A.A. 2010/2011

CAPPELLINI VITO
COMUNICAZIONI ELETTRICHE
INGEGNERIA ELETTRONICA E DELLE TELECOMUNICAZIONI
[B046] – DM 270/04
2010/2011
3° anno – I Semestre – 6 CFU = 54 ore
Obiettivi del corso
Fornire le basi delle comunicazioni elettriche, con particolare riferimento alla teoria della modulazione
analogica e numerica, alla ricezione di segnali affetti da rumore e all'analisi/sintesi di massima di sistemi di
comunicazioni.
Prerequisiti necessari
Trasformata di Fourier
Teoria dei segnali e teoria dei sistemi lineari tempo invarianti
Campionamento dei segnali
Teoria delle probabilità
Processi stocastici
Capacità acquisite al termine del corso
- conoscere la teoria della modulazione analogica
- saper valutare i rapporti segnale/rumore nelle varie modulazioni
- saper valutare le probabilità d'errore nei sistemi PCM e PAM
- conoscere la struttura generale dei sistemi di modulazione e demodulazione
- conoscere la struttura generale dei sistemi di comunicazione numerici PCM e del multiplex TDM
- saper dimensionare semplici sistemi di telecomunicazioni in propagazione libera (radio) e guidata
(doppino, cavo e fibra)
- acquisire le basi fondamentali della Teoria dell’Informazione
(Teoria di codifica della sorgente e del canale)
Programma dettagliato
1. Introduzione e richiami di teoria dei segnali
2. Segnali informativi
- Segnale telefonico, sua banda
- Segnale audio, sua banda
- Segnale video, sua banda
- Segnale PCM, sua banda
3. Canali trasmissivi
- Trasmissione radio, antenne paraboliche,
attenuazione di spazio libero
- Trasmissione in linea, in cavo e in fibra
4. Rumore
- Rumore termico
- Temperatura di rumore
- Temperatura equivalente di rumore di un sistema
- Rumorosità di sistemi in cascata
5. Modulazioni analogiche
- Scopi delle modulazioni
- Modulazione AM classica
- Sovramodulazione
- Banda
- Efficienza
- Modulatore con dispositivo non lineare
- Demodulatore di inviluppo a diodo
- Prestazioni nei confronti del rumore
- Modulazione DSB
- Banda
- Modulatore bilanciato
- Dispositivi miscellatori (mixer)
- Demodulatore coerente
- Prestazioni nei confronti del rumore
- Modulazione SSB
- Banda
- Modulatore con filtro in banda di trasmissione
- Modulatore con trasformatore di Hilbert
- Demodulatore coerente
- Prestazioni nei confronti del rumore
- Modulazioni angolari (FM e PM)
- Fase e frequenza istantanee
- Deviazione di frequenza massima
- Indice di modulazione e banda di trasmissione
- Modulatore di Armstrong
- Modulatore FM diretto (con VCO)
- Demodulatore a derivata
- Prestazioni nei confronti del rumore
- Effetto soglia
- Multiplazione a divisione di frequenza
6. Modulazioni numeriche
- Trasmissione numerica
- Ricevitore ottimo (filtro adattato)
- Multiplazione a divisione di tempo
- Trasmissione PAM, ASK, QAM (prestazioni e banda)
- Codifica di Gray
- PCM come caso particolare di PAM a 2 livelli
- Trasmissione PPM, PSK, FSK (prestazioni e banda)
7. Teoria dell'informazione
- Entropia
- Codifica di sorgente (Codice di Huffman)
- I teorema di Shannon (enunciato e significato)
- Informazione mutua
- Capacità di canale
- II teorema di Shannon (enunciato e significato)
- Capacità di un canale AWGN a banda limitata
> Comportamento delle varie modulazioni
> Cenni alla codifica di canale
8. Progetto di sistemi di trasmissione
- Sistemi analogici a più tratte in cavo e radio
- Sistemi con semplice amplificazione e rigenerativi
- Sistemi Numerici a più tratte in cavo e radio
- Sistemi con semplice amplificazione e rigenerativi
Testi adottati
[1] C. Atzeni, V. Cappellini, Elementi di Teoria delle Comunicazioni, Libreria Alfani Ed., Firenze, 1988.
[2] G. Benelli, V. Cappellini, E. Del Re, Note di Comunicazioni Elettriche, Libreria Alfani Ed., Firenze,
1985.
[3] L. Verrazzani, G. Corsini, "Teoria dei segnali: segnali determinati" - ETS Università - Pisa
[4] M. Luise, G.M. Vitetta: “Teoria dei Segnali”, Mc Graw Hill
[5] S. Haykin, Communications Systems, 3rd Editions, Wiley, 1994.
[6] J. G. Proakis, M. Salehi: Communications Systems Engineering. Prentice-Hall, 2001.
Altro materiale di supporto
Testi delle prove scritte precedenti
Modalità didattiche
Lezioni ed esercitazioni in aula
Modalità di verifica dell’apprendimento
La verifica dell'apprendimento consiste in una prova scritta e in una prova orale
Annotazioni
Informazioni aggiornate sul corso, alla pagina:
http://lci.det.unifi.it/Courses.html
Programma Sintetico (max. 500 caratteri)
Canali trasmissivi.
Rumore.
Modulazioni analogiche: AM, FM, PM. Modulazione DSB e SSB.
Modulazioni numeriche.
Progetto di sistemi di trasmissione.
Principi di Teoria dell’Informazione