Parte I. Introduzione ed elementi base di Teoria dei Segnali (0.4 CFU) Introduzione: Schema generale di un sistema di trasmissione numerica e discussione delle funzionalità dei singoli blocchi. Concetti base di teoria dei segnali: classi di segnali, definizione di energia, potenza e prodotto scalare. Rappresentazione discreta dei segnali, Trasformata di Fourier e sue proprietà, convoluzione, correlazione, Teorema di Parseval, transito dei segnali attraverso sistemi lineari e permanenti. Modulazioni analogica su portanti sinusoidali, modulazione di ampiezza, fase e frequenza. Parte II. Modulazione Numerica (1 CFU) Modulazione numerica: modulazioni lineari, rappresentazione nello spazio dei segnali, Pulse Amplitude Modulation (PAM), Phase Shift Keying (PSK), Quadrature Amplitude Modulation (QAM); Modulazioni nonlineari multidimensionali: Frequency Shift Keying (FSK). Parte III. Teoria del ricevitore ottimo (1.5 CFU) Ricevitori a massima probabilità a posteriori (MAP) e a massima verosimiglianza (ML), regioni di decisione, decisione ottima, implementazioni del ricevitore (a correlazione, a filtro adattato). Valutazione delle prestazioni sul canale AWGN, probabilitià d’errore del ricevitore a massima verosimiglianza, probabilità di errore di sistemi con modulazione PAM e QAM, union bound sulla probabilità di errore, probabilità di errore di sistemi FSK. Confronto tra i metodi di modulazione numerica. Parte IV. Canali e Link budget (1.5 CFU) Attenuazione di segnale su un collegamento cablato, ripetitori rigenerativi di segnale. Il canale radio: antenne isotrope e direttive, path loss, range equation. Rumore del ricevitore: reti due porte, reti due porte in cascata, fattore di rumore, temperatura di rumore di sistema, potenza di rumore. Link budget, margine di sistema, dimensionamento di un sistema trasmissivo numerico. Attenuazione aleatoria da pioggia. Caratterizzazione di canali tempo-varianti affetti da fading multipath, banda e tempo di coerenza del canale. Parte V. Trasmissione su canali selettivi in frequenza (1 CFU) Trasmissione di sequenze, interferenza intersimbolica (ISI), Teorema di Nyquist , forme d'onda a radice quadrata di coseno rialzato. Equalizazzione di canali selettivi in frequenza, sistemi di trasmissione a blocchi, equalizzazione di canale con filtri lineari (Zero Forcing, Minimum Mean Square Error). Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM): Modulazione e demodulazione, prefisso ciclico, implementazione numerica basata sulla trasformata di Fourier discreta. Parte VI. Teoria dell'Informazione (0.6 CFU) Definizione di informazione, entropia di sorgente. Codifica di sorgente discreta: primo Teorema di Shannon. Codifica di Huffman. Cenni sulla modulazione PCM e standards JPEG,MPEG. Informazione mutua, capacità di canale, capacità del canale binario simmetrico, capacità del canale AWGN, secondo Teorema di Shannon, cenni su codici a rivelazione e correzione d'errore. Capacità di canale selettivo in frequenza, allocazione ottima di potenza: water filling. Capacità di canale affetto da fading piatto, outage, cenni su tecniche in diversità.

- J. Proakis, M. Salehi, "Digital Communications", McGraw-Hill, 5th edition - B. Sklar, "Digital Communications", Pearson, 2nd edition - S. Barbarossa, "Multiantenna Wireless Communication Systems", Artech House, 2003 - Dispense del docente (disponibili su Classroom) - Videolezioni (disponibili su Classroom)