FONDAMENTI DI TELECOMUNICAZIONI

L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, e consente allo studente di acquisire le basi dell'analisi dei segnali e della trasmissione dell’informazione via cavo e via radio. Nella prima parte del corso si forniscono le basi teoriche e si introducono gli strumenti matematici per l’analisi dei segnali nel dominio del tempo e in quello della frequenza. Nella seconda parte del corso si introducono le basi delle telecomunicazioni fisse e mobili, si descrivono i sistemi di telecomunicazione analogici e digitali, e si passano in rassegna i principali servizi di telecomunicazione. Data la multidipliscinarietà degli argomenti trattati a livello teorico, le conoscenze acquisite sono utili in molti corsi affrontati successivamente dallo studente.

Conoscenza e capacità di comprensione
• Comprendere le relazioni tra le diverse discipline scientifiche per lo studio di fenomeni complessi e nello sviluppo di nuovi materiali, dispositivi e sistemi
• Comprendere l’importanza della cultura scientifica nei processi di innovazione delle tecnologie moderne
• Conoscenza delle diverse classificazioni dei segnali. Conoscenza dell'analisi in frequenza, sia a tempo continuo che a tempo-discreto. Conoscenza dei sistemi lineari tempo-invarianti, e della loro rappresentazione nel tempo e nella frequenza. Conoscenza delle tipologie base di filtri.
• Conoscenza dei sistemi di trasmissione analogici e digitali, e dei principali servizi di telecomunicazione

Avere raggiunto gli obiettivi formativi dei precedenti corsi di Matematica. In particolare è opportuno che lo/la studente/studentessa sappia padroneggiare i concetti e i metodi relativi alle serie numeriche ed al calcolo integrale.

Introduzione alle Telecomunicazioni, Teoria dei segnali: Segnali e sistemi lineari; transito dei segnali in sistemi low-pass; calcolo della convoluzione; sviluppo in serie di Fourier; teorema di Parseval; trasformata di Fourier e sue proprietà; trasformata di Laplace e sue proprietà; applicazioni delle trasformate di Fourier e di Laplace; banda di un segnale; funzione di trasferimento; il campionamento; conversione analogico-digitale; modulazione dei segnali analogici; principali problematiche dei livelli 2-3-4 della pila protocollare ISO-OSI (Accesso al mezzo condiviso, indirizzamento e instradamento, TCP/UDP), Telecomunicazioni fisse e mobili: Principi di elettrotecnica nelle telecomunicazioni; multiplazione nelle telecomunicazioni; i mezzi trasmissivi: dal cavo di rame alla fibra ottica; commutazione nelle telecomunicazioni via cavo; architetture per reti IP: LAN, MAN, WAN; introduzione alle reti mobili e wireless; reti Wi-Fi; cenni alle reti GSM e GPRS, rete UMTS-3G, sistema 4G-LTE, 5G ed Internet of Things.

Testo principale:
L.W. Couch, Fondamenti di telecomunicazioni, PEARSON, 2008.

Altro testo suggerito:
G. Cancellieri, Telecomunicazioni: Servizi, Sistemi, Segnali, Pitagora, 2000.

Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività e alle esercitazioni assegnate durante il corso e un esame finale scritto (esame orale facoltativo, dietro indicazioni del docente).

L'esame scritto finale è composto da problemi simili a quelli svolti in classe durante il lavoro di gruppo. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri e altro materiale didattico (il docente indicherà eventuali formulari che potranno essere consultati). Un fac-simile del compito sarà reso disponibile.

Un esame completamente riuscito (27-30/30) sarà considerato tale quando verrà dimostrata una solida e ampia padronanza dei concetti discussi durante le lezioni. Un voto medio (22-26/30) sarà il risultato di una comprensione abbastanza completa di singoli temi ma con limitate interconnessioni tra gli argomenti. Un livello di sufficienza (18-21/30) corrisponderà a una conoscenza minima delle singole nozioni.

scritto

Seminari: limitate lezioni frontali, lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving)
Esercitazioni: lavoro di gruppo (peer-teaching, problem solving)