Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2017/2018
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Corso di Laurea Magistrale in INGEGNERIA DELLA SICUREZZA DEI DATI E DELLE COMUNICAZIONI
Settore disciplinare: 
TELECOMUNICAZIONI (ING-INF/03)
Crediti: 
6
Anno di corso: 
2
Docenti: 
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48

Obiettivi

Conoscenza e capacita' di comprensione (knowledge and understanding):
Conoscenza delle tecniche di modulazione numerica e loro proprieta'. Conoscenza delle tecniche di
riconoscimento e classificazione del formato di modulazione e di mascheramento del formato di modulazione.
Conoscenza e capacita' di comprensione applicate (applying knowledge and understanding):
Capacita' di applicare i risultati della teoria della modulazione numerica e le tecniche di riconoscimento
del formato di modulazione. Capacita' di implementare in Matlab/Octave le conoscenze acquisite.
Autonomia di giudizio (making judgements):
Saper individuare la tecnica di modulazione piu' appropriata per un sistema di comunicazione.
Abilita' comunicative (communication skills):
Capacita' di esporre oralmente o per iscritto un argomento del corso.
Capacita' di apprendere (learning skills):
Capacita' di elaborare, schematizzare, riassumere ed implementare in Matlab/Octave i contenuti acquisiti.

Prerequisiti

Analisi matematica I e II, Teoria della probabilita' e processi aleatori, Teoria dei segnali, Comunicazioni
elettriche.

Contenuti

Sistemi di Comunicazione con Modulazione Numerica. Componenti di un sistema di comunicazione
numerica. Convertitore A/D (campionatore e quantizzatore). Codificatore (cenni). Modulatore. Canale
con rumore additivo. Egualizzatore. Demodulatore-decisore-decodificatore. Convertitore D/A. Rappresen-
tazione geometrica dei segnali. Invarianza del prodotto scalare rispetto alla base scelta per la rappresenta-
zione. Segnalazione PAM in banda base e passabanda. Segnalazione phase-shift keying (PSK). Segnalazio-
ne quadrature-amplitude modulation (QAM). Segnalazioni ortogonali. Segnalazione frequency-shift keying
(FSK). Ricezione di segnalazioni M-arie in rumore additivo gaussiano bianco (additive white gaussian noise
(AWGN)). Spazio dei segnali. Proiezione del segnale ricevuto sullo spazio dei segnali. Ricezione ottima (a
minima probabilita' di errore) in AWGN per segnalazioni binarie. Regioni di decisione. Ricezione ottima in
AWGN per segnalazioni M-arie. Regola di decisione maximum a posteriori probability (MAP). Regola di
decisione a massima verosimiglianza (MV) (maximum likelihood (ML)). Decisione a minima distanza. Irrilevanza delle componenti di rumore AWGN ortogonali allo spazio dei segnali. Struttura del ricevitore ottimo
per segnalazioni M-arie in AWGN. Realizzazione mediante correlatori o filtri adattati alle funzioni di base.
Realizzazione mediante correlatori o filtri adattati ai segnali trasmessi. Ricevitore ottimo per segnalazioni
binarie. Struttura del ricevitore e calcolo della probabilita' di errore per segnalazioni binarie antipodali, se-
gnalazioni binarie ortogonali, segnalazioni PAM M-arie, segnalazione 4-PSK (QPSK), segnalazione M-PSK
(cenni sulla dimostr.), segnalazione M-FSK (senza dimostr.). Invarianza della probabilita' di errore in AWGN
in seguito a traslazione, rotazione e ri
essione degli assi del sistema di riferimento. Confronto tra le tecniche
di modulazione numerica. Efficienza in banda ed efficienza in potenza. Cenni sulla ricezione incoerente ed
in presenza di fading. [1] (par. 7.1-7.4, 7.4.1, 7.5, 7.5.1, 7.5.2 fino a p. 376, 7.5.3, 7.6, 7.6.1-7.6.3, 7.6.6), [2]
(par. 4.4.2). Esercizi: [1] problemi 7.1, 7.3, 7.5-7.16, 7.18-7.22.
Riconoscimento e mascheramento del formato di modulazione. Caratterzzazione statistica dei
segnali ciclostazionari. Funzione di autocorrelazione cilica e spettro ciclico. Teorema di Wiener-Khinchin
ciclico. Stima delle funzioni statistiche cicliche. Campionamento. Filtraggio lineare tempo invariante (LTI).
Autocorrelazioni e spettri ciclici di segnali di comunicazione. Riconoscimento e classificazione del formato
di modulazione. Mascheramento del formato di modulazione. [4].

Metodi didattici

Lezioni frontali; esercitazioni in aula; esercitazioni Matlab/Octave in laboratorio.

Verifica dell'apprendimento

L'esame consiste nella discussione degli elaborati Matlab/Octave delle esercitazioni e nella prova orale.
All'esame occorre presentare la stampa del codice Matlab/Octave e dei risultati delle simulazioni e di-
sporre del codice Matlab su una penna USB in modo da poter ripetere le simulazioni eventualmente con dati
diversi.
Nella prova orale lo studente deve dimostare la conoscenza dei principali sistemi di comunicazione con
modulazione numerica e delle relative problematiche.
Durante la prova orale e previsto lo svolgimento di esercizi numerici. Nella valutazione nale, espressa
in trentesimi, la discussione dell'elaborato Matlab pesa per il 50%, gli esercizi numerici pesano per il 15% e
le domande sugli aspetti teorici pesano per il 35%.

Testi

[1] J. G. Proakis, M. Salehi: Communication System Engineering, second edition. Prentice Hall, 2002.
[2] S. Benedetto, E. Biglieri: Principles of Digital Transmission. Kluver, 1999.
[3] J. G. Proakis, M. Salehi, G. Bauch: Contemporary Communication System Engineering using Matlab,
second edition. Thomson Brooks/Cole, 2004.
[4] A. Napolitano Cyclostationarity: New trends and applications", Signal Processing, vol. 120, pp. 385-408,
March 2016.

Altre informazioni

http://edi.uniparthenope.it/pluginfile.php/8153/mod_resource/content/1/SistemiComunicazioneSicurezza-Napolitano.pdf