441/00 A.A. 2000/01 UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI TRIESTE _____________________________________________________________________ CORSO DI DIPLOMA PROGRAMMA DEL CORSO DI DOCENTE INGEGNERIA INFORMATICA TRASMISSIONE NUMERICA Francesca VATTA Contenuti: Sistemi di comunicazione analogici e numerici. I vantaggi della trasmissione numerica. Concetto d’informazione: informazione analogica e numerica. Rappresentazione e trasmissione dell’informazione. Sistemi per la trasmissione dell’informazione. Scopi della teoria dei segnali. Classificazione dei segnali e dei sistemi. Segnali tempocontinui e tempo-discreti: concetto di campionamento. Proprietà fondamentali dei sistemi: causalità, linearità, tempo-invarianza. Rappresentazione dei sistemi lineari tempo-invarianti in termini di risposta impulsiva e di risposta al gradino. Calcolo dell’uscita di un sistema: operazione di convoluzione e sue proprietà. Rappresentazione dei segnali in termini di componenti in frequenza. Rappresentazione in serie di Fourier dei segnali periodici. La trasformata di Fourier e le sue proprietà. La modulazione d’ampiezza e il campionamento. La trasformata di Fourier generalizzata. Sorgenti numeriche d’informazione. Modulazioni numeriche in banda base e con portante. Esempi di modulazione a due e quattro livelli: loro efficienza spettrale. Lo spazio Euclideo bidimensionale e sue proprietà metriche. Lo spazio dei segnali (di Hilbert) e sue proprietà metriche. Il modulatore e lo spazio dei segnali. Trasmissione dei segnali sul canale Gaussiano additivo. Struttura e caratteristiche del ricevitore ottimo. Struttura del demodulatore a correlazione e a filtro adattato. Caratterizzazione statistica delle variabili in uscita dal demodulatore. Il rivelatore ottimo a massima verosimiglianza: ottimalità della decisione a massima verosimiglianza. Modulazione PAM binaria: probabilità d’errore sul bit con segnali antipodali e ortogonali. Modulazione PAM a M livelli: probabilità d’errore media sul simbolo. Modulazione con M segnali ortogonali: struttura del ricevitore ottimo e calcolo della probabilità d’errore. Calcolo di un limite superiore alla probabilità d’errore mediante lo “union bound” o limite dell’unione. Confronto tra metodi di modulazione. Concetto di efficienza spettrale del metodo di modulazione. Rappresentazione degli schemi di modulazione nel piano efficienza spettrale - rapporto segnale-rumore. Trasmissione sul canale Gaussiano additivo a banda limitata: limiti alla velocità di trasmissione. Concetto d’interferenza intersimbolica. Diagramma a blocchi del sistema di trasmissione completo per PAM in banda base. Diagramma “ad occhio” del sistema: esempi. Progetto di segnali a banda limitata: teorema di Nyquist. Trasmissione in banda traslata: tipi di modulazione. Modulazione di ampiezza (MASK): calcolo delle caratteristiche spettrali dei segnali M-ASK, struttura del ricevitore ottimo, probabilità d’errore. Modulazione di fase (M-PSK): calcolo delle caratteristiche spettrali dei segnali M-PSK, struttura del ricevitore ottimo, probabilità d’errore. La codifica di Gray. Canali distorcenti passa-banda: concetto di filtro equivalente di banda base. Testi consigliati: 1. J. G. Proakis and M. Salehi, “Communication Systems Engineering”, Prentice Hall International Editions, Englewood Cliffs, New Jersey, 1994. 2. Benedetto, E. Biglieri and V. Castellani, “Digital Transmission Theory”, Prentice Hall International Editions, Englewood Cliffs, New Jersey, 1987.