
apprendimento:
abilità/competenz
e disciplinari
GIUGNO
MAGGIO
Obiettivi di
apprendimento:
abilità/competenze
disciplinari
Classe:
4BIT
Mod. 5 Tecniche di modulazione nei sistemi di trasmissione analogici e sistemi di multiplazione
Struttura di un sistema a multiplazione di frequenza FDM e caratteristiche delle bande commerciali AM e FM.
Conoscere il funzionamento di un sistema FDM (ob. min.) e le caratteristiche delle bande commerciali
AM e FM.
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ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE "G. MARCONI" Via Milano n. 51 - 56025 PONTEDERA (PI)
DIPARTIMENTO: DISCIPLINE ELETTRONICHE
STRUMENTI UTILIZZATI - TIPOLOGIE DI VERIFICA E CRITERI VALUTAZIONE - ALTRE OSSERVAZIONI
VERIFICHE E
VALUTAZIONE
STRUMENTI E
METODOLOGIE
UTILIZZATI
4BIT
TELECOMUNICAZIONI
6 ore settimanali (3 + 3 lab)
Lezioni frontali con lavagna e gesso.
Presentazione mediante strumenti multimediali di lezioni e esercitazioni.
Esercitazioni sperimentali di laboratorio mediante PC e programmi software di simulazione di circuiti elettronici.
Illustrazione in laboratorio dell’utilizzo dei principali componenti elettronici visti a lezione durante il programma svolto.
Montaggio sperimentale di circuiti visti a lezione.
Le verifiche saranno sia di tipo formativo che sommativo: le prime saranno compiti assegnati per casa da correggere insieme agli alunni ed
esercizi da svolgere in classe sotto l’osservazione del docente. Al termine ed nel corso di ogni modulo verranno proposte una o due
verifiche scritte o orali composte da esercizi e domande a risposta chiusa o aperta. La valutazioni di tali verifiche concorreranno alla
formulazione del voto per la parte orale della materia. In laboratorio le esercitazioni sperimentali saranno considerate verifiche sia di tipo
formativo che sommativo concorreranno alla formulazione del voto per la parte pratica della materia.
n.scritte 2
n.orali 1
n.prat. 2
PENTAMESTRE
n.scritte 3
n.orali 2
n.prat. 2
OSSERVAZIONI E
ADATTAMENTI
DELLA
PROGRAMMAZIONE
ALLA CLASSE
TRIMESTRE
Il livello di approfondimento dei vari moduli dipenderà dalle caratteristiche di apprendimento della classe e pertanto la programmazione
sarà soggetta ad adattamenti in corso d’operaIl percorso di apprendimento verrà continuamente monitorato in modo da garantire un ritmo
di lavoro adeguato alle capacità della classe e una tempestiva attività di recupero quando se ne ravvederà la necessità.
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