Realizzazione di sistemi di ENS con aritmetica a precisione finita
Sistemi di elaborazione dei segnali con variazione della frequenza di campionamento (“multirate systems”)
Sistemi adattativi
Applicazioni
Laboratorio con MATLAB
Testo di riferimento
F.Argenti,L.Mucchi,E. Del Re, "Elaborazione numerica dei segnali. Teoria, esercizi ed esempi al calcolatore", McGraw-Hill, Milano, 2011.
Testi di consultazione
A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, Discrete-time signal processing, Prentice-Hall, 1989.
J.G. Proakis, D.G. Manolakis, Digital signal processing. Principles, algorithms and applications, Prentice-Hall, 1996.
C.S. Burrus et al., Computer-based exercises for signal processing using MATLAB, Prentice-Hall, 1994
Obiettivi Formativi
Capacità acquisite:
- Valutazione delle prestazioni dei sistemi realizzati con aritmetica a precisione finita
- Progettazione di sistemi avanzati di elaborazione numerica dei segnali con variazione della frequenza di campionamento
- Prestazioni e progettazione dei sistemi adattativi
- Applicazioni avanzate tipiche della elaborazione numerica dei segnali
Prerequisiti
Fondamenti di elaborazione numerica dei segnali
Metodi Didattici
Lezioni
Esercitazioni
Laboratorio
Altre Informazioni
Materiale didattico integrativo sul sito:
http://e-l.unifi.it/
Modalità di verifica apprendimento
Prova scritta.
Prova orale facoltativa nello stesso appello della prova scritta (di norma due giorni dopo).
Lo studente può presentare anche un elaborato in MATLAB 15 giorni prima della prova scritta, che sarà valutato insieme alle prove scritta e/o orale.
Programma del corso
Gli argomenti trattati nel corso sono:
Sistemi di ENS con aritmetica a precisione finita
FFT: realizzazione con aritmetica a precisione finita: quantizzazione dei coefficienti e delle operazioni. Rapporto segnale-errore in uscita.
FIR: strutture realizzative; realizzazione con aritmetica a precisione finita: quantizzazione dei coefficienti e delle operazioni. Fattore di scala. Rapporto segnale-errore in uscita.
IIR: strutture realizzative; realizzazione con aritmetica a precisione finita: quantizzazione dei coefficienti e delle operazioni. Fattore di scala. Ordinamento e accoppiamento di poli e zeri. Rapporto segnale-errore in uscita. Cicli limite.
Sistemi con variazione della frequenza di campionamento (“multirate systems”).
Interpolazione e decimazione di segnali numerici: fattore intero e fattore razionale.
Conversione di frequenza mediante tecniche di interpolazione e decimazione.
Progetto di filtri per interpolazione e decimazione. Strutture per decimatori e interpolatori. Strutture polifase. Strutture con filtri CIC.
Realizzazione a stadi multipli di interpolatori e decimatori.
Traslazione frazionaria del passo di campionamento.
Sistemi adattativi
Contesti applicativi: predizione, identificazione, equalizzazione, cancellazione di interferenze.
Criterio di ottimizzazione. Algoritmo LMS, algoritmi semplificati. Algoritmo RLS. Condizioni di convergenza.
Esempi applicativi ed esercitazioni (anche con MATLAB)
Traslazione digitale di frequenza
Modem per comunicazioni numeriche. Ritardo frazionario.
Banchi di filtri.
Analisi e sintesi di segnali in sottobande.
Codec voce e audio. Convertitori sigma-delta. Esempi applicativi dei sistemi adattativi.