SISTEMI DI ELABORAZIONE NUMERICA DEI SEGNALI (SENS)

Corso di Laurea Magistrale: Ingegneria Elettronica

Docente: Simone Morosi

Numero CFU: 6

Capacità acquisite nel corso:

• Prestazioni dei sistemi realizzati mediante aritmetica a precisione finita 

• Progettazione di sistemi avanzati di elaborazione numerica dei segnali con variazione della frequenza di campionamento 

• Banchi di filtri e trasformata wavelet 

• Sistemi di posizionamento e navigazione: GPS e Galileo, tecniche position fixing e dead reckoning 

• Esercitazioni con MATLAB

       

Programma

Sistemi di ENS con aritmetica a precisione finita
FFT: realizzazione con aritmetica a precisione finita: quantizzazione dei coefficienti e delle operazioni intermedie. Rapporto segnale-errore in uscita.
FIR: strutture realizzative; realizzazione con aritmetica a precisione finita: quantizzazione dei coefficienti e delle operazioni intermedie. Fattore di scala. Rapporto segnale-errore in uscita.
IIR: strutture realizzative; realizzazione con aritmetica a precisione finita: quantizzazione dei coefficienti e delle operazioni intermedie. Fattore di scala. Ordinamento e accoppiamento di poli e zeri. Rapporto segnale-errore in uscita. Cicli limite.


Sistemi con variazione della frequenza di campionamento (“multirate systems”)
Interpolazione e decimazione di segnali numerici: fattore intero e fattore razionale.
Conversione di frequenza mediante tecniche di interpolazione e decimazione.
Progetto di filtri per interpolazione e decimazione. Strutture per decimatori e interpolatori. Strutture polifase. Strutture con filtri CIC.
Realizzazione a stadi multipli di interpolatori e decimatori.
Traslazione frazionaria del passo di campionamento. 

Banchi di filtri e trasformata wavelet

Banchi di filtri a due canali. Banchi a perfetta ricostruzione. Banchi a M canali e banchi coseno-modulati. 
Trasformata wavelet continua. Analisi a multirisuoluzione. Trasformata wavelet discreta. 
Introduzione alla compressione e alla classificazione dei dati. 

Sistemi di posizionamento e navigazione: Sistemi GPS e Galileo, tecniche positioni fixing e dead reckoning 

Sistemi globali di navigazione satellitare
Sistemi a  banda ultra larga. 
Sistemi pedestrian dead reckoning. 

Esempi applicativi ed esercitazioni (anche con MATLAB) 

Identificazione di Sistemi Biologici

Sistemi di localizzazione indoor ed outdoor

Testo di riferimento

F.Argenti, L.Mucchi, E. Del Re, "Elaborazione numerica dei segnali. Teoria, esercizi ed esempi al calcolatore", McGraw-Hill, Milano,2011.

Paul D. Groves, Principles of GNSS, Inertial, and Multisensor integrated Navigation systems, Artech House, London 2013.

Testi di consultazione

A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, Discrete-timesignal processing, Prentice-Hall, 1989.

J.G. Proakis, D.G. Manolakis, Digitalsignal processing. Principles, algorithms and applications, Prentice-Hall,1996.

C.S. Burrus et al., Computer-basedexercises for signal processing using MATLAB, Prentice-Hall, 1994

Altro materiale didattico (pdf)

Sono disponibili le diapositive del corso divise per argomenti.

Precedenze (prerequisiti): Fondamenti di elaborazione numerica dei segnali

Esame:

Prova scritta e prova orale nello stesso appello della prova scritta. 

Lo studente può presentare anche un elaborato in MATLAB, fino a 2  giorni prima della prova orale, che sarà valutato insieme alle prove scritta e orale. L’elaborato potrà essere assegnato contestualmente alla prova scritta (e non oltre).

La prova scritta è suddivisa in 3 o 4 esercizi e permette di verificare la capacità di:

 

Nella prova orale verrà valutata la padronanza complessiva degli argomenti trattati nel corso, con particolare attenzione ai criteri di valutazione delle soluzione adottate in termini di complessità, costo, robustezza ed efficienza e alle applicazioni avanzate della elaborazione numerica dei segnali.

Lo svolgimento dell'elaborato punta a verificare la capacità di affrontare con successo problematiche tipiche dell'elaborazione numerica dei segnali e di sapere comunicare in forma scritta le motivazioni, implementazioni e risultati dell'elaborato e alle applicazioni avanzate della elaborazione numerica dei segnali.

XX.XX.2020

	DATA	ORA	AULA	note
I APPELLO	XX.XX.2020	09:00	XXX
II APPELLO	XX.XX.2020	10:00	XXX
III APPELLO	XX.XX.2020	10:00	XXX