Insegnamento mutuato da: B010704 - TRASMISSIONE NUMERICA Laurea Magistrale in INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI Curriculum SISTEMI DI TELECOMUNICAZIONE
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
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.
R. Steele: Mobile radio communications. Pentech Press, London, 1992.
D. Parsons: The mobile radio propagation channel. Pentech Press, London, 1992.
E. Damosso, R. Stola: Radiopropagazione. Sola superiore G. Reiss Romoli, 1992.
G. M. Vitetta: Fondamenti di trasmissione numerica con applicazioni alle radiocomunicazioni; Parte II. Pitagora Editrice, 2008.
Obiettivi Formativi
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 nei corsi di Teoria dei Segnali e Comunicazioni Elettriche del corso di studi triennale.
Metodi Didattici
Lezioni frontali
Altre Informazioni
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Modalità di verifica apprendimento
Esame orale.
Programma del corso
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 FSK a M livelli e prestazioni.
Tecniche di modulazione differenziale: DPSK and DQPSK, corrispondenti modulatori differenziali, demodulatori coerenti e incoerenti, prestazioni.
Trasmissione di forme d’onda con memoria - Principali proprietà. Criterio di decisione MLSE; applicazione dell'algoritmo di Viterbi per la demodulazione MLSE di sequenze 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.
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.
Applicazioni: concetto di link adaptation (Modulazione e Codifica Adattativa) e uso dinamico delle risorse, esempi applicativi in sistemi OFDM; sincronizzazione ed equalizzazione in sistemi OFDM, esempi in sistemi wireless di ultima generazione.
I temi seguenti non fanno parte del programma del corso Tecniche di Trasmissione Numerica:
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).