Introduzione alle comunicazioni numeriche.
Ricevitore ottimo per segnali in canale AWGN incoerente.
Sincronizzazione di fase e di simbolo nei ricevitori numerici.
Comunicazioni attraverso canali a banda limitata.
Equalizzazione di canale.
Comunicazioni numeriche di forme d'onda con memoria.
Propagazione nei canali a cammini multipli e tempo-varianti.
Fading da cammini multipli.
Modulazione OFDM.
Descrivere le caratteristiche fondamentali e i principi di funzionamento dei sistemi di trasmissione numerica; fornire gli strumenti matematici per l'analisi e la valutazione delle loro prestazioni e per il progetto dei diversi sottosistemi costituenti. Fornire esempi applicativi in sistemi di interesse generale.
Capacità acquisite dallo studente: valutare il comportamento di sistemi di comunicazioni numerica in condizioni operative effettive; saper progettare detti sistemi.
Prerequisiti
Conoscenze acquisite nel corso di Teoria dei Segnali
Metodi Didattici
Lezioni ed esercitazioni frontali
Altre Informazioni
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Modalità di verifica apprendimento
Esame orale.
Programma del corso
Programma della parte del Corso di TRASMISSIONE NUMERICA
tenuta dalla Prof. M. Gherardelli
A. A. 2012-2013
Introduzione alla teoria delle trasmissioni digitali - Modello di un sistema di comunicazione numerica; descrizione dei principali apparati; definizione dei parametri prestazionali
Trasmissione attraverso canali con banda limitata - Il problema dell'interferenza intersimbolica. Il diagramma ad occhio, Criterio di Nyquist. Tecniche di limitazione dell'interferenza intersimbolica. Principali tecniche di equalizzazione di canale: equalizzazione di tipo Zero-Forcing, equalizzazione di tipo MMSE. Equalizzatori: equalizzatori a spaziatura T/2, equalizzatori adattativi di tipo zero-forcing ed MMSE, equalizzatori decision-feedback.
Recupero del sincronismo di simbolo e della portante - Influenza degli errori di sincronizzazione sulle prestazioni di un sistema di comunicazione numerico. Collocazione dei circuiti di sincronismo all’interno di un ricevitore numerico. Tecniche di tipo MAP - ML: recupero congiunto del sincronismo della portante e della temporizzazione, recupero del sincronismo della portante di tipo decision directed e non-decision directed, recupero del sincronismo della temporizzazione di tipo decision e non-decision directed. Circuiti per il sincronismo della portante: anello ad aggancio di fase; circuito di Costas, circuito decision-feedback. Circuiti per il sincronismo della temporizzazione: sincronizzatore early-late gate, sincronizzatore digitale.
Trasmissione di forme d’onda attraverso canali gaussiani e demodulazione incoerente - Criterio di demodulazione ottimo. Realizzazione fisica del demodulatore ottimo. Applicazioni a schemi di modulazione digitale: modulazione ortogonale a M livelli e prestazioni, demodulazione incoerente e prestazioni di segnalazione binaria DPSK.
Trasmissione di forme d’onda con memoria - Principali proprietà. Il problema della decisione ottima: algoritmo di decisione MLSE; applicazione dell'algoritmo di Viterbi per la demodulazione ML di modulazioni numeriche. Modulazioni CPM full response e partial response. Modulazioni codificate per canali a banda limitata ( TCM): rappresentazione mediante trellis, metodo set partitioning e regole di Ungerboeck, demodulazione mediante l'algoritmo di Viterbi, prestazioni.
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Programma della parte del Corso di TRASMISSIONE NUMERICA
coincidente con i temi del corso COMUNICAZIONI WIRELESS
A. A. 2012-2013
Caratterizzazione della propagazione nei canali di trasmissione a cammini multipli e tempo-varianti. Caratteristiche generali dei canali radiomobili. Analisi su piccola scala: modello approssimato per un numero finito di cammini. Dispersione in frequenza e nel tempo. Funzioni di Bello. Caratterizzazione statistica: canale di Rayleigh e di Rice. Funzioni di autocorrelazione delle funzioni di Bello nel caso di canale WSSUS; profilo dei ritardi di potenza e funzione di correlazione in frequenza; spettro Doppler e funzione di correlazione nel tempo; banda di coerenza e tempo di coerenza; funzione di scattering. Canale piatto in frequenza (non selettivo); canale piatto nel tempo (lentamente variabile); canale piatto in frequenza e nel tempo.
Effetti del fading da cammini multipli sulle modulazioni numeriche e contromisure: calcolo delle prestazioni delle modulazioni binarie PSK e FSK in presenza di fading piatto in frequenza e nel tempo; tecniche a diversità; valutazione delle prestazioni delle tecniche a diversità per modulazioni binarie; ricevitore a rapporto massimo (Maximal Ratio Combiner).
Elementi di modulazione OFDM; implementazione della modulazione e demodulazione OFDM mediante DFT; implementazione della modulazione OFDM per trasmissioni in canali radiomobili: utilizzo dell'intervallo di guardia e COFDM; codifica differenziale. Analisi degli effetti degli errori di frequenza e di fase. Cenni sulla sincronizzazione nei sistemi OFDM.