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

Il/la docente ha il dovere di vigilare affinché siano rispettate le regole di autenticità e originalità delle prove d'esame. Di conseguenza, nei casi in cui vi sia il sospetto di un comportamento irregolare, l'esame può prevedere un ulteriore approfondimento, contestuale alla prova d'esame, che potrà essere realizzato anche in modalità differente rispetto alle modalità sopra riportate.

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.

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