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Università degli Studi Roma Tre

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Ingegneria informatica

Telecomunicazioni

Programma (provvisorio) Anno Accademico 2008-2009

Teoria della probabilita’ e modelli statistici. Concetti di base. Impostazioni frequentistica ed assiomatica. Legge dei grandi numeri. Variabili aleatorie continue e discrete. Funzione di distribuzione cumulativa, densita’ di probabilita’, funzione caratteristica. Indipendenza statistica di variabili aleatorie. Densita’ di probabilita’ congiunta, marginale, condizionata. Teorema della probabilita’ totale. Teorema di Bayes. Densita’ di probabilita’ gaussiana, uniforme, binomiale, esponenziale unilatera, esponenziale bilatera. Momenti statistici marginali e misti di variabili aleatorie. Valore atteso, varianza, valore quadratico medio e loro relazione. Stimatori di momenti statistici ed applicazione alla stima di valor medio, varianza, valore quadratico medio. Esempi: calcolo di valore atteso, varianza e valore quadratico medio di variabili aleatorie gaussiana, uniforme, binomiale, esponenziale unilatera, esponenziale bilatera. Incorrelazione di variabili aleatorie e relazione con l’indipendenza statistica.

Trasformazioni di variabili aleatorie ed elementi di elaborazione numerica (con applicazioni in linguaggio MATLAB). Trasformazioni di variabili aleatorie ed effetto sulla densita’ di probabilita’. Rettificazione e randomizzazione del segno di variabili aleatorie. Traslazione e cambio di scala. Trasformazione non lineare determinate dal cambio di variabile aleatoria. Esempio: angolo uniformemente distribuito e sue proiezioni sugli assi cartesiani. Densita’ di probabilita’ della somma (e combinazione lineare) di variabili aleatorie indipendenti. Teorema del limite centrale (enunciato). Esercizi: somma e combinazione lineare di variabili aleatorie uniformi, gaussiane, binomiali ed esponenziali. Esempio applicativo: ricezione di segnale binario in presenza di rumore additivo gaussiano. Introduzione alla programmazione in linguaggio MATLAB ed implementazione di procedure di elaborazione numerica di segnali ed immagini. Generazione di variabili aleatorie pseudocasuali mediante procedure numeriche in MATLAB. Risoluzione di problemi statistici sui segnali aleatori mediante simulazione numerica in MATLAB.

Teoria dell’informazione, elaborazione di sorgente ed applicazioni per la codifica efficiente di segnali, immagini e video digitali. Teoria dell’informazione, contenuto informativo ed entropia. Codifica entropica di sorgente (ottima). Efficienza e ridondanza dei codici. Quantizzazione, campionamento e codifica ad impulsi di segnali (PCM). Codifica di sorgente senza memoria: codifica di Shannon-Fano e di Huffman. Codifica di sorgente con memoria: codifica run-length, codifica Lempel-Ziv, codifica differenziale, codifica predittiva, codifica a trasformata (immagini e video). Cenni alla trasformata discreta di Fourier (DFT/FFT) e trasformata coseno discreta (DCT). Esempi applicativi: codifica di testo (ZIP), fax, segnale vocale telefonico (CELP), segnale musicale (MP3), figure (GIF), immagini fotografiche (JPEG), video digitale (MPEG) per applicazioni e servizi multimediali con codifica a blocchi (MPEG2) ed a oggetti (MPEG4).

Reti di telecomunicazioni.  Architetture a strati dei sistemi di telecomunicazione. La pila protocollare ISO/OSI. Concetti di base sulle reti: configurazioni, dimensionamento, tecniche di Switching e di Routing. Interfacciamento di reti (repeater, bridge, router). Protocollo internet (IP): formato del pacchetto IP, classi di indirizzamento, DNS, qualita’ del servizio. Dispositivi per sistemi di comunicazione in fibra ottica. Servizi (connection oriented, connectionless) e dimensionamento in reti ottiche. Protocolli di reti WAN (SDH/SONET). Wireless LAN: architettura e configurazioni. IEEE 802.11: architettura, strato di collegamento, strato fisico. IEEE 802.15 (Bluetooth): architettura, strato di collegamento, strato fisico. Possibili scenari operativi.

Strato di collegamento ed accesso al mezzo nelle reti di telecomunicazione. Collegamenti per telecomunicazioni. Tecniche basate sulla commutazione di circuito e/o di pacchetto. Confronto prestazionale ed esempi applicativi. Sotto-strato di controllo degli accessi al mezzo (MAC). Principi operativi di regolazione del traffico dati, controllo degli accessi e delle congestioni. Tecniche di controllo degli errori: principi di base. Comparazione tra le tecniche di controllo d'errore a riscontro con ritrasmissione (ARQ) ed a correzione diretta (FEC). Codifica di canale per mitigazione degli errori: codici convoluzionali e lineari, interleaving, codici rilevatori di errore, codici correttori di errore, codici concatenati.

Trasmissione di segnali ed elaborazione per l'accesso e la condivisione del canale di comunicazione. Canale di comunicazione e capacita’ di canale. Mezzi trasmissivi: cavo, fibra ottica, radio, linee elettriche. Codifica di linea binaria e multilivello. Principi di modulazioni numeriche ed accesso al canale condiviso: modulazioni a divisione di frequenza (FDMA), a divisione di tempo (TDMA), miste, ed a divisione di codice (CDMA). Scrambling. Operazioni di spreading e despreading. Forma tipica degli impulsi per ridurre l'interferenza. Tipi di modulazione numerica e loro caratteristiche: modulazione numerica di ampiezza (ASK, OOK), di frequenza (FSK, MSK), di fase (BPSK, QPSK, m-PSK), ampiezza e fase (QAM). Esempi applicativi: collegamento dati asimmetrico a banda larga (ADSL), telefonia cellulare di nuova generazione (GSM ed UMTS).

 

Docente

Prof. Francesco Benedetto

Avvisi

  • Orario: il corso svolge nel 2o periodo di dicembre/gennaio nei giorni di lunedi, martedi, giovedi e venerdi (ore 15.45-17.15 in aula N11).

  • Ricevimento studenti (default): Lunedì ore 14:30-15:30 in Dipartimento di Elettronica Applicata, Via della Vasca Navale 84, 1° piano stanza n. 108. (inviare e-mail per appuntamenti in periodi didattici diversi da quello in cui si tiene il corso).
  • Ricerche bibliografiche tramite IEEE/IEE (solo utenti autorizzati).
  • Link al sito di Ingegneria Informatica.
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  • prenotazione esame:   HTTP://prenota.uniroma3.it
  • prossimi appelli di esame di "Telecomunicazioni" 

    27 febbraio 2009 alle ore 10 in aule N1, N10, N11 (Via della Vasca Navale 79, area ex-OMI)

    16 luglio 2009 alle ore 14 in aule N10, N11 (Via della Vasca Navale 79, area ex-OMI)

    29 settembre 2009 alle ore 14 in aule N10, N11 (Via della Vasca Navale 79, area ex-OMI).

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  • NOTA. All'esame non è consentito l'uso di appunti, libri o qualsiasi altro materiale. E' consentito l'uso della calcolatrice scientifica NON programmabile.
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  • Attivato il sito UMTS e GPRS (sperimentale) per il corso di Telecomunicazioni

  • NEW. NOTA PER LA RICHIESTA VERBALI FUORI FACOLTA’ e FUORI CORSO DI LAUREA. La Segreteria Studenti richiede che lo studente che ha inserito nel proprio piano di studi insegnamenti erogati in altri Corsi di Studi debba fare esplicita richiesta alla Segreteria Studenti stessa (almeno 20 giorni prima dell'esame) per ottenere la trasmissione di un verbale d’esame alla Commissione esaminatrice. A tal fine, lo studente iscritto a Corsi di Laurea diversi da Ingegneria Informatica  (ad esempio: Ingegneria Meccanica o Civile) deve seguire le modalità di trasmissione telematica specificate nell'avviso sul link seguente: http://didattica.dia.uniroma3.it/avvisi/schedaAvviso.php?id=480

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  • voti (con password) dell'appello di Settembre 2008.

Testi consigliati e materiale didattico online

  • A.B. Carlson, P.B. Crilly, J.C. Rutledge, "Communication Systems: an introduction to signals and noise in electrical communication", McGraw-Hill international Edition publ., 2002 (hyper-link al riferimento bibliografico).

  • Leon W. Couch II, "Fondamenti di Telecomunicazioni: Sistemi di comunicazine analogici e digitali", settima edizione, Pearson-Prentice Hall, 2008.

  • James Irvine, David Harle, "Data Communications and Networks: An Engineering Approach", John Wiley & Sons publ., 2001 (hyper-link al riferimento bibliografico).

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