Corso di laurea: Ingegneria Elettronica Programmazione per l'A.A. 2019/2020

 

 

Lo studente espliciterà le proprie scelte al momento della presentazione, tramite INFOSTUD, del piano di completamento o del piano di studio individuale, secondo quanto stabilito dal regolamento didattico del corso di studio.

Ingegneria Elettronica (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese o italo-venezuelano o italo-statunitense)

Esami per verifica dei requisiti Laurea Ingegneria Elettronica

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1042017 - MICROONDE (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscere e comprendere gli aspetti metodologici legati alle problematiche inerenti la propagazione guidata CAPACITÀ APPLICATIVE. Saper applicare le proprie competenze all’analisi ed alla sintesi di strutture guidanti operanti in regime di alta frequenza AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di sviluppare modelli analitici e numerici atti ad interpretare la propagazione del campo EM in strutture guidanti e risonanti a microonde ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper comunicare in maniera efficace con specialisti e non specialisti di problematiche tecniche legate alla propagazione guidata CAPACITÀ DI APPRENDERE. Saper attingere a fonti bibliografiche e testi specialistici in lingua italiana e inglese al fine di approfondire ed incrementare la conoscenza nel settore - CICCHETTI RENATO (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/02	54	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
10589760 - COMPONENTI ELETTRONICI INTEGRATI (obiettivi) Lo studente 1 si appropria delle nozioni di base per comprendere i modelli elettrici e elettronici che governano il funzionamento dei componenti a semiconduttore di base 2 valuta i limiti delle tecnologie di base 3 acquisisce le metodologie che guidano lo scaling alla Moore e portano alle soluzioni proposte per superarli allo stato dell’arte 4 studia i modelli elettrici e elettronici che governano il funzionamento dei componenti allo stato solido nei nodi tecnologici attuali
- COMPONENTI ELETTRONICI INTEGRATI (obiettivi) Lo studente 1 si appropria delle nozioni di base per comprendere i modelli elettrici e elettronici che governano il funzionamento dei componenti a semiconduttore di base 2 valuta i limiti delle tecnologie di base 3 acquisisce le metodologie che guidano lo scaling alla Moore e portano alle soluzioni proposte per superarli allo stato dell’arte 4 studia i modelli elettrici e elettronici che governano il funzionamento dei componenti allo stato solido nei nodi tecnologici attuali - IRRERA FERNANDA (Date degli appelli d'esame)	3	ING-INF/01	18	12	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
- COMPONENTI ELETTRONICI INTEGRATI (obiettivi) Lo studente 1 si appropria delle nozioni di base per comprendere i modelli elettrici e elettronici che governano il funzionamento dei componenti a semiconduttore di base 2 valuta i limiti delle tecnologie di base 3 acquisisce le metodologie che guidano lo scaling alla Moore e portano alle soluzioni proposte per superarli allo stato dell’arte 4 studia i modelli elettrici e elettronici che governano il funzionamento dei componenti allo stato solido nei nodi tecnologici attuali - IRRERA FERNANDA (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/01	36	24	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
10589837 - COMMUNICATION THEORY AND ENGINEERING (obiettivi) GENERALI L’obiettivo del corso di Comunicazioni Elettriche II è quello di fornire conoscenze avanzate relative al dimensionamento di sistemi di comunicazione, analizzando in particolare le tematiche relative alla misura dell’informazione e teoria dell’informazione, alla codifica di sorgente e a quella di canale. Il corso ha inoltre l’obiettivo di introdurre a schemi di modulazione avanzati adottati in reti di quarta e quinta generazione. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: teoria dell’informazione, codifica di sorgente e di canale. Capacità di canale per il singolo collegamento e per sistemi ad accesso multiplo • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: analisi dell’informazione trasferibile in sistemi di comunicazione, selezione degli algoritmi di codifica di sorgente e di canale e scelta dei loro parametri. • Autonomia di giudizio: capacità di affrontare un progetto di dimensionamento di un collegamento identificando vincoli e obiettivi imposti sugli indici prestazionali, individuando la soluzione più efficiente per ciascuno dei blocchi della catena che congiunge sorgente e destinazione. • Abilità comunicative: N/A • Capacità di apprendimento: acquisire le conoscenze che permetteranno nel seguito della carriera l’analisi e il confronto di sistemi e reti di comunicazioni in termini di capacità e informazione trasferita - FIORINA JOCELYN (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/03	54	36	-	-	Attività formative affini ed integrative	ENG
Gruppo opzionale: GRUPPO DI CARATTERIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1021745 - CIRCUITI A TEMPO DISCRETO (obiettivi) Obiettivo generale del corso è quello di fornire le metodologie per la comprensione e l’analisi di strutture circuitali a tempo discreto, mediante l’acquisizione degli strumenti matematici fondamentali e il confronto con le principali nozioni acquisite nel corso di Teoria dei Circuiti. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente sarà in grado di analizzare architetture generali di circuiti a tempo discreto e di affrontare semplici problemi di sintesi. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso lo studente potrà applicare le metodologie apprese a tematiche più generali, proprie dell’Ingegneria Elettronica. • Autonomia di giudizio: lo studente sarà in grado di integrare le conoscenze acquisite nel corso con quelle proprie dell’informazione in generale trasmessa all’interno del Corso di Laurea. • Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di trasmettere le conoscenze acquisite e di illustrare i processi che ad esse hanno condotto. • Capacità di apprendimento: lo studente sarà in grado di gestire in modo autonomo il proprio studio.ttori, classificatori). - PARISI RAFFAELE (programma) 1. CIRCUITI E SEGNALI TD Definizione di grandezze a tempo continuo (TC) e a tempo discreto (TD). Segnali digitali. Definizione di sequenza. Introduzione ai circuiti ed algoritmi per il trattamento dei segnali analogici e digitali. Cenni storici. Sequenze TD tipiche: sequenze impulso e gradino unitario, sequenze esponenziali reali e complesse, sequenze periodiche e loro proprietà. Primi esempi di circuiti TD: filtro in media mobile (versione non causale e causale), filtro in media mobile pesata. Cenni alle tecniche di simulazione di circuiti analogici. 2. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DEL TEMPO Circuiti ad un ingresso ed una uscita. Proprietà generali: linearità, stazionarietà, causalità e stabilità. Circuiti lineari e tempo-invarianti (LTI). Risposta impulsiva e proprietà. Somma di convoluzione. Definizione di circuiti FIR e IIR. Circuiti LTI tipici: ritardatori, accumulatori, differenziatori. Connessione di circuiti in cascata ed in parallelo. Circuiti LTI descritti da equazioni alle differenze, lineari e a coefficienti costanti. Componenti dei circuiti descritti da equazioni alle differenze: moltiplicatori, sommatori, ritardatori. Analisi di circuiti TD: tecniche di risoluzione di equazioni alle differenze. Risposta libera e risposta forzata. Corrispondenza con le tecniche di analisi di circuiti TC nel dominio del tempo. 3. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA Trasformata di Fourier a tempo discreto (DTFT): spettri di ampiezza e fase di una sequenza. Condizioni di esistenza della DTFT. Proprietà della DTFT: linearità, traslazione, convoluzione, modulazione. Teorema di Parseval. Proprietà di simmetria per sequenze reali e complesse. Trasformate di sequenze tipiche. Risposta in frequenza di un circuito LTI e relazione con la DTFT della risposta impulsiva. Risposta in ampiezza e risposta in fase. Filtri ideali tipici: passa basso, passa alto, passa banda, elimina banda. Risposta impulsiva dei filtri ideali, problemi di troncamento della risposta, fenomeno di Gibbs. Esempi di filtri. 4. CAMPIONAMENTO E RICOSTRUZIONE Campionamento: conversione C/D, spettro del segnale campionato, filtro di ricostruzione, aliasing. Teorema del campionamento, conversione D/C. Elaborazione numerica di un segnale analogico. Cenni sui circuiti decimatori e interpolatori. 5. RAPPRESENTAZIONE NEL DOMINIO DELLA TRASFORMATA Z Definizione di trasformata Z bilatera e monolatera. Regione di convergenza (ROC) e sue proprietà. Esempi di trasformate di sequenze. Proprietà principali della trasformata Z e relazione con la DTFT. Funzioni razionali in Z: poli e zeri, ROC. Antitrasformata di funzioni razionali. Risoluzione di equazioni alle differenze finite lineari tramite la trasformata Z. Risposta transitoria e risposta permanente. Corrispondenza con il metodo della trasformata di Laplace per i circuiti TC. Funzione di trasferimento di un circuito LTI e relazione con la sua risposta in frequenza. Circuiti LTI causali con funzione di trasferimento razionale in Z: proprietà della risposta impulsiva, condizioni di stabilità. Filtri inversi. Filtri FIR e IIR. Circuiti a fase minima e “passa tutto”. Circuiti FIR a fase lineare generalizzata. 6. ARCHITETTURE DI CIRCUITI TD Definizione di “signal flow graph” (SFG). Teorema di Tellegen. Architetture di filtri IIR: forma diretta I normale e trasposta, forma diretta II normale e trasposta, forma in cascata, forma parallela. Architetture di circuiti FIR: forma diretta normale e trasposta, forma in cascata. Architetture di circuiti a fase lineare. Architetture a traliccio. Effetti della precisione numerica finita. 7. SINTESI DI CIRCUITI TD Tecniche di sintesi di circuiti TD a partire da filtri analogici. Tecnica di invarianza della risposta impulsiva: distribuzione di poli e zeri, aliasing. Tecniche basate sulla soluzione numerica dell’equazione differenziale. Trasformazione bilineare (o metodo trapezoidale), distribuzione di poli e zeri, predistorsione della risposta in frequenza. 8. LA TRASFORMATA DI FOURIER DISCRETA (DFT) La serie di Fourier discreta, rappresentazione di sequenze periodiche, la DFT e IDFT, proprietà della DFT, zero padding, l’algoritmo FFT, la convoluzione circolare, approssimazione di una convoluzione lineare attraverso una convoluzione circolare, la convoluzione tra sequenza lunghe, overlap and add, overlap and save.   [1] Dispense a cura del docente. [2] A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, J.R. Buck, “Discrete-Time Signal Processing” (2a ed.), Prentice Hall. [3] A. Papoulis, “Circuits and Systems: a modern approach”, Oxford University Press, 1995. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042016 - ADVANCED ELECTROMAGNETICS AND SCATTERING (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende presentare una panoramica di alcuni argomenti avanzati di elettromagnetismo, di considerevole importanza per le applicazioni, e un’introduzione allo scattering elettromagnetico. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti potranno acquisire una visione d’insieme dell’elettromagnetismo moderno, con particolare riferimento agli aspetti metodologici unificanti e alle tecniche matematiche impiegate, che consentirà loro di orientarsi facilmente nello studio successivo o nelle posizioni lavorative, in virtù della grande generalità dei temi affrontati. In particolare gli studenti avranno appreso in profondità i concetti principali della propagazione guidata e libera, come pure l’approccio ai problemi di scattering, risolti sia in forma chiusa (problemi canonici) che numericamente. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e potenza rappresentativa sono gli sviluppi modali con i relativi circuiti equivalenti a costanti distribuite e gli spettri di onde piane. Sono inoltre approfonditi i concetti di funzione di Green e di rappresentazione integrale. - FREZZA FABRIZIO (programma) Strutture guidanti planari, linee di trasmissione equivalenti per guide bidimensionali. Relazione di dispersione, spettro discreto dei modi guidati, risoluzione grafica. Modi di radiazione, spettro continuo. Fasci a sezione limitata: uso dello spettro angolare, lo “shift” di Goos‐Hänchen. Il metodo della risonanza trasversa, applicazioni elementari. Guide d’onda a “slab” dielettrico, approccio di ottica geometrica. La guida a piatti paralleli parzialmente riempita di dielettrico. La guida d’onda dielettrica non radiativa (NRD). Il metodo della costante dielettrica efficace per guide tridimensionali. La “slot line”. Il metodo dello “spectral domain” per lo studio di strutture planari stratificate. Applicazione elementare del metodo alla slot line. Richiami di algebra e analisi diadica in problemi elettromagnetici. Funzioni di Green diadiche spettrali. Equazioni integrali: soluzione numerica con il metodo dei momenti. Applicazione del metodo alla microstriscia. Decomposizione spettrale dei campi irradiati da un’apertura. Valutazione asintotica di integrali: integrazione per parti, il metodo della fase stazionaria. Calcolo del campo lontano. Introduzione generale allo scattering elettromagnetico e rassegna delle principali applicazioni. Problemi canonici: scattering da strutture cilindriche e sferiche. Richiami sulle funzioni di Bessel e di Hankel. Simulazione di elementi scatteranti generici attraverso “arrays” di cilindri o sfere. Modello a griglia di fili, metodo di Richmond, “point matching”. Filo di lunghezza finita: equazioni integrali di Pocklington e di Hallen, cilindro di lunghezza finita. Scattering in guida d’onda: metodo del “mode‐matching”, iride induttiva in guida d’onda rettangolare. Scattering da strutture periodiche: il teorema di Floquet, espansioni in termini di armoniche spaziali, reticoli di diffrazione. Rappresentazioni integrali per il campo elettromagnetico, equazioni integrali per lo scattering da oggetti bi‐ e tri‐dimensionali di forma arbitraria: formulazioni EFIE e MFIE, soluzioni spurie, equazioni combinate.   F. Frezza, Advanced Electromagnetics and Electromagnetic Scattering, disponibile gratuitamente in pdf sul sito web del Corso, 2016. Materiale propedeutico: F. Frezza, A Primer on Electromagnetic Fields, Springer, 2015. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021866 - PROGETTO DI CIRCUITI INTEGRATI (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Problematiche dell’elaborazione analogica ad elevata banda passante e/o data rate; soluzioni architetturali e circuitali per sistemi mixed-signal ad elevata banda passante; analisi di circuiti di estrazione del sincronismo; comprensione di un flusso di progetto integrato basato su tecnologie CMOS e/o BiCMOS; tecniche di layout analogico CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di progetto e dimensionamento di catene di elaborazione ai GHz; capacità di progetto a livello di sistema di sistemi di elaborazione complessi come PLL e CDR; capacità di sviluppo di funzioni elementari in un flusso CAD CMOS e/o BiCMOS fino al livello di layout AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Capacità di sviluppare in autonomia il progetto di un circuito o sottosistema elettronico ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Capacità di riportare in modo chiaro, conciso ed esauriente il lavoro svolto CAPACITÀ DI APPRENDERE. Capacità di usare le conoscenze acquisite come punto di partenza per approfondire le problematiche sorte nel lavoro di progetto autonomo - CENTURELLI FRANCESCO (programma) ELETTRONICA ALL’IMPULSO Progettazione a larga banda in alta frequenza Problema degli adattamenti SISTEMI DI COMUNICAZIONE DIGITALE SU FIBRA OTTICA Struttura del link seriale in fibra ottica Architettura del trasmettitore e del ricevitore Modulazione diretta e indiretta del laser; modulatore Mach-Zehnder Fotodiodo PHASE_LOCKED LOOP Analisi lineare del PLL Phase detector: moltiplicatore, XOR Phase-frequency detector e suoi limiti in alta frequenza VCO e rumore di fase Comportamento del PLL in acquisizione CLOCK RECOVERY Edge detection SAW vs. PLL Acquisizione di frequenza (PFD vs doppio loop) CDR di Cordell Quadricorrelatore di Richman Phase detector per dati NRZ: DRML, PD-sampler, bang-bang, Alexander, Hogge Loop per la densità delle transizioni Frequency detector: rotational FD PFD di Pottbacker Jitter: tipi di jitter, specifiche, dimensionamento di sistema LOGICA CML Logica CML: livelli e dinamiche Porte logiche elementari (NOT, AND, XOR) Latch e flipflop Divisore di frequenza asincrono MUX e DEMUX AMPLIFICAZIONE LINEARE E LIMITING Analisi del rumore della transimpedenza Power budget; AGC vs limiting Topologie di transimpedenza Compensazione dell’offset e adattamento in ingresso del main amplifier Tecniche di espansione di banda (fT-doubler, TasTis, Wakimoto, reazione positiva capacitiva) PROBLEMATICHE DI INTEGRAZIONE Layout dei circuiti analogici Effetti parassiti e linee di interconnessione Effetti di substrato Protezione contro ESD FLUSSO CAD Uso del programma Cadence (Virtuoso, Spectre) Verifiche post-layout con Calibre (DRC, LVS) Estrazione delle parasite e simulazione post-layout (StarRCXT) Il corso comprende lo svolgimento (tipicamente in gruppo) di una tesina di progetto di un circuito o un sottosistema analogico o mixed-signal   Razavi, Design of integrated circuits for optical communications, McGraw-Hill Buchwald, Martin, Integrated fiber-optic receivers, Kluwer Materiale integrativo di approfondimento da richiedere al docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041744 - OPTOELECTRONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, relativamente alla generazione, rivelazione ed elaborazione di segnali ottici. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente acquisirà attraverso il corso, padronanza dei criteri di progetto in base alle specifiche relative a diversi contesti applicativi dalle telecomunicazioni, alla sensoristica, alla strumentazione ottica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Lo studente acquisirà le capacità di progettazione e valutazione delle prestazioni dei pricipali componenti per ogni sistema optoelettronico. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - D'ALESSANDRO ANTONIO (programma) Proprietà ottiche dei semiconduttori: equazione di Schrödinger, diagramma energia‐momento, semiconduttori diretti e indiretti. Interazione luce‐materia: tassi di assorbimento, di emissione spontanea e stimolata. Semiconduttori III‐V, energy gap‐lunghezza d’onda, leghe ternarie e quaternarie. Omogiunzioni ed eterogiunzioni. Pozzi quantici multipli (MQW). Epitassia a fascio molecolare. LED: relazioni luce‐corrente, modulazione. LED colorati e bianchi. LASER a semiconduttore: guadagno ottico, cavità Fabry‐Perot. Equazioni dinamiche e corrente di soglia. Caratteristiche luce‐corrente. Modulazione per piccoli e grandi segnali. Chirp della frequenza. Rumore d’intensità, di fase e larghezza di riga spettrale. Laser DFB, DBR, VCSEL, MQW, accordabili e pompati a diodi. Fotorivelatori a semiconduttore. Efficienza quantica, sensibilità, banda, corrente di buio. Fotodiodi a giunzione p‐n, p‐i‐n, a barriera Schottky, a valanga e MQW. Principio di funzionamento e caratteristiche di celle solari. Fotocatodi, e fotomoltiplicatori: strutture, tecnologie, prestazioni. Charge coupled devices e CMOS per sensori di immagini. Rumore nei fotorivelatori. Le fibre ottiche: struttura, tecniche realizzative, caratteristiche di propagazione, attenuazione, dispersione cromatica e di polarizzazione. Effetti ottici non lineari. Circuiti ottici planari e Photonic Integrated Circuits (PIC’s). Teoria dei modi accoppiati e progetto dell’accoppiatore coerente. Giunzioni a X e Y. Microrisonatori ad anello. Interferometro integrato di Mach‐Zehnder. Effetto elettroottico Pockels e Kerr. Effetto Franz‐ Keldish e quantum confined Stark effect in pozzi quantici multipli. Modulatori di luce elettroottici integrati a larga banda. Effetto acustoottico. Filtri ottici accordabili e commutatori elettroottici e acustoottici in niobato di litio. Materiali e strutture a bandgap fotonico, calcolo delle bande fotoniche, guide a cristallo fotonico, legge di Purcell, nanolaser, nanocircuiti ottici, fibre a cristallo fotonico.   • G. P. Agrawal, Lightwave Technology: Components and Devices, Wiley Interscience, 2004 • A. Yariv, Optical Electronics in Modern Communications, Oxford University Press, 1997 • J. Singh, Semiconductor Optoelectronics, McGraw‐Hill, 1995 • P. Bhattacharya, Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice Hall, 1994 • H. Nishihara, H. Masamitsu, S. Toshiaki, Optical Integrated Circuits, McGraw‐Hill, 1989 • Appunti di lezione e trasparenti PP proiettati a lezione •  Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibile sul sito web http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php? (richiesta registrazione) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
Gruppo opzionale: GRUPPO DI SPECIALIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1041744 - OPTOELECTRONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, relativamente alla generazione, rivelazione ed elaborazione di segnali ottici. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente acquisirà attraverso il corso, padronanza dei criteri di progetto in base alle specifiche relative a diversi contesti applicativi dalle telecomunicazioni, alla sensoristica, alla strumentazione ottica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Lo studente acquisirà le capacità di progettazione e valutazione delle prestazioni dei pricipali componenti per ogni sistema optoelettronico. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - D'ALESSANDRO ANTONIO (programma) Proprietà ottiche dei semiconduttori: equazione di Schrödinger, diagramma energia‐momento, semiconduttori diretti e indiretti. Interazione luce‐materia: tassi di assorbimento, di emissione spontanea e stimolata. Semiconduttori III‐V, energy gap‐lunghezza d’onda, leghe ternarie e quaternarie. Omogiunzioni ed eterogiunzioni. Pozzi quantici multipli (MQW). Epitassia a fascio molecolare. LED: relazioni luce‐corrente, modulazione. LED colorati e bianchi. LASER a semiconduttore: guadagno ottico, cavità Fabry‐Perot. Equazioni dinamiche e corrente di soglia. Caratteristiche luce‐corrente. Modulazione per piccoli e grandi segnali. Chirp della frequenza. Rumore d’intensità, di fase e larghezza di riga spettrale. Laser DFB, DBR, VCSEL, MQW, accordabili e pompati a diodi. Fotorivelatori a semiconduttore. Efficienza quantica, sensibilità, banda, corrente di buio. Fotodiodi a giunzione p‐n, p‐i‐n, a barriera Schottky, a valanga e MQW. Principio di funzionamento e caratteristiche di celle solari. Fotocatodi, e fotomoltiplicatori: strutture, tecnologie, prestazioni. Charge coupled devices e CMOS per sensori di immagini. Rumore nei fotorivelatori. Le fibre ottiche: struttura, tecniche realizzative, caratteristiche di propagazione, attenuazione, dispersione cromatica e di polarizzazione. Effetti ottici non lineari. Circuiti ottici planari e Photonic Integrated Circuits (PIC’s). Teoria dei modi accoppiati e progetto dell’accoppiatore coerente. Giunzioni a X e Y. Microrisonatori ad anello. Interferometro integrato di Mach‐Zehnder. Effetto elettroottico Pockels e Kerr. Effetto Franz‐ Keldish e quantum confined Stark effect in pozzi quantici multipli. Modulatori di luce elettroottici integrati a larga banda. Effetto acustoottico. Filtri ottici accordabili e commutatori elettroottici e acustoottici in niobato di litio. Materiali e strutture a bandgap fotonico, calcolo delle bande fotoniche, guide a cristallo fotonico, legge di Purcell, nanolaser, nanocircuiti ottici, fibre a cristallo fotonico.   • G. P. Agrawal, Lightwave Technology: Components and Devices, Wiley Interscience, 2004 • A. Yariv, Optical Electronics in Modern Communications, Oxford University Press, 1997 • J. Singh, Semiconductor Optoelectronics, McGraw‐Hill, 1995 • P. Bhattacharya, Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice Hall, 1994 • H. Nishihara, H. Masamitsu, S. Toshiaki, Optical Integrated Circuits, McGraw‐Hill, 1989 • Appunti di lezione e trasparenti PP proiettati a lezione •  Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibile sul sito web http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php? (richiesta registrazione) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1021745 - CIRCUITI A TEMPO DISCRETO (obiettivi) Obiettivo generale del corso è quello di fornire le metodologie per la comprensione e l’analisi di strutture circuitali a tempo discreto, mediante l’acquisizione degli strumenti matematici fondamentali e il confronto con le principali nozioni acquisite nel corso di Teoria dei Circuiti. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente sarà in grado di analizzare architetture generali di circuiti a tempo discreto e di affrontare semplici problemi di sintesi. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso lo studente potrà applicare le metodologie apprese a tematiche più generali, proprie dell’Ingegneria Elettronica. • Autonomia di giudizio: lo studente sarà in grado di integrare le conoscenze acquisite nel corso con quelle proprie dell’informazione in generale trasmessa all’interno del Corso di Laurea. • Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di trasmettere le conoscenze acquisite e di illustrare i processi che ad esse hanno condotto. • Capacità di apprendimento: lo studente sarà in grado di gestire in modo autonomo il proprio studio.ttori, classificatori). - PARISI RAFFAELE (programma) 1. CIRCUITI E SEGNALI TD Definizione di grandezze a tempo continuo (TC) e a tempo discreto (TD). Segnali digitali. Definizione di sequenza. Introduzione ai circuiti ed algoritmi per il trattamento dei segnali analogici e digitali. Cenni storici. Sequenze TD tipiche: sequenze impulso e gradino unitario, sequenze esponenziali reali e complesse, sequenze periodiche e loro proprietà. Primi esempi di circuiti TD: filtro in media mobile (versione non causale e causale), filtro in media mobile pesata. Cenni alle tecniche di simulazione di circuiti analogici. 2. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DEL TEMPO Circuiti ad un ingresso ed una uscita. Proprietà generali: linearità, stazionarietà, causalità e stabilità. Circuiti lineari e tempo-invarianti (LTI). Risposta impulsiva e proprietà. Somma di convoluzione. Definizione di circuiti FIR e IIR. Circuiti LTI tipici: ritardatori, accumulatori, differenziatori. Connessione di circuiti in cascata ed in parallelo. Circuiti LTI descritti da equazioni alle differenze, lineari e a coefficienti costanti. Componenti dei circuiti descritti da equazioni alle differenze: moltiplicatori, sommatori, ritardatori. Analisi di circuiti TD: tecniche di risoluzione di equazioni alle differenze. Risposta libera e risposta forzata. Corrispondenza con le tecniche di analisi di circuiti TC nel dominio del tempo. 3. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA Trasformata di Fourier a tempo discreto (DTFT): spettri di ampiezza e fase di una sequenza. Condizioni di esistenza della DTFT. Proprietà della DTFT: linearità, traslazione, convoluzione, modulazione. Teorema di Parseval. Proprietà di simmetria per sequenze reali e complesse. Trasformate di sequenze tipiche. Risposta in frequenza di un circuito LTI e relazione con la DTFT della risposta impulsiva. Risposta in ampiezza e risposta in fase. Filtri ideali tipici: passa basso, passa alto, passa banda, elimina banda. Risposta impulsiva dei filtri ideali, problemi di troncamento della risposta, fenomeno di Gibbs. Esempi di filtri. 4. CAMPIONAMENTO E RICOSTRUZIONE Campionamento: conversione C/D, spettro del segnale campionato, filtro di ricostruzione, aliasing. Teorema del campionamento, conversione D/C. Elaborazione numerica di un segnale analogico. Cenni sui circuiti decimatori e interpolatori. 5. RAPPRESENTAZIONE NEL DOMINIO DELLA TRASFORMATA Z Definizione di trasformata Z bilatera e monolatera. Regione di convergenza (ROC) e sue proprietà. Esempi di trasformate di sequenze. Proprietà principali della trasformata Z e relazione con la DTFT. Funzioni razionali in Z: poli e zeri, ROC. Antitrasformata di funzioni razionali. Risoluzione di equazioni alle differenze finite lineari tramite la trasformata Z. Risposta transitoria e risposta permanente. Corrispondenza con il metodo della trasformata di Laplace per i circuiti TC. Funzione di trasferimento di un circuito LTI e relazione con la sua risposta in frequenza. Circuiti LTI causali con funzione di trasferimento razionale in Z: proprietà della risposta impulsiva, condizioni di stabilità. Filtri inversi. Filtri FIR e IIR. Circuiti a fase minima e “passa tutto”. Circuiti FIR a fase lineare generalizzata. 6. ARCHITETTURE DI CIRCUITI TD Definizione di “signal flow graph” (SFG). Teorema di Tellegen. Architetture di filtri IIR: forma diretta I normale e trasposta, forma diretta II normale e trasposta, forma in cascata, forma parallela. Architetture di circuiti FIR: forma diretta normale e trasposta, forma in cascata. Architetture di circuiti a fase lineare. Architetture a traliccio. Effetti della precisione numerica finita. 7. SINTESI DI CIRCUITI TD Tecniche di sintesi di circuiti TD a partire da filtri analogici. Tecnica di invarianza della risposta impulsiva: distribuzione di poli e zeri, aliasing. Tecniche basate sulla soluzione numerica dell’equazione differenziale. Trasformazione bilineare (o metodo trapezoidale), distribuzione di poli e zeri, predistorsione della risposta in frequenza. 8. LA TRASFORMATA DI FOURIER DISCRETA (DFT) La serie di Fourier discreta, rappresentazione di sequenze periodiche, la DFT e IDFT, proprietà della DFT, zero padding, l’algoritmo FFT, la convoluzione circolare, approssimazione di una convoluzione lineare attraverso una convoluzione circolare, la convoluzione tra sequenza lunghe, overlap and add, overlap and save.   [1] Dispense a cura del docente. [2] A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, J.R. Buck, “Discrete-Time Signal Processing” (2a ed.), Prentice Hall. [3] A. Papoulis, “Circuits and Systems: a modern approach”, Oxford University Press, 1995. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042016 - ADVANCED ELECTROMAGNETICS AND SCATTERING (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende presentare una panoramica di alcuni argomenti avanzati di elettromagnetismo, di considerevole importanza per le applicazioni, e un’introduzione allo scattering elettromagnetico. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti potranno acquisire una visione d’insieme dell’elettromagnetismo moderno, con particolare riferimento agli aspetti metodologici unificanti e alle tecniche matematiche impiegate, che consentirà loro di orientarsi facilmente nello studio successivo o nelle posizioni lavorative, in virtù della grande generalità dei temi affrontati. In particolare gli studenti avranno appreso in profondità i concetti principali della propagazione guidata e libera, come pure l’approccio ai problemi di scattering, risolti sia in forma chiusa (problemi canonici) che numericamente. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e potenza rappresentativa sono gli sviluppi modali con i relativi circuiti equivalenti a costanti distribuite e gli spettri di onde piane. Sono inoltre approfonditi i concetti di funzione di Green e di rappresentazione integrale. - FREZZA FABRIZIO (programma) Strutture guidanti planari, linee di trasmissione equivalenti per guide bidimensionali. Relazione di dispersione, spettro discreto dei modi guidati, risoluzione grafica. Modi di radiazione, spettro continuo. Fasci a sezione limitata: uso dello spettro angolare, lo “shift” di Goos‐Hänchen. Il metodo della risonanza trasversa, applicazioni elementari. Guide d’onda a “slab” dielettrico, approccio di ottica geometrica. La guida a piatti paralleli parzialmente riempita di dielettrico. La guida d’onda dielettrica non radiativa (NRD). Il metodo della costante dielettrica efficace per guide tridimensionali. La “slot line”. Il metodo dello “spectral domain” per lo studio di strutture planari stratificate. Applicazione elementare del metodo alla slot line. Richiami di algebra e analisi diadica in problemi elettromagnetici. Funzioni di Green diadiche spettrali. Equazioni integrali: soluzione numerica con il metodo dei momenti. Applicazione del metodo alla microstriscia. Decomposizione spettrale dei campi irradiati da un’apertura. Valutazione asintotica di integrali: integrazione per parti, il metodo della fase stazionaria. Calcolo del campo lontano. Introduzione generale allo scattering elettromagnetico e rassegna delle principali applicazioni. Problemi canonici: scattering da strutture cilindriche e sferiche. Richiami sulle funzioni di Bessel e di Hankel. Simulazione di elementi scatteranti generici attraverso “arrays” di cilindri o sfere. Modello a griglia di fili, metodo di Richmond, “point matching”. Filo di lunghezza finita: equazioni integrali di Pocklington e di Hallen, cilindro di lunghezza finita. Scattering in guida d’onda: metodo del “mode‐matching”, iride induttiva in guida d’onda rettangolare. Scattering da strutture periodiche: il teorema di Floquet, espansioni in termini di armoniche spaziali, reticoli di diffrazione. Rappresentazioni integrali per il campo elettromagnetico, equazioni integrali per lo scattering da oggetti bi‐ e tri‐dimensionali di forma arbitraria: formulazioni EFIE e MFIE, soluzioni spurie, equazioni combinate.   F. Frezza, Advanced Electromagnetics and Electromagnetic Scattering, disponibile gratuitamente in pdf sul sito web del Corso, 2016. Materiale propedeutico: F. Frezza, A Primer on Electromagnetic Fields, Springer, 2015. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044647 - MATEMATICA APPLICATA (obiettivi) Scopo del corso e` quello di fornire allo studente la capacita` di utilizzare metodi matematici, non sono compresi nei corsi della Laurea triennale, nello studio di fenomeni fisici e di interpretare i risultati analitici ottenuti. Il corso fornisce allo studente di ingegneria Elettronica le nozioni di base nello studio di equazioni differenziali alle derivate parziali nell’ambito della fisica matematica. In particolare, dopo una breve panoramica su alcune equazioni differenziali che si ottengono nel modellare fenomeni di origine applicativa, sia nel caso del primo ordine che di ordine superiore, sia nel caso di equazioni lineari che non lineari, si apprendono alcuni metodi di risoluzione di problemi con assegnate condizioni iniziali e al contorno e se ne e discute il significato fisico. Inoltre, nel caso di equazioni sia differenziali (sia alle derivate ordinarie che parziali) si considerano problemi non lineari nei quali compaiano parametri "piccoli" che si affrontano mediante l'uso di "metodi perturbativi". Infine, lo studente e` incoraggiato e guidato a sviluppare personalmente esempi applicativi di suo interesse utilizzando metodi studiati nel corso. - CARILLO SANDRA (programma) Introduzione alle equazioni alle derivate parziali nelle applicazioni. Equazioni alle derivate parziali lineari con alcune con nozioni su quelle non lineari: 1. Equazione delle onde del primo ordine; 2. Equazione delle onde del secondo ordine; 3. Equazione del calore; 4. Equazione di Laplace; 5. Equazioni (non-linear) di Burgers e Korteweg-de Vries (cenni). Complementi di `Metodi qualitativi' per lo studio di equazioni differenziali alle derivate ordinarie e loro interesse nelle applicazioni. Sistemi conservativi e debolmente dissipativi. Modelli nonlineari: cenno ai principali metodi perurbtivi nel caso di presenza di parametri `piccoli' (Metodo perturbativo diretto, scale multiple e stati limite) applicati a casi fisicamente significativi. -- Moto armonico; -- Oscillatore debolmente smorzato; -- Eq. Duffing. Soluzioni stazionarie e `piccole oscillazioni' nell'intorno di equilibri stabili con esempi. Cenni ad equazioni nonlineari alle derivate parziali in presenza di parametri `piccoli'. Implementazione (assistita da computer) e visualizzazione di soluzioni di problemi applicativi non lineari ottenuti tramite metodi di perturbativi. Il toolbox MuPAD di MatLab viene introdotto e utilizzato per risolvere i problemi studiati e visualizzarne le soluzioni. Il confronto tra soluzioni esatte ed approssimate viene messo in evidenza anche graficamente. N.B. Il programma puo` subire variazioni sviluppando maggiormente alcuni argomenti (a scapito di altri) seguendo gli interessi culturali degli studenti che frequentano. Tali studenti sono incoraggiati a sviluppare i metodi illustrati nel corso stesso ad applicazioni di loro interesse anche utilizzando strumenti di calcolo simbolico. TUTTE LE INFORMAZIONI si trovano sul sito del corso http://www.sbai.uniroma1.it/~sandra.carillo/ seguendo il collegamento alle informazioni sulle informazioni relative alla didattica erogata. Lo studente interessato al corso e` invitato a contattare la Docente via email. email: Sandra.Carillo@uniroma1.it   NOTE E MATERIALE FORNITI DAL DOCENTE Alcuni capitoli tratti dai testi: - R. Haberman: Elementary applied partial differential equations : with Fourier series and boundary value problems, Prentice Hall 2004; - N. H. Asmar: Partial Differential Equations With Fourier Series And Boundary Value Problems, Prentice Hall 2005; -- D. W. Jordan and P. Smith, Nonlinear Ordinary Differential Equations An introduction for Scientists and Engineers FOURTH EDITION Oxford University Press, 1999 --M.H. Holmes M, Introduction To Perturbation Methods, Springer, 1995 -- M. Lo Schiavo, Note di Sistemi Dinamici, SIMAI E-LECTURE NOTES, vol. UNICO, p. 1-566, (2013). ISBN 9788890570858, ISSN: 1970-4429 (free download) (Date degli appelli d'esame) 6  MAT/07  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1056181 - RECUPERO DI ANTENNE (obiettivi) L'obiettivo del corso è rivolto a l'illustrazione dei concetti fondamentali della teoria delle antenne e la loro applicazione alle tecnologie dell'informazione. La teoria della radiazione elettromagnetica rappresenta il quadro entro il quale sviluppare analisi di antenne lineari, ad apertura e allineamenti. Il corso ha lo scopo di sviluppare sia le capacità di caratterizzare le proprietà relative di antenne sia le capacità di valutare specifiche di antenne per sistemi di radio-propagazione e telerilevamento. - Erogato presso  1041805 ANTENNE in Ingegneria Elettronica L-8 NESSUNA CANALIZZAZIONE COMITE DAVIDE 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1056183 - RECUPERO DI COMUNICAZIONI ELETTRICHE (obiettivi) L’obiettivo del corso di Comunicazioni Elettriche I è quello di fornire le conoscenze per il dimensionamento di base di sistemi di comunicazione, affrontando le principali problematiche connesse al trasferimento dell’informazione mediante segnali elettrici, elettromagnetici oppure ottici. Il corso si prefigge di fornire allo studente le metodologie e le conoscenze necessarie alla comprensione dei fondamenti teorici alla base dei sistemi di telecomunicazione moderni. Alla fine del corso lo studente sarà in grado di effettuare un dimensionamento di sistema in condizioni nominali per comunicazioni analogiche e numeriche in condizioni di propagazioni su linea e radio. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: tecniche di modulazione analogiche e numeriche, meccanismi di propagazione di segnali attraverso cavi, fibra ottica ed etere, e caratteristiche di attenuazione di ciascun mezzo. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di analisi delle prestazioni di un collegamento per telecomunicazioni in termini di indici prestazionali quali Rapporto Segnale-Rumore Probabilità d’Errore. • Autonomia di giudizio: capacità di affrontare un progetto di dimensionamento di un collegamento in condizioni nominali, tenendo conto delle caratteristiche del segnale e del mezzo di propagazione e configurando opportunamente tutti gli elementi che compongono la catena trasmettitore-ricevitore. • Abilità comunicative: N/A • Capacità di apprendimento: acquisire le conoscenze necessarie all’analisi di sistemi e reti di comunicazioni in condizioni ideali, che permetteranno nel seguito della carriera lo studio degli stessi sistemi in condizioni reali, tenendo conto delle caratteristiche delle sorgenti e dei canali di comunicazione, nonché delle tecniche di accesso adottate in sistemi multiutente. - Erogato presso  1021754 COMUNICAZIONI ELETTRICHE I in Ingegneria Elettronica L-8 NESSUNA CANALIZZAZIONE DE NARDIS LUCA 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1056184 - RECUPERO DI ELETTRONICA II (obiettivi) COMPRENSIONE DELLA CONTROREAZIONE COME TECNICA PER IL CONTROLLO ATTIVO DELLE PRESTAZIONI DEGLI AMPLIFICATORI A TRANSISTOR. PROBLEMI DI TRADE OFF FRA FEDELTÀ E STABILITÀ NEGLI AMPLIFICATORI IN CONTROREAZIONE. STUDIO DELLE TEMATICHE DEL RUMORE NEI DISPOSITIVI E NEI CIRCUITI ELETTRONICI E SUA MODELLIZZAZIONE AI FINI DELL’ANALISI TRAMITE CALCOLI. CIRCUITI INTEGRATI ANALOGICI, CONTROLLO DELLE PRESTAZIONI E GRADI DI LIBERTÀ PER IL PROGETTISTA. CAPACITÀ DI ANALISI E DI APPORZIONAMENTO PER CIRCUITI (INTEGRATIEDISCRETI) ANALOGICI COMPLESSI (E.G.OPA). ACQUISIZIONE DELLE TECNICHE DI CONVERSIONE A DEDA E DI MPLEMENTAZIONI. - Erogato presso  1035361 ELETTRONICA II in Ingegneria Elettronica L-8 NESSUNA CANALIZZAZIONE TRIFILETTI ALESSANDRO, TOMMASINO PASQUALE 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1056185 - RECUPERO DI ELETTRONICA DIGITALE (obiettivi) Il corso si prefigge di introdurre lo studente all’analisi e alla progettazione di sistemi digitali. Al termine del corso lo studente conoscerà i concetti essenziali dell’elettronica digitale, conoscerà il panorama di possibilità metodologiche e realizzative, saprà comprendere la documentazione tecnica di sistemi e componenti digitali, saprà impostare e risolvere semplici problemi di analisi o di progetto di circuiti e sistemi digitali. - Erogato presso  1021780 ELETTRONICA DIGITALE in Ingegneria Elettronica L-8 NESSUNA CANALIZZAZIONE OLIVIERI MAURO 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041750 - NANOELECTRONICS LABORATORY

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589407 - DIGITAL INTEGRATED SYSTEM ARCHITECTURES (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Circuiti digitali VLSI, progettazione RTL, VHDL, architetture di microprocessori CAPACITÀ APPLICATIVE. Progetto di circuiti digitali, sintesi su FPGA/ASIC, progetto/programmmazione di microprocessori AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Valutazione delle scelte progettuali e delle tecnologie da utilizzare. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Stesura di specifiche e modelli simulabili. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Qualsiasi successivo approfondimento su circuiti digitali, architetture e programmazione. - OLIVIERI MAURO (programma) NOZIONI E CONCETTI GENERALI Gli effetti dell’evoluzione tecnologica, Alternative di realizzazione fisica, Nozioni sul layout dei circuiti integrati, Analisi dei costi di produzione dei sistemi integrati IL FLUSSO DI PROGETTO Livelli di astrazione, Diagramma a Y, Strumenti di analisi e verifica del progetto UN LINGUAGGIO PER LA SIMULAZIONE E LA SINTESI DIGITALE Introduzione, Oggetti trattati in VHDL, Modellazione di ritardi, Statement concorrenti, I processi in VHDL, Costrutti di controllo sequenziale nei processi, Procedure e funzioni, Package e librerie, Descrizioni strutturali, Cenno ad altri costrutti potenzialmente utili PROGETTO REGISTER TRANSFER LEVEL DI SISTEMI EMBEDDED “HARDWIRED” Il progetto (sintesi) Register Transfer Level (RTL), Esempio di progetto: un filtro di estrazione contorni per elaborazione di immagini, Approfondimenti sulla temporizzazione (timing) PROGETTO REGISTER TRANSFER LEVEL DI SISTEMI EMBEDDED PROGRAMMABILI Specifica di un microprocessore molto elementare, Progetto RTL del microprocessore, Approfondimenti sulla implementazione del control path, Le leggi quantitative delle prestazioni di un sistema digitale MECCANISMI E POLITICHE DI COMUNICAZIONE NEI SISTEMI INTEGRATI Le problematiche alla base, Comunicazioni on-chip: dai bus alle network-on-chip, Comunicazioni off-chip: l’evoluzione degli standard CONCETTI FONDAMENTALI SULLE MICROARCHITETTURE DEI PROCESSORI Richiami e concetti generali, Regole dell’approccio RISC, Concetti generali sulle architetture post-RISC, Cenni sulle architetture superscalari, Architetture VLIW CIRCUITI COMBINATORI PER MICROPROCESSORI E SISTEMI AD ELEVATE PRESTAZIONI Approfondimenti sui principi delle logiche CMOS, Logica CMOS statica convenzionale, Logiche pseudo-NMOS e DCSVL, Logica a pass-transistor, Logiche dinamiche CIRCUITI DI MEMORIA NEI SISTEMI INTEGRATI Latch e flip flop , Strutture circuitali per memorie STRUTTURE CIRCUITALI PER LA TEMPORIZZAZIONE E IL CONTROLLO DELLE OPERAZIONI Strategie di temporizzazione a livello circuitale, Struttura PLA classica, Un caso di studio di struttura circuitale dedicata SOTTO-SISTEMI DI ELABORAZIONE ARITMETICA Introduzione, Strutture di addizionatori veloci, Strutture di moltiplicatori, Altre unità funzionali fondamentali OTTIMIZZAZIONE DELLE PRESTAZIONI DI VELOCITÀ DEI CIRCUITI LOGICI Introduzione, Un nuovo modello di ritardo delle logiche CMOS, Modello di ritardo e ottimizzazione di logiche multi-stadio, Modellazione del ritardo di unità funzionali complesse ELEMENTI BASILARI DI PROGETTAZIONE A BASSO CONSUMO Richiami e concetti introduttivi, Modelli del consumo dei circuiti CMOS, Tecniche di stima dei consumi, Tecniche basilari di progetto a basso consumo CONCETTI FONDAMENTALI DI PROGETTAZIONE ASINCRONA Nozioni generali di base, Componenti e metodologie per i sistemi self-timed, Unità funzionali dedicate a sistemi con controllo self-timed   M. Olivieri, “Elementi di Progettazione dei Sistemi VLSI. Volume II: Architetture, Circuiti e Metodi”. Edizioni EDISES, Napoli. Errata corrige relativo al libro: http://vlsi.die.uniroma1.it/Errata_Corrige_VLSI_Volume_2.pdf M. Olivieri, “Elementi di Progettazione dei Sistemi VLSI. Volume III: Esercizi di Progetto”. Edizioni EDISES, Napoli. Errata corrige relativo al libro: http://vlsi.die.uniroma1.it/Errata_Corrige_VLSI_Volume_3.pdf Weste and Eshraghian, Principles of CMOS VLSI design. Jan M. Rabaey: Digital Integrated Circuits: a Design Perspective, Prentice Hall. Waine Wolf, Modern VLSI Design, Prentice Hall. Hennessy, J., Patterson, D., Computer Architecture: a quantitative approach, Elsevier. Hennessy, J., Patterson, D., Computer Organization and Design - RISC-V Edition, Elsevier Slides and articles available at: http://vlsi.diet.uniroma1.it Lucidi e articoli disponibili su: http://vlsi.diet.uniroma1.it (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/01	54	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
10589483 - RADIOFREQUENCY ELECTRONIC SYSTEMS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso si prefigge lo scopo di far acquisire allo studente conoscenze per il progetto di circuiti a radiofrequenza e microonde. Particolare attenzione è posta sul progetto di oscillatori, amplificatori, mixer e filtri. CAPACITÀ APPLICATIVE. La parte teorica è integrata da tecniche CAD di progettazione e realizzazione di circuiti a radiofrequenza applicati in contesti interdisciplinari quali i radar, le telecomunicazioni e gli apparati biomedicali. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Le attività di progettazione CAD, parte integrante del corso e oggetto di verifica tramite apposita prova pratica progettuale hanno anche l'obiettivo di sviluppare l'autonomia del candidato. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Le attività di progettazione CAD prevedono lavori di gruppo che sviluppano le abilità comunicative e di interazione. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Oltre al materiale didattico fornito, lo studente è stimolato a studiare in un modo autonomo utilizzando la letteratura scientifica messa a disposizione e altro materiale reperibile in rete. - TOMMASINO PASQUALE (Date degli appelli d'esame) - PISA STEFANO (programma) INTRODUZIONE: Esempi di sistemi di telecomunicazione e radar OSCILLATORI A RF: circuiti risonanti, fattori di merito e perdite, esempi di reti RLC intorno alla risonanza, il coefficiente di stabilità in frequenza, il quarzo come elemento circuitale, rumore di fase. Oscillatori a controreazione: Oscillatori Colpitz, Clapp, Pierce e al quarzo. Il PLL: principio di funzionamento, risposta ad un errore di fase e di frequenza, stabilità, il progetto di un PLL. Oscillatori a resistenza negativa: condizioni di mantenimento, e innesco delle oscillazioni, oscillatori a risonatore dielettrico, oscillatori a risonatore ceramico. AMPLIFICATORI A RF: stabilità, circonferenze di stabilità, fattore di Rollet, calcolo del guadagno di trasduzione, parametri di rumore, amplificatori per il massimo guadagno: dimensionamento a partire da transistors incondizionatamente stabili, realizzazione delle reti di adattamento con elementi distribuiti o concentrati, dimensionamento a partire da transistors condizionatamente stabili, dimensionamento delle reti di stabilizzazione. Amplificatori a bassa figura di rumore. Amplificatori di potenza, parametri e classi degli amplificatori, dimensionamento di amplificatori di potenza in classe A. Progetto a partire da modelli non-lineari o da misure di load pull. MIXER A RF: parametri caratteristici dei mixer Mixer con transistors: BJT, JFET. Mixer con diodi: modello non lineare del diodo schottky, cause e modelli del rumore nei diodi, mixer a singolo diodo, mixer bilanciati. FILTRI A RF: Progetto di filtri a microonde con il metodo del passa basso prototipo di riferimento, realizzazione in tecnologia planare di filtri passa basso MODULATORI E DEMODULATORI: Modulatori e demodulatori AM, SSB, di frequenza. Amplificatore IF e controllo del guadagno. CAD: Esempi CAD Microwave Office, di tutti i circuiti descritti   Appunti scaricabili dal sito del corso	9	ING-INF/01	54	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
Gruppo opzionale: GRUPPO DI CARATTERIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1021868 - PROGETTO DI SISTEMI MICROELETTRONICI A RADIOFREQUENZA (obiettivi) il corso intende fornire un inquadramento sui sistemi elettronici per le telecomunicazioni attraverso lo studio teorico dei componenti che lo compongono nell’ottica di una realizzazione in tecnologia CMOS. - PALMA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021813 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA I (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscenza degli strumenti metodologici e degli argomenti fondamentali del Bioelettromagnetismo (interazione dei campi con le strutture molecolari, in particolare con soluzioni acquose e cellule, tecniche per il calcolo del campo EM all’interno dei tessuti esposti, reazioni fisiologiche dei sistemi biologici alla stimolazione elettromagnetica, razionale e concetti basilari delle normative internazionali), aspetti che costituiscono anche le basi per successivi corsi specialistici nello stesso settore scientifico-disciplinare. CAPACITÀ APPLICATIVE. Abilità nell’elaborare la modellistica bioelettromagnetica in chiave interpretativa, al fine di predire i principali fenomeni legati all’impiego dei campi elettromagnetici su esseri umani, organi, tessuti, strutture cellulari. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Potenzialità di analisi critica dei fondamentali aspetti applicativi legati all’impiego dei campi elettromagnetici in presenza di soggetti umani. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Acquisizione di un bagaglio conoscitivo adeguato alla divulgazione delle conoscenze scientifiche e tecniche nel settore del bioelettromagnetismo. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Raggiungimento graduale ed estensione di un livello conoscitivo atto alla formazione di una figura professionale nel settore della protezione dell’essere umano dall’esposizione ai campi EM in ambienti complessi. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) 1. Il bioelettromagnetismo: definizioni di base e concetti. 2. Richiami di elettromagnetismo. Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici. Forze e momenti su cariche e dipoli 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica. Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica. L’acqua e la dispersione nei tessuti 4. Dosimetria del campo elettromagnetico. Fondamenti di propagazione e radiazione. Dosimetria: definizioni di base. Metodi analitici per studi dosimetrici. Metodi numerici a bassa e alta frequenza per studi dosimetrici. Misure a microonde: SAR e permittività dei materiali 5. Meccanismi di interazione. Quadro storico degli effetti: Distinzione tra effetti termici ed effetti non termici Meccanismo di interazione per effetti termici: Sistema termoregolazione e soluzione termica 6. Effetti dei campi elettromagnetici sui sistemi biologici.. Approccio agli studi sperimentali sugli effetti: excursus, tecniche di laboratorio, classificazione in vivo/in vitro. Effetti termici (in relazione alla protezione). Effetti di bassa frequenza in relazione alla protezione. 7. Tecniche e normative per la protezione (Aspetti protezionistici dei campi EM). Razionale delle normative. Norme internazionali e nazionali (IEEE/ICNIRP, EU). Legge Quadro Italiana, decreti attuativi e verifiche di conformità. 8. Misure di campo elettromagnetico in ambienti complessi   PDF delle trasparenze delle lezioni e tesine degli studenti (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1056158 - MACHINE LEARNING FOR SIGNAL PROCESSING (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Dimostrare capacità di utilizzo di conoscenze derivate da corsi precedentemente studiati e capacità di comprensione di nuovi concetti che andranno ad arricchire il bagaglio culturale dello studente. CAPACITÀ APPLICATIVE. Dimostrare la capacità di saper mettere in pratica una metodologia studiata in un problema nuovo, seppur correlato agli esempi svolti durante le esercitazioni in aula. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Dimostrare di essere in grado di saper riconoscere un problema applicativo e di saper giustificare la scelta di una specifica metodologia per risolverlo. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Dimostrare di aver capito le motivazioni per la scelta di una specifica metodologia, la sua derivazione metodologica e la relativa implementazione in un problema pratico. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Dimostrare di essere in grado di studiare in modo autonomo, di riuscire ad implementare autonomamente soluzioni di machine learning attraverso gli strumenti software appresi durante il corso e di saper applicare tali soluzioni in problemi nuovi per lo studente. - COMMINIELLO DANILO (programma) INTRODUZIONE AL MACHINE LEARNING FOR SIGNAL PROCESSING (MLSP). Utilizzo delle metodologie di machine learning per problemi di elaborazione delle informazioni. Introduzione ai segnali e possibili rappresentazioni. Introduzione alle problematiche di regressione e classificazione. Tassonomia metodologica per l’MLSP. Tipici campi applicativi dell’MLSP. [1: Cap. 1 - 2: Cap. 1] CONCETTI DI BASE PER MLSP. Richiami dei concetti fondamentali di algebra lineare, probabilità e variabili aleatorie, distribuzioni, processi stocastici, teoria dell’informazione. Esempi pratici utilizzando dati e scenari tipici dell’MLSP. [1: Cap. 2], [2: Cap. 2] L’APPRENDIMENTO NELLA MODELLAZIONE PARAMETRICA. Stima parametrica. Polarizzazione e varianza di uno stimatore. Stima deterministica e stocastica. Funzioni costo. Fondamenti di ottimizzazione di funzioni costo per il machine learning. Equazioni normali. Stima ottima ai minimi quadrati. Regressione lineare e regressione logistica. Algoritmi basati sul gradiente. Regolarizzazione e apprendimento sparso. Esempi applicativi. [1: Cap. 3, 4, 5, 10] ALGORITMI DI APPRENDIMENTO NON LINEARI. Modellamento e stima non lineari. Algoritmi non lineari di apprendimento online. Metodi basati sui kernel. Regressione e classificazione con metodi a kernel. Apprendimento online con kernel. Esempi applicativi. [1: Ch. 11], [2: Ch. 18], [3: Ch. 1, 2, 11] RETI NEURALI E DEEP LEARNING PER MLSP. Introduzione alle reti neurali, approssimazione universale, backpropagation, reti neurali feed-forward. Reti neurali ricorrenti per l’elaborazione dei segnali. Metodi long short-term memory. Deep learning. Reti neurali convolutive. Architetture neurali deep avanzate. Esempi applicativi con segnali audio, biomedici, immagini, musica, ecc. [1: Cap. 18 - 4: Cap. 6, 7] Il programma è articolato secondo la seguente suddivisione. Nella prima parte del corso (10 ore) verranno introdotti dei concetti generali e verranno richiamati alcune nozioni fondamentali con specifica applicazione al contesto del corso. Seguirà una parte di approfondimento metodologico (35 ore) che verterà sui principali argomenti del corso. Nell’arco dell’intero corso saranno previste delle esercitazioni in Python (15 ore) in cui verranno implementati i principali metodi di machine learning in diversi contesti applicativi all’elaborazione di segnali (e.g., segnali audio e vocali, immagini, segnali biomedici, segnali musicali, segnali raccolti da sensori eterogenei, IoT e processi di manutenzione predittiva, ecc.).   Testo principale: Sergios Theodoridis, “Machine Learning: A Bayesian and Optimization Perspective”. Elsevier, 2015. Testi alternativi - Kevin P. Murphy, “Machine Learning: A Probabilistic Perspective”. The MIT Press, 2012. - Danilo Comminiello and José C. Príncipe, “Adaptive Learning Methods for Nonlinear System Modeling”. Elsevier, 2018. - Christopher M. Bishop, "Pattern Recognition and Machine Learning". Springer, 2006. Materiale integrativo a cura del docente (lucidi del corso, articoli) disponibile sul sito web http://danilocomminiello.site.uniroma1.it. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1056086 - GROUND PENETRATING RADAR (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. L’obiettivo principale di questo corso interdisciplinare è quello di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche necessarie per un uso sicuro, efficace e avanzato della metodologia georadar in diversi contesti applicativi. Gli studenti che abbiano superato l’esame avranno una visione d’insieme e attuale della tecnologia e metodologia georadar. CAPACITÀ APPLICATIVE. Uso di strumentazione georadar. Uso di software per la simulazione elettromagnetica. Uso di software per l’elaborazione di radargrammi. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti che abbiano superato l’esame sapranno scegliere la strumentazione georadar più adeguata in diversi contesti applicativi e saranno in grado di pianificare ed eseguire indagini accurate. Sapranno elaborare e interpretare i radargrammi, nonché costruire modelli elettromagnetici di scenari georadar. Sapranno associare il georadar ad altre tecniche d’indagine non distruttiva. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di comunicare le conoscenze apprese in ambito scientifico e industriale. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno pronti per approfondire gli argomenti trattati durante il corso durante studi successivi o nel mondo del lavoro. - PAJEWSKI LARA (programma) PRINCIPI DI BASE L1: Introduzione al georadar. L2: Panoramica sulle applicazioni del georadar. L3: Proprietà elettromagnetiche dei materiali. Limiti di funzionamento del georadar. L4: Verifica di comprensione ed esercizi (VCE). SISTEMI GEORADAR E ANTENNE L5: Panoramica sui sistemi radar. L6: Sistemi georadar. Antenne per georadar. L7: VCE. APPLICAZIONI IN INGEGNERIA CIVILE L8: Posizionamento. Pianificazione dell’indagine georadar e acquisizione dati. Verifiche di conformità e prestazioni. L9: Georadar per indagini stradali: metodologia - linee guida - casi di studio. L10: Lezione sperimentale con strumentazione georadar avanzata. L11: VCE. L12: Georadar per la ricerca di sottoservizi: metodologia - linee guida - casi di studio. L13: Lezione sperimentale con strumentazione georadar avanzata. L14: VCE. L15-L16-L17: Uso del georadar sui ponti e nelle gallerie, sulle ferrovie e negli edifici. L18: VCE. APPLICAZIONI IN ALTRI AMBITI L19: Georadar per l'archeologia e la gestione dei beni culturali. L20-21: Lezioni sperimentali con strumentazione georadar avanzata. L22: Applicazioni umanitarie: forensica, rilevamento ordigni inesplosi, localizzazione persone intrappolate sotto macerie e valanghe. L23: Applicazioni ambientali: agricoltura, siti inquinati, alberi. L24: Esplorazione planetaria. Radar olografico. ELABORAZIONE E INTERPRETAZIONE DEI RADARGRAMMI L25-26: Elaborazione dati. Il software gratuito matGPR. L27: Esempi: strade; sottoservizi. L28: Simulazione elettromagnetica di scenari georadar. Metodo delle differenze finite nel dominio del tempo. L29-30: Il simulatore open source gprMax. L31-32: Esempi: ponti; sito di test IFSTTAR. TECNICHE COMPLEMENTARI L33-34: Tomografia elettrica, termografia, interferometria radar, prove ultrasoniche, altri metodi. ULTERIORI ARGOMENTI Storia del georadar. Sicurezza di persone e attrezzature durante indagini georadar. Telerilevamento urbano e uso del georadar su drone.   [1] TU1208 Education Pack: a multimedia educational package on Ground Penetrating Radar, developed by Members of COST (European COoperation in Science and Technology) Action TU1208. Available in open access on www.GPRadar.eu. [2] gprMax user guide. Available in open access on www.gprmax.com. [3] matGPR user guide. Available in open access on http://users.uoa.gr/~atzanis/matgpr/matgpr.html. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1056159 - COMPONENTI E CIRCUITI PER L'ELETTRONICA DI POTENZA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE CAPACITÀ APPLICATIVE. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. CAPACITÀ DI APPRENDERE. - SCHIRONE LUIGI (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589896 - RADIOPROPAGAZIONE E RADAR METEOROLOGIA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Formulazione della teoria della propagazione elettromagnetica in mezzi aperti (e.g., atmosfera terrestre) con enfasi su le applicazioni principali nell’ingegneria dell’informazione. Analisi di problemi di diffrazione, diffusione, ottica geometrica, propagazione troposferica e ionosferica, propagazione superficiale, propagazione in ambiente complesso e ottica di spazio libero. Analisi di sistemi radar a microonde e relative applicazioni meteorologiche (e.g., nubi e precipitazioni). CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di applicare le conoscenze teorico‐sperimentali acquisite a problemi di radiopropagazione e radar meteorologia. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Capacità di valutare in modo critico e competente approcci e soluzioni a problemi di radiopropagazione e radar meteorologia. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Capacità di descrivere problemi e soluzioni adottate per affrontare questioni di radiopropagazione e radar meteorologia. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Capacità di ampliare e appro - PIERDICCA NAZZARENO (Date degli appelli d'esame) - BISCARINI MARIANNA 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589999 - EARTH OBSERVATION - PIERDICCA NAZZARENO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
Gruppo opzionale: GRUPPO DI SPECIALIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1021777 - ELETTRONICA ANALOGICA CON APPLICAZIONI (obiettivi) ANALISI DI CIRCUITI INTEGRATI ANALOGICI COMPLESSI . STUDIO DELLE TECNICHE DI STABILIZZAZIONE DELLE PRESTAZIONI TRAMITE CONTROREAZIONE , ANALISI DELLA STABILITÀ DINAMICA IN CIRCUITI IN CONTROREAZIONE . T ECNICHE DI ELABORAZIONE IN CORRENTE E CONFIGURAZIONI FONDAMENTALI PER L ’ ELABORAZIONE IN CORRENTE . A LTERNATIVE PER L ’ IMPLEMENTAZIONE DI COA. P ROBLEMATICHE DELL ’ ELABORAZIONE A BASSA TENSIONE DI ALIMENTAZIONE . ESEMPI DI SISTEMI COMPLESSI DI ELABORAZIONE ANALOGICA : FILTRI ATTIVI , SCHEMI A TEMPO DISCRETO . ADC PIPELINE COME ESEMPIO DI SISTEMA ELETTRONICO TEMPO DISCRETO - TRIFILETTI ALESSANDRO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021868 - PROGETTO DI SISTEMI MICROELETTRONICI A RADIOFREQUENZA (obiettivi) il corso intende fornire un inquadramento sui sistemi elettronici per le telecomunicazioni attraverso lo studio teorico dei componenti che lo compongono nell’ottica di una realizzazione in tecnologia CMOS. - PALMA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1023029 - ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI (obiettivi) Elaborazione immagini 1. OBIETTIVI DEL MODULO E CAPACITÀ ACQUISITE DALLO STUDENTE ITALIANO Il Corso é finalizzato a fornire allo studente una visione di insieme delle problematiche dell’elaborazione delle immagini, quali la rappresentazione in domini trasformati, il filtraggio, la codifica, e delle relative principali applicazioni (Restauro, Denoising, Enhancement, Tomografia, etc). Al termine del corso lo studente conosce le principali forme di rappresentazione per l’elaborazione dei segnali e delle immagini tanto in un dominio analogico che in un dominio digitale, ed è in grado di applicare strumenti software per il raggiungimento di prefissati obiettivi di elaborazione. Tramite lo sviluppo di approfonditi elaborati teorico-pratici lo studente acquisisce capacità di i)comprensione autonoma di articoli scientifici avanzati nel campo dell’elaborazione delle immagini, ii) esposizione di contenuti correlati, iii) realizzazione e valutazione critica di esperimenti di elaborazione. - Erogato presso  1023029 ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI in Ingegneria Biomedica LM-21 COLONNESE STEFANIA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038139 - EMBEDDED SYSTEMS (obiettivi) GENERALI ITA L' obiettivo del corso è quello di sviluppare negli studenti conoscenza e capacità di comprensione dei metodi numerici spiegati, nonché la capacità di applicare tali conoscenze al mondo reale, implementando appositi algoritmi e comprendendone i risultati finali. SPECIFICI Si vuole inoltre, che lo studente sviluppi anche autonomia di giudizio nei confronti dei risultati numerici, abilità comunicative e autonomia nell'apprendimento di eventuali problemi più complessi. • Conoscenza e capacità di comprensione: • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: • Autonomia di giudizio: • Abilità comunicative: • Capacità di apprendimento: - MENICHELLI FRANCESCO (programma) Introduction (4 hours) - Embedded systems definition and application domains - Embedded systems components Hardware units (28 hours) - Instruction Set Architecture Design - The ARM Architecture and ISA - Memory and memory map, bus, bus hierarchy - GPIO Devices - Timers, Capture/Compare/PWM, clock generation in microcontrollers, watchdogs - Interrupts, interrupt controller, vector table - Communication devices, RS232, SPI, I2C, CAN - Acquisition devices, ADC, DAC Software and toolchain (16 hours) - Embedded systems toolchain, compiler, assembler, linker - Interaction between C and assembly code - Embedded systems software structure, code and data - Debug, verification, executable analysis   Course slides and additional material available at https://sites.google.com/site/embeddedsystemssapienza/ (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1042013 - COMPATIBILITA' ELETTROMAGNETICA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscere e comprendere gli aspetti metodologici legati alle problematiche di compatibilità elettromagnetica CAPACITÀ APPLICATIVE. Saper applicare le proprie competenze con la finalità di risolvere problematiche di compatibilità elettromagnetica in dispositivi, circuiti e sistemi elettronici sensibili AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di sviluppare modelli analitici e numerici atti a predire processi di accoppiamento parassita, distorsione del segnale ed emissione radiata. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper comunicare in maniera efficace con specialisti e non specialisti di problematiche tecniche legate alla limitazione delle problematiche EMC in dispositivi, circuiti e sistemi elettronici sensibili. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Saper attingere a fonti bibliografiche e testi specialistici in lingua italiana e inglese al fine di approfondire ed incrementare la conoscenza nel settore. - CICCHETTI RENATO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042015 - PHOTONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata delle caratteristiche e delle metodologie di dimensionamento dei componenti e sistemi di comunicazione in fibra ottica anche attraverso esercitazioni di laboratorio. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente avrà acquisto alla fine del corso, padronanza dei criteri di progetto e di valutazione delle prestazioni di collegamenti ottici a larga banda in particolare i sistemi a multiplazione in divisione di lunghezza d’onda (WDM). AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti saranno in grado di riconoscere le specifiche dei principali dispositivi fotonici per la realizzazione di un sistema di comunicazione in fibra ottica. Sapranno dimensionare e valutare le prestazioni dei sistemi sia a singola portante ottica, sia a multiplazione in lunghezza d’onda (WDM). Avranno acquisito le conoscenze circa i fenomeni che limitano le prestazioni dei sistemi in fibra nonché le tecniche per ottenere sistemi con prestazioni che costituiscono lo stato dell’arte delle comunicazioni in fibra ottica. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - D'ALESSANDRO ANTONIO (programma) Segnali ottici RZ e NRZ. Capacità del canale ottico. Fibre multimodali: caratteristiche di propagazione e dispersione intermodale. Fibre singolo modo. Dispersione nelle fibre singolo modo e limitazioni nei sistemi di comunicazione ottica. Calcolo del prodotto velocità di cifra-lunghezza di collegamento. Tecniche di compensazione della dispersione. Effetti ottici non lineari in fibra. Tecnologie di cavi e connettori. Progetto dei trasmettitori ottici. Modulazione diretta. Chirp della frequenza. Rumore di intensità e di partizione di modo; larghezza di linea spettrale. Accoppiamento fibra-sorgente, ritorno ottico e impiego di isolatori ottici, circuiti di pilotaggio, modulatori ottici integrati. Progetto del ricevitore: il front-end, il canale lineare, il recupero dei dati. Sensibilità del ricevitore e causa di degrado con calcolo della penalità in potenza. Misura delle prestazioni di un ricevitore: il diagramma a occhio, grafici BER-potenza ricevuta e sensibilità-velocità di cifra. Criteri di progetto e prestazioni di un sistema di comunicazione ottico. Collegamento punto-punto, reti ottiche. Bilancio della potenza e del tempo di salita. Degrado delle prestazioni del sistema e penalità di potenza. CAD per sistemi ottici. Commutazione di segnali fotonici. Sistemi a multiplazione di lunghezza d’onda: architetture, componenti, prestazioni. Diafonia lineare e non lineare. Amplificatori ottici. Spettro, larghezza di banda e saturazione del guadagno, rumore. Amplificatori a semiconduttore. Amplificatori in fibra drogata con erbio: schemi di pompaggio, spettro e caratteristiche del guadagno: curve guadagno-potenza di pompa, guadagno-lunghezza dell’amplificatore. Rumore dell’amplificatore. Sensibilità di un ricevitore ottico con pre-amplificatore ottico. Compensazione della non uniformità del guadagno. Amplificatori in linea e dispersione. Amplificatori Brillouin e Raman (cenni).   • G. P. Agrawal, Fiber‐Optic Communication Systems, 2nd edition, Wiley Interscience, 1997 •  H. Nishihara, H. Masamitsu, S. Toshiaki, Optical Integrated Circuits, McGraw‐Hill, 1989 • J. Powers, An Introduction to Fiber Optic Systems, Irwin, 1997 • B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, Wiley‐Interscience, 1991 • P. E. Green, jr., Fiber Optics Networks, Prentice Hall, 1993 • Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibile sul sito web http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=92 (registrazione richiesta) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042012 - OPTICS (obiettivi) Il corso ha come obiettivo di far acquisire conoscenze approfondite sulla luce, sul suo comportamento e sui principali componenti e dispositivi ottici atti alla sua elaborazione. Le lezioni sono quindi rivolte ad approfondire la conoscenza della propagazione della luce come onde, analizzando i fenomeni dell'interferenza e della diffrazione. Saranno analizzati, in regime di ottica geometrica, i principali componenti ottici ed attivi nonchè le proprietà dell'ottica guidata. Saranno dati elementi per effettuare una progettazione ottica avanzata. - Erogato presso  1042012 Optics in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 FAZIO EUGENIO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1056158 - MACHINE LEARNING FOR SIGNAL PROCESSING (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Dimostrare capacità di utilizzo di conoscenze derivate da corsi precedentemente studiati e capacità di comprensione di nuovi concetti che andranno ad arricchire il bagaglio culturale dello studente. CAPACITÀ APPLICATIVE. Dimostrare la capacità di saper mettere in pratica una metodologia studiata in un problema nuovo, seppur correlato agli esempi svolti durante le esercitazioni in aula. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Dimostrare di essere in grado di saper riconoscere un problema applicativo e di saper giustificare la scelta di una specifica metodologia per risolverlo. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Dimostrare di aver capito le motivazioni per la scelta di una specifica metodologia, la sua derivazione metodologica e la relativa implementazione in un problema pratico. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Dimostrare di essere in grado di studiare in modo autonomo, di riuscire ad implementare autonomamente soluzioni di machine learning attraverso gli strumenti software appresi durante il corso e di saper applicare tali soluzioni in problemi nuovi per lo studente. - COMMINIELLO DANILO (programma) INTRODUZIONE AL MACHINE LEARNING FOR SIGNAL PROCESSING (MLSP). Utilizzo delle metodologie di machine learning per problemi di elaborazione delle informazioni. Introduzione ai segnali e possibili rappresentazioni. Introduzione alle problematiche di regressione e classificazione. Tassonomia metodologica per l’MLSP. Tipici campi applicativi dell’MLSP. [1: Cap. 1 - 2: Cap. 1] CONCETTI DI BASE PER MLSP. Richiami dei concetti fondamentali di algebra lineare, probabilità e variabili aleatorie, distribuzioni, processi stocastici, teoria dell’informazione. Esempi pratici utilizzando dati e scenari tipici dell’MLSP. [1: Cap. 2], [2: Cap. 2] L’APPRENDIMENTO NELLA MODELLAZIONE PARAMETRICA. Stima parametrica. Polarizzazione e varianza di uno stimatore. Stima deterministica e stocastica. Funzioni costo. Fondamenti di ottimizzazione di funzioni costo per il machine learning. Equazioni normali. Stima ottima ai minimi quadrati. Regressione lineare e regressione logistica. Algoritmi basati sul gradiente. Regolarizzazione e apprendimento sparso. Esempi applicativi. [1: Cap. 3, 4, 5, 10] ALGORITMI DI APPRENDIMENTO NON LINEARI. Modellamento e stima non lineari. Algoritmi non lineari di apprendimento online. Metodi basati sui kernel. Regressione e classificazione con metodi a kernel. Apprendimento online con kernel. Esempi applicativi. [1: Ch. 11], [2: Ch. 18], [3: Ch. 1, 2, 11] RETI NEURALI E DEEP LEARNING PER MLSP. Introduzione alle reti neurali, approssimazione universale, backpropagation, reti neurali feed-forward. Reti neurali ricorrenti per l’elaborazione dei segnali. Metodi long short-term memory. Deep learning. Reti neurali convolutive. Architetture neurali deep avanzate. Esempi applicativi con segnali audio, biomedici, immagini, musica, ecc. [1: Cap. 18 - 4: Cap. 6, 7] Il programma è articolato secondo la seguente suddivisione. Nella prima parte del corso (10 ore) verranno introdotti dei concetti generali e verranno richiamati alcune nozioni fondamentali con specifica applicazione al contesto del corso. Seguirà una parte di approfondimento metodologico (35 ore) che verterà sui principali argomenti del corso. Nell’arco dell’intero corso saranno previste delle esercitazioni in Python (15 ore) in cui verranno implementati i principali metodi di machine learning in diversi contesti applicativi all’elaborazione di segnali (e.g., segnali audio e vocali, immagini, segnali biomedici, segnali musicali, segnali raccolti da sensori eterogenei, IoT e processi di manutenzione predittiva, ecc.).   Testo principale: Sergios Theodoridis, “Machine Learning: A Bayesian and Optimization Perspective”. Elsevier, 2015. Testi alternativi - Kevin P. Murphy, “Machine Learning: A Probabilistic Perspective”. The MIT Press, 2012. - Danilo Comminiello and José C. Príncipe, “Adaptive Learning Methods for Nonlinear System Modeling”. Elsevier, 2018. - Christopher M. Bishop, "Pattern Recognition and Machine Learning". Springer, 2006. Materiale integrativo a cura del docente (lucidi del corso, articoli) disponibile sul sito web http://danilocomminiello.site.uniroma1.it. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1056086 - GROUND PENETRATING RADAR (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. L’obiettivo principale di questo corso interdisciplinare è quello di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche necessarie per un uso sicuro, efficace e avanzato della metodologia georadar in diversi contesti applicativi. Gli studenti che abbiano superato l’esame avranno una visione d’insieme e attuale della tecnologia e metodologia georadar. CAPACITÀ APPLICATIVE. Uso di strumentazione georadar. Uso di software per la simulazione elettromagnetica. Uso di software per l’elaborazione di radargrammi. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti che abbiano superato l’esame sapranno scegliere la strumentazione georadar più adeguata in diversi contesti applicativi e saranno in grado di pianificare ed eseguire indagini accurate. Sapranno elaborare e interpretare i radargrammi, nonché costruire modelli elettromagnetici di scenari georadar. Sapranno associare il georadar ad altre tecniche d’indagine non distruttiva. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di comunicare le conoscenze apprese in ambito scientifico e industriale. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno pronti per approfondire gli argomenti trattati durante il corso durante studi successivi o nel mondo del lavoro. - PAJEWSKI LARA (programma) PRINCIPI DI BASE L1: Introduzione al georadar. L2: Panoramica sulle applicazioni del georadar. L3: Proprietà elettromagnetiche dei materiali. Limiti di funzionamento del georadar. L4: Verifica di comprensione ed esercizi (VCE). SISTEMI GEORADAR E ANTENNE L5: Panoramica sui sistemi radar. L6: Sistemi georadar. Antenne per georadar. L7: VCE. APPLICAZIONI IN INGEGNERIA CIVILE L8: Posizionamento. Pianificazione dell’indagine georadar e acquisizione dati. Verifiche di conformità e prestazioni. L9: Georadar per indagini stradali: metodologia - linee guida - casi di studio. L10: Lezione sperimentale con strumentazione georadar avanzata. L11: VCE. L12: Georadar per la ricerca di sottoservizi: metodologia - linee guida - casi di studio. L13: Lezione sperimentale con strumentazione georadar avanzata. L14: VCE. L15-L16-L17: Uso del georadar sui ponti e nelle gallerie, sulle ferrovie e negli edifici. L18: VCE. APPLICAZIONI IN ALTRI AMBITI L19: Georadar per l'archeologia e la gestione dei beni culturali. L20-21: Lezioni sperimentali con strumentazione georadar avanzata. L22: Applicazioni umanitarie: forensica, rilevamento ordigni inesplosi, localizzazione persone intrappolate sotto macerie e valanghe. L23: Applicazioni ambientali: agricoltura, siti inquinati, alberi. L24: Esplorazione planetaria. Radar olografico. ELABORAZIONE E INTERPRETAZIONE DEI RADARGRAMMI L25-26: Elaborazione dati. Il software gratuito matGPR. L27: Esempi: strade; sottoservizi. L28: Simulazione elettromagnetica di scenari georadar. Metodo delle differenze finite nel dominio del tempo. L29-30: Il simulatore open source gprMax. L31-32: Esempi: ponti; sito di test IFSTTAR. TECNICHE COMPLEMENTARI L33-34: Tomografia elettrica, termografia, interferometria radar, prove ultrasoniche, altri metodi. ULTERIORI ARGOMENTI Storia del georadar. Sicurezza di persone e attrezzature durante indagini georadar. Telerilevamento urbano e uso del georadar su drone.   [1] TU1208 Education Pack: a multimedia educational package on Ground Penetrating Radar, developed by Members of COST (European COoperation in Science and Technology) Action TU1208. Available in open access on www.GPRadar.eu. [2] gprMax user guide. Available in open access on www.gprmax.com. [3] matGPR user guide. Available in open access on http://users.uoa.gr/~atzanis/matgpr/matgpr.html. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589896 - RADIOPROPAGAZIONE E RADAR METEOROLOGIA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Formulazione della teoria della propagazione elettromagnetica in mezzi aperti (e.g., atmosfera terrestre) con enfasi su le applicazioni principali nell’ingegneria dell’informazione. Analisi di problemi di diffrazione, diffusione, ottica geometrica, propagazione troposferica e ionosferica, propagazione superficiale, propagazione in ambiente complesso e ottica di spazio libero. Analisi di sistemi radar a microonde e relative applicazioni meteorologiche (e.g., nubi e precipitazioni). CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di applicare le conoscenze teorico‐sperimentali acquisite a problemi di radiopropagazione e radar meteorologia. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Capacità di valutare in modo critico e competente approcci e soluzioni a problemi di radiopropagazione e radar meteorologia. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Capacità di descrivere problemi e soluzioni adottate per affrontare questioni di radiopropagazione e radar meteorologia. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Capacità di ampliare e appro - Erogato presso  10589896 RADIOPROPAGAZIONE E RADAR METEOROLOGIA in Ingegneria Elettronica LM-29 PIERDICCA NAZZARENO, BISCARINI MARIANNA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1056159 - COMPONENTI E CIRCUITI PER L'ELETTRONICA DI POTENZA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE CAPACITÀ APPLICATIVE. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. CAPACITÀ DI APPRENDERE. - Erogato presso  1056159 COMPONENTI E CIRCUITI PER L'ELETTRONICA DI POTENZA in Ingegneria Elettronica LM-29 SCHIRONE LUIGI (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589999 - EARTH OBSERVATION - Erogato presso  10589999 EARTH OBSERVATION in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE PIERDICCA NAZZARENO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1045006 - ENGINEERING ELECTROMAGNETICS - Erogato presso  1045006 ENGINEERING ELECTROMAGNETICS in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE GALLI ALESSANDRO, CAVAGNARO MARTA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041750 - NANOELECTRONICS LABORATORY   - MODULO II NANOELECTRONIC DEVICE CHARACTERIZATION - Erogato presso  10589354_1 Nanoelectronic device characterization in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  18  12  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG - MODULO I NANOELECTRONICS LABORATORY - Erogato presso  10589354_2 Nanoelectronics Laboratory in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  18  12  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
Gruppo opzionale: COMPLEMENTI DI MATEMATICA - MDEE: ADVANCED MATHEMATICS - (visualizza) 6                10589493 - DISCRETE MATHEMATICS (obiettivi) IL CORSO SI PROPONE DI FORNIRE ALLO STUDENTE UN’INTRODUZIONE ALLA MATEMATICA DISCRETA, CHE COSTITUISCE UNO DEI SETTORI PIÙ INNOVATIVI DELLA MATEMATICA. SVILUPPATO A PARTIRE DALLA SECONDA METÀ DEL NOVECENTO, E’ RICCO DI PROBLEMI STIMOLANTI E DI GRANDE UTILITÀ NELLE APPLICAZIONI. DURANTE IL CORSO, LO STUDENTE VERRÀ A CONTATTO CON UNA SERIE DI ARGOMENTI E PROBLEMI, DI TIPO COMPLETAMENTE DIVERSO DA QUELLI INCONTRATI IN ALTRI CORSI DI MATEMATICA TRADIZIONALI, E SVILUPPERÀ, ATTRAVERSO UN IMPEGNO SISTEMATICO RIVOLTO AL “PROBLEM SOLVING”, UN APPROCCIO CONCRETO ALLO STUDIO DI PROBLEMI DI GRANDE VALENZA FORMATIVA, SOPRATTUTTO PER LA FUTURA ATTIVITÀ PROFESSIONALE. AL TERMINE DEL CORSO LO STUDENTE • CONOSCERÀ I METODI, I PROBLEMI, E LE POSSIBILI APPLICAZIONI DELLA MATEMATICA DISCRETA. • SARÀ IN GRADO DI CAPIRE, AFFRONTARE E RISOLVERE SEMPLICI PROBLEMI DI MATEMATICA DISCRETA. • ATTRAVERSO ESERCITAZIONI SCRITTE E EVENTUALI PRESENTAZIONI ORALI SVILUPPERÀ ADEGUATE CAPACITÀ CRITICHE • ALLO STESSO MODO ESERCITERÀ LA SUA CAPACITÀ DI ESPORRE E TRASMETTERE CIÒ CHE HA APPRESO • LO STUDIO INDIVIDUALE ALLENERÀ ADEGUATAMENTE LA SUA CAPACITÀ DI STUDIO AUTONOMO E INDIPENDENTE - Erogato presso  10589493 DISCRETE MATHEMATICS in Ingegneria delle Comunicazioni L-8 CAPPARELLI STEFANO (Date degli appelli d'esame) 6  MAT/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589433 - MATHEMATICAL METHODS FOR INFORMATION ENGINEERING (obiettivi) Apprendimento di conoscenze avanzate di Analisi Matematica rivolte alle applicazioni; del calcolo differenziale in più variabili, minimi e massimi con vincoli. Analisi di modelli matematici. SPECIFICI A) Conoscenza e capacità di comprensione: apprendere i concetti base e il loro utilizzo in esercizi con il supporto di libri di testo e dispense del corso di Metodi Matematici per l'Ingegneria dell'Informazione B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: essere in grado di applicare le conoscenze acquisite in modo competente; possedere competenza e comprensione adeguate per risolvere problemi e sostenere argomentazioni C) Autonomia di giudizio Raccogliere ed interpretare i risultati sviluppati durante il corso per risolvere problemi simili in modo autonomo. Individuare caratteristiche comuni in problemi diversi D) Abilità comunicative Comunicare ipotesi, problemi e soluzioni a interlocutori non specialisti. E) Capacità di apprendimento Sviluppare le competenze necessarie per intraprendere studi avanzati. - Erogato presso  10589433 MATHEMATICAL METHODS FOR INFORMATION ENGINEERING in Ingegneria delle Comunicazioni L-8 LORETI PAOLA (Date degli appelli d'esame) 6  MAT/05  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG

Secondo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1042008 - LABORATORIO MULTIDISCIPLINARE DI ELETTRONICA (obiettivi) Il modulo affronta i fondamenti delle misure a radiofrequenza e microonde per caratterizzare i dispositivi comunemente usati nei sistemi di telecomunicazione e radar. Sono descritte sia la struttura che il funzionamento dei moderni analizzatori di reti vettoriali e degli analizzatori di spettro oltre che varie tecniche di misura (risposta in frequenza, fattore di merito di risonatori, riflettometria nel dominio del tempo, misure di campo a banda stretta). Si discutono anche le tecniche di calibrazione e la valutazione dell’incertezza di misura. Sono previste svariate prove di laboratorio per la misura di componenti tipici quali filtri, attenuatori, divisori, accoppiatori direzionali, amplificatori, strutture guidanti, risonatori e componenti discreti R-L-C. **** Il modulo affronta i fondamenti delle misure che si utilizzano per caratterizzare i dispositivi comunemente utilizzati nei sistemi a microonde. Nel corso è descritta sia la struttura che il funzionamento dei moderni analizzatori di reti vettoriali e degli analizzatori di spettro, e sono presentate varie tecniche di misura, le tecniche di calibrazione e la valutazione dell’incertezza di misura. Sono previste prove di laboratorio per la misura di componenti tipici quali cavi coassiali, filtri, attenuatori, divisori, accoppiatori direzionali, amplificatori, guide d’onda e risonatori e misure su segnali elementari e su segnali modulati.
- LABORATORIO I (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il modulo affronta i fondamenti delle misure a microonde per caratterizzare i dispositivi comunemente usati in una rete a microonde. Sono descritte sia la struttura che il funzionamento dei moderni analizzatori di reti vettoriali e degli analizzatori di spettro oltre che varie tecniche di misura (risposta in frequenza, riflettometria nel dominio del tempo). Si discutono anche le tecniche di calibrazione e la valutazione dell’incertezza di misura. Sono previste svariate prove di laboratorio per la misura di componenti tipici quali filtri, attenuatori, divisori, accoppiatori direzionali, amplificatori, oscillatori, strutture guidanti, risonatori ed antenne. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di misure i dispositivi a microonde più comuni sia a 1-porta (e.g. elementi concentrati R-L-C, risonatori, antenne), sia a 2-porte (e.g. attenuatori, cavi, guide d’onda, filtri e amplificatori), sia a 3-porte (e.g. divisori di potenza, circolatori) che a 4-porte (e.g. accoppiatori direzionali). Gli studenti saranno in grado di scegliere tanto lo strumento che la sua configurazione più adatta a caratterizzare il dispositivo con l’incertezza richiesta dalla misura. Infine gli studenti prenderanno confidenza con analizzatori di rete vettoriali e analizzatori di spettro allo stato dell’arte. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Le attività di laboratorio richiedono agli studenti autonomia di giudizio anche se sono sempre condotto sotto la supervisione dei professori. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Le attività di laboratorio sono in gruppo, aiutando gli studenti a migliorare lo spirito collaborativo e la comunicazione. Ogni esperienza è poi documentata da un rapporto scientifico. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Le attività di laboratorio in piccoli gruppi (fino a 3-4 studenti) permettono l’approfondimento delle conoscenze, anche grazie all’interazione con gli altri membri del gruppo. - PISA STEFANO (programma) FONDAMENTI DI MISURE A MICROONDE: Richiami sulla teoria delle linee di trasmissione, sulle strutture guidanti e sulla matrice di scattering di reti N porte. Richiami sulle grandezze e i parametri caratteristici dei circuiti a microonde. Richiami sulla teoria per la valutazione dell’incertezza delle misure. ANALIZZATORE DI RETI: Analizzatore di reti scalare e vettoriale (VNA) struttura e funzionamento, calibrazione dell’analizzatore di reti, tecniche di calibrazione SOLT, TRL, ANALIZZATORE DI SPETTRO: struttura e funzionamento, parametri degli analizzatori di spettro. MISURE SU RISONATORI: misura di modi in cavità, fattore di qualità ed accoppiamento. MISURE NEL DOMINIO DEL TEMPO: misure dirette ed indirette, filtraggio temporale (gating). MISURE DI CAMPO: misuratori di radiazione, misuratori di campo elettrico, misuratori di campo magnetico, misure di campo a banda stretta. LABORATORIO Misure, utilizzando il VNA, di - dispositivi a 1-porta: elementi concentrati R-L-C, risonatori, antenne; - dispositivi a 2-porte: attenuatori, cavi, guide d’onda, filtri e amplificatori; - dispositivi a 3-porte: divisori di potenza, circolatori; - dispositivi a 4-porte: accoppiatori direzionali; - riflettometria nel dominio del tempo Misure, utilizzando lo SA, di - oscillatori - segnali modulati - campo a banda stretta.   Note distrubuite dal docente	6	ING-INF/02	36	24	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: GRUPPO DI CARATTERIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1021745 - CIRCUITI A TEMPO DISCRETO (obiettivi) Obiettivo generale del corso è quello di fornire le metodologie per la comprensione e l’analisi di strutture circuitali a tempo discreto, mediante l’acquisizione degli strumenti matematici fondamentali e il confronto con le principali nozioni acquisite nel corso di Teoria dei Circuiti. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente sarà in grado di analizzare architetture generali di circuiti a tempo discreto e di affrontare semplici problemi di sintesi. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso lo studente potrà applicare le metodologie apprese a tematiche più generali, proprie dell’Ingegneria Elettronica. • Autonomia di giudizio: lo studente sarà in grado di integrare le conoscenze acquisite nel corso con quelle proprie dell’informazione in generale trasmessa all’interno del Corso di Laurea. • Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di trasmettere le conoscenze acquisite e di illustrare i processi che ad esse hanno condotto. • Capacità di apprendimento: lo studente sarà in grado di gestire in modo autonomo il proprio studio.ttori, classificatori). - PARISI RAFFAELE (programma) 1. CIRCUITI E SEGNALI TD Definizione di grandezze a tempo continuo (TC) e a tempo discreto (TD). Segnali digitali. Definizione di sequenza. Introduzione ai circuiti ed algoritmi per il trattamento dei segnali analogici e digitali. Cenni storici. Sequenze TD tipiche: sequenze impulso e gradino unitario, sequenze esponenziali reali e complesse, sequenze periodiche e loro proprietà. Primi esempi di circuiti TD: filtro in media mobile (versione non causale e causale), filtro in media mobile pesata. Cenni alle tecniche di simulazione di circuiti analogici. 2. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DEL TEMPO Circuiti ad un ingresso ed una uscita. Proprietà generali: linearità, stazionarietà, causalità e stabilità. Circuiti lineari e tempo-invarianti (LTI). Risposta impulsiva e proprietà. Somma di convoluzione. Definizione di circuiti FIR e IIR. Circuiti LTI tipici: ritardatori, accumulatori, differenziatori. Connessione di circuiti in cascata ed in parallelo. Circuiti LTI descritti da equazioni alle differenze, lineari e a coefficienti costanti. Componenti dei circuiti descritti da equazioni alle differenze: moltiplicatori, sommatori, ritardatori. Analisi di circuiti TD: tecniche di risoluzione di equazioni alle differenze. Risposta libera e risposta forzata. Corrispondenza con le tecniche di analisi di circuiti TC nel dominio del tempo. 3. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA Trasformata di Fourier a tempo discreto (DTFT): spettri di ampiezza e fase di una sequenza. Condizioni di esistenza della DTFT. Proprietà della DTFT: linearità, traslazione, convoluzione, modulazione. Teorema di Parseval. Proprietà di simmetria per sequenze reali e complesse. Trasformate di sequenze tipiche. Risposta in frequenza di un circuito LTI e relazione con la DTFT della risposta impulsiva. Risposta in ampiezza e risposta in fase. Filtri ideali tipici: passa basso, passa alto, passa banda, elimina banda. Risposta impulsiva dei filtri ideali, problemi di troncamento della risposta, fenomeno di Gibbs. Esempi di filtri. 4. CAMPIONAMENTO E RICOSTRUZIONE Campionamento: conversione C/D, spettro del segnale campionato, filtro di ricostruzione, aliasing. Teorema del campionamento, conversione D/C. Elaborazione numerica di un segnale analogico. Cenni sui circuiti decimatori e interpolatori. 5. RAPPRESENTAZIONE NEL DOMINIO DELLA TRASFORMATA Z Definizione di trasformata Z bilatera e monolatera. Regione di convergenza (ROC) e sue proprietà. Esempi di trasformate di sequenze. Proprietà principali della trasformata Z e relazione con la DTFT. Funzioni razionali in Z: poli e zeri, ROC. Antitrasformata di funzioni razionali. Risoluzione di equazioni alle differenze finite lineari tramite la trasformata Z. Risposta transitoria e risposta permanente. Corrispondenza con il metodo della trasformata di Laplace per i circuiti TC. Funzione di trasferimento di un circuito LTI e relazione con la sua risposta in frequenza. Circuiti LTI causali con funzione di trasferimento razionale in Z: proprietà della risposta impulsiva, condizioni di stabilità. Filtri inversi. Filtri FIR e IIR. Circuiti a fase minima e “passa tutto”. Circuiti FIR a fase lineare generalizzata. 6. ARCHITETTURE DI CIRCUITI TD Definizione di “signal flow graph” (SFG). Teorema di Tellegen. Architetture di filtri IIR: forma diretta I normale e trasposta, forma diretta II normale e trasposta, forma in cascata, forma parallela. Architetture di circuiti FIR: forma diretta normale e trasposta, forma in cascata. Architetture di circuiti a fase lineare. Architetture a traliccio. Effetti della precisione numerica finita. 7. SINTESI DI CIRCUITI TD Tecniche di sintesi di circuiti TD a partire da filtri analogici. Tecnica di invarianza della risposta impulsiva: distribuzione di poli e zeri, aliasing. Tecniche basate sulla soluzione numerica dell’equazione differenziale. Trasformazione bilineare (o metodo trapezoidale), distribuzione di poli e zeri, predistorsione della risposta in frequenza. 8. LA TRASFORMATA DI FOURIER DISCRETA (DFT) La serie di Fourier discreta, rappresentazione di sequenze periodiche, la DFT e IDFT, proprietà della DFT, zero padding, l’algoritmo FFT, la convoluzione circolare, approssimazione di una convoluzione lineare attraverso una convoluzione circolare, la convoluzione tra sequenza lunghe, overlap and add, overlap and save.   [1] Dispense a cura del docente. [2] A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, J.R. Buck, “Discrete-Time Signal Processing” (2a ed.), Prentice Hall. [3] A. Papoulis, “Circuits and Systems: a modern approach”, Oxford University Press, 1995. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042016 - ADVANCED ELECTROMAGNETICS AND SCATTERING (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende presentare una panoramica di alcuni argomenti avanzati di elettromagnetismo, di considerevole importanza per le applicazioni, e un’introduzione allo scattering elettromagnetico. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti potranno acquisire una visione d’insieme dell’elettromagnetismo moderno, con particolare riferimento agli aspetti metodologici unificanti e alle tecniche matematiche impiegate, che consentirà loro di orientarsi facilmente nello studio successivo o nelle posizioni lavorative, in virtù della grande generalità dei temi affrontati. In particolare gli studenti avranno appreso in profondità i concetti principali della propagazione guidata e libera, come pure l’approccio ai problemi di scattering, risolti sia in forma chiusa (problemi canonici) che numericamente. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e potenza rappresentativa sono gli sviluppi modali con i relativi circuiti equivalenti a costanti distribuite e gli spettri di onde piane. Sono inoltre approfonditi i concetti di funzione di Green e di rappresentazione integrale. - FREZZA FABRIZIO (programma) Strutture guidanti planari, linee di trasmissione equivalenti per guide bidimensionali. Relazione di dispersione, spettro discreto dei modi guidati, risoluzione grafica. Modi di radiazione, spettro continuo. Fasci a sezione limitata: uso dello spettro angolare, lo “shift” di Goos‐Hänchen. Il metodo della risonanza trasversa, applicazioni elementari. Guide d’onda a “slab” dielettrico, approccio di ottica geometrica. La guida a piatti paralleli parzialmente riempita di dielettrico. La guida d’onda dielettrica non radiativa (NRD). Il metodo della costante dielettrica efficace per guide tridimensionali. La “slot line”. Il metodo dello “spectral domain” per lo studio di strutture planari stratificate. Applicazione elementare del metodo alla slot line. Richiami di algebra e analisi diadica in problemi elettromagnetici. Funzioni di Green diadiche spettrali. Equazioni integrali: soluzione numerica con il metodo dei momenti. Applicazione del metodo alla microstriscia. Decomposizione spettrale dei campi irradiati da un’apertura. Valutazione asintotica di integrali: integrazione per parti, il metodo della fase stazionaria. Calcolo del campo lontano. Introduzione generale allo scattering elettromagnetico e rassegna delle principali applicazioni. Problemi canonici: scattering da strutture cilindriche e sferiche. Richiami sulle funzioni di Bessel e di Hankel. Simulazione di elementi scatteranti generici attraverso “arrays” di cilindri o sfere. Modello a griglia di fili, metodo di Richmond, “point matching”. Filo di lunghezza finita: equazioni integrali di Pocklington e di Hallen, cilindro di lunghezza finita. Scattering in guida d’onda: metodo del “mode‐matching”, iride induttiva in guida d’onda rettangolare. Scattering da strutture periodiche: il teorema di Floquet, espansioni in termini di armoniche spaziali, reticoli di diffrazione. Rappresentazioni integrali per il campo elettromagnetico, equazioni integrali per lo scattering da oggetti bi‐ e tri‐dimensionali di forma arbitraria: formulazioni EFIE e MFIE, soluzioni spurie, equazioni combinate.   F. Frezza, Advanced Electromagnetics and Electromagnetic Scattering, disponibile gratuitamente in pdf sul sito web del Corso, 2016. Materiale propedeutico: F. Frezza, A Primer on Electromagnetic Fields, Springer, 2015. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021866 - PROGETTO DI CIRCUITI INTEGRATI (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Problematiche dell’elaborazione analogica ad elevata banda passante e/o data rate; soluzioni architetturali e circuitali per sistemi mixed-signal ad elevata banda passante; analisi di circuiti di estrazione del sincronismo; comprensione di un flusso di progetto integrato basato su tecnologie CMOS e/o BiCMOS; tecniche di layout analogico CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di progetto e dimensionamento di catene di elaborazione ai GHz; capacità di progetto a livello di sistema di sistemi di elaborazione complessi come PLL e CDR; capacità di sviluppo di funzioni elementari in un flusso CAD CMOS e/o BiCMOS fino al livello di layout AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Capacità di sviluppare in autonomia il progetto di un circuito o sottosistema elettronico ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Capacità di riportare in modo chiaro, conciso ed esauriente il lavoro svolto CAPACITÀ DI APPRENDERE. Capacità di usare le conoscenze acquisite come punto di partenza per approfondire le problematiche sorte nel lavoro di progetto autonomo - CENTURELLI FRANCESCO (programma) ELETTRONICA ALL’IMPULSO Progettazione a larga banda in alta frequenza Problema degli adattamenti SISTEMI DI COMUNICAZIONE DIGITALE SU FIBRA OTTICA Struttura del link seriale in fibra ottica Architettura del trasmettitore e del ricevitore Modulazione diretta e indiretta del laser; modulatore Mach-Zehnder Fotodiodo PHASE_LOCKED LOOP Analisi lineare del PLL Phase detector: moltiplicatore, XOR Phase-frequency detector e suoi limiti in alta frequenza VCO e rumore di fase Comportamento del PLL in acquisizione CLOCK RECOVERY Edge detection SAW vs. PLL Acquisizione di frequenza (PFD vs doppio loop) CDR di Cordell Quadricorrelatore di Richman Phase detector per dati NRZ: DRML, PD-sampler, bang-bang, Alexander, Hogge Loop per la densità delle transizioni Frequency detector: rotational FD PFD di Pottbacker Jitter: tipi di jitter, specifiche, dimensionamento di sistema LOGICA CML Logica CML: livelli e dinamiche Porte logiche elementari (NOT, AND, XOR) Latch e flipflop Divisore di frequenza asincrono MUX e DEMUX AMPLIFICAZIONE LINEARE E LIMITING Analisi del rumore della transimpedenza Power budget; AGC vs limiting Topologie di transimpedenza Compensazione dell’offset e adattamento in ingresso del main amplifier Tecniche di espansione di banda (fT-doubler, TasTis, Wakimoto, reazione positiva capacitiva) PROBLEMATICHE DI INTEGRAZIONE Layout dei circuiti analogici Effetti parassiti e linee di interconnessione Effetti di substrato Protezione contro ESD FLUSSO CAD Uso del programma Cadence (Virtuoso, Spectre) Verifiche post-layout con Calibre (DRC, LVS) Estrazione delle parasite e simulazione post-layout (StarRCXT) Il corso comprende lo svolgimento (tipicamente in gruppo) di una tesina di progetto di un circuito o un sottosistema analogico o mixed-signal   Razavi, Design of integrated circuits for optical communications, McGraw-Hill Buchwald, Martin, Integrated fiber-optic receivers, Kluwer Materiale integrativo di approfondimento da richiedere al docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021868 - PROGETTO DI SISTEMI MICROELETTRONICI A RADIOFREQUENZA (obiettivi) il corso intende fornire un inquadramento sui sistemi elettronici per le telecomunicazioni attraverso lo studio teorico dei componenti che lo compongono nell’ottica di una realizzazione in tecnologia CMOS. - PALMA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044618 - TECNOLOGIE E PROCESSI PER L'ELETTRONICA (obiettivi) Il corso intende fornire una formazione di base sulle tecnologie e apparati utilizzati nella fabbricazione di circuiti ad alta densità di integrazione, con esempi di descrizione dei processi di fabbricazione di sistemi per applicazioni specifiche. - DE CESARE GIAMPIERO (programma) -Limiti e prospettive delle tecnologie ULSI. -Passi di fabbricazione di BJT e MOSFET. -Il silicio monocristallino: caratteristiche chimico-fisiche del silicio, tecnica di crescita di monocristalli bulk con il metodo Czochralski, difetti. -Tecniche di crescita epitassiali. Epitassia da fase vapore (VPE, MOVPE). Epitassia da fasci molecolari (MBE). -Ossidazione termica del silicio:struttura e proprietà dell’ossido di silicio; modello cinetico; apparati per ossidazione termica. -Tecniche di drogaggio di materiali semiconduttori: meccanismi di diffusione di impurezze droganti, diffusione termica; impiantazione ionica. -Deposizione di film sottili per CVDe PVD. -Tecniche litografiche: preparazione delle maschere; litografia ottica, a raggi X ed a fascio elettronico; resist. -Attacchi umidi e secchi: anisotropia e selettività dell’attacco; plasma etching, sputter etching e reactive ion etching. -Conduttori: metalli per le interconnessioni; elettromigrazione, livelli di metallizzazioni e via-holes. -Il laboratorio tecnologico, cenni di tecnologie del vuoto. Esperienze nel laboratorio di tecnologie microelettroniche del Dipartimento di Ingegneria Elettronica. Il corso prevede seminari descrittivi di processi di fabbricazione di sistemi microelettronici   - Fondamenti di tecnologie e materiali per l’elettronica, Vittorio Passaro, Aracne editrice - Silicon Processing for the VLSI Era: S. Wolf, R.N. Tauber, Vol 1 Process Technology. Lattice press - Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041744 - OPTOELECTRONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, relativamente alla generazione, rivelazione ed elaborazione di segnali ottici. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente acquisirà attraverso il corso, padronanza dei criteri di progetto in base alle specifiche relative a diversi contesti applicativi dalle telecomunicazioni, alla sensoristica, alla strumentazione ottica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Lo studente acquisirà le capacità di progettazione e valutazione delle prestazioni dei pricipali componenti per ogni sistema optoelettronico. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - D'ALESSANDRO ANTONIO (programma) Proprietà ottiche dei semiconduttori: equazione di Schrödinger, diagramma energia‐momento, semiconduttori diretti e indiretti. Interazione luce‐materia: tassi di assorbimento, di emissione spontanea e stimolata. Semiconduttori III‐V, energy gap‐lunghezza d’onda, leghe ternarie e quaternarie. Omogiunzioni ed eterogiunzioni. Pozzi quantici multipli (MQW). Epitassia a fascio molecolare. LED: relazioni luce‐corrente, modulazione. LED colorati e bianchi. LASER a semiconduttore: guadagno ottico, cavità Fabry‐Perot. Equazioni dinamiche e corrente di soglia. Caratteristiche luce‐corrente. Modulazione per piccoli e grandi segnali. Chirp della frequenza. Rumore d’intensità, di fase e larghezza di riga spettrale. Laser DFB, DBR, VCSEL, MQW, accordabili e pompati a diodi. Fotorivelatori a semiconduttore. Efficienza quantica, sensibilità, banda, corrente di buio. Fotodiodi a giunzione p‐n, p‐i‐n, a barriera Schottky, a valanga e MQW. Principio di funzionamento e caratteristiche di celle solari. Fotocatodi, e fotomoltiplicatori: strutture, tecnologie, prestazioni. Charge coupled devices e CMOS per sensori di immagini. Rumore nei fotorivelatori. Le fibre ottiche: struttura, tecniche realizzative, caratteristiche di propagazione, attenuazione, dispersione cromatica e di polarizzazione. Effetti ottici non lineari. Circuiti ottici planari e Photonic Integrated Circuits (PIC’s). Teoria dei modi accoppiati e progetto dell’accoppiatore coerente. Giunzioni a X e Y. Microrisonatori ad anello. Interferometro integrato di Mach‐Zehnder. Effetto elettroottico Pockels e Kerr. Effetto Franz‐ Keldish e quantum confined Stark effect in pozzi quantici multipli. Modulatori di luce elettroottici integrati a larga banda. Effetto acustoottico. Filtri ottici accordabili e commutatori elettroottici e acustoottici in niobato di litio. Materiali e strutture a bandgap fotonico, calcolo delle bande fotoniche, guide a cristallo fotonico, legge di Purcell, nanolaser, nanocircuiti ottici, fibre a cristallo fotonico.   • G. P. Agrawal, Lightwave Technology: Components and Devices, Wiley Interscience, 2004 • A. Yariv, Optical Electronics in Modern Communications, Oxford University Press, 1997 • J. Singh, Semiconductor Optoelectronics, McGraw‐Hill, 1995 • P. Bhattacharya, Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice Hall, 1994 • H. Nishihara, H. Masamitsu, S. Toshiaki, Optical Integrated Circuits, McGraw‐Hill, 1989 • Appunti di lezione e trasparenti PP proiettati a lezione •  Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibile sul sito web http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php? (richiesta registrazione) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1042011 - ACCELERATOR PHYSICS AND RELATIVISTIC ELECTRODYNAMICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il modulo presenta i concetti di base dei moderni acceleratori di particelle, sia lineari che circolari. Per consentire ciò, esaminiamo anche le basi della teoria della relatività e la sua applicazione a cariche che si muovono alla velocità della luce. Un'introduzione alla meccanica analitica utilizzata nell'acceleratore di particelle consente di spiegare le basi delle quantità più utilizzate nella fisica degli acceleratori. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado di progettare e collaudare un acceleratore di particelle moderno, sia lineare che circolare. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Molti concetti introdotti nel contesto della fisica degli acceleratori sono molto usati nella fisica applicata; quindi, gli studenti aumentano la loro capacità di individuare gli aspetti fisici chiave di nuovi fenomeni. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti devono spiegare i processi fisici non intuitivi con concetti comprensibili con un minimo di background tecnico. CAPACITÀ DI APPRENDERE. I concetti trattati nel corso richiedono la sintesi di diversi concetti acquisiti nei corsi precedenti. - MOSTACCI ANDREA (programma) Il corso si tiene in inglese, guardare il programma in inglese.   Appunti distribuiti dal docente Materiale disponibile sul sito https://www.sbai.uniroma1.it/mostacci-andrea/accelerator-physics-and-relativistic-electrodynamics/2017-2018 https://www.sbai.uniroma1.it/mostacci-andrea/accelerator-physics-and-relativistic-electrodynamics/2018-2019 (Date degli appelli d'esame) - MIGLIORATI MAURO (programma) Richiamo delle leggi fondamentali della fisica classica. Principio di relatività di Galileo, meccanica newtoniana. Trasformazioni di Galileo, spazio e tempo assoluti. Le Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche, effetto Doppler, interferenza. Limiti della meccanica classica e Teoria della relatività speciale. Teoria dell'etere. Esperimento di Michelson e Morley, teorie alternative per la spiegazione dei risultati. Trasformazioni di Lorentz e cinematica relativistica. Effetto Doppler relativistico e aberrazione. Concetto di simultaneità, dilatazione dei tempi, contrazione delle lunghezze. Trasformazione delle velocità, dinamica relativistica, quantità di moto, energia, trasformazione delle forze. Equazioni di Maxwell e Relatività. Trasformazioni delle densità di carica e di corrente, trasformazione dei campi E e B e dei potenziali. Campo di una carica in moto rettilineo uniforme. Covarianza delle Equazioni di Maxwell. Elettrodinamica Relativistica ed applicazioni agli acceleratori di particelle. Equazioni di Lagrange e Principio di Hamilton. Lagrangiana ed Hamiltoniana di una carica in un campo elettromagnetico. Carica accelerata in campo E. Effetti curvanti del campo B. Dinamica longitudinale e trasversa di un fascio di particelle. Radiazione di sincrotrone. Tecnologie e Sistemi degli Acceleratori. Sistemi acceleranti a radiofrequenze. Sistemi focheggianti e curvanti negli acceleratori di particelle. Acceleratori lineari. Acceleratori circolari. Stabilità e controllo di fasci di particelle.   Appunti distribuiti dal docente 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021782 - ELETTRONICA PER L'AMBIENTE (obiettivi) GENERALI Il corso ha l’obiettivo di inquadrare l’architettura, le discipline di base e le tecnologie che consentono la trattazione ingegneristica delle conoscenze necessarie per la progettazione, la gestione e l’esercizio di sistemi di sistemi, dedicati a operazioni che si svolgono su un territorio reale in genere di grande dimensione. Inoltre ha l’obiettivo di esaminare sistemi di rilevamento distribuiti sul territori, localizzabili con sistema satellitare e/o IP, formanti reti WSN (Wireless Sensor Networks), con particolare attenzione ai sistemi a basso consumo e recupero energetico (tecniche harvesting). SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere le tecniche e le tecnologie utilizzate in scenari territoriali complessi per i loro: monitoraggio, esercizio e gestione. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: applicare metodologie di progetto con e per sistemi GIS (Geographic Information Systems). Applicare tecniche di monitoraggio con sensori distribuiti formanti WSN, utilizzando sistemi prototipali (per es. Arduino) e tecniche di energy harvesting. • Capacità critiche e di giudizio: Elementi base dell’architettura di sistema di sistemi. Capacità critiche di progettazione elettronica di sistemi WSN energeticamente autosufficienti. Prove di laboratorio con schede prototipali (Arduino/Genuino,…), transceivers, sensori (ricevitori GPS, IMU, …), DC-DC converter, compenenti energy Harvesting, abbinate a programmazione del firmware e l’elaborazione dei dati (MathWorks, Python, Sketch Arduino,…). • Abilità comunicative: saper descrivere le soluzioni architetturali e circuitali adottate per risolvere il monitoraggio mediante WSN e GIS. • Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita: capacità atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione di WSN, di gestione mediante GIS e di progettazione di nodi sensori. - FERRARA VINCENZO (programma) (Per un maggior dettaglio del calendario delle lezioni vedi il sito web del corso: http://vincenzoferrara.site.uniroma1.it/elettronica_per_l_ambiente_calendario_lez) INTRODUZIONE Sistemi di sistemi: architettura dei sistemi ambientali come rete di nodi intelligenti, interconnessi e operanti in modo correlato e cooperante. Sistemi: centralizzato, decentralizzato e rete distribuita. Rete fisica e rete logica. Livelli Client/Server, Web Technology. Web Technology e interoperabilità. Il tempo come quarta dimensione. RAPPRESENTAZIONE DEL TERRITORIO PER IL MONITORAGGIO Approfondimenti su rappresentazione del territorio: ellissoidi di riferimento geodetici e geocentrici, datum. Direzioni e sezioni principali di superfici. Superfici applicabili e sfere osculatrici. Proiezioni.Proiezioni conformi: Gauss, Gauss-Boaga, Mercatore, Lambert. GIS Il Sistema Informativo Territoriale nell’architettura a strati (Client/Server e web-technology). Rete topologica e georeferenziata: interazione "topologia di una rete-ambiente". Strutture dei dati e GIS (Geographic Information System). Introduzione a Shape file, rappresentazione a livelli, dxf (vettoriali) e informazione dinamica. Risoluzioni, rappresentazione dati e carte tematiche, dati statici e dinamici. Esempi di eventi di emergenza ambientale. SENSORI DISTRIBUITI Tipologia dei nodi: sensori, di comunicazione, di output informazione, di input direttive. Progettazione rete di comunicazione utilizzando un GIS. Monitoraggio ambientale con reti di sensori distribuiti: interfacciamento al sistema di gestione territoriale. Nodi di comunicazione wireless. Gli standard di comunicazione in funzione delle dimensioni dell’area. WSN, smart objects e reti no IP. Esempio di progettazione di nodo sensore con nodo di comunicazione. ENERGY HARVESTING E CONVERTITORI DC-DC Problematiche di comunicazione e efficienza/autonomia energetica. Sistemi a basso consumo e recupero dell'energia. Tecniche harvesting. Sistemi DC-DC boost converter, flyback,… ATTIVITÀ DI LABORATORIO • Progettazione di tools interattivi in ambiente GIS e mediante MatLab. • Tecniche di progettazione di WSN/Smart Objects per la gestione e visualizzazione integrata in una sala di controllo (schede Arduino/Genuino,…). • Esperienza progettuale di rete di sensori con tranceivers (Arduino+Xbee). • Sperimentazione su una tecnica harvesting (MFC microbiological fuel cell, vibrazionale,…).   Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibili sul sito web https://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=4924 Testi consigliati: - GIS • Emanuela Caiaffa, “ECDL GIS - La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS”, McGraw-Hill Education (Italy) - Web services – client-server – SOA- restful - IoT • Jeam-Philippe Vasseur, Adam Dunkels, “Interconnecting smart objects with IP”, ed. MK • Reti client –server : Pier Calderan, “Reti domestiche. La guida tascabile per creare reti su misura aggiornata a Windows 10”, ed. Apogeo • SOA: Fantuzzi Nestore Paolo, “ Introduzione alle SOA (Service Oriented Architecture)”, ed. Hoepli - Proiezioni cartografiche • NASA, G.Projector — Global Map Projector, http://www.giss.nasa.gov/tools/gprojector • John P. Snyder, “Maps Projections – A working manual”, ed. U.S. Geological survey professional paper 1395 - WSN • Matthijs Kooijman, “ Building Wireless Sensor Networks Using Arduino”, Packt – Open source community -2015 • Robert Faludi, “Building Wireless Sensor Networks: with ZigBee, XBee, Arduino, and Processing”, O'Reilly Media, Inc - Progettazione collegamenti • ITU (International Communication Union): Final Acts of the Regional Radiocommunication Conference - Progettazione di antenne • John D. Kraus, “Antennas”, ed. McGraw-Hill - Harvesting • Shashank Priya, Daniel J. Inman, “Energy Harvesting Technologies”, ed. Springer Science & Business Media (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038349 - ULTRA WIDE BAND RADIO FUNDAMENTALS (obiettivi) ITALIANO GENERALI Scopo del corso è lo studio della tecnica di comunicazione wireless Ultra Wide Band (UWB), e della sua applicazione alla progettazione di reti avanzate quali le reti ad-hoc e le reti di sensori, e in generale di reti wireless distribuite. Il corso analizza le tematiche chiave dei sistemi UWB, allo scopo di evidenziare le potenzialità di una tecnologia che appare come uno dei migliori candidati nella definizione di standard per reti di futura generazione. Il corso affronterà i fondamenti teorici delle comunicazioni UWB, completando la trattazione con esempi pratici e principi di applicazione per ogni argomento trattato. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: tecniche di generazione di segnali UWB, analisi temporale e spettrale dei segnali UWB, progettazione di ricevitori UWB in canali AWGN e multipath, analisi delle prestazioni singolo link e di rete, tecniche di posizionamento e localizzazione basati su tecnologia UWB. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: analisi e dimensionamento di reti wireless UWB in funzione della tipologia di segnale trasmesso, del canale, e del ricevitore utilizzato, sia attraverso l’approccio analitico che con l’utilizzo di strumenti software per la simulazione di singoli link o di reti. • Autonomia di giudizio: capacità di affrontare un progetto di dimensionamento di una rete wireless UWB, identificando vincoli e obiettivi imposti sugli indici prestazionali e sulla standardizzazione, selezionando lo strumento o gli strumenti più opportuni per completare in modo corretto ed efficiente il progetto stesso. • Abilità comunicative: saper esporre coerentemente e chiaramente tematiche relative alle comunicazioni UWB, combinando la padronanza della trattazione analitica, la capacità di sintetizzare le caratteristiche delle tecniche studiate, e la conoscenza e l’utilizzo di strumenti software di simulazione. • Capacità di apprendimento: (assente) - le Thi Phuong Mai (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041750 - NANOELECTRONICS LABORATORY   - MODULO I NANOELECTRONICS LABORATORY - Erogato presso  10589354_2 Nanoelectronics Laboratory in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  18  12  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
Gruppo opzionale: GRUPPO DI SPECIALIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1021868 - PROGETTO DI SISTEMI MICROELETTRONICI A RADIOFREQUENZA (obiettivi) il corso intende fornire un inquadramento sui sistemi elettronici per le telecomunicazioni attraverso lo studio teorico dei componenti che lo compongono nell’ottica di una realizzazione in tecnologia CMOS. - PALMA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042023 - TEORIA DEI CIRCUITI ELETTRONICI (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso tratta le tecniche principali di progettazione sistematica dei circuiti elettronici. Il nucleo essenziale del corso è la teoria della sintesi di circuiti lineari attivi tempo-continui e tempo-discreti. Vengono studiate le diverse tecnologie per l’implementazione di funzioni di trasferimento (filtri) e per la sintesi e la trasformazione di impedenza mediante circuiti attivi. Partendo dalle tecnologie classiche basate su amplificatori operazionali si approfondiranno le metodologie più moderne di progetto di circuiti attivi orientate all’implementazione su circuiti integrati CMOS. Nella parte finale del corso si tratterà l’implementazione di filtri digitali IIR e FIR. CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di gestire il flusso di progetto di circuiti elettronici analogici e digitali a partire dalle specifiche fino all’implementazione su circuito integrato o su FPGA. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di condurre tutte le fasi della progettazione di filtri attivi analogici. Partendo dalle specifiche del filtro saranno in grado di individuare la tecnologia implementativa più conveniente per l’applicazione, di partizionare il circuito in sotto-moduli e di procedere al dimensionamento dei diversi moduli fino all’implementazione del circuito completo a livello di transistori MOS. Gli studenti saranno anche in grado di avvalersi di strumenti quali MATLAB e SPICE per eseguire le diverse fasi della progettazione. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. La possibilità di svolgere tesine in gruppi di due o tre studenti favorisce lo sviluppo delle abilità comunicative e organizzative. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo svolgimento di una tesina stimola la capacità degli studenti di estrarre dai testi di riferimento le informazioni necessarie a svolgere un particolare problema di progetto. - SCOTTI GIUSEPPE (programma) • Introduzione al corso (cenni storici e applicazioni). • Realizzazione di funzione di trasferimento mediante circuiti RC attivi • Implementazione di filtri con Amplificatori Operazionali o Filtri del primo ordine e del secondo ordine o Celle biquadratiche  Single Amplifier Biquads (SAB): Sallen- Key (LP, HP), Deliyannis (BP,AP), Friend (Generalizzata).  Biquad basate sull’anello con due integratori (KHN, Tow-Thomas, Tow-Thomas generalizzata)  Sensibilità  Effetto delle non idealità degli amplificatori operazionali o Simulazione di immettenze  Generalized impedante converters: NIC, PIC, Giratore, GIC di Anthoniou • Implementazione di filtri di ordine elevato o Criteri per la selezione del tipo di implementazione o Cascata di biquadratiche: accoppiamento di poli e zeri, scelta della sequenza delle biquad nella cascata, distribuzione del guadagno del filtro nelle varie biquad. o Simulazione di filtri LC bicaricati:  Sostituzione delle induttanze con circuiti attivi  Trasformazioni di impedenze basate su GIC  Simulazione di tensioni e correnti nella maglia: Architettura “Leapfrog” • Sintesi di Filtri in tecnologia Gm-C (Transconduttanza capacità). o OTA e operazioni elementari (amplificazione e somma di tensioni, integrazione, simulazione di resistori, giratori). o Funzioni del primo ordine in tecnologia Gm-C o Celle biquadratiche in tecnologia Gm-C  Biquad Gm-C basate sull’anello con due integratori: Biquad tunabili in wo a Q costante  Biquad Gm-C basate su integratori con perdite: Biquad tunabili in wo e Q in maniera indipendente  Non idealità degli integratori ed effetto sulle celle biquadratiche o Strutture di integratori Gm-C completamente differenziali  Integratori MOSFET-C  Integratori Gm-OTA-C o Filtri Gm-C basati sulla sostituzione dei componenti o Architettura leapfrog in tecnologia Gm-C o Topologie circuitali di transconduttori e tecniche di linearizzazione. • Filtri basati sull'elaborazione in corrente o Vantaggi dell’elaborazione in corrente o Dualità tensione-corrente o Biquad basate su amplificatori operazionali di corrente o Blocchi funzionali realizzati con current conveyors • Filtri a capacità commutate o Principi fondamentali dell’approccio switched capacitor (SC) o Integratori switched capacitor o Filtri del primo e del secondo ordine. • Filtri Digitali o Filtri IIR basati sulla trasformazione bilineare; o Filtri FIR basati sul troncamento della risposta impulsiva e sull’utilizzo di “finestre”; • Esercitazioni applicative al calcolatore e in laboratorio   • M. Balsi, "Teoria dei Circuiti Elettronici", Siderea, Roma, 2002 • T. Deliyannis et Al. “Continuous Time Active Filter Design,” CRC PRESS 1999. • L. Thede “Practical Analog and Digital Filters Design,” Artech House 2004. • Appunti e lucidi del corso disponibili presso il docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041744 - OPTOELECTRONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, relativamente alla generazione, rivelazione ed elaborazione di segnali ottici. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente acquisirà attraverso il corso, padronanza dei criteri di progetto in base alle specifiche relative a diversi contesti applicativi dalle telecomunicazioni, alla sensoristica, alla strumentazione ottica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Lo studente acquisirà le capacità di progettazione e valutazione delle prestazioni dei pricipali componenti per ogni sistema optoelettronico. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - D'ALESSANDRO ANTONIO (programma) Proprietà ottiche dei semiconduttori: equazione di Schrödinger, diagramma energia‐momento, semiconduttori diretti e indiretti. Interazione luce‐materia: tassi di assorbimento, di emissione spontanea e stimolata. Semiconduttori III‐V, energy gap‐lunghezza d’onda, leghe ternarie e quaternarie. Omogiunzioni ed eterogiunzioni. Pozzi quantici multipli (MQW). Epitassia a fascio molecolare. LED: relazioni luce‐corrente, modulazione. LED colorati e bianchi. LASER a semiconduttore: guadagno ottico, cavità Fabry‐Perot. Equazioni dinamiche e corrente di soglia. Caratteristiche luce‐corrente. Modulazione per piccoli e grandi segnali. Chirp della frequenza. Rumore d’intensità, di fase e larghezza di riga spettrale. Laser DFB, DBR, VCSEL, MQW, accordabili e pompati a diodi. Fotorivelatori a semiconduttore. Efficienza quantica, sensibilità, banda, corrente di buio. Fotodiodi a giunzione p‐n, p‐i‐n, a barriera Schottky, a valanga e MQW. Principio di funzionamento e caratteristiche di celle solari. Fotocatodi, e fotomoltiplicatori: strutture, tecnologie, prestazioni. Charge coupled devices e CMOS per sensori di immagini. Rumore nei fotorivelatori. Le fibre ottiche: struttura, tecniche realizzative, caratteristiche di propagazione, attenuazione, dispersione cromatica e di polarizzazione. Effetti ottici non lineari. Circuiti ottici planari e Photonic Integrated Circuits (PIC’s). Teoria dei modi accoppiati e progetto dell’accoppiatore coerente. Giunzioni a X e Y. Microrisonatori ad anello. Interferometro integrato di Mach‐Zehnder. Effetto elettroottico Pockels e Kerr. Effetto Franz‐ Keldish e quantum confined Stark effect in pozzi quantici multipli. Modulatori di luce elettroottici integrati a larga banda. Effetto acustoottico. Filtri ottici accordabili e commutatori elettroottici e acustoottici in niobato di litio. Materiali e strutture a bandgap fotonico, calcolo delle bande fotoniche, guide a cristallo fotonico, legge di Purcell, nanolaser, nanocircuiti ottici, fibre a cristallo fotonico.   • G. P. Agrawal, Lightwave Technology: Components and Devices, Wiley Interscience, 2004 • A. Yariv, Optical Electronics in Modern Communications, Oxford University Press, 1997 • J. Singh, Semiconductor Optoelectronics, McGraw‐Hill, 1995 • P. Bhattacharya, Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice Hall, 1994 • H. Nishihara, H. Masamitsu, S. Toshiaki, Optical Integrated Circuits, McGraw‐Hill, 1989 • Appunti di lezione e trasparenti PP proiettati a lezione •  Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibile sul sito web http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php? (richiesta registrazione) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1021782 - ELETTRONICA PER L'AMBIENTE (obiettivi) GENERALI Il corso ha l’obiettivo di inquadrare l’architettura, le discipline di base e le tecnologie che consentono la trattazione ingegneristica delle conoscenze necessarie per la progettazione, la gestione e l’esercizio di sistemi di sistemi, dedicati a operazioni che si svolgono su un territorio reale in genere di grande dimensione. Inoltre ha l’obiettivo di esaminare sistemi di rilevamento distribuiti sul territori, localizzabili con sistema satellitare e/o IP, formanti reti WSN (Wireless Sensor Networks), con particolare attenzione ai sistemi a basso consumo e recupero energetico (tecniche harvesting). SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere le tecniche e le tecnologie utilizzate in scenari territoriali complessi per i loro: monitoraggio, esercizio e gestione. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: applicare metodologie di progetto con e per sistemi GIS (Geographic Information Systems). Applicare tecniche di monitoraggio con sensori distribuiti formanti WSN, utilizzando sistemi prototipali (per es. Arduino) e tecniche di energy harvesting. • Capacità critiche e di giudizio: Elementi base dell’architettura di sistema di sistemi. Capacità critiche di progettazione elettronica di sistemi WSN energeticamente autosufficienti. Prove di laboratorio con schede prototipali (Arduino/Genuino,…), transceivers, sensori (ricevitori GPS, IMU, …), DC-DC converter, compenenti energy Harvesting, abbinate a programmazione del firmware e l’elaborazione dei dati (MathWorks, Python, Sketch Arduino,…). • Abilità comunicative: saper descrivere le soluzioni architetturali e circuitali adottate per risolvere il monitoraggio mediante WSN e GIS. • Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita: capacità atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione di WSN, di gestione mediante GIS e di progettazione di nodi sensori. - FERRARA VINCENZO (programma) (Per un maggior dettaglio del calendario delle lezioni vedi il sito web del corso: http://vincenzoferrara.site.uniroma1.it/elettronica_per_l_ambiente_calendario_lez) INTRODUZIONE Sistemi di sistemi: architettura dei sistemi ambientali come rete di nodi intelligenti, interconnessi e operanti in modo correlato e cooperante. Sistemi: centralizzato, decentralizzato e rete distribuita. Rete fisica e rete logica. Livelli Client/Server, Web Technology. Web Technology e interoperabilità. Il tempo come quarta dimensione. RAPPRESENTAZIONE DEL TERRITORIO PER IL MONITORAGGIO Approfondimenti su rappresentazione del territorio: ellissoidi di riferimento geodetici e geocentrici, datum. Direzioni e sezioni principali di superfici. Superfici applicabili e sfere osculatrici. Proiezioni.Proiezioni conformi: Gauss, Gauss-Boaga, Mercatore, Lambert. GIS Il Sistema Informativo Territoriale nell’architettura a strati (Client/Server e web-technology). Rete topologica e georeferenziata: interazione "topologia di una rete-ambiente". Strutture dei dati e GIS (Geographic Information System). Introduzione a Shape file, rappresentazione a livelli, dxf (vettoriali) e informazione dinamica. Risoluzioni, rappresentazione dati e carte tematiche, dati statici e dinamici. Esempi di eventi di emergenza ambientale. SENSORI DISTRIBUITI Tipologia dei nodi: sensori, di comunicazione, di output informazione, di input direttive. Progettazione rete di comunicazione utilizzando un GIS. Monitoraggio ambientale con reti di sensori distribuiti: interfacciamento al sistema di gestione territoriale. Nodi di comunicazione wireless. Gli standard di comunicazione in funzione delle dimensioni dell’area. WSN, smart objects e reti no IP. Esempio di progettazione di nodo sensore con nodo di comunicazione. ENERGY HARVESTING E CONVERTITORI DC-DC Problematiche di comunicazione e efficienza/autonomia energetica. Sistemi a basso consumo e recupero dell'energia. Tecniche harvesting. Sistemi DC-DC boost converter, flyback,… ATTIVITÀ DI LABORATORIO • Progettazione di tools interattivi in ambiente GIS e mediante MatLab. • Tecniche di progettazione di WSN/Smart Objects per la gestione e visualizzazione integrata in una sala di controllo (schede Arduino/Genuino,…). • Esperienza progettuale di rete di sensori con tranceivers (Arduino+Xbee). • Sperimentazione su una tecnica harvesting (MFC microbiological fuel cell, vibrazionale,…).   Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibili sul sito web https://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=4924 Testi consigliati: - GIS • Emanuela Caiaffa, “ECDL GIS - La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS”, McGraw-Hill Education (Italy) - Web services – client-server – SOA- restful - IoT • Jeam-Philippe Vasseur, Adam Dunkels, “Interconnecting smart objects with IP”, ed. MK • Reti client –server : Pier Calderan, “Reti domestiche. La guida tascabile per creare reti su misura aggiornata a Windows 10”, ed. Apogeo • SOA: Fantuzzi Nestore Paolo, “ Introduzione alle SOA (Service Oriented Architecture)”, ed. Hoepli - Proiezioni cartografiche • NASA, G.Projector — Global Map Projector, http://www.giss.nasa.gov/tools/gprojector • John P. Snyder, “Maps Projections – A working manual”, ed. U.S. Geological survey professional paper 1395 - WSN • Matthijs Kooijman, “ Building Wireless Sensor Networks Using Arduino”, Packt – Open source community -2015 • Robert Faludi, “Building Wireless Sensor Networks: with ZigBee, XBee, Arduino, and Processing”, O'Reilly Media, Inc - Progettazione collegamenti • ITU (International Communication Union): Final Acts of the Regional Radiocommunication Conference - Progettazione di antenne • John D. Kraus, “Antennas”, ed. McGraw-Hill - Harvesting • Shashank Priya, Daniel J. Inman, “Energy Harvesting Technologies”, ed. Springer Science & Business Media (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044641 - MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS (obiettivi) Fornire gli strumenti chimico-fisici per la comprensione delle forze che stabilizzano le strutture di macromolecole sintetiche (materiali polimerici) e naturali (proteine, acidi nucleici, polisaccaridi).Conoscenza delle proprietà chimiche e meccaniche di macromolecole sintetiche e biologiche anche in relazione al loro uso potenziale come materiali biocompatibili per nano-dispositivi utilizzati nel trasporto di farmaci, nella terapia genica e nell’ingegneria tissutale. - Erogato presso  10589387_1 MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 BALUCANI MARCO 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044618 - TECNOLOGIE E PROCESSI PER L'ELETTRONICA (obiettivi) Il corso intende fornire una formazione di base sulle tecnologie e apparati utilizzati nella fabbricazione di circuiti ad alta densità di integrazione, con esempi di descrizione dei processi di fabbricazione di sistemi per applicazioni specifiche. - DE CESARE GIAMPIERO (programma) -Limiti e prospettive delle tecnologie ULSI. -Passi di fabbricazione di BJT e MOSFET. -Il silicio monocristallino: caratteristiche chimico-fisiche del silicio, tecnica di crescita di monocristalli bulk con il metodo Czochralski, difetti. -Tecniche di crescita epitassiali. Epitassia da fase vapore (VPE, MOVPE). Epitassia da fasci molecolari (MBE). -Ossidazione termica del silicio:struttura e proprietà dell’ossido di silicio; modello cinetico; apparati per ossidazione termica. -Tecniche di drogaggio di materiali semiconduttori: meccanismi di diffusione di impurezze droganti, diffusione termica; impiantazione ionica. -Deposizione di film sottili per CVDe PVD. -Tecniche litografiche: preparazione delle maschere; litografia ottica, a raggi X ed a fascio elettronico; resist. -Attacchi umidi e secchi: anisotropia e selettività dell’attacco; plasma etching, sputter etching e reactive ion etching. -Conduttori: metalli per le interconnessioni; elettromigrazione, livelli di metallizzazioni e via-holes. -Il laboratorio tecnologico, cenni di tecnologie del vuoto. Esperienze nel laboratorio di tecnologie microelettroniche del Dipartimento di Ingegneria Elettronica. Il corso prevede seminari descrittivi di processi di fabbricazione di sistemi microelettronici   - Fondamenti di tecnologie e materiali per l’elettronica, Vittorio Passaro, Aracne editrice - Silicon Processing for the VLSI Era: S. Wolf, R.N. Tauber, Vol 1 Process Technology. Lattice press - Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021745 - CIRCUITI A TEMPO DISCRETO (obiettivi) Obiettivo generale del corso è quello di fornire le metodologie per la comprensione e l’analisi di strutture circuitali a tempo discreto, mediante l’acquisizione degli strumenti matematici fondamentali e il confronto con le principali nozioni acquisite nel corso di Teoria dei Circuiti. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente sarà in grado di analizzare architetture generali di circuiti a tempo discreto e di affrontare semplici problemi di sintesi. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso lo studente potrà applicare le metodologie apprese a tematiche più generali, proprie dell’Ingegneria Elettronica. • Autonomia di giudizio: lo studente sarà in grado di integrare le conoscenze acquisite nel corso con quelle proprie dell’informazione in generale trasmessa all’interno del Corso di Laurea. • Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di trasmettere le conoscenze acquisite e di illustrare i processi che ad esse hanno condotto. • Capacità di apprendimento: lo studente sarà in grado di gestire in modo autonomo il proprio studio.ttori, classificatori). - PARISI RAFFAELE (programma) 1. CIRCUITI E SEGNALI TD Definizione di grandezze a tempo continuo (TC) e a tempo discreto (TD). Segnali digitali. Definizione di sequenza. Introduzione ai circuiti ed algoritmi per il trattamento dei segnali analogici e digitali. Cenni storici. Sequenze TD tipiche: sequenze impulso e gradino unitario, sequenze esponenziali reali e complesse, sequenze periodiche e loro proprietà. Primi esempi di circuiti TD: filtro in media mobile (versione non causale e causale), filtro in media mobile pesata. Cenni alle tecniche di simulazione di circuiti analogici. 2. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DEL TEMPO Circuiti ad un ingresso ed una uscita. Proprietà generali: linearità, stazionarietà, causalità e stabilità. Circuiti lineari e tempo-invarianti (LTI). Risposta impulsiva e proprietà. Somma di convoluzione. Definizione di circuiti FIR e IIR. Circuiti LTI tipici: ritardatori, accumulatori, differenziatori. Connessione di circuiti in cascata ed in parallelo. Circuiti LTI descritti da equazioni alle differenze, lineari e a coefficienti costanti. Componenti dei circuiti descritti da equazioni alle differenze: moltiplicatori, sommatori, ritardatori. Analisi di circuiti TD: tecniche di risoluzione di equazioni alle differenze. Risposta libera e risposta forzata. Corrispondenza con le tecniche di analisi di circuiti TC nel dominio del tempo. 3. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA Trasformata di Fourier a tempo discreto (DTFT): spettri di ampiezza e fase di una sequenza. Condizioni di esistenza della DTFT. Proprietà della DTFT: linearità, traslazione, convoluzione, modulazione. Teorema di Parseval. Proprietà di simmetria per sequenze reali e complesse. Trasformate di sequenze tipiche. Risposta in frequenza di un circuito LTI e relazione con la DTFT della risposta impulsiva. Risposta in ampiezza e risposta in fase. Filtri ideali tipici: passa basso, passa alto, passa banda, elimina banda. Risposta impulsiva dei filtri ideali, problemi di troncamento della risposta, fenomeno di Gibbs. Esempi di filtri. 4. CAMPIONAMENTO E RICOSTRUZIONE Campionamento: conversione C/D, spettro del segnale campionato, filtro di ricostruzione, aliasing. Teorema del campionamento, conversione D/C. Elaborazione numerica di un segnale analogico. Cenni sui circuiti decimatori e interpolatori. 5. RAPPRESENTAZIONE NEL DOMINIO DELLA TRASFORMATA Z Definizione di trasformata Z bilatera e monolatera. Regione di convergenza (ROC) e sue proprietà. Esempi di trasformate di sequenze. Proprietà principali della trasformata Z e relazione con la DTFT. Funzioni razionali in Z: poli e zeri, ROC. Antitrasformata di funzioni razionali. Risoluzione di equazioni alle differenze finite lineari tramite la trasformata Z. Risposta transitoria e risposta permanente. Corrispondenza con il metodo della trasformata di Laplace per i circuiti TC. Funzione di trasferimento di un circuito LTI e relazione con la sua risposta in frequenza. Circuiti LTI causali con funzione di trasferimento razionale in Z: proprietà della risposta impulsiva, condizioni di stabilità. Filtri inversi. Filtri FIR e IIR. Circuiti a fase minima e “passa tutto”. Circuiti FIR a fase lineare generalizzata. 6. ARCHITETTURE DI CIRCUITI TD Definizione di “signal flow graph” (SFG). Teorema di Tellegen. Architetture di filtri IIR: forma diretta I normale e trasposta, forma diretta II normale e trasposta, forma in cascata, forma parallela. Architetture di circuiti FIR: forma diretta normale e trasposta, forma in cascata. Architetture di circuiti a fase lineare. Architetture a traliccio. Effetti della precisione numerica finita. 7. SINTESI DI CIRCUITI TD Tecniche di sintesi di circuiti TD a partire da filtri analogici. Tecnica di invarianza della risposta impulsiva: distribuzione di poli e zeri, aliasing. Tecniche basate sulla soluzione numerica dell’equazione differenziale. Trasformazione bilineare (o metodo trapezoidale), distribuzione di poli e zeri, predistorsione della risposta in frequenza. 8. LA TRASFORMATA DI FOURIER DISCRETA (DFT) La serie di Fourier discreta, rappresentazione di sequenze periodiche, la DFT e IDFT, proprietà della DFT, zero padding, l’algoritmo FFT, la convoluzione circolare, approssimazione di una convoluzione lineare attraverso una convoluzione circolare, la convoluzione tra sequenza lunghe, overlap and add, overlap and save.   [1] Dispense a cura del docente. [2] A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, J.R. Buck, “Discrete-Time Signal Processing” (2a ed.), Prentice Hall. [3] A. Papoulis, “Circuits and Systems: a modern approach”, Oxford University Press, 1995. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1019319 - TEORIA DELL'INFORMAZIONE E CODICI I (obiettivi) Conoscenza dei fondamenti della teoria dell’informazione, della codificazione di sorgente e di canale, della crittografia e dei principali algoritmi impiegati nella pratica. Conoscenze di base sulla biometria. Specifici · Conoscenza e capacità di comprensione: metodi di codifica e decodifica di sorgente, canale e cripto, metodi della biometria. · Capacità di applicare conoscenza e comprensione: saper applicare tecniche e procedure di codifica e decodifica, in modo competente e critico. · Autonomia di giudizio: (assente) · Abilità comunicative: saper descrivere le soluzioni adottate per risolvere problemi di codifica e di trasmissione dell’informazione · Capacità di apprendimento: capacità di proseguire gli studi successivi riguardanti i sistemi digitali per la trasmissione dell’informazione. - Erogato presso  1032223 TEORIA DELL'INFORMAZIONE E CODICI in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 (docente da definire) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021866 - PROGETTO DI CIRCUITI INTEGRATI (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Problematiche dell’elaborazione analogica ad elevata banda passante e/o data rate; soluzioni architetturali e circuitali per sistemi mixed-signal ad elevata banda passante; analisi di circuiti di estrazione del sincronismo; comprensione di un flusso di progetto integrato basato su tecnologie CMOS e/o BiCMOS; tecniche di layout analogico CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di progetto e dimensionamento di catene di elaborazione ai GHz; capacità di progetto a livello di sistema di sistemi di elaborazione complessi come PLL e CDR; capacità di sviluppo di funzioni elementari in un flusso CAD CMOS e/o BiCMOS fino al livello di layout AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Capacità di sviluppare in autonomia il progetto di un circuito o sottosistema elettronico ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Capacità di riportare in modo chiaro, conciso ed esauriente il lavoro svolto CAPACITÀ DI APPRENDERE. Capacità di usare le conoscenze acquisite come punto di partenza per approfondire le problematiche sorte nel lavoro di progetto autonomo - CENTURELLI FRANCESCO (programma) ELETTRONICA ALL’IMPULSO Progettazione a larga banda in alta frequenza Problema degli adattamenti SISTEMI DI COMUNICAZIONE DIGITALE SU FIBRA OTTICA Struttura del link seriale in fibra ottica Architettura del trasmettitore e del ricevitore Modulazione diretta e indiretta del laser; modulatore Mach-Zehnder Fotodiodo PHASE_LOCKED LOOP Analisi lineare del PLL Phase detector: moltiplicatore, XOR Phase-frequency detector e suoi limiti in alta frequenza VCO e rumore di fase Comportamento del PLL in acquisizione CLOCK RECOVERY Edge detection SAW vs. PLL Acquisizione di frequenza (PFD vs doppio loop) CDR di Cordell Quadricorrelatore di Richman Phase detector per dati NRZ: DRML, PD-sampler, bang-bang, Alexander, Hogge Loop per la densità delle transizioni Frequency detector: rotational FD PFD di Pottbacker Jitter: tipi di jitter, specifiche, dimensionamento di sistema LOGICA CML Logica CML: livelli e dinamiche Porte logiche elementari (NOT, AND, XOR) Latch e flipflop Divisore di frequenza asincrono MUX e DEMUX AMPLIFICAZIONE LINEARE E LIMITING Analisi del rumore della transimpedenza Power budget; AGC vs limiting Topologie di transimpedenza Compensazione dell’offset e adattamento in ingresso del main amplifier Tecniche di espansione di banda (fT-doubler, TasTis, Wakimoto, reazione positiva capacitiva) PROBLEMATICHE DI INTEGRAZIONE Layout dei circuiti analogici Effetti parassiti e linee di interconnessione Effetti di substrato Protezione contro ESD FLUSSO CAD Uso del programma Cadence (Virtuoso, Spectre) Verifiche post-layout con Calibre (DRC, LVS) Estrazione delle parasite e simulazione post-layout (StarRCXT) Il corso comprende lo svolgimento (tipicamente in gruppo) di una tesina di progetto di un circuito o un sottosistema analogico o mixed-signal   Razavi, Design of integrated circuits for optical communications, McGraw-Hill Buchwald, Martin, Integrated fiber-optic receivers, Kluwer Materiale integrativo di approfondimento da richiedere al docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042016 - ADVANCED ELECTROMAGNETICS AND SCATTERING (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende presentare una panoramica di alcuni argomenti avanzati di elettromagnetismo, di considerevole importanza per le applicazioni, e un’introduzione allo scattering elettromagnetico. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti potranno acquisire una visione d’insieme dell’elettromagnetismo moderno, con particolare riferimento agli aspetti metodologici unificanti e alle tecniche matematiche impiegate, che consentirà loro di orientarsi facilmente nello studio successivo o nelle posizioni lavorative, in virtù della grande generalità dei temi affrontati. In particolare gli studenti avranno appreso in profondità i concetti principali della propagazione guidata e libera, come pure l’approccio ai problemi di scattering, risolti sia in forma chiusa (problemi canonici) che numericamente. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e potenza rappresentativa sono gli sviluppi modali con i relativi circuiti equivalenti a costanti distribuite e gli spettri di onde piane. Sono inoltre approfonditi i concetti di funzione di Green e di rappresentazione integrale. - FREZZA FABRIZIO (programma) Strutture guidanti planari, linee di trasmissione equivalenti per guide bidimensionali. Relazione di dispersione, spettro discreto dei modi guidati, risoluzione grafica. Modi di radiazione, spettro continuo. Fasci a sezione limitata: uso dello spettro angolare, lo “shift” di Goos‐Hänchen. Il metodo della risonanza trasversa, applicazioni elementari. Guide d’onda a “slab” dielettrico, approccio di ottica geometrica. La guida a piatti paralleli parzialmente riempita di dielettrico. La guida d’onda dielettrica non radiativa (NRD). Il metodo della costante dielettrica efficace per guide tridimensionali. La “slot line”. Il metodo dello “spectral domain” per lo studio di strutture planari stratificate. Applicazione elementare del metodo alla slot line. Richiami di algebra e analisi diadica in problemi elettromagnetici. Funzioni di Green diadiche spettrali. Equazioni integrali: soluzione numerica con il metodo dei momenti. Applicazione del metodo alla microstriscia. Decomposizione spettrale dei campi irradiati da un’apertura. Valutazione asintotica di integrali: integrazione per parti, il metodo della fase stazionaria. Calcolo del campo lontano. Introduzione generale allo scattering elettromagnetico e rassegna delle principali applicazioni. Problemi canonici: scattering da strutture cilindriche e sferiche. Richiami sulle funzioni di Bessel e di Hankel. Simulazione di elementi scatteranti generici attraverso “arrays” di cilindri o sfere. Modello a griglia di fili, metodo di Richmond, “point matching”. Filo di lunghezza finita: equazioni integrali di Pocklington e di Hallen, cilindro di lunghezza finita. Scattering in guida d’onda: metodo del “mode‐matching”, iride induttiva in guida d’onda rettangolare. Scattering da strutture periodiche: il teorema di Floquet, espansioni in termini di armoniche spaziali, reticoli di diffrazione. Rappresentazioni integrali per il campo elettromagnetico, equazioni integrali per lo scattering da oggetti bi‐ e tri‐dimensionali di forma arbitraria: formulazioni EFIE e MFIE, soluzioni spurie, equazioni combinate.   F. Frezza, Advanced Electromagnetics and Electromagnetic Scattering, disponibile gratuitamente in pdf sul sito web del Corso, 2016. Materiale propedeutico: F. Frezza, A Primer on Electromagnetic Fields, Springer, 2015. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021772 - ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI RADAR (obiettivi) GENERALI Sono introdotti i principi dei radar ad apertura sintetica (SAR) da piattaforma aerea e satellitare, i principi alla base del dimensionamento dei sistemi SAR e i principali modi operativi. Sono descritte le tecniche di focalizzazione e di autofocalizzazione. Sono introdotte le tecniche di elaborazione delle immagini radar per l’estrazione dell’informazione. SPECIFICI Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i principi di funzionamento e di dimensionamento dei sistemi SAR, i principali modi operativi e le relative tecniche per la focalizzazione/autofocalizzazione dell’immagine e per l’estrazione di informazione dall’immagine già focalizzata. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: saper operare delle scelte per il dimensionamento di sistemi SAR, saper applicare tecniche di focalizzazione/autofocalizzazione e di estrazione dell’informazione in modo competente e critico. Autonomia di giudizio: sapere integrare ed utilizzare le conoscenze acquisite ai fini del dimensionamento di sistema e della predisposizione di catene di elaborazione del segnale SAR costituite dall’interconnessione di più stadi e sapere analizzare criticamente i corrispondenti risultati. Lo sviluppo dell’autonomia di giudizio è potenziato dall’attività richiesta dall’elaborato di fine corso (homework). Abilità comunicative: saper descrivere con linguaggio appropriato le soluzioni adottate per risolvere problemi di dimensionamento di sistema ed elaborazione del segnale SAR e sapere illustrare e discutere i risultati ottenuti a seguito dell’elaborazione. Lo sviluppo delle abilità comunicative è potenziato dalla prova di esame consistente in una opportuna discussione dell’attività svolta relativamente all’elaborato di fine corso (homework) avendo come supporto una presentazione PowerPoint. Capacità di apprendimento: capacità di completare lo studio teorico con l’applicazione pratica di quanto studiato operando a tale fine in modo autonomo. - Erogato presso  1021772 ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI RADAR in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE PASTINA DEBORA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044647 - MATEMATICA APPLICATA (obiettivi) Scopo del corso e` quello di fornire allo studente la capacita` di utilizzare metodi matematici, non sono compresi nei corsi della Laurea triennale, nello studio di fenomeni fisici e di interpretare i risultati analitici ottenuti. Il corso fornisce allo studente di ingegneria Elettronica le nozioni di base nello studio di equazioni differenziali alle derivate parziali nell’ambito della fisica matematica. In particolare, dopo una breve panoramica su alcune equazioni differenziali che si ottengono nel modellare fenomeni di origine applicativa, sia nel caso del primo ordine che di ordine superiore, sia nel caso di equazioni lineari che non lineari, si apprendono alcuni metodi di risoluzione di problemi con assegnate condizioni iniziali e al contorno e se ne e discute il significato fisico. Inoltre, nel caso di equazioni sia differenziali (sia alle derivate ordinarie che parziali) si considerano problemi non lineari nei quali compaiano parametri "piccoli" che si affrontano mediante l'uso di "metodi perturbativi". Infine, lo studente e` incoraggiato e guidato a sviluppare personalmente esempi applicativi di suo interesse utilizzando metodi studiati nel corso. - CARILLO SANDRA (programma) Introduzione alle equazioni alle derivate parziali nelle applicazioni. Equazioni alle derivate parziali lineari con alcune con nozioni su quelle non lineari: 1. Equazione delle onde del primo ordine; 2. Equazione delle onde del secondo ordine; 3. Equazione del calore; 4. Equazione di Laplace; 5. Equazioni (non-linear) di Burgers e Korteweg-de Vries (cenni). Complementi di `Metodi qualitativi' per lo studio di equazioni differenziali alle derivate ordinarie e loro interesse nelle applicazioni. Sistemi conservativi e debolmente dissipativi. Modelli nonlineari: cenno ai principali metodi perurbtivi nel caso di presenza di parametri `piccoli' (Metodo perturbativo diretto, scale multiple e stati limite) applicati a casi fisicamente significativi. -- Moto armonico; -- Oscillatore debolmente smorzato; -- Eq. Duffing. Soluzioni stazionarie e `piccole oscillazioni' nell'intorno di equilibri stabili con esempi. Cenni ad equazioni nonlineari alle derivate parziali in presenza di parametri `piccoli'. Implementazione (assistita da computer) e visualizzazione di soluzioni di problemi applicativi non lineari ottenuti tramite metodi di perturbativi. Il toolbox MuPAD di MatLab viene introdotto e utilizzato per risolvere i problemi studiati e visualizzarne le soluzioni. Il confronto tra soluzioni esatte ed approssimate viene messo in evidenza anche graficamente. N.B. Il programma puo` subire variazioni sviluppando maggiormente alcuni argomenti (a scapito di altri) seguendo gli interessi culturali degli studenti che frequentano. Tali studenti sono incoraggiati a sviluppare i metodi illustrati nel corso stesso ad applicazioni di loro interesse anche utilizzando strumenti di calcolo simbolico. TUTTE LE INFORMAZIONI si trovano sul sito del corso http://www.sbai.uniroma1.it/~sandra.carillo/ seguendo il collegamento alle informazioni sulle informazioni relative alla didattica erogata. Lo studente interessato al corso e` invitato a contattare la Docente via email. email: Sandra.Carillo@uniroma1.it   NOTE E MATERIALE FORNITI DAL DOCENTE Alcuni capitoli tratti dai testi: - R. Haberman: Elementary applied partial differential equations : with Fourier series and boundary value problems, Prentice Hall 2004; - N. H. Asmar: Partial Differential Equations With Fourier Series And Boundary Value Problems, Prentice Hall 2005; -- D. W. Jordan and P. Smith, Nonlinear Ordinary Differential Equations An introduction for Scientists and Engineers FOURTH EDITION Oxford University Press, 1999 --M.H. Holmes M, Introduction To Perturbation Methods, Springer, 1995 -- M. Lo Schiavo, Note di Sistemi Dinamici, SIMAI E-LECTURE NOTES, vol. UNICO, p. 1-566, (2013). ISBN 9788890570858, ISSN: 1970-4429 (free download) (Date degli appelli d'esame) 6  MAT/07  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021814 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA II (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscenza approfondita degli strumenti metodologici e degli argomenti del Bioelettromagnetismo (interazione dei campi con le strutture molecolari, tecniche per il calcolo del campo EM all’interno dei compartimenti cellulari, modellistica quantitativa dell’azione del campo elettromagnetico a livello di membrana e dei canali cellulari, modelli integrati del comportamento cellulare), aspetti che costituiscono le basi per l’analisi e la verifica di nuove tecniche terapeutiche e diagnostiche. CAPACITÀ APPLICATIVE. Abilità nell’elaborare la modellistica bioelettromagnetica in chiave progettuale, al fine di verificare e predire il comportamento dei principali strumenti diagnostici e terapeutici che utilizzano campi elettromagnetici su esseri umani. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Potenzialità di analisi critica dei fondamentali aspetti applicativi legati all’impiego dei campi elettromagnetici in terapia e diagnostica. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Acquisizione di un bagaglio conoscitivo approfondito per la divulgazione delle conoscenze scientifiche nel settore del bioelettromagnetismo. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Raggiungimento graduale ed estensione di un livello conoscitivo approfondito atto alla formazione di una figura professionale esperta nell’uso terapeutico e diagnostico dell’esposizione ai campi EM dell’essere umano. - Erogato presso  1021814 INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA II in Ingegneria Biomedica LM-21 D'INZEO GUGLIELMO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042011 - ACCELERATOR PHYSICS AND RELATIVISTIC ELECTRODYNAMICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il modulo presenta i concetti di base dei moderni acceleratori di particelle, sia lineari che circolari. Per consentire ciò, esaminiamo anche le basi della teoria della relatività e la sua applicazione a cariche che si muovono alla velocità della luce. Un'introduzione alla meccanica analitica utilizzata nell'acceleratore di particelle consente di spiegare le basi delle quantità più utilizzate nella fisica degli acceleratori. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado di progettare e collaudare un acceleratore di particelle moderno, sia lineare che circolare. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Molti concetti introdotti nel contesto della fisica degli acceleratori sono molto usati nella fisica applicata; quindi, gli studenti aumentano la loro capacità di individuare gli aspetti fisici chiave di nuovi fenomeni. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti devono spiegare i processi fisici non intuitivi con concetti comprensibili con un minimo di background tecnico. CAPACITÀ DI APPRENDERE. I concetti trattati nel corso richiedono la sintesi di diversi concetti acquisiti nei corsi precedenti. - Erogato presso  1042011 ACCELERATOR PHYSICS AND RELATIVISTIC ELECTRODYNAMICS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE MOSTACCI ANDREA, MIGLIORATI MAURO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038349 - ULTRA WIDE BAND RADIO FUNDAMENTALS (obiettivi) ITALIANO GENERALI Scopo del corso è lo studio della tecnica di comunicazione wireless Ultra Wide Band (UWB), e della sua applicazione alla progettazione di reti avanzate quali le reti ad-hoc e le reti di sensori, e in generale di reti wireless distribuite. Il corso analizza le tematiche chiave dei sistemi UWB, allo scopo di evidenziare le potenzialità di una tecnologia che appare come uno dei migliori candidati nella definizione di standard per reti di futura generazione. Il corso affronterà i fondamenti teorici delle comunicazioni UWB, completando la trattazione con esempi pratici e principi di applicazione per ogni argomento trattato. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: tecniche di generazione di segnali UWB, analisi temporale e spettrale dei segnali UWB, progettazione di ricevitori UWB in canali AWGN e multipath, analisi delle prestazioni singolo link e di rete, tecniche di posizionamento e localizzazione basati su tecnologia UWB. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: analisi e dimensionamento di reti wireless UWB in funzione della tipologia di segnale trasmesso, del canale, e del ricevitore utilizzato, sia attraverso l’approccio analitico che con l’utilizzo di strumenti software per la simulazione di singoli link o di reti. • Autonomia di giudizio: capacità di affrontare un progetto di dimensionamento di una rete wireless UWB, identificando vincoli e obiettivi imposti sugli indici prestazionali e sulla standardizzazione, selezionando lo strumento o gli strumenti più opportuni per completare in modo corretto ed efficiente il progetto stesso. • Abilità comunicative: saper esporre coerentemente e chiaramente tematiche relative alle comunicazioni UWB, combinando la padronanza della trattazione analitica, la capacità di sintetizzare le caratteristiche delle tecniche studiate, e la conoscenza e l’utilizzo di strumenti software di simulazione. • Capacità di apprendimento: (assente) - Erogato presso  1038349 ULTRA WIDE BAND RADIO FUNDAMENTALS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE le Thi Phuong Mai (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1051393 - PLASMA PHYSICS AND NUCLEAR FUSION (obiettivi) Esporre elementi essenziali della fisica dei plasmi, con particolare riferimento al cosiddetto comportamento collettivo. Fornire le basi per comprendere i problemi legati alle maggiori applicazioni dei plasmi (soprattutto la fusione nucleare) e agli studi di plasmi di interesse spaziale. Illustrare i diversi modelli/approssimazioni usati per studiare il comportamento dei plasmi [cinetici, (magneto-) fluidi a una o più specie], discutendone pregi e limitazioni. - Erogato presso  1051393 PLASMA PHYSICS AND NUCLEAR FUSION in Ingegneria Energetica LM-30 ATZENI STEFANO, SCHIAVI ANGELO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589170 - ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende fornire la teoria elettromagnetica generale dei materiali artificiali, dei metamateriali e delle strutture plasmoniche, di notevole importanza in molte recenti applicazioni. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti saranno in grado di modellare dal punto di vista elettromagnetico alcuni materiali di particolare interesse nelle applicazioni, e di simularne il relativo comportamento usando tecniche numeriche. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. E’ prevista la redazione di relazioni scritte. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. E’ previsto lo svolgimento di presentazioni orali. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e generalità rappresentativa sono le relazioni costitutive, il concetto di omogeneizzazione e le rappresentazioni circuitali equivalenti. - Erogato presso  10589170 ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 FREZZA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
AAF1587 - ELEMENTI DI COMUNICAZIONE TECNICO-SCIENTIFICA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Apprendere gli elementi fondamentali della scrittura tecnico‐scientifica e della comunicazione interpersonale, strumenti che i laureati in materie scientifiche e tecnologiche in qualsiasi settore impiegano per comunicare dati, fatti, opinioni, raccomandazioni ai colleghi e alla comunità professionale di riferimento. CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di redigere una tesi, una relazione, un rapporto, un articolo secondo le regole della struttura canonica del testo a partire da una pianificazione degli obiettivi della comunicazione e delle caratteristiche degli interlocutori. Conoscenza di approcci psico‐relazionali per potenziare l’efficacia della presentazione pubblica, gli stimoli della creatività personale e le capacità di supervisione e direzione. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Capacità di valutare in modo critico e competente approcci e soluzioni a problemi di comunicazione tecnico‐scientifica. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Capacità di descrivere problemi e soluzioni adottate per affrontare questioni di comunicazione tecnico‐scientifica. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Capacità di ampliare e approfondire le proprie conoscenze riguardanti tematiche avanzate di comunicazione tecnico‐scientifica. - MARZANO FRANK SILVIO (programma) INTRODUZIONE. Contesto e obiettivi del corso. Organizzazione delle lezioni. SCRITTURA TECNICO-SCIENTIFICA. Elementi storico-culturali. Canale di comunicazione. Pianificazione strategica del testo: funzioni, lettore, organizzazione. Struttura canonica del testo: titolo, riassunto/prefazione, introduzione, corpo, conclusioni, appendici, ringraziamenti, bibliografia. Rappresentazione dei risultati: formule, tabelle, grafici. Ricerca bibliografica, revisione del testo, etica scientifica. Qualità linguistica e scrittura creativa (leggerezza, rapidità, esattezza, visibilità, molteplicità, consistenza). Esempi e applicazioni. Esercitazioni relative a stesura di tesi, rapporti, articoli in ambito tecnico-scientifico. COMUNICAZIONE TECNICO-SCIENTIFICA. Presentazione pubblica: contesti, comportamenti e regole. Pensiero laterale e ragionamento verticale: creatività, paradosso, probabilità, semplicità. Mappe mentali: organizzazione del pensiero, grafi, immagini. Capacità e analisi relazionali: transazioni, copioni, consapevolezza, tipi psicologici. Direzione e supervisione assertiva: efficienza, efficacia, direzione, autostima, ascolto, rischio, critica e retroazioni. Esercitazioni individuali e di gruppo.   Materiale integrativo disponibile sul sito https://cispio.diet.uniroma1.it/marzano/EComTecnoSci.html (Date degli appelli d'esame)	1		7	3	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1042008 - LABORATORIO MULTIDISCIPLINARE DI ELETTRONICA (obiettivi) Il modulo affronta i fondamenti delle misure a radiofrequenza e microonde per caratterizzare i dispositivi comunemente usati nei sistemi di telecomunicazione e radar. Sono descritte sia la struttura che il funzionamento dei moderni analizzatori di reti vettoriali e degli analizzatori di spettro oltre che varie tecniche di misura (risposta in frequenza, fattore di merito di risonatori, riflettometria nel dominio del tempo, misure di campo a banda stretta). Si discutono anche le tecniche di calibrazione e la valutazione dell’incertezza di misura. Sono previste svariate prove di laboratorio per la misura di componenti tipici quali filtri, attenuatori, divisori, accoppiatori direzionali, amplificatori, strutture guidanti, risonatori e componenti discreti R-L-C. **** Il modulo affronta i fondamenti delle misure che si utilizzano per caratterizzare i dispositivi comunemente utilizzati nei sistemi a microonde. Nel corso è descritta sia la struttura che il funzionamento dei moderni analizzatori di reti vettoriali e degli analizzatori di spettro, e sono presentate varie tecniche di misura, le tecniche di calibrazione e la valutazione dell’incertezza di misura. Sono previste prove di laboratorio per la misura di componenti tipici quali cavi coassiali, filtri, attenuatori, divisori, accoppiatori direzionali, amplificatori, guide d’onda e risonatori e misure su segnali elementari e su segnali modulati.
- LABORATORIO II (obiettivi) l modulo affronta i fondamenti delle misure a radiofrequenza e microonde per caratterizzare i dispositivi comunemente usati nei sistemi di telecomunicazione e radar. Sono descritte sia la struttura che il funzionamento dei moderni analizzatori di reti vettoriali e degli analizzatori di spettro oltre che varie tecniche di misura (risposta in frequenza, fattore di merito di risonatori, riflettometria nel dominio del tempo, misure di campo a banda stretta). Si discutono anche le tecniche di calibrazione e la valutazione dell’incertezza di misura. Sono previste svariate prove di laboratorio per la misura di componenti tipici quali filtri, attenuatori, divisori, accoppiatori direzionali, amplificatori, strutture guidanti, risonatori e componenti discreti R-L-C. **** Il modulo affronta i fondamenti delle misure che si utilizzano per caratterizzare i dispositivi comunemente utilizzati nei sistemi a microonde. Nel corso è descritta sia la struttura che il funzionamento dei moderni analizzatori di reti vettoriali e degli analizzatori di spettro, e sono presentate varie tecniche di misura, le tecniche di calibrazione e la valutazione dell’incertezza di misura. Sono previste prove di laboratorio per la misura di componenti tipici quali cavi coassiali, filtri, attenuatori, divisori, accoppiatori direzionali, amplificatori, guide d’onda e risonatori e misure su segnali elementari e su segnali modulati. - BALSI MARCO (programma) REQUISITI DI UTENTE, REQUISITI DI SISTEMA, SPECIFICHE. ARCHITETTURA DI UN SISTEMA IMMERSO: UNITÀ DI CALCOLO, ACCELERATORI HARDWARE, RETI E BUS, SENSORI, ATTUATORI, CONVERSIONE A/D E D/A, INTERFACCIAMENTO, ALIMENTAZIONE. RICERCA DI MERCATO E SCELTA DI COMPONENTI COMMERCIALI (COTS). EMBEDDED SOFTWARE. SCHEDE BASATE SU FPGA E FIRMWARE. VALIDAZIONE DEL SISTEMA E TEST. CARATTERIZZAZIONE DI RETI DUE-PORTE Misura dei parametri a RF di reti due porte attive e passive ( parametri y, scattering) Misura dei coefficienti di intermodulazione e del coefficiente IIP3 Effetto del punto di lavoro sui parametri caratteristici RF CARATTERIZZAZIONE DEI MIXERS ( RETI TRE PORTE ) Misura dei parametri di scattering a RF Misura dei coefficienti di intermodulazione Punto di compressione CARATTERIZZAZIONE DEGLI OSCILLATORI Misura dei parametri di dinamica Misure spettrali del rumore di fase Misure degli effetti di toni interferenti sulla stabilità degli oscillatori Misura del jitter Caratterizzazione dei parametri di prestazione di PLL MODULAZIONI Misure spettrali dei segnali modulati AM/FM. Il ricevitore radio. Demodulazione AM e FM. Misure spettrali dei formati di modulazione digitali ( QAM , CPM) Effetto del rumore e dei toni interferenti sui segnali modulati. CARATTERIZZAZIONE DEI PARAMETRI PRESTAZIONALI DELLO STRATO FISICO DELLE WLANs Caratterizzazione e misura dei parametri dello strato fisico delle reti WLAN 802.11a,b, g. Misure spettrali dei formati di modulazione OFDM e DS-CDMA Canalizzazione e sincronizzazione. Effetto della saturazione dell’amplificazione di canale sull’errore in ricezione. Effetto del rumore e di tono interferente. Emulazione dell’effetto di multipath.   Dispense del corso, schede di laboratorio, datasheet, manuali dei fabbricanti, forniti dal docente e/o disponibili su sito elearning2.uniroma1.it (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/01	54	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: GRUPPO DI CARATTERIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1044589 - PATTERN RECOGNITION (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Sono forniti i principi di base sulle tecniche di Pattern Recognition, classificazione e clustering su domini non necessariamente algebrici. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di leggere e comprendere testi ed articoli su argomenti avanzati nell’ambito del Pattern Recognition. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di applicare i principi metodologici e gli algoritmi studiati per la progettazione di innovativi sistemi di Pattern Recognition, in contesti multidisciplinari. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di analizzare i requisiti di progettazione e di scegliere il sistema di classificazione che meglio si adatta al caso di studio. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di compilare un rapporto tecnico e di costruire una opportuna presentazione inerente un qualunque lavoro di progettazione, sviluppo e misura di prestazioni di un sistema di Pattern Recognition. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di proseguire in autonomia l’approfondimento dei temi trattati a lezione, realizzando il necessario processo di apprendimento continuo che caratterizza la professionalità in ambito ICT. - RIZZI ANTONELLO (programma) Introduzione al pattern recognition. Problemi di classificazione e clustering. Capacità di generalizzazione. Deduzione ed induzione. Principio di induzione su spazi normati. La scelta di una metrica. Spazi non-metrici. Misure di prossimità punto-punto, punto-cluster ed intercluster. Distanza di Mahalanobis. Funzioni di rappresentazione e preprocessing dei dati. Normalizzazione. Trattamento di dati mancanti. Dati discreti nominali e ordinali. La tradizionale pipeline di progettazione in machine learning e pattern recognition. Algoritmi di clustering k-means, BSAS, RL-BSAS. Il problema della validazione; indice di sensibilità; indici relativi di validazione; indice di Davies-Bouldin; indice Silhouette; algoritmi dipendenti da un parametro di scala; indici di stabilità; algoritmi di clustering ottimizzati; problema di modellamento non supervisionato vincolato e non vincolato. Clustering gerarchico. Regole di decisione: K-NN e condensed K-NN. Sistemi di classificazione: misure di prestazione e di sensibilità. Classificatori bayesiani. Superfici di decisione e funzioni discriminanti per classificatori bayesiani con distribuzione normale. Stima parametrica a massima verosimiglianza. Tecniche di stima non parametriche. Sintesi di modelli di classificazione basata su tecniche di clustering. Alberi di decisione. Random Forest. Classificazione robusta: tecniche di voting. Ensembles of classifiers. Dati strutturati di prima e seconda specie. Misure di dissimilarità in domini strutturati. Data fusion. Domini a struttura variabile: sequenze di eventi, grafi. Principio di ottimalità di Bellman; distanza di edit. Misure di dissimilarità in spazi di grafi etichettati (Graph Matching). Tecniche di template matching. Algoritmi classici per la segmentazione di immagini. Descrittori di regione: caratteristiche geometriche e momenti. Selezione automatica delle caratteristiche. Introduzione al Granular Computing. Metric learning. Metriche locali. Rappresentazioni in spazi di dissimilarità. Istogrammi simbolici. Data Mining e Knowledge Discovery. Algoritmi paralleli e distribuiti di machine learning basati su agenti. Casi di studio ed applicazioni: riconoscimento della firma manoscritta, classificazione automatica di testi, sistemi per la classificazione di immagini, detection e tracking su flussi video, sistemi per la manutenzione predittiva, pattern recognition in bioinformatica, sistemi per la detezione di anomalie. Accelerazione hardware su FPGA e GPU.   Sergios Theodoridis, Konstantinos Koutroumbas, Pattern Recognition, Fourth Edition, Academic Press, ISBN: 978-1597492720, September 2008. Dispense e lucidi delle lezioni disponibili sul sito del docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042013 - COMPATIBILITA' ELETTROMAGNETICA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscere e comprendere gli aspetti metodologici legati alle problematiche di compatibilità elettromagnetica CAPACITÀ APPLICATIVE. Saper applicare le proprie competenze con la finalità di risolvere problematiche di compatibilità elettromagnetica in dispositivi, circuiti e sistemi elettronici sensibili AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di sviluppare modelli analitici e numerici atti a predire processi di accoppiamento parassita, distorsione del segnale ed emissione radiata. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper comunicare in maniera efficace con specialisti e non specialisti di problematiche tecniche legate alla limitazione delle problematiche EMC in dispositivi, circuiti e sistemi elettronici sensibili. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Saper attingere a fonti bibliografiche e testi specialistici in lingua italiana e inglese al fine di approfondire ed incrementare la conoscenza nel settore. - CICCHETTI RENATO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038139 - EMBEDDED SYSTEMS (obiettivi) GENERALI ITA L' obiettivo del corso è quello di sviluppare negli studenti conoscenza e capacità di comprensione dei metodi numerici spiegati, nonché la capacità di applicare tali conoscenze al mondo reale, implementando appositi algoritmi e comprendendone i risultati finali. SPECIFICI Si vuole inoltre, che lo studente sviluppi anche autonomia di giudizio nei confronti dei risultati numerici, abilità comunicative e autonomia nell'apprendimento di eventuali problemi più complessi. • Conoscenza e capacità di comprensione: • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: • Autonomia di giudizio: • Abilità comunicative: • Capacità di apprendimento: - MENICHELLI FRANCESCO (programma) Introduction (4 hours) - Embedded systems definition and application domains - Embedded systems components Hardware units (28 hours) - Instruction Set Architecture Design - The ARM Architecture and ISA - Memory and memory map, bus, bus hierarchy - GPIO Devices - Timers, Capture/Compare/PWM, clock generation in microcontrollers, watchdogs - Interrupts, interrupt controller, vector table - Communication devices, RS232, SPI, I2C, CAN - Acquisition devices, ADC, DAC Software and toolchain (16 hours) - Embedded systems toolchain, compiler, assembler, linker - Interaction between C and assembly code - Embedded systems software structure, code and data - Debug, verification, executable analysis   Course slides and additional material available at https://sites.google.com/site/embeddedsystemssapienza/ (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041747 - PHOTONIC MICROSYSTEMS (obiettivi) GENERALI Il corso intende fornire allo studente gli strumenti per la comprensione, le tecnologie realizzative e le prestazioni di sistemi e microsistemi composti da componenti optoelettronici e fotonici. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza approfondita dei principali sistemi realizzati con componenti optoelettronici e fotonici, con particolare riferimento ai principi fisici di funzionamento dei singoli componenti e delle tecnologie realizzative. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di analisi e confronto di sistemi fotonici allo stato dell'arte. Acquisizione di competenze per la progettazione di microsistemi fotonici, e per la loro applicazione nella sensoristica e nella elaborazione delle immagini. • Autonomia di giudizio: Capacità di scelta, confronto e progettazione di sistemi fotonici allo stato dell'arte. • Abilità comunicative: Capacità di descrizione, analisi e confronto di sistemi fotonici allo stato dell'arte. • Capacità di apprendimento: Capacità di apprendere atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione, acquisizione e confronto di sistemi fotonici. - ASQUINI RITA (programma) Concetti di fotometria e colorimetria. Concetti di polarizzazione della luce. Cristalli liquidi: struttura e proprietà. Display e microdisplay a cristalli liquidi. Sistemi Micro-Opto-Elettromeccanici: Digital Micromirror Devices e Digital Light Processing. Celle fotovoltaiche. Diodi organici a emissione di luce (OLED). Microsistemi fotonici per analisi bio-molecolare. Micro e nano sistemi basati su sensori ottici. Microsistemi fotonici integrati su silicio. Interconnessioni ottiche, tecniche di packaging e assemblaggio nei microsistemi. Esperienze di laboratorio: Utilizzo di strumentazione optoelettronica, tecniche numeriche CAD per simulazione e progettazione di dispositivi optofotonici, tecnologie realizzative di guide ottiche: guide a scambio ionico su vetro e guide V-groove su silicio, caratterizzazione di guide ottiche con accoppiamento a prisma (m-lines) e con accoppiamento per butt-coupling con fibra ottica. Visita ai laboratori ENEA Casaccia per la realizzazione di sistemi fotovoltaici.   • O. Solgaard, “Photonic Microsystems: Micro and Nanotechnology Applied to Optical Devices and Systems”, Springer 2009. • M.E. Motamedi, “MOEMS: micro-opto-electro-mechanical systems”, SPIE The International Society for Optical Engineering, 2005. • I.C. Khoo, “Liquid Crystals”, 2nd Edition, Wiley, 2007. • D.K. Yang and S.T. Wu, “Fundamentals of Liquid Crystal Devices”, Wiley, 2006. • I.C. Khoo, “Liquid Crystals”, Wiley, 2007. • J.H. Lee, D.N. Liu, S.T. Wu, “Introduction to Flat Panel Displays”, Wiley, 2008. • P. Yeh and C. Gu, “Optics of liquid crystal displays”, 2nd Edition, Wiley, 2009. • L. Pavesi, G. Guillot, “Optical Interconnects. The Silicon Approach.”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. • Diapositive e materiale del corso forniti dal docente (disponibili sul sito web) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041749 - LASER FUNDAMENTALS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. CAPACITÀ APPLICATIVE. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. CAPACITÀ DI APPRENDERE. - SIBILIA CONCETTA (programma) Interazione luce materia alla nanoscala. Processi di assorbimento/emissione, emissione stimolata. Laser - Tipi di laser Confinamento della luce, emettitori quantistici, molecole fluorescenti, q-dots. Fenomeni di risonanza. Plasmoni, plasmoni di superficie, microresonators, equazioni di tasso, guadagno. Cristalli fotonici, microcavità, laser bule, laser casuali, OLED. Tecniche di realizzazione di materiali ottici. Ottiche Nonlineari , oscillatori parametrici, oscillatori parametric integrati. Sensori. Cenni circa gli stati nonclassici della radiazione.   . Amnon Yariv and Pochi Yeh : “Photonics: Optical Electronics in Modern Communications “ • L.Novotny , B. Hecht : “ Principles of Nano-Optics” • O.Svelto: “ Laser principles” • C.Sibilia, T.M Benson, M. Marciniak, T. Szoplik :”Photonic Crystals: Physics and Technology” • S.Mayer : “Fundamental of Plasmonics” . M.Bertolotti : " Maser and Laser". (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1021813 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA I (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscenza degli strumenti metodologici e degli argomenti fondamentali del Bioelettromagnetismo (interazione dei campi con le strutture molecolari, in particolare con soluzioni acquose e cellule, tecniche per il calcolo del campo EM all’interno dei tessuti esposti, reazioni fisiologiche dei sistemi biologici alla stimolazione elettromagnetica, razionale e concetti basilari delle normative internazionali), aspetti che costituiscono anche le basi per successivi corsi specialistici nello stesso settore scientifico-disciplinare. CAPACITÀ APPLICATIVE. Abilità nell’elaborare la modellistica bioelettromagnetica in chiave interpretativa, al fine di predire i principali fenomeni legati all’impiego dei campi elettromagnetici su esseri umani, organi, tessuti, strutture cellulari. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Potenzialità di analisi critica dei fondamentali aspetti applicativi legati all’impiego dei campi elettromagnetici in presenza di soggetti umani. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Acquisizione di un bagaglio conoscitivo adeguato alla divulgazione delle conoscenze scientifiche e tecniche nel settore del bioelettromagnetismo. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Raggiungimento graduale ed estensione di un livello conoscitivo atto alla formazione di una figura professionale nel settore della protezione dell’essere umano dall’esposizione ai campi EM in ambienti complessi. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) 1. Il bioelettromagnetismo: definizioni di base e concetti. 2. Richiami di elettromagnetismo. Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici. Forze e momenti su cariche e dipoli 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica. Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica. L’acqua e la dispersione nei tessuti 4. Dosimetria del campo elettromagnetico. Fondamenti di propagazione e radiazione. Dosimetria: definizioni di base. Metodi analitici per studi dosimetrici. Metodi numerici a bassa e alta frequenza per studi dosimetrici. Misure a microonde: SAR e permittività dei materiali 5. Meccanismi di interazione. Quadro storico degli effetti: Distinzione tra effetti termici ed effetti non termici Meccanismo di interazione per effetti termici: Sistema termoregolazione e soluzione termica 6. Effetti dei campi elettromagnetici sui sistemi biologici.. Approccio agli studi sperimentali sugli effetti: excursus, tecniche di laboratorio, classificazione in vivo/in vitro. Effetti termici (in relazione alla protezione). Effetti di bassa frequenza in relazione alla protezione. 7. Tecniche e normative per la protezione (Aspetti protezionistici dei campi EM). Razionale delle normative. Norme internazionali e nazionali (IEEE/ICNIRP, EU). Legge Quadro Italiana, decreti attuativi e verifiche di conformità. 8. Misure di campo elettromagnetico in ambienti complessi   PDF delle trasparenze delle lezioni e tesine degli studenti (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042021 - STRUMENTAZIONE E TECNICHE PER LA DIAGNOSTICA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso si prefigge lo scopo di far acquisire allo studente conoscenze per il progetto di strumentazione per la diagnostica medica. Particolare attenzione è posta al progetto di apparati per la risonanza magnetica nucleare i monitor ospedalieri ed i sistemi per l’ecografia. CAPACITÀ APPLICATIVE. La parte teorica è integrata da seminari applicativi sulle soluzioni commerciali e sulle attività di ricerca in vari ambiti della strumentazione medicale anche innovativi quali la tomografia di impedenza e le applicazioni dei radar in medicina. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Le attività teoriche, altamente interdisciplinari, mirano a sviluppare la capacità del candidato a collegare i metodi matematici e le tecniche apprese in altri corsi di studio. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE Le attività seminariali, svolte anche da ricercatori esterni, hanno anche l'obiettivo di sviluppare le abilità comunicative e di interazione. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Oltre al materiale didattico fornito, lo studente è stimolato a studiare in un modo autonomo utilizzando la letteratura scientifica messa a disposizione e altro materiale reperibile in rete. - PISA STEFANO (programma) RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE (RMN): frequenza di Larmor, soluzione eq. Bloch per il decadimento libero, soluzione eq. Bloch in regime impulsato, i tempi T1 e T2 e la loro misura, formazione immagine RMN. Aspetti tecnologici, bobine per la RMN: campo statico, gradienti, radiofrequenza. I MONITOR OSPEDALIERI: attività cardiaca, l’elettrocardiografo, attività respiratoria, l’impedenziometro, l’attività cardio vascolare, i sensori di pressione, il pulsoossimetro. TOMOGRAFIA DI IMPEDENZA ELETTRICA (TIE): raccolta dati, problema diretto: il metodo delle ammettenze, problema inverso: metodo di Newton e Rapson, soluzione con decomposizione ai valori singolari, tecniche di regolarizzazione. ECOGRAFIA: la fisica degli ultrasuoni, emissione, trasmissione e rilevazione, ecotomografi A mode, B-mode, ecodoppler e color doppler. Aspetti tecnologici, la generazione e la rilevazione degli ultrasuoni. I SENSORI A MICROONDE: radar UWB CW e FMCW per il monitoraggio dell’attività cardio respiratoria, immagini confocali per la diagnostica dei tumori al seno. EPR: Fisica dell'EPR, Sistema per la misure del segnale EPR   Appunti delle lezioni distribuiti dal docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038365 - DISTRIBUTED OPTIMIZATION OVER COMPLEX NETWORKS (obiettivi) Il corso presenta i più avanzati sistemi e servizi multimediali, dallo streaming al broadcasting, video e voice over IP, video conference call.. Lo studente acquista una competenza non solo nelle tecnologie impiegate in un servizio di comunicazione multimediale ma anche sulle architetture protocollari che supportano i servizi. Lo studente matura una visione a tutto campo delle problematiche relative ai servizi multimediali, dagli aspetti di signal processing a quelli di networking, e la capacità di analizzare e progettare soluzioni per diversi servizi multimediali emergenti (e.g. video a 360 degree, video streaming in LTE, etc). - Erogato presso  1038365 DISTRIBUTED OPTIMIZATION OVER COMPLEX NETWORKS in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE BARBAROSSA SERGIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041750 - NANOELECTRONICS LABORATORY   - MODULO II NANOELECTRONIC DEVICE CHARACTERIZATION - Erogato presso  10589354_1 Nanoelectronic device characterization in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  18  12  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589440 - CIRCUITI E ALGORITMI PER IL CALCOLO DISTRIBUITO (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Attraverso l’introduzione delle nozioni di base riguardanti le problematiche teoriche, tecniche e pratiche di progettazione e realizzazione di circuiti e algoritmi per la soluzione di problemi avanzati di trattamento dell’informazione, basati sul learning statistico e data-driven in sistemi di calcolo paralleli e distribuiti, lo studente rafforzerà le conoscenze acquisite nel primo ciclo di studi. Saranno in tal senso approfondite le tematiche riguardanti le tecnologie basate su sistemi di calcolo GPU e multicore, reti di sensori e attuatori, smart devices, wearable computers, etc., al fine di elaborare e applicare idee originali anche in un contesto di ricerca. CAPACITÀ APPLICATIVE. Soluzione delle problematiche relative a progettazione, realizzazione e test di architetture di calcolo e modelli computazionali, con particolare riferimento allo sviluppo in linguaggio Matlab/Python/TensorFlow, per la realizzazione di sistemi di apprendimento in ambienti paralleli e distribuiti in un contesto più ampio rispetto al settore di studio della teoria dei circuiti e dell’ingegneria elettronica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Attraverso un’intensa e sistematica attività pratica e di laboratorio, nel corso della quale saranno considerate le metodologie relative alla progettazione e alla realizzazione di architetture di calcolo parallele e di sistemi di agenti distribuiti, lo studente integrerà le conoscenze acquisite per gestire la complessità di un meccanismo di apprendimento induttivo ove si estrapoli nuova conoscenza, orientata alla soluzione di problemi applicativi, a partire da informazioni limitate dalla contingenza organizzativa dell’insegnamento. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo scenario delle tecnologie ICT sta rapidamente evolvendo verso sistemi in cui i dispositivi tecnologici, di diversi tipi e grandezze, costituiscono parte integrante dell’ambiente in cui sono immersi. A valle di tale insegnamento, lo studente sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite a interlocutori specialisti e non specialisti nel mondo della ricerca e del lavoro in cui svilupperà le sue successive attività scientifiche e/o professionali. CAPACITÀ DI APPRENDERE. La metodologia didattica implementata nell'insegnamento richiede un’attività di studio autonomo e auto-gestito durante lo sviluppo di elaborati monotematici per l’approfondimento didattico e/o sperimentale, in modo cioè verticale, di specifici argomenti. - PANELLA MASSIMO (programma) Richiami di circuiti e algoritmi per il trattamento dell’informazione. Generalità sul trattamento dei segnali analogici e digitali, segnali aleatori multi-dimensionali, concetti di teoria della stima, metodo della massima verosimiglianza, stima del minimo errore quadratico medio, metodo della massima probabilità a posteriori, elementi di teoria dell’informazione, metodi di ottimizzazione. Rappresentazione di circuiti digitali mediante grafi e schemi a blocchi, strutture di rete fondamentali per circuiti FIR, IIR e a traliccio. Serie temporali e dinamiche caotiche, circuiti caotici. Introduzione alle tecnologie di calcolo parallele e distribuite. Architetture di calcolo parallelo GPU e multiprocessore nei sistemi a “grana fine”. Virtualizzazione delle risorse in ambienti di calcolo distribuiti, cloud computing. Architetture di comunicazione (WSN, BAN, PAN). Sensori e attuatori: problemi di low-power e low-energy; energy harvesting e self-powering; affidabilità (fault tolerance, fault detection, self-organization). Smart devices per il calcolo distribuito: data loggers e sistemi embedded; smart sensors su dispositivi mobili (smartphones, Tablet PC, etc.); wearable computers. Deep Learning e circuiti quantistici. Sistemi adattivi, stima del gradiente, metodi iterativi, apprendimento Hebbiano, reti di Kohonen e auto-organizzanti, reti dinamiche ricorrenti, reti di Hopfield. Apprendimento e regolarizzazione. Soluzione di problemi di ottimizzazione vincolata multi-obiettivo. Deep Learning. Circuiti analogici e digitali per l’implementazione di reti neurali e per il Deep Learning. Introduzione al calcolo quantistico. Quantum gate e quantum gate array. Algoritmi quantistici per l’ottimizzazione e il trattamento dell’informazione (QFFT, Grover, Schor), Quantum Machine Learning, Quantum Neural Networks. Studi di caso: quantizzazione, classificazione, predizione, approssimazione, interpolazione e filtraggio di dati meccatronici, biologici, energetici, economici e ambientali. Apprendimento su architetture parallele e distribuite. Tecnologie e tecniche di acquisizione dei dati, multiple source data, data pre-processing, circuiti e algoritmi per l’apprendimento scalabile e decentralizzato (consensus learning, ADMM, etc.), Deep Learning distribuito, apprendimento semi-supervisionato distribuito, Machine Learning per l’IoT/IoE, apprendimento multi-agente cooperativo e competitivo, energy efficient distributed learning, distributed pattern recognition. Applicazioni in laboratorio. Realizzazione di architetture di filtraggio classiche; implementazione di reti neurali e neurofuzzy; ottimizzazione mediante algoritmi evolutivi; architetture per il Deep Learning; utilizzo di nodi di calcolo e reti di sensori distribuiti basati su tecnologia Raspberry/Arduino/Galileo; programmazione su architetture GPU NVIDIA e multicore Intel.   Appunti e dispense forniti dal docente. H.T. Kung, R. Sproull e G. Steele, VLSI Systems and Computations, Springer. J.C. Principe, N.R. Euliano e W.C. Lefebvre, Neural and Adaptive Systems: Fundamental through simulations, J. Wiley & Sons. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589999 - EARTH OBSERVATION - PIERDICCA NAZZARENO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
Gruppo opzionale: GRUPPO DI SPECIALIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1021777 - ELETTRONICA ANALOGICA CON APPLICAZIONI (obiettivi) ANALISI DI CIRCUITI INTEGRATI ANALOGICI COMPLESSI . STUDIO DELLE TECNICHE DI STABILIZZAZIONE DELLE PRESTAZIONI TRAMITE CONTROREAZIONE , ANALISI DELLA STABILITÀ DINAMICA IN CIRCUITI IN CONTROREAZIONE . T ECNICHE DI ELABORAZIONE IN CORRENTE E CONFIGURAZIONI FONDAMENTALI PER L ’ ELABORAZIONE IN CORRENTE . A LTERNATIVE PER L ’ IMPLEMENTAZIONE DI COA. P ROBLEMATICHE DELL ’ ELABORAZIONE A BASSA TENSIONE DI ALIMENTAZIONE . ESEMPI DI SISTEMI COMPLESSI DI ELABORAZIONE ANALOGICA : FILTRI ATTIVI , SCHEMI A TEMPO DISCRETO . ADC PIPELINE COME ESEMPIO DI SISTEMA ELETTRONICO TEMPO DISCRETO - TRIFILETTI ALESSANDRO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1023029 - ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI (obiettivi) Elaborazione immagini 1. OBIETTIVI DEL MODULO E CAPACITÀ ACQUISITE DALLO STUDENTE ITALIANO Il Corso é finalizzato a fornire allo studente una visione di insieme delle problematiche dell’elaborazione delle immagini, quali la rappresentazione in domini trasformati, il filtraggio, la codifica, e delle relative principali applicazioni (Restauro, Denoising, Enhancement, Tomografia, etc). Al termine del corso lo studente conosce le principali forme di rappresentazione per l’elaborazione dei segnali e delle immagini tanto in un dominio analogico che in un dominio digitale, ed è in grado di applicare strumenti software per il raggiungimento di prefissati obiettivi di elaborazione. Tramite lo sviluppo di approfonditi elaborati teorico-pratici lo studente acquisisce capacità di i)comprensione autonoma di articoli scientifici avanzati nel campo dell’elaborazione delle immagini, ii) esposizione di contenuti correlati, iii) realizzazione e valutazione critica di esperimenti di elaborazione. - Erogato presso  1023029 ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI in Ingegneria Biomedica LM-21 COLONNESE STEFANIA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038139 - EMBEDDED SYSTEMS (obiettivi) GENERALI ITA L' obiettivo del corso è quello di sviluppare negli studenti conoscenza e capacità di comprensione dei metodi numerici spiegati, nonché la capacità di applicare tali conoscenze al mondo reale, implementando appositi algoritmi e comprendendone i risultati finali. SPECIFICI Si vuole inoltre, che lo studente sviluppi anche autonomia di giudizio nei confronti dei risultati numerici, abilità comunicative e autonomia nell'apprendimento di eventuali problemi più complessi. • Conoscenza e capacità di comprensione: • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: • Autonomia di giudizio: • Abilità comunicative: • Capacità di apprendimento: - MENICHELLI FRANCESCO (programma) Introduction (4 hours) - Embedded systems definition and application domains - Embedded systems components Hardware units (28 hours) - Instruction Set Architecture Design - The ARM Architecture and ISA - Memory and memory map, bus, bus hierarchy - GPIO Devices - Timers, Capture/Compare/PWM, clock generation in microcontrollers, watchdogs - Interrupts, interrupt controller, vector table - Communication devices, RS232, SPI, I2C, CAN - Acquisition devices, ADC, DAC Software and toolchain (16 hours) - Embedded systems toolchain, compiler, assembler, linker - Interaction between C and assembly code - Embedded systems software structure, code and data - Debug, verification, executable analysis   Course slides and additional material available at https://sites.google.com/site/embeddedsystemssapienza/ (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1038365 - DISTRIBUTED OPTIMIZATION OVER COMPLEX NETWORKS (obiettivi) Il corso presenta i più avanzati sistemi e servizi multimediali, dallo streaming al broadcasting, video e voice over IP, video conference call.. Lo studente acquista una competenza non solo nelle tecnologie impiegate in un servizio di comunicazione multimediale ma anche sulle architetture protocollari che supportano i servizi. Lo studente matura una visione a tutto campo delle problematiche relative ai servizi multimediali, dagli aspetti di signal processing a quelli di networking, e la capacità di analizzare e progettare soluzioni per diversi servizi multimediali emergenti (e.g. video a 360 degree, video streaming in LTE, etc). - Erogato presso  1038365 DISTRIBUTED OPTIMIZATION OVER COMPLEX NETWORKS in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE BARBAROSSA SERGIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1042004 - ADVANCED ANTENNA ENGINEERING (obiettivi) Le antenne sono componenti fondamentali dei moderni sistemi di comunicazioni wireless per ambienti ‘smart’ quali sistemi pervasivi per calcolo e informazione distribuiti, sistemi spaziali avanzati, sistemi di trasporto intelligenti. Il corso si propone di presentare una selezione di argomenti avanzati nel settore dell’ingegneria delle antenne, comprendenti tecniche analitiche, numeriche e sperimentali: array smart e MIMO; teoria e applicazioni delle strutture periodiche; antenne risonanti e a onda viaggiante per sistemi di comunicazione terrestri e spaziali; metodi numerici e CAD per antenne. - BURGHIGNOLI PAOLO (programma) I. Introduzione al Corso e Richiami di Campi Elettromagnetici e Antenne (Slide delle lezz. 1-3) II. Principi e Metodi Elettromagnetici per le Antenne (Slide delle lezz. 4-6) III. Array, Antenne Smart e Sistemi MIMO (Slide delle lezz. 7-8) IV. Strutture Periodiche Radianti (Slide delle lezz. 9-10) V. Antenne Stampate e Dielettriche (Slide delle lezz. 11-12) VI. Antenne a Onda Progressiva e a Onda Leaky (Slide delle lezz. 13-14) VII. Antenne Planari e Metodi Numerici (Slide delle lezz. 15-17) VIII. Metodo dei Momenti per le Antenne e CAD Elettromagnetici (Slide delle lezz. 18-20) IX. Miscellanea di Argomenti di Frontiera (Slide delle lezz. 21-24)   Slide delle lezioni in pdf a cura del docente, disponibili via download dai siti dei docenti (http://paoloburghignoli.site.uniroma1.it/, http://alessandrogalli.site.uniroma1.it/), comprendenti anche una vasta bibliografia di riferimento. (Date degli appelli d'esame) - GALLI ALESSANDRO (programma) I. Introduction to the Course and Review of EM Fundamentals for Antennas (Introduction to the AAE course; Review on EM fields and waves; Radiation by EM sources and antenna parameters) II. EM Principles and Methods for Antenna Problems (Types and classifications of antennas, EM principles and theorems for antennas; Useful analysis methods: ray optics, transverse resonance) III. Arrays, Smart Antennas, MIMO systems (Arrays: elementary and advanced theory; Wireless channel; Diversity, smart antennas, MIMO systems) IV. Radiating Periodic Structures (EM periodic structures: Floquet theorem, space harmonics; Brillouin diagram; Bloch analysis via equivalent networks) V. Printed and Dielectric-type Antennas (Features of printed structures; Microstrip patch antennas; Dielectric-resonator and lens antennas) VI. Traveling-wave and Leaky-Wave Antennas (Leakage from open structures; Leaky-wave antennas: features and parameters; Examples of leaky-wave antennas) VII. Planar Antennas and Numerical Methods (Fabry-Perot cavity antennas; Numerical methods for EM; Method of Moments) VIII. Method of Moments for Antennas (Mixed-Potential Integral Equations; Sommerfeld integrals, asymptotic extractions; Spatial singularities and numerical evaluations) IX. Seminars (Periodic Green’s functions and Printed periodic leaky-wave antennas; Terahertz leaky-wave antennas; CAD tools: analysis and design; Nondiffracting beams)   C. A. Balanis, Antenna Theory – Analysis and Design. Wiley, USA, 3rd Ed., 2005. C. A. Balanis, Modern Antenna Handbook. Wiley, USA, 2007. R. E. Collin and F. J. Zucker, Antenna Theory. McGraw-Hill, USA, 1969. R. E. Collin, Antennas and Radiowave Propagation. McGraw-Hill, USA, 1985. R. S. Elliott, Antenna Theory and Design. IEEE Press, USA, 2003. Y. Huang and K. Boyle, Antennas – From Theory to Practice. Wiley, USA, 2008. P.-S. Kildal, Foundations of Antenna Engineering. Kildal Ed., Sweden, 2015. T. A. Milligan, Modern Antenna Design. IEEE Press, USA, 2nd Ed., 2005. W. L. Stutzman and G. A. Thiele, Antenna Theory and Design. Wiley, USA, 1981. J. L. Volakis, Ed., Antenna Engineering Handbook. McGraw-Hill, USA, 4th Ed., 2007. 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042021 - STRUMENTAZIONE E TECNICHE PER LA DIAGNOSTICA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso si prefigge lo scopo di far acquisire allo studente conoscenze per il progetto di strumentazione per la diagnostica medica. Particolare attenzione è posta al progetto di apparati per la risonanza magnetica nucleare i monitor ospedalieri ed i sistemi per l’ecografia. CAPACITÀ APPLICATIVE. La parte teorica è integrata da seminari applicativi sulle soluzioni commerciali e sulle attività di ricerca in vari ambiti della strumentazione medicale anche innovativi quali la tomografia di impedenza e le applicazioni dei radar in medicina. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Le attività teoriche, altamente interdisciplinari, mirano a sviluppare la capacità del candidato a collegare i metodi matematici e le tecniche apprese in altri corsi di studio. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE Le attività seminariali, svolte anche da ricercatori esterni, hanno anche l'obiettivo di sviluppare le abilità comunicative e di interazione. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Oltre al materiale didattico fornito, lo studente è stimolato a studiare in un modo autonomo utilizzando la letteratura scientifica messa a disposizione e altro materiale reperibile in rete. - PISA STEFANO (programma) RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE (RMN): frequenza di Larmor, soluzione eq. Bloch per il decadimento libero, soluzione eq. Bloch in regime impulsato, i tempi T1 e T2 e la loro misura, formazione immagine RMN. Aspetti tecnologici, bobine per la RMN: campo statico, gradienti, radiofrequenza. I MONITOR OSPEDALIERI: attività cardiaca, l’elettrocardiografo, attività respiratoria, l’impedenziometro, l’attività cardio vascolare, i sensori di pressione, il pulsoossimetro. TOMOGRAFIA DI IMPEDENZA ELETTRICA (TIE): raccolta dati, problema diretto: il metodo delle ammettenze, problema inverso: metodo di Newton e Rapson, soluzione con decomposizione ai valori singolari, tecniche di regolarizzazione. ECOGRAFIA: la fisica degli ultrasuoni, emissione, trasmissione e rilevazione, ecotomografi A mode, B-mode, ecodoppler e color doppler. Aspetti tecnologici, la generazione e la rilevazione degli ultrasuoni. I SENSORI A MICROONDE: radar UWB CW e FMCW per il monitoraggio dell’attività cardio respiratoria, immagini confocali per la diagnostica dei tumori al seno. EPR: Fisica dell'EPR, Sistema per la misure del segnale EPR   Appunti delle lezioni distribuiti dal docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038110 - TELERILEVAMENTO A MICROONDE (obiettivi) Il modulo ha come obiettivo quello di descrivere le tecniche per il telerilevamento quantitativo nello spettro delle microonde. Illustrare il principio di funzionamento e le caratteristiche tecniche dei sensori a microonde passivi (radiometri) e attivi (radar). Fornire le basi fisiche ed i modelli per l’interpretazione quantitativa dei dati telerilevati, ed in particolare i modelli elettromagnetici per l’analisi di problemi di emissione, assorbimento e diffusione da parte dei mezzi naturali (atmosfera, superficie rugosa del mare, terreno e strati vegetati). Illustrare le principali applicazioni e i metodi per l’estrazione di parametri geofisici dell’atmosfera, del mare e delle superfici emerse (terreno e vegetazione), incluse le tecniche interferometriche e polarimetriche. - Erogato presso  1044518 TELERILEVAMENTO A MICROONDE in Ingegneria spaziale e astronautica LM-20 NESSUNA CANALIZZAZIONE PIERDICCA NAZZARENO 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042013 - COMPATIBILITA' ELETTROMAGNETICA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscere e comprendere gli aspetti metodologici legati alle problematiche di compatibilità elettromagnetica CAPACITÀ APPLICATIVE. Saper applicare le proprie competenze con la finalità di risolvere problematiche di compatibilità elettromagnetica in dispositivi, circuiti e sistemi elettronici sensibili AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di sviluppare modelli analitici e numerici atti a predire processi di accoppiamento parassita, distorsione del segnale ed emissione radiata. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper comunicare in maniera efficace con specialisti e non specialisti di problematiche tecniche legate alla limitazione delle problematiche EMC in dispositivi, circuiti e sistemi elettronici sensibili. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Saper attingere a fonti bibliografiche e testi specialistici in lingua italiana e inglese al fine di approfondire ed incrementare la conoscenza nel settore. - CICCHETTI RENATO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041747 - PHOTONIC MICROSYSTEMS (obiettivi) GENERALI Il corso intende fornire allo studente gli strumenti per la comprensione, le tecnologie realizzative e le prestazioni di sistemi e microsistemi composti da componenti optoelettronici e fotonici. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza approfondita dei principali sistemi realizzati con componenti optoelettronici e fotonici, con particolare riferimento ai principi fisici di funzionamento dei singoli componenti e delle tecnologie realizzative. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di analisi e confronto di sistemi fotonici allo stato dell'arte. Acquisizione di competenze per la progettazione di microsistemi fotonici, e per la loro applicazione nella sensoristica e nella elaborazione delle immagini. • Autonomia di giudizio: Capacità di scelta, confronto e progettazione di sistemi fotonici allo stato dell'arte. • Abilità comunicative: Capacità di descrizione, analisi e confronto di sistemi fotonici allo stato dell'arte. • Capacità di apprendimento: Capacità di apprendere atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione, acquisizione e confronto di sistemi fotonici. - ASQUINI RITA (programma) Concetti di fotometria e colorimetria. Concetti di polarizzazione della luce. Cristalli liquidi: struttura e proprietà. Display e microdisplay a cristalli liquidi. Sistemi Micro-Opto-Elettromeccanici: Digital Micromirror Devices e Digital Light Processing. Celle fotovoltaiche. Diodi organici a emissione di luce (OLED). Microsistemi fotonici per analisi bio-molecolare. Micro e nano sistemi basati su sensori ottici. Microsistemi fotonici integrati su silicio. Interconnessioni ottiche, tecniche di packaging e assemblaggio nei microsistemi. Esperienze di laboratorio: Utilizzo di strumentazione optoelettronica, tecniche numeriche CAD per simulazione e progettazione di dispositivi optofotonici, tecnologie realizzative di guide ottiche: guide a scambio ionico su vetro e guide V-groove su silicio, caratterizzazione di guide ottiche con accoppiamento a prisma (m-lines) e con accoppiamento per butt-coupling con fibra ottica. Visita ai laboratori ENEA Casaccia per la realizzazione di sistemi fotovoltaici.   • O. Solgaard, “Photonic Microsystems: Micro and Nanotechnology Applied to Optical Devices and Systems”, Springer 2009. • M.E. Motamedi, “MOEMS: micro-opto-electro-mechanical systems”, SPIE The International Society for Optical Engineering, 2005. • I.C. Khoo, “Liquid Crystals”, 2nd Edition, Wiley, 2007. • D.K. Yang and S.T. Wu, “Fundamentals of Liquid Crystal Devices”, Wiley, 2006. • I.C. Khoo, “Liquid Crystals”, Wiley, 2007. • J.H. Lee, D.N. Liu, S.T. Wu, “Introduction to Flat Panel Displays”, Wiley, 2008. • P. Yeh and C. Gu, “Optics of liquid crystal displays”, 2nd Edition, Wiley, 2009. • L. Pavesi, G. Guillot, “Optical Interconnects. The Silicon Approach.”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. • Diapositive e materiale del corso forniti dal docente (disponibili sul sito web) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1042015 - PHOTONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata delle caratteristiche e delle metodologie di dimensionamento dei componenti e sistemi di comunicazione in fibra ottica anche attraverso esercitazioni di laboratorio. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente avrà acquisto alla fine del corso, padronanza dei criteri di progetto e di valutazione delle prestazioni di collegamenti ottici a larga banda in particolare i sistemi a multiplazione in divisione di lunghezza d’onda (WDM). AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti saranno in grado di riconoscere le specifiche dei principali dispositivi fotonici per la realizzazione di un sistema di comunicazione in fibra ottica. Sapranno dimensionare e valutare le prestazioni dei sistemi sia a singola portante ottica, sia a multiplazione in lunghezza d’onda (WDM). Avranno acquisito le conoscenze circa i fenomeni che limitano le prestazioni dei sistemi in fibra nonché le tecniche per ottenere sistemi con prestazioni che costituiscono lo stato dell’arte delle comunicazioni in fibra ottica. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - D'ALESSANDRO ANTONIO (programma) Segnali ottici RZ e NRZ. Capacità del canale ottico. Fibre multimodali: caratteristiche di propagazione e dispersione intermodale. Fibre singolo modo. Dispersione nelle fibre singolo modo e limitazioni nei sistemi di comunicazione ottica. Calcolo del prodotto velocità di cifra-lunghezza di collegamento. Tecniche di compensazione della dispersione. Effetti ottici non lineari in fibra. Tecnologie di cavi e connettori. Progetto dei trasmettitori ottici. Modulazione diretta. Chirp della frequenza. Rumore di intensità e di partizione di modo; larghezza di linea spettrale. Accoppiamento fibra-sorgente, ritorno ottico e impiego di isolatori ottici, circuiti di pilotaggio, modulatori ottici integrati. Progetto del ricevitore: il front-end, il canale lineare, il recupero dei dati. Sensibilità del ricevitore e causa di degrado con calcolo della penalità in potenza. Misura delle prestazioni di un ricevitore: il diagramma a occhio, grafici BER-potenza ricevuta e sensibilità-velocità di cifra. Criteri di progetto e prestazioni di un sistema di comunicazione ottico. Collegamento punto-punto, reti ottiche. Bilancio della potenza e del tempo di salita. Degrado delle prestazioni del sistema e penalità di potenza. CAD per sistemi ottici. Commutazione di segnali fotonici. Sistemi a multiplazione di lunghezza d’onda: architetture, componenti, prestazioni. Diafonia lineare e non lineare. Amplificatori ottici. Spettro, larghezza di banda e saturazione del guadagno, rumore. Amplificatori a semiconduttore. Amplificatori in fibra drogata con erbio: schemi di pompaggio, spettro e caratteristiche del guadagno: curve guadagno-potenza di pompa, guadagno-lunghezza dell’amplificatore. Rumore dell’amplificatore. Sensibilità di un ricevitore ottico con pre-amplificatore ottico. Compensazione della non uniformità del guadagno. Amplificatori in linea e dispersione. Amplificatori Brillouin e Raman (cenni).   • G. P. Agrawal, Fiber‐Optic Communication Systems, 2nd edition, Wiley Interscience, 1997 •  H. Nishihara, H. Masamitsu, S. Toshiaki, Optical Integrated Circuits, McGraw‐Hill, 1989 • J. Powers, An Introduction to Fiber Optic Systems, Irwin, 1997 • B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, Wiley‐Interscience, 1991 • P. E. Green, jr., Fiber Optics Networks, Prentice Hall, 1993 • Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibile sul sito web http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=92 (registrazione richiesta) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041749 - LASER FUNDAMENTALS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. CAPACITÀ APPLICATIVE. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. CAPACITÀ DI APPRENDERE. - SIBILIA CONCETTA (programma) Interazione luce materia alla nanoscala. Processi di assorbimento/emissione, emissione stimolata. Laser - Tipi di laser Confinamento della luce, emettitori quantistici, molecole fluorescenti, q-dots. Fenomeni di risonanza. Plasmoni, plasmoni di superficie, microresonators, equazioni di tasso, guadagno. Cristalli fotonici, microcavità, laser bule, laser casuali, OLED. Tecniche di realizzazione di materiali ottici. Ottiche Nonlineari , oscillatori parametrici, oscillatori parametric integrati. Sensori. Cenni circa gli stati nonclassici della radiazione.   . Amnon Yariv and Pochi Yeh : “Photonics: Optical Electronics in Modern Communications “ • L.Novotny , B. Hecht : “ Principles of Nano-Optics” • O.Svelto: “ Laser principles” • C.Sibilia, T.M Benson, M. Marciniak, T. Szoplik :”Photonic Crystals: Physics and Technology” • S.Mayer : “Fundamental of Plasmonics” . M.Bertolotti : " Maser and Laser". (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1042012 - OPTICS (obiettivi) Il corso ha come obiettivo di far acquisire conoscenze approfondite sulla luce, sul suo comportamento e sui principali componenti e dispositivi ottici atti alla sua elaborazione. Le lezioni sono quindi rivolte ad approfondire la conoscenza della propagazione della luce come onde, analizzando i fenomeni dell'interferenza e della diffrazione. Saranno analizzati, in regime di ottica geometrica, i principali componenti ottici ed attivi nonchè le proprietà dell'ottica guidata. Saranno dati elementi per effettuare una progettazione ottica avanzata. - Erogato presso  1042012 Optics in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 FAZIO EUGENIO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021877 - RADIOTECNICA TERRESTRE E SATELLITARE (obiettivi) GENERALI Gli obiettivi del corso sono quelli di individuare tecnologie e tecniche di progettazione per la radiocomunicazione a grande distanza, specificatamente satellitare. In particolare sono esaminate le specificità dei segmenti: Spazio e Terra. Nonché le conseguenze sulla progettazione di dispositivi elettronici allo stato solido operanti nello Spazio, in particolar modo degli effetti delle radiazioni ionizzanti. Inoltre il corso ha l’obiettivo di approfondire le conoscenze sugli amplificatori di potenza ad alto rendimento (HPA). SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere metodi di valutazione di componenti e della diversità di progettazione per apparecchiature destinate al funzionamento nell’ambiente Spazio. Nonché la conoscenza di metodi analitici per la progettazione di stadi finali ad alta efficienza. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: applicare metodologie di progettazione diversificate per ambiente e richieste di efficienza energetica. • Capacità critiche e di giudizio: capacità critiche di progettazione elettronica e di selezione mirata di dispositivi elettronici. Capacità acquisite con prove di laboratorio che prevedono l’utilizzo di ambienti di sviluppo (MathWorks,…), di software per la simulazione CAE (Genesys,…) di circuiti HPA a RF, strumenti di misura (oscilloscopi, analizzatori, …). • Abilità comunicative: saper descrivere le soluzioni circuitali adottate per risolvere problemi di condizioni operative avverse e di contenimento dei consumi energetici. • Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita: capacità atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione di sistemi elettronici per lo Spazio e di stadi finali ad alta efficienza. - FERRARA VINCENZO (programma) AVVISO! Dopo i test eseguiti in questa settimana (9-14 marzo 2020), di cui due, svolti il 10 e 14 marzo 2020, che usavano rispettivamente Meet Google e Teams Microsoft e che ha visto la partecipazione degli studenti, da Martedì 17 marzo l’attività didattica proseguirà sostituendo la lezione frontale con una in modalità a distanza in tempo reale. Le lezioni in diretta si svolgeranno negli orari ufficiali del corso: Martedì ore 12:00-14:00 Giovedì ore 8:00-11:00 utilizzando l’app Teams Microsoft e consisteranno in: a) Presentazione Power Point della lezione; b)Utilizzo di una lavagna elettronica per aumentare l’interattività; c) Chat per scambio di domande e risposte durante la lezione; d)Utilizzo di programmi di simulazione di circuiti elettronici CAD PSpice ed eventualmente di simulazione di strumentazione da banco. La lezione, dopo il consenso di tutti gli studenti, potrebbe essere registrata e messa a disposizione insieme alla documentazione standard. Il sito Moodle e-Learning rimane, come nei precedenti anni, l’area documentale del corso. Chi non avesse ancora la chiave di accesso al corso “Radiotecnica Terrestre e Satellitare 2019-20” su Moodle, può scrivermi una e-mail. Si invitano pertanto gli studenti a: 1) attivare sui propri computer Team Microsoft 2) attivarsi quali Membri (studenti) del Team “Radiotecnica Terrestre e satellitare 2020” utilizzando il codice condiviso (fornito in e-Learning Moodle) 3) collegarsi con Teams alla riunione cui verrete invitati nelle singole lezioni (Per un maggior dettaglio del calendario delle lezioni vedi il sito web del corso: https://sites.google.com/a/uniroma1.it/vincenzoferrara/radiotecnica_ter_sat_calendario_lez) INTRODUZIONE La radiotecnica nel contesto degli attuali sistemi di comunicazione. Confronto con i collegamenti in fibre ottiche e via cavo. Esempi di strutture nelle telecomunicazioni satellitari: segmenti spaziali, terrestri e di controllo a terra. Architetture di collegamento: il sistema satellitare, la navigazione terrestre, area e marittima (NAVSTAR/GPS –Galileo), radiotecnica punto-multipunto e multipunto-multipunto. Standard di protocolli di comunicazione. ESEMPIO DI SISTEMA SATELLITARE: GPS- GALILEO Coordinate e sistemi di riferimento territoriale. I sistemi satellitari dedicati alla navigazione. NAVSTAR/GPS. Segmenti Spazio, di controllo e degli utilizzatori. Il metodo di calcolo. I limiti del calcolo. La struttura HW dei ricevitori. Il Sistema Galileo. I Servizi del sistema Galileo. Le bande utilizzate L’AMBIENTE SPAZIO E L’ELETTRONICA PER LO SPAZIO Specifiche per i dispositivi elettronici utilizzati nelle architetture dei sistemi impieganti satelliti. L’ambiente spazio e l’elettronica per lo spazio. Effetti delle radiazioni ionizzanti. Test di affidabilità e misure degli effetti di: radiazioni (TID, SEE, SEU, SEL), cariche nel volume. Tecnologie Rad Hard: fisiche, tecnologiche e logiche. HBD (Hardening by design), scalabilità e RadHard. COTS. IL SEGMENTO SPAZIO Sottosistemi satellitari: alimentazione, deviazione, OMT, LNA, HPA. Transponder. Ricevitori GPS su satelliti LEO. Tecnologie degli amplificatori RF HPA: tubi a vuoto (Klystron, TWTA) e HPA allo stato solido. IL SEGMENTO TERRA Tipi di stazioni di Terra: LES, SES, VSAT, USAT. Specifiche di progetto ES. Prestazioni di una ES. Temperatura di rumore e sensibilità di un sistema. Tracking di satelliti. Collegamenti Satellite-ES e interferenze. AMPLIFICATORI RF DI ELEVATA POTENZA HPA AD ALTA EFFICIENZA Efficienza. Fattore di stabilità di Rollet. Load-pull e teoria della retta di carico. Amplificatori convenzionali: classi A, B, AB, e C. PAE e PUF. Progetto di un PA ad alta efficienza con reti di adattamento. Sovra pilotaggio. Classe F. Amplificatori a commutazione in classe D e E. HPA a efficienza incrementata e metodi di linearizzazione. Misure della qualità delle forme d’onda. Distorsioni da intermodulazioni. PAP, CCDF, ACPR, AltCPR, ACI, EVM. Tecniche per l’incremento dell’efficienza. Amplificatore Doherty. Linearizzazione: Feedback, Feedfoward, Outphasing. LINC, CALLUM, EER. EVOLUZIONE TECNOLOGICA HPA Triodi Carbon NanoTube: a catodo termoionico e freddo; tecnologie SiC, GaN per applicazioni di elettronica di potenza. ATTIVITÀ DI LABORATORIO • Simulatori per la predizione degli effetti della radiazione sui componenti elettronici. • Implementazione di codici per la valutazione dei parametri progettuali di HPA. • Progettazione al calcolatore con simulatori (Genesys, …) di stadi finali RF ad alta efficienza in Classe E, F. • Esempio di progettazione hardware di un radar FMCW.   Testi di approfondimento: • S. C. Cripps, --RF Power Amplifier for wireless communications--, ed. Artech House; • S. C. Cripps, --Advanced techniques in RF power amplifier design--, ed. Artech House ; • X. Zhang, L.E. Larson, P.M. Asbeck, --Design of linear RF Outphasing Power Amplifier--, ed. Artech House ; • M.O. Kolawole,--Satellite Communication Engineering--, Marcel Dekker Inc. . • R. Velazco, P. Fouillat, R. Reis, “Radiation Effects on Embedded Systems”, Ed. Springer Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibili sul sito web: https://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=4926 (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044589 - PATTERN RECOGNITION (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Sono forniti i principi di base sulle tecniche di Pattern Recognition, classificazione e clustering su domini non necessariamente algebrici. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di leggere e comprendere testi ed articoli su argomenti avanzati nell’ambito del Pattern Recognition. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di applicare i principi metodologici e gli algoritmi studiati per la progettazione di innovativi sistemi di Pattern Recognition, in contesti multidisciplinari. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di analizzare i requisiti di progettazione e di scegliere il sistema di classificazione che meglio si adatta al caso di studio. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di compilare un rapporto tecnico e di costruire una opportuna presentazione inerente un qualunque lavoro di progettazione, sviluppo e misura di prestazioni di un sistema di Pattern Recognition. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di proseguire in autonomia l’approfondimento dei temi trattati a lezione, realizzando il necessario processo di apprendimento continuo che caratterizza la professionalità in ambito ICT. - RIZZI ANTONELLO (programma) Introduzione al pattern recognition. Problemi di classificazione e clustering. Capacità di generalizzazione. Deduzione ed induzione. Principio di induzione su spazi normati. La scelta di una metrica. Spazi non-metrici. Misure di prossimità punto-punto, punto-cluster ed intercluster. Distanza di Mahalanobis. Funzioni di rappresentazione e preprocessing dei dati. Normalizzazione. Trattamento di dati mancanti. Dati discreti nominali e ordinali. La tradizionale pipeline di progettazione in machine learning e pattern recognition. Algoritmi di clustering k-means, BSAS, RL-BSAS. Il problema della validazione; indice di sensibilità; indici relativi di validazione; indice di Davies-Bouldin; indice Silhouette; algoritmi dipendenti da un parametro di scala; indici di stabilità; algoritmi di clustering ottimizzati; problema di modellamento non supervisionato vincolato e non vincolato. Clustering gerarchico. Regole di decisione: K-NN e condensed K-NN. Sistemi di classificazione: misure di prestazione e di sensibilità. Classificatori bayesiani. Superfici di decisione e funzioni discriminanti per classificatori bayesiani con distribuzione normale. Stima parametrica a massima verosimiglianza. Tecniche di stima non parametriche. Sintesi di modelli di classificazione basata su tecniche di clustering. Alberi di decisione. Random Forest. Classificazione robusta: tecniche di voting. Ensembles of classifiers. Dati strutturati di prima e seconda specie. Misure di dissimilarità in domini strutturati. Data fusion. Domini a struttura variabile: sequenze di eventi, grafi. Principio di ottimalità di Bellman; distanza di edit. Misure di dissimilarità in spazi di grafi etichettati (Graph Matching). Tecniche di template matching. Algoritmi classici per la segmentazione di immagini. Descrittori di regione: caratteristiche geometriche e momenti. Selezione automatica delle caratteristiche. Introduzione al Granular Computing. Metric learning. Metriche locali. Rappresentazioni in spazi di dissimilarità. Istogrammi simbolici. Data Mining e Knowledge Discovery. Algoritmi paralleli e distribuiti di machine learning basati su agenti. Casi di studio ed applicazioni: riconoscimento della firma manoscritta, classificazione automatica di testi, sistemi per la classificazione di immagini, detection e tracking su flussi video, sistemi per la manutenzione predittiva, pattern recognition in bioinformatica, sistemi per la detezione di anomalie. Accelerazione hardware su FPGA e GPU.   Sergios Theodoridis, Konstantinos Koutroumbas, Pattern Recognition, Fourth Edition, Academic Press, ISBN: 978-1597492720, September 2008. Dispense e lucidi delle lezioni disponibili sul sito del docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044643 - ANALISI BIOSISTEMI COMPLESSI - Erogato presso  1044421 METODI AVANZATI DI ANALISI DEI DATI BIOMEDICI in Ingegneria Biomedica LM-21 NESSUNA CANALIZZAZIONE CINCOTTI FEBO 6  ING-INF/06  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042020 - LABORATORY OF SOLID STATE ELECTRONICS (obiettivi) Gli obbiettivi del corso sono essenzialmente due: da una parte si illustreranno agli studenti i vari modelli analitici e le possibili soluzioni numeriche necessarie alla simulazione dei dispositivi nanoelettronici basati su semiconduttori dall'altra gli studenti utilizzeranno in autonomia il simulatore ad elementi finiti "Synopsys TCAD" con il quale dovranno simulare un dispositivo complesso a scelta tra le diverso possibili ospzioni. Loscopo del corso è quello di sviluppare nello studente una sensibilità rispetto all'arte simulativa stimolando allo stesso tempo la capacità di problem solving. - PALMA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1017397 - BASI DI DATI (obiettivi) Obiettivo del corso è lo studio delle basi di dati relazionali e dei sistemi per la loro gestione, inclusi gli aspetti relativi alla progettazione ed alla amministrazione di basi di dati e di applicazioni che su di esse operano. Il corso prevede esercitazioni pratiche al computer sulla progettazione e sull’interrogazione di basi di dati. - MARZANO FRANK SILVIO (programma) Si veda la pagina del docente prof. S. Salza, in quiescenza, di cui il Presidente del CAD svolge funzioni di supplenza istituzionale per l'a.a. 2018-19: http://www.dis.uniroma1.it/~salza/Basidati-6c.htm   Si veda la pagina del docente prof. S. Salza, in quiescenza, di cui il Presidente del CAD svolge funzioni di supplenza istituzionale per l'a.a. 2018-19: http://www.dis.uniroma1.it/~salza/Basidati-6c.htm (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/05  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589440 - CIRCUITI E ALGORITMI PER IL CALCOLO DISTRIBUITO (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Attraverso l’introduzione delle nozioni di base riguardanti le problematiche teoriche, tecniche e pratiche di progettazione e realizzazione di circuiti e algoritmi per la soluzione di problemi avanzati di trattamento dell’informazione, basati sul learning statistico e data-driven in sistemi di calcolo paralleli e distribuiti, lo studente rafforzerà le conoscenze acquisite nel primo ciclo di studi. Saranno in tal senso approfondite le tematiche riguardanti le tecnologie basate su sistemi di calcolo GPU e multicore, reti di sensori e attuatori, smart devices, wearable computers, etc., al fine di elaborare e applicare idee originali anche in un contesto di ricerca. CAPACITÀ APPLICATIVE. Soluzione delle problematiche relative a progettazione, realizzazione e test di architetture di calcolo e modelli computazionali, con particolare riferimento allo sviluppo in linguaggio Matlab/Python/TensorFlow, per la realizzazione di sistemi di apprendimento in ambienti paralleli e distribuiti in un contesto più ampio rispetto al settore di studio della teoria dei circuiti e dell’ingegneria elettronica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Attraverso un’intensa e sistematica attività pratica e di laboratorio, nel corso della quale saranno considerate le metodologie relative alla progettazione e alla realizzazione di architetture di calcolo parallele e di sistemi di agenti distribuiti, lo studente integrerà le conoscenze acquisite per gestire la complessità di un meccanismo di apprendimento induttivo ove si estrapoli nuova conoscenza, orientata alla soluzione di problemi applicativi, a partire da informazioni limitate dalla contingenza organizzativa dell’insegnamento. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo scenario delle tecnologie ICT sta rapidamente evolvendo verso sistemi in cui i dispositivi tecnologici, di diversi tipi e grandezze, costituiscono parte integrante dell’ambiente in cui sono immersi. A valle di tale insegnamento, lo studente sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite a interlocutori specialisti e non specialisti nel mondo della ricerca e del lavoro in cui svilupperà le sue successive attività scientifiche e/o professionali. CAPACITÀ DI APPRENDERE. La metodologia didattica implementata nell'insegnamento richiede un’attività di studio autonomo e auto-gestito durante lo sviluppo di elaborati monotematici per l’approfondimento didattico e/o sperimentale, in modo cioè verticale, di specifici argomenti. - Erogato presso  10589440 CIRCUITI E ALGORITMI PER IL CALCOLO DISTRIBUITO in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE PANELLA MASSIMO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589412 - DISPOSITIVI NANOELETTRONICI DI SENSING INNOVATIVI (obiettivi) Nello scenario della evoluzione della nanoelettronica, la strategia More Than Moore si pone oggi come alternativa alla strategia More Moore di miniaturizzazione dei transistor. Essa prevede di aumentare il numero di funzionalità del chip piuttosto che continuare ad aumentare il numero di gate per chip. La strategia More Than Moore si avvantaggia così dei progressi delle nanotecnologie nei campi della meccanica, fluidica, chimica, ottica e fonde le variegate funzionalità di sensing alle capacità della nanoelettronica e dell’ICT più in generale. In questa ottica, il corso Dispositivi Nanoelettronici di Sensing Innovativi si centra sullo studio di dispositivi multifunzionali basati sulla integrazione di tecnologie nanolettroniche e sensori miniaturizzati e si propone di fornire gli strumenti per affrontare in maniera autonoma il design di un sistema elettronico integrato multifunzionale di sensing. Gli studenti saranno guidati anche nella gestione delle problematiche di interfacciamento dei componenti nano/micrometrici di sensing con il sistema elettronico, con riferimenti alle problematiche di compatibilità con la tecnologia CMOS, di comunicazione dei dati e di energy harvesting/scavenging. Negli anni passati, sono stati realizzati sistemi prototipali quali, per esempio,: sistemi per il sensing di perdite d’acqua da condotte, per il sensing di irregolarità della respirazione di neonati in culla, per il sensing di vibrazioni di tubature, altri. - Erogato presso  10589412 DISPOSITIVI NANOELETTRONICI DI SENSING INNOVATIVI in Ingegneria Elettronica LM-29 (docente da definire) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589516 - OPTICAL QUANTUM TECHNOLOGY (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. CAPACITÀ APPLICATIVE. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. CAPACITÀ DI APPRENDERE. - SIBILIA CONCETTA (programma) FONDAMENTI DI OTTICA QUANTISTICA, TRA CUI QUANTIZZAZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO, STATI QUANTISTICI DI LUCE E TEORIA QUANTISTICA DELLA COERENZA, L'INTERAZIONE DI ATOMI CON LUCE QUANTIZZATA, STATISTICHE DI LUCE (AD ESEMPIO FOTON ANTIBUNCHING E SUB-POISSONIAN STATISTICS) CHE SONO POSSIBILI SOLO CON LA TEORIA DEI QUANTI DI LUCE). SISTEMI QUANTISTICI APERTI. PROCESSI DISSIPATIVI, E DECOERENZA. - TECNICHE OTTICA QUANTISTICA COME I LASER A SINGOLA FREQUENZA E SORGENTI DI SINGOLI FOTONI, DETECTORS DI FOTONI, STATI “SQUEEZED” . - TECNICHE PER L'INFORMAZIONE QUANTISTICA   A.Yariv- "An introduction to Theory and appplication of quantum mechanics"- R.Loudon " The quantum Theory of ligth" (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589485 - THERAPEUTIC APPLICATIONS OF LOW FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELDS (obiettivi) L’obiettivo principale di questo corso interdisciplinare è quello di fornire agli studenti gli strumenti teorici e pratici necessari per la conoscenza di importanti applicazioni biomedicali di diffuso uso clinico basate sugli effetti biologici dei campi elettromagnetici. Una volta superato l’esame gli studenti avranno una visione d’insieme delle applicazioni cliniche basate sui campi elettromagnetici a partire dai principi biofisici di base al funzionamento dell’intero dispositivo. Saranno in grado di supportare il personale medico in modo adeguato, sapranno utilizzare i software e le tecniche di misura necessarie alla validazione ed utilizzo. Saranno pronti per utilizzare gli argomenti trattati durante il corso nel mondo del lavoro come linee guida di progettazione ed ottimizzazione ed approfondirle verso applicazioni tecnologicamente più innovative. - LIBERTI MICAELA (programma) Principi di base Interazioni fondamentali tra campi elettromagnetici e sistemi biologici. Modelli multifisici del corpo umano. Metodi e strumenti per la soluzione del problema elettromagnetico nel corpo umano LAB: software multifisica e modelli del corpo umano per problemi standard elettrochemioterapia Meccanismo di induzione dell'elettroporazione Protocollo standard, dispositivo e suoi componenti fondamentali Il ruolo del campo elettrico e la pianificazione del trattamento Patologie tumorali trattate LAB: strumento per simulazioni molecolari del poro di membrana LAB: dosimetria computazionale su aree specifiche del corpo LAB: dosimetria computazionale su cellule biologiche LAB: esperienza con i membri di una delle principali società italiane nel settore Stimolazione magnetica transcranica Principi di base Protocolli, dispositivi e bobina Principali patologie trattate: depressione, ictus, neurodegenerativa, Calcolo della distribuzione del campo elettrico neuronavigazione LAB: induzione del campo E da parte di una bobina su un modello di testa semplificato Visita al dipartimento di neurologia del Campus Biomedico LAB: esperienza presso il neuroimaging LAB e un'azienda nel settore LAB: dosimetria di una figura-8 sul cervello del corpo umano virtuale LAB: Misure di corrente / Bfield da un dispositivo Stimolazione transcranica a corrente continua Principi operativi Patologie coinvolte Il dispositivo e i suoi componenti fondamentali Modellistica computazionale e determinazione della dose Problemi di sicurezza LAB: dosimetria computazionale di un elettrodo che monta il cervello del corpo umano virtuale   Capitoli scelti da: 1. Handbook of Electroporation, Damijan Miklavcic, Springer 2. Transcranial Magnetic Stimulation, Alexander Rotenberg, Jared Cooney Horvath, Alvaro Pascual-Leone, Humana Press 3. Practical Guide to Transcranial Direct Current Stimulation, Principles, Procedures and Applications, Helena Knotkova, Michael A. Nitsche, Marom Bikson, Adam J. Woods, Springer (Date degli appelli d'esame) - APOLLONIO FRANCESCA (programma) Principi di base Interazioni fondamentali tra campi elettromagnetici e sistemi biologici. Modelli multifisici del corpo umano. Metodi e strumenti per la soluzione del problema elettromagnetico nel corpo umano LAB: software multifisica e modelli del corpo umano per problemi standard elettrochemioterapia Meccanismo di induzione dell'elettroporazione Protocollo standard, dispositivo e suoi componenti fondamentali Il ruolo del campo elettrico e la pianificazione del trattamento Patologie tumorali trattate LAB: strumento per simulazioni molecolari del poro di membrana LAB: dosimetria computazionale su aree specifiche del corpo LAB: dosimetria computazionale su cellule biologiche LAB: esperienza con i membri di una delle principali società italiane nel settore Stimolazione magnetica transcranica Principi di base Protocolli, dispositivi e bobina Principali patologie trattate: depressione, ictus, neurodegenerativa, Calcolo della distribuzione del campo elettrico neuronavigazione LAB: induzione del campo E da parte di una bobina su un modello di testa semplificato Visita al dipartimento di neurologia del Campus Biomedico LAB: esperienza presso il neuroimaging LAB e un'azienda nel settore LAB: dosimetria di una figura-8 sul cervello del corpo umano virtuale LAB: Misure di corrente / Bfield da un dispositivo Stimolazione transcranica a corrente continua Principi operativi Patologie coinvolte Il dispositivo e i suoi componenti fondamentali Modellistica computazionale e determinazione della dose Problemi di sicurezza LAB: dosimetria computazionale di un elettrodo che monta il cervello del corpo umano virtuale   Capitoli scelti da: 1. Handbook of Electroporation, Damijan Miklavcic, Springer 2. Transcranial Magnetic Stimulation, Alexander Rotenberg, Jared Cooney Horvath, Alvaro Pascual-Leone, Humana Press 3. Practical Guide to Transcranial Direct Current Stimulation, Principles, Procedures and Applications, Helena Knotkova, Michael A. Nitsche, Marom Bikson, Adam J. Woods, Springer 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	12		72	48	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA
AAF1015 - PROVA FINALE (obiettivi) Caratteristiche della prova finale della Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica La prova finale consiste nella discussione della tesi di laurea e comporta l'acquisizione di 17 crediti. La tesi di laurea è svolta dal candidato sotto la supervisione di un docente del Consiglio d'Area in Ingegneria Elettronica e costituisce un banco di prova per la verifica delle conoscenze acquisite dallo studente e della sua capacità di approfondirle ed applicarle in modo autonomo in un contesto specifico, contribuendo in prima persona all’identificazione di problemi e all’elaborazione e valutazione di soluzioni. Coordinato con la tesi di laurea per la prova finale, è previsto di norma lo svolgimento di ulteriori attività formative corrispondenti ad 1 credito.	17		-	-	-	-	Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c)	ITA

Electronics Engineering (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese o italo-venezuelano o italo-statunitense) - in lingua inglese

Esami per verifica dei requisiti Laurea Ingegneria Elettronica

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589508 - MICROWAVES (obiettivi) GENERALI Obiettivo del modulo è di fornire allo studente le conoscenze di base concernenti la propagazione guidata dei campi elettromagnetici, e le strutture e i circuiti a microonde. In particolare, scopo del modulo è l’insegnamento dell’analisi a costanti distribuite tipica dei circuiti a microonde, la rassegna delle principali strutture guidanti e dei principali elementi circuitali a microonde, e l’apprendimento della metodologia per lo studio ed analisi di tali elementi SPECIFICI CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscere e saper comprendere gli aspetti metodologici dello studio e caratterizzazione della tecnica delle microonde. CAPACITÀ APPLICATIVE. Saper applicare le tecniche di analisi e sintesi per la progettazione di dispositivi e circuiti a microonde. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa all’impiego dei componenti e circuiti a microonde nelle applicazioni dell’ICT; essere in grado di raccogliere informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa alla propagazione guidata dei campi elettromagnetici e alla loro elaborazione. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere i componenti di base dei circuiti a microonde; saper comunicare le conoscenze acquisite CAPACITÀ DI APPRENDERE. Il corso permetterà di acquisire le tecniche di studio e analisi delle principali strutture di interesse nel campo delle microonde. - GALLI ALESSANDRO (programma) I. Richiami di campi elettromagnetici; II. Applicazioni delle linee di trasmissione e proprietà delle guide d'onda; III. Rappresentazioni circuitali a microonde; IV. Circuiti integrati a microonde; V. Circuiti risonanti a microonde; VI. Dispositivi passivi a due porte; VII. Strutture di tipo periodico selettive in frequenza e filtri a microonde; VIII. Propagazione in mezzi complessi; IX. Dispositivi a tre o più porte; X. Dispositivi attivi a microonde; XI. Tecniche numeriche per circuiti a microonde; XII. Strumentazione e misure a microonde.   D. M . Pozar: "Microwave Engineering"; Wiley, IV ed., 2012. - CAVAGNARO MARTA (programma) Dopo un breve ripasso degli ELEMENTI FONDAMENTALI DI CAMPI ELETTROMAGNETICI, necessari per la comprensione del corso, il programma si struttura in una prima parte dedicata allo studio ed analisi delle STRUTTURE GUIDANTI, e una seconda parte relativa ai COMPONENTI CIRCUITALI A MICROONDE. La prima parte comincia con l’introduzione delle proprietà fondamentali dei modi elettromagnetici che si propagano nelle strutture guidanti, fornendo così la metodologia di analisi e le proprietà di propagazione del campo elettromagnetico in guida. Quindi, le strutture guidanti più comuni, ovvero guida rettangolare, cavo coassiale e linea a microstriscia vengono presentate e studiate nel dettaglio. Nella seconda parte viene introdotta la matrice di scattering e le sue proprietà, per la rappresentazione circuitale delle giunzioni a microonde. Quindi elementi circuitali quali gli attenuatori e accoppiatori direzionali vengono rappresentati mediante la matrice di scattering, e la loro struttura fisica viene studiata nel dettaglio. Infine, vengono presentati SOFTWARE PER LO STUDIO DI CIRCUITI A MICROONDE.   Materiale del corso (slide, dispense, articoli) disponibile sui siti dei docenti (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/02	54	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
10589761 - INTEGRATED ELECTRONIC DEVICES (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE: COMPRENSIONE DEI MODELLI ELETTRICI E ELETTRONICI CHE GOVERNANO IL FUNZIONAMENTO DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORE DI BASE E DEI NODI TECNOLOGICI ATTUALI CAPACITÀ APPLICATIVE. APPLICAZIONE DEI MODELLI DI BASE E DELLO STATO DELL’ARTE PER LA PROGETTAZIONE DI COMPONENTI INNOVATIVI AUTONOMIA DI GIUDIZIO. VALUTAZIONE DEI LIMITI DELLE TECNOLOGIE DI BASE NELLA FABBRICAZIONE DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORE ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. ESPRIMERE IN MODO ANALITICO LE EQUAZIONI CHE REGOLANO IL FUNZIONAMENTO DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORE CAPACITÀ DI APPRENDERE. ACQUISIZIONE DELLE METODOLOGIE CHE GUIDANO ALLA COMPRENSIONE DEL FUNZIONAMENTO DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORI E ALLO SCALING ALLA MOORE
- INTEGRATED ELECTRONIC DEVICES (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE: COMPRENSIONE DEI MODELLI ELETTRICI E ELETTRONICI CHE GOVERNANO IL FUNZIONAMENTO DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORE DI BASE E DEI NODI TECNOLOGICI ATTUALI CAPACITÀ APPLICATIVE. APPLICAZIONE DEI MODELLI DI BASE E DELLO STATO DELL’ARTE PER LA PROGETTAZIONE DI COMPONENTI INNOVATIVI AUTONOMIA DI GIUDIZIO. VALUTAZIONE DEI LIMITI DELLE TECNOLOGIE DI BASE NELLA FABBRICAZIONE DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORE ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. ESPRIMERE IN MODO ANALITICO LE EQUAZIONI CHE REGOLANO IL FUNZIONAMENTO DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORE CAPACITÀ DI APPRENDERE. ACQUISIZIONE DELLE METODOLOGIE CHE GUIDANO ALLA COMPRENSIONE DEL FUNZIONAMENTO DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORI E ALLO SCALING ALLA MOORE - CAPUTO DOMENICO (programma) Fisica dei Semiconduttori: mobilità; scattering; mobilità in un campo elettrico; mobilità in temperatura; curva universale di mobilità; modelli empirici di mobilità in campo trasverso e in campo longitudinale; saturazione della velocità; generalità: livello di Fermi, approssimazione di Maxwell Boltzmann; livelli energetici, centri di ricombinazione, trappole, concentrazioni di portatori; equilibrio termodinamico; legge di azione di massa, approssimazione di quasi neutralità; condizioni di fuori equilibrio; quasi-Fermi levels generazione-ricombinazione all’equilibrio; foto-generazione; interazione luce-silicio. Esercizi. Componenti a giunzione: contatti metallo semiconduttore (equilibrio termodinamico; costruzione del diagramma a bande; barriera; bending del silicio; svuotamento; campo elettrico; potenziale; Gauss; Poisson 1-D); contatti ohmici; caratteristiche generali delle giunzioni p-n a semiconduttore in equilibrio termodinamico (costruzione del diagramma a bande; potenziale di built-in; svuotamento; campo elettrico; potenziale; Gauss; Poisson 1-D); giunzioni a semiconduttore polarizzate (controllo del potenziale di giunzione; generazione e ricombinazione; soluzione della equazione di continuità in condizioni di svuotamento, accumulazione, neutralità; Schockley-Hall-Read; equaz della corrente); principio di funzionamento del fotodiodo; principio di funzionamento della cella solare a giunzione; concetti base del funzionamento del bjt: efficienza di emettitore; coefficiente di trasporto; guadagno; estrazione dei parametri di Ebers Moll; funzionamento diretto; funz. inverso. Esercizi ed esempi. Sistemi MOS e MOSFET: diagramma a bande; condizioni di svuotamento, arricchimento, inversione, flat-band; tunnel diretto e tunnel Fowler-Nordheim; bending del silicio; Poisson 1-D; carica nell’ossido; carica alle interfacce; MOSFET a canale lungo: VT implant; modelli a canale lungo di approssimazione zero; approssimazione di svuotamento uniforme; svuotamento e canale variabile; equazioni delle correnti; parametri di SPICE; corrente sottosoglia. Problematiche generali dei componenti integrati in tecnologia CMOS; regole di scaling; ITRS e Legge di Moore; introduzione agli effetti di canale corto; introduzione agli effetti di hot carriers; soluzione della equazione Poisson e Gauss in 2-D.   "Device electronics for integrated circuits" by Muller and Kamins, Wiley "Ultra Large Scale Integration in CMOS Technology" by F. Irrera, Efesto Edizioni	3	ING-INF/01	18	12	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
- INTEGRATED ELECTRONIC DEVICES (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE: COMPRENSIONE DEI MODELLI ELETTRICI E ELETTRONICI CHE GOVERNANO IL FUNZIONAMENTO DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORE DI BASE E DEI NODI TECNOLOGICI ATTUALI CAPACITÀ APPLICATIVE. APPLICAZIONE DEI MODELLI DI BASE E DELLO STATO DELL’ARTE PER LA PROGETTAZIONE DI COMPONENTI INNOVATIVI AUTONOMIA DI GIUDIZIO. VALUTAZIONE DEI LIMITI DELLE TECNOLOGIE DI BASE NELLA FABBRICAZIONE DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORE ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. ESPRIMERE IN MODO ANALITICO LE EQUAZIONI CHE REGOLANO IL FUNZIONAMENTO DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORE CAPACITÀ DI APPRENDERE. ACQUISIZIONE DELLE METODOLOGIE CHE GUIDANO ALLA COMPRENSIONE DEL FUNZIONAMENTO DEI COMPONENTI A SEMICONDUTTORI E ALLO SCALING ALLA MOORE - CAPUTO DOMENICO (programma) Fisica dei Semiconduttori: mobilità; scattering; mobilità in un campo elettrico; mobilità in temperatura; curva universale di mobilità; modelli empirici di mobilità in campo trasverso e in campo longitudinale; saturazione della velocità; generalità: livello di Fermi, approssimazione di Maxwell Boltzmann; livelli energetici, centri di ricombinazione, trappole, concentrazioni di portatori; equilibrio termodinamico; legge di azione di massa, approssimazione di quasi neutralità; condizioni di fuori equilibrio; quasi-Fermi levels generazione-ricombinazione all’equilibrio; foto-generazione; interazione luce-silicio. Esercizi. Componenti a giunzione: contatti metallo semiconduttore (equilibrio termodinamico; costruzione del diagramma a bande; barriera; bending del silicio; svuotamento; campo elettrico; potenziale; Gauss; Poisson 1-D); contatti ohmici; caratteristiche generali delle giunzioni p-n a semiconduttore in equilibrio termodinamico (costruzione del diagramma a bande; potenziale di built-in; svuotamento; campo elettrico; potenziale; Gauss; Poisson 1-D); giunzioni a semiconduttore polarizzate (controllo del potenziale di giunzione; generazione e ricombinazione; soluzione della equazione di continuità in condizioni di svuotamento, accumulazione, neutralità; Schockley-Hall-Read; equaz della corrente); principio di funzionamento del fotodiodo; principio di funzionamento della cella solare a giunzione; concetti base del funzionamento del bjt: efficienza di emettitore; coefficiente di trasporto; guadagno; estrazione dei parametri di Ebers Moll; funzionamento diretto; funz. inverso. Esercizi ed esempi. Sistemi MOS e MOSFET: diagramma a bande; condizioni di svuotamento, arricchimento, inversione, flat-band; tunnel diretto e tunnel Fowler-Nordheim; bending del silicio; Poisson 1-D; carica nell’ossido; carica alle interfacce; MOSFET a canale lungo: VT implant; modelli a canale lungo di approssimazione zero; approssimazione di svuotamento uniforme; svuotamento e canale variabile; equazioni delle correnti; parametri di SPICE; corrente sottosoglia. Problematiche generali dei componenti integrati in tecnologia CMOS; regole di scaling; ITRS e Legge di Moore; introduzione agli effetti di canale corto; introduzione agli effetti di hot carriers; soluzione della equazione Poisson e Gauss in 2-D.   "Device electronics for integrated circuits" by Muller and Kamins, Wiley "Ultra Large Scale Integration in CMOS Technology" by F. Irrera, Efesto Edizioni (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/01	36	24	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
10589837 - COMMUNICATION THEORY AND ENGINEERING (obiettivi) GENERALI L’obiettivo del corso di Comunicazioni Elettriche II è quello di fornire conoscenze avanzate relative al dimensionamento di sistemi di comunicazione, analizzando in particolare le tematiche relative alla misura dell’informazione e teoria dell’informazione, alla codifica di sorgente e a quella di canale. Il corso ha inoltre l’obiettivo di introdurre a schemi di modulazione avanzati adottati in reti di quarta e quinta generazione. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: teoria dell’informazione, codifica di sorgente e di canale. Capacità di canale per il singolo collegamento e per sistemi ad accesso multiplo • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: analisi dell’informazione trasferibile in sistemi di comunicazione, selezione degli algoritmi di codifica di sorgente e di canale e scelta dei loro parametri. • Autonomia di giudizio: capacità di affrontare un progetto di dimensionamento di un collegamento identificando vincoli e obiettivi imposti sugli indici prestazionali, individuando la soluzione più efficiente per ciascuno dei blocchi della catena che congiunge sorgente e destinazione. • Abilità comunicative: N/A • Capacità di apprendimento: acquisire le conoscenze che permetteranno nel seguito della carriera l’analisi e il confronto di sistemi e reti di comunicazioni in termini di capacità e informazione trasferita - Erogato presso  10589837 COMMUNICATION THEORY AND ENGINEERING in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE FIORINA JOCELYN (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/03	54	36	-	-	Attività formative affini ed integrative	ENG
Gruppo opzionale: Curriculum in English - Master Degree in Electronics Engineering (MDEE) - (visualizza) 24                1041744 - OPTOELECTRONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, relativamente alla generazione, rivelazione ed elaborazione di segnali ottici. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente acquisirà attraverso il corso, padronanza dei criteri di progetto in base alle specifiche relative a diversi contesti applicativi dalle telecomunicazioni, alla sensoristica, alla strumentazione ottica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Lo studente acquisirà le capacità di progettazione e valutazione delle prestazioni dei pricipali componenti per ogni sistema optoelettronico. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - Erogato presso  1041744 OPTOELECTRONICS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE D'ALESSANDRO ANTONIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041750 - NANOELECTRONICS LABORATORY (obiettivi) Rendere lo studente in grado di eseguire semplici simulazioni numeriche agli elementi finiti con modelli di letterature di dispositivi elettronici; Rendere lo studente in grado di eseguire semplici misure di caratterizzazione elettrica su componenti nanoelettronici integrati su wafer

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589407 - DIGITAL INTEGRATED SYSTEM ARCHITECTURES (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Circuiti digitali VLSI, progettazione RTL, VHDL, architetture di microprocessori CAPACITÀ APPLICATIVE. Progetto di circuiti digitali, sintesi su FPGA/ASIC, progetto/programmmazione di microprocessori AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Valutazione delle scelte progettuali e delle tecnologie da utilizzare. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Stesura di specifiche e modelli simulabili. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Qualsiasi successivo approfondimento su circuiti digitali, architetture e programmazione. - OLIVIERI MAURO (programma) NOZIONI E CONCETTI GENERALI Gli effetti dell’evoluzione tecnologica, Alternative di realizzazione fisica, Nozioni sul layout dei circuiti integrati, Analisi dei costi di produzione dei sistemi integrati IL FLUSSO DI PROGETTO Livelli di astrazione, Diagramma a Y, Strumenti di analisi e verifica del progetto UN LINGUAGGIO PER LA SIMULAZIONE E LA SINTESI DIGITALE Introduzione, Oggetti trattati in VHDL, Modellazione di ritardi, Statement concorrenti, I processi in VHDL, Costrutti di controllo sequenziale nei processi, Procedure e funzioni, Package e librerie, Descrizioni strutturali, Cenno ad altri costrutti potenzialmente utili PROGETTO REGISTER TRANSFER LEVEL DI SISTEMI EMBEDDED “HARDWIRED” Il progetto (sintesi) Register Transfer Level (RTL), Esempio di progetto: un filtro di estrazione contorni per elaborazione di immagini, Approfondimenti sulla temporizzazione (timing) PROGETTO REGISTER TRANSFER LEVEL DI SISTEMI EMBEDDED PROGRAMMABILI Specifica di un microprocessore molto elementare, Progetto RTL del microprocessore, Approfondimenti sulla implementazione del control path, Le leggi quantitative delle prestazioni di un sistema digitale MECCANISMI E POLITICHE DI COMUNICAZIONE NEI SISTEMI INTEGRATI Le problematiche alla base, Comunicazioni on-chip: dai bus alle network-on-chip, Comunicazioni off-chip: l’evoluzione degli standard CONCETTI FONDAMENTALI SULLE MICROARCHITETTURE DEI PROCESSORI Richiami e concetti generali, Regole dell’approccio RISC, Concetti generali sulle architetture post-RISC, Cenni sulle architetture superscalari, Architetture VLIW CIRCUITI COMBINATORI PER MICROPROCESSORI E SISTEMI AD ELEVATE PRESTAZIONI Approfondimenti sui principi delle logiche CMOS, Logica CMOS statica convenzionale, Logiche pseudo-NMOS e DCSVL, Logica a pass-transistor, Logiche dinamiche CIRCUITI DI MEMORIA NEI SISTEMI INTEGRATI Latch e flip flop , Strutture circuitali per memorie STRUTTURE CIRCUITALI PER LA TEMPORIZZAZIONE E IL CONTROLLO DELLE OPERAZIONI Strategie di temporizzazione a livello circuitale, Struttura PLA classica, Un caso di studio di struttura circuitale dedicata SOTTO-SISTEMI DI ELABORAZIONE ARITMETICA Introduzione, Strutture di addizionatori veloci, Strutture di moltiplicatori, Altre unità funzionali fondamentali OTTIMIZZAZIONE DELLE PRESTAZIONI DI VELOCITÀ DEI CIRCUITI LOGICI Introduzione, Un nuovo modello di ritardo delle logiche CMOS, Modello di ritardo e ottimizzazione di logiche multi-stadio, Modellazione del ritardo di unità funzionali complesse ELEMENTI BASILARI DI PROGETTAZIONE A BASSO CONSUMO Richiami e concetti introduttivi, Modelli del consumo dei circuiti CMOS, Tecniche di stima dei consumi, Tecniche basilari di progetto a basso consumo CONCETTI FONDAMENTALI DI PROGETTAZIONE ASINCRONA Nozioni generali di base, Componenti e metodologie per i sistemi self-timed, Unità funzionali dedicate a sistemi con controllo self-timed   M. Olivieri, “Elementi di Progettazione dei Sistemi VLSI. Volume II: Architetture, Circuiti e Metodi”. Edizioni EDISES, Napoli. Errata corrige relativo al libro: http://vlsi.die.uniroma1.it/Errata_Corrige_VLSI_Volume_2.pdf M. Olivieri, “Elementi di Progettazione dei Sistemi VLSI. Volume III: Esercizi di Progetto”. Edizioni EDISES, Napoli. Errata corrige relativo al libro: http://vlsi.die.uniroma1.it/Errata_Corrige_VLSI_Volume_3.pdf Weste and Eshraghian, Principles of CMOS VLSI design. Jan M. Rabaey: Digital Integrated Circuits: a Design Perspective, Prentice Hall. Waine Wolf, Modern VLSI Design, Prentice Hall. Hennessy, J., Patterson, D., Computer Architecture: a quantitative approach, Elsevier. Hennessy, J., Patterson, D., Computer Organization and Design - RISC-V Edition, Elsevier Slides and articles available at: http://vlsi.diet.uniroma1.it Lucidi e articoli disponibili su: http://vlsi.diet.uniroma1.it (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/01	54	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
10589483 - RADIOFREQUENCY ELECTRONIC SYSTEMS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso si prefigge lo scopo di far acquisire allo studente conoscenze per il progetto di circuiti a radiofrequenza e microonde. Particolare attenzione è posta sul progetto di oscillatori, amplificatori, mixer e filtri. CAPACITÀ APPLICATIVE. La parte teorica è integrata da tecniche CAD di progettazione e realizzazione di circuiti a radiofrequenza applicati in contesti interdisciplinari quali i radar, le telecomunicazioni e gli apparati biomedicali. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Le attività di progettazione CAD, parte integrante del corso e oggetto di verifica tramite apposita prova pratica progettuale hanno anche l'obiettivo di sviluppare l'autonomia del candidato. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Le attività di progettazione CAD prevedono lavori di gruppo che sviluppano le abilità comunicative e di interazione. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Oltre al materiale didattico fornito, lo studente è stimolato a studiare in un modo autonomo utilizzando la letteratura scientifica messa a disposizione e altro materiale reperibile in rete. - TOMMASINO PASQUALE (Date degli appelli d'esame) - PISA STEFANO (programma) INTRODUZIONE: Esempi di sistemi di telecomunicazione e radar OSCILLATORI A RF: circuiti risonanti, fattori di merito e perdite, esempi di reti RLC intorno alla risonanza, il coefficiente di stabilità in frequenza, il quarzo come elemento circuitale, rumore di fase. Oscillatori a controreazione: Oscillatori Colpitz, Clapp, Pierce e al quarzo. Il PLL: principio di funzionamento, risposta ad un errore di fase e di frequenza, stabilità, il progetto di un PLL. Oscillatori a resistenza negativa: condizioni di mantenimento, e innesco delle oscillazioni, oscillatori a risonatore dielettrico, oscillatori a risonatore ceramico. AMPLIFICATORI A RF: stabilità, circonferenze di stabilità, fattore di Rollet, calcolo del guadagno di trasduzione, parametri di rumore, amplificatori per il massimo guadagno: dimensionamento a partire da transistors incondizionatamente stabili, realizzazione delle reti di adattamento con elementi distribuiti o concentrati, dimensionamento a partire da transistors condizionatamente stabili, dimensionamento delle reti di stabilizzazione. Amplificatori a bassa figura di rumore. Amplificatori di potenza, parametri e classi degli amplificatori, dimensionamento di amplificatori di potenza in classe A. Progetto a partire da modelli non-lineari o da misure di load pull. MIXER A RF: parametri caratteristici dei mixer Mixer con transistors: BJT, JFET. Mixer con diodi: modello non lineare del diodo schottky, cause e modelli del rumore nei diodi, mixer a singolo diodo, mixer bilanciati. FILTRI A RF: Progetto di filtri a microonde con il metodo del passa basso prototipo di riferimento, realizzazione in tecnologia planare di filtri passa basso MODULATORI E DEMODULATORI: Modulatori e demodulatori AM, SSB, di frequenza. Amplificatore IF e controllo del guadagno. CAD: Esempi CAD Microwave Office, di tutti i circuiti descritti   Appunti scaricabili dal sito del corso	9	ING-INF/01	54	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
Gruppo opzionale: Curriculum in English - Master Degree in Electronics Engineering (MDEE) - (visualizza) 24                10589999 - EARTH OBSERVATION - Erogato presso  10589999 EARTH OBSERVATION in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE PIERDICCA NAZZARENO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1045006 - ENGINEERING ELECTROMAGNETICS - Erogato presso  1045006 ENGINEERING ELECTROMAGNETICS in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE GALLI ALESSANDRO, CAVAGNARO MARTA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1056086 - GROUND PENETRATING RADAR (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. L’obiettivo principale di questo corso interdisciplinare è quello di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche necessarie per un uso sicuro, efficace e avanzato della metodologia georadar in diversi contesti applicativi. Gli studenti che abbiano superato l’esame avranno una visione d’insieme e attuale della tecnologia e metodologia georadar. CAPACITÀ APPLICATIVE. Uso di strumentazione georadar. Uso di software per la simulazione elettromagnetica. Uso di software per l’elaborazione di radargrammi. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti che abbiano superato l’esame sapranno scegliere la strumentazione georadar più adeguata in diversi contesti applicativi e saranno in grado di pianificare ed eseguire indagini accurate. Sapranno elaborare e interpretare i radargrammi, nonché costruire modelli elettromagnetici di scenari georadar. Sapranno associare il georadar ad altre tecniche d’indagine non distruttiva. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di comunicare le conoscenze apprese in ambito scientifico e industriale. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno pronti per approfondire gli argomenti trattati durante il corso durante studi successivi o nel mondo del lavoro. - Erogato presso  1056086 GROUND PENETRATING RADAR in Ingegneria Elettronica LM-29 PAJEWSKI LARA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1056158 - MACHINE LEARNING FOR SIGNAL PROCESSING (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Dimostrare capacità di utilizzo di conoscenze derivate da corsi precedentemente studiati e capacità di comprensione di nuovi concetti che andranno ad arricchire il bagaglio culturale dello studente. CAPACITÀ APPLICATIVE. Dimostrare la capacità di saper mettere in pratica una metodologia studiata in un problema nuovo, seppur correlato agli esempi svolti durante le esercitazioni in aula. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Dimostrare di essere in grado di saper riconoscere un problema applicativo e di saper giustificare la scelta di una specifica metodologia per risolverlo. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Dimostrare di aver capito le motivazioni per la scelta di una specifica metodologia, la sua derivazione metodologica e la relativa implementazione in un problema pratico. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Dimostrare di essere in grado di studiare in modo autonomo, di riuscire ad implementare autonomamente soluzioni di machine learning attraverso gli strumenti software appresi durante il corso e di saper applicare tali soluzioni in problemi nuovi per lo studente. - Erogato presso  1056158 MACHINE LEARNING FOR SIGNAL PROCESSING in Ingegneria Elettronica LM-29 COMMINIELLO DANILO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041750 - NANOELECTRONICS LABORATORY (obiettivi) Rendere lo studente in grado di eseguire semplici simulazioni numeriche agli elementi finiti con modelli di letterature di dispositivi elettronici; Rendere lo studente in grado di eseguire semplici misure di caratterizzazione elettrica su componenti nanoelettronici integrati su wafer   - MODULO II NANOELECTRONIC DEVICE CHARACTERIZATION (obiettivi) Rendere lo studente in grado di eseguire semplici simulazioni numeriche agli elementi finiti con modelli di letterature di dispositivi elettronici; Rendere lo studente in grado di eseguire semplici misure di caratterizzazione elettrica su componenti nanoelettronici integrati su wafer - Erogato presso  10589354_2 Nanoelectronics Laboratory in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  18  12  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG - MODULO I NANOELECTRONICS LABORATORY (obiettivi) Rendere lo studente in grado di eseguire semplici simulazioni numeriche agli elementi finiti con modelli di letterature di dispositivi elettronici; Rendere lo studente in grado di eseguire semplici misure di caratterizzazione elettrica su componenti nanoelettronici integrati su wafer - Erogato presso  10589354_2 Nanoelectronics Laboratory in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  18  12  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1042015 - PHOTONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata delle caratteristiche e delle metodologie di dimensionamento dei componenti e sistemi di comunicazione in fibra ottica anche attraverso esercitazioni di laboratorio. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente avrà acquisto alla fine del corso, padronanza dei criteri di progetto e di valutazione delle prestazioni di collegamenti ottici a larga banda in particolare i sistemi a multiplazione in divisione di lunghezza d’onda (WDM). AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti saranno in grado di riconoscere le specifiche dei principali dispositivi fotonici per la realizzazione di un sistema di comunicazione in fibra ottica. Sapranno dimensionare e valutare le prestazioni dei sistemi sia a singola portante ottica, sia a multiplazione in lunghezza d’onda (WDM). Avranno acquisito le conoscenze circa i fenomeni che limitano le prestazioni dei sistemi in fibra nonché le tecniche per ottenere sistemi con prestazioni che costituiscono lo stato dell’arte delle comunicazioni in fibra ottica. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - Erogato presso  1042015 PHOTONICS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE D'ALESSANDRO ANTONIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1055348 - MATHEMATICAL PHYSICS - Erogato presso  1055348 MATHEMATICAL PHYSICS in Fisica LM-17 2 TETA ALESSANDRO (Date degli appelli d'esame) 6  MAT/07  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
Gruppo opzionale: COMPLEMENTI DI MATEMATICA - MDEE: ADVANCED MATHEMATICS - (visualizza) 6                10589493 - DISCRETE MATHEMATICS (obiettivi) IL CORSO SI PROPONE DI FORNIRE ALLO STUDENTE UN’INTRODUZIONE ALLA MATEMATICA DISCRETA, CHE COSTITUISCE UNO DEI SETTORI PIÙ INNOVATIVI DELLA MATEMATICA. SVILUPPATO A PARTIRE DALLA SECONDA METÀ DEL NOVECENTO, E’ RICCO DI PROBLEMI STIMOLANTI E DI GRANDE UTILITÀ NELLE APPLICAZIONI. DURANTE IL CORSO, LO STUDENTE VERRÀ A CONTATTO CON UNA SERIE DI ARGOMENTI E PROBLEMI, DI TIPO COMPLETAMENTE DIVERSO DA QUELLI INCONTRATI IN ALTRI CORSI DI MATEMATICA TRADIZIONALI, E SVILUPPERÀ, ATTRAVERSO UN IMPEGNO SISTEMATICO RIVOLTO AL “PROBLEM SOLVING”, UN APPROCCIO CONCRETO ALLO STUDIO DI PROBLEMI DI GRANDE VALENZA FORMATIVA, SOPRATTUTTO PER LA FUTURA ATTIVITÀ PROFESSIONALE. AL TERMINE DEL CORSO LO STUDENTE • CONOSCERÀ I METODI, I PROBLEMI, E LE POSSIBILI APPLICAZIONI DELLA MATEMATICA DISCRETA. • SARÀ IN GRADO DI CAPIRE, AFFRONTARE E RISOLVERE SEMPLICI PROBLEMI DI MATEMATICA DISCRETA. • ATTRAVERSO ESERCITAZIONI SCRITTE E EVENTUALI PRESENTAZIONI ORALI SVILUPPERÀ ADEGUATE CAPACITÀ CRITICHE • ALLO STESSO MODO ESERCITERÀ LA SUA CAPACITÀ DI ESPORRE E TRASMETTERE CIÒ CHE HA APPRESO • LO STUDIO INDIVIDUALE ALLENERÀ ADEGUATAMENTE LA SUA CAPACITÀ DI STUDIO AUTONOMO E INDIPENDENTE - Erogato presso  10589493 DISCRETE MATHEMATICS in Ingegneria delle Comunicazioni L-8 CAPPARELLI STEFANO (Date degli appelli d'esame) 6  MAT/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589433 - MATHEMATICAL METHODS FOR INFORMATION ENGINEERING (obiettivi) Apprendimento di conoscenze avanzate di Analisi Matematica rivolte alle applicazioni; del calcolo differenziale in più variabili, minimi e massimi con vincoli. Analisi di modelli matematici. SPECIFICI A) Conoscenza e capacità di comprensione: apprendere i concetti base e il loro utilizzo in esercizi con il supporto di libri di testo e dispense del corso di Metodi Matematici per l'Ingegneria dell'Informazione B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: essere in grado di applicare le conoscenze acquisite in modo competente; possedere competenza e comprensione adeguate per risolvere problemi e sostenere argomentazioni C) Autonomia di giudizio Raccogliere ed interpretare i risultati sviluppati durante il corso per risolvere problemi simili in modo autonomo. Individuare caratteristiche comuni in problemi diversi D) Abilità comunicative Comunicare ipotesi, problemi e soluzioni a interlocutori non specialisti. E) Capacità di apprendimento Sviluppare le competenze necessarie per intraprendere studi avanzati. - Erogato presso  10589433 MATHEMATICAL METHODS FOR INFORMATION ENGINEERING in Ingegneria delle Comunicazioni L-8 LORETI PAOLA (Date degli appelli d'esame) 6  MAT/05  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG

Secondo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589958 - MULTIDISCIPLINARY LABORATORY OF ELECTRONICS
- MULTIDISCIPLINARY LABORATORY OF ELECTRONICS I - MOSTACCI ANDREA (programma) FONDAMENTI DI MISURE A MICROONDE: Richiami sulle grandezze e i parametri caratteristici dei circuiti a microonde, richiami sulla teoria per la valutazione dell’incertezza delle misure. Rapporto fra la descrizione di reti a microonde con parametri S e costanti concentrate. ANALIZZATORE DI RETI: Analizzatore di reti scalare e vettoriale (VNA) struttura e funzionamento, calibrazione dell’analizzatore di reti, tecniche di calibrazione SOLT, TRL, misure nel dominio del tempo dirette ed indirette, filtraggio temporale (gating). ANALIZZATORE DI SPETTRO: struttura e funzionamento, parametri degli analizzatori di spettro. MISURE SU RISONATORI: misura di modi in cavità, fattore di qualità ed accoppiamento. MISURE DI CAMPO: misuratori di radiazione, misuratori di campo elettrico, misuratori di campo magnetico, misure di campo a banda larga, misure di campo a banda stretta. LABORATORIO Misure, utilizzando il VNA, di - dispositivi a 1-porta: elementi concentrati R-L-C, risonatori, antenne; - dispositivi a 2-porte: attenuatori, cavi, guide d’onda, filtri e amplificatori; - dispositivi a 3-porte: divisori di potenza, circolatori; - dispositivi a 4-porte: accoppiatori direzionali; - riflettometria nel dominio del tempo Misure, utilizzando lo SA, di - oscillatori - segnali modulati - campo a banda stretta.   Note distribuite dal docente	6	ING-INF/02	36	24	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
Gruppo opzionale: GRUPPO DI CARATTERIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1021745 - CIRCUITI A TEMPO DISCRETO (obiettivi) Obiettivo generale del corso è quello di fornire le metodologie per la comprensione e l’analisi di strutture circuitali a tempo discreto, mediante l’acquisizione degli strumenti matematici fondamentali e il confronto con le principali nozioni acquisite nel corso di Teoria dei Circuiti. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente sarà in grado di analizzare architetture generali di circuiti a tempo discreto e di affrontare semplici problemi di sintesi. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso lo studente potrà applicare le metodologie apprese a tematiche più generali, proprie dell’Ingegneria Elettronica. • Autonomia di giudizio: lo studente sarà in grado di integrare le conoscenze acquisite nel corso con quelle proprie dell’informazione in generale trasmessa all’interno del Corso di Laurea. • Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di trasmettere le conoscenze acquisite e di illustrare i processi che ad esse hanno condotto. • Capacità di apprendimento: lo studente sarà in grado di gestire in modo autonomo il proprio studio.ttori, classificatori). - PARISI RAFFAELE (programma) 1. CIRCUITI E SEGNALI TD Definizione di grandezze a tempo continuo (TC) e a tempo discreto (TD). Segnali digitali. Definizione di sequenza. Introduzione ai circuiti ed algoritmi per il trattamento dei segnali analogici e digitali. Cenni storici. Sequenze TD tipiche: sequenze impulso e gradino unitario, sequenze esponenziali reali e complesse, sequenze periodiche e loro proprietà. Primi esempi di circuiti TD: filtro in media mobile (versione non causale e causale), filtro in media mobile pesata. Cenni alle tecniche di simulazione di circuiti analogici. 2. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DEL TEMPO Circuiti ad un ingresso ed una uscita. Proprietà generali: linearità, stazionarietà, causalità e stabilità. Circuiti lineari e tempo-invarianti (LTI). Risposta impulsiva e proprietà. Somma di convoluzione. Definizione di circuiti FIR e IIR. Circuiti LTI tipici: ritardatori, accumulatori, differenziatori. Connessione di circuiti in cascata ed in parallelo. Circuiti LTI descritti da equazioni alle differenze, lineari e a coefficienti costanti. Componenti dei circuiti descritti da equazioni alle differenze: moltiplicatori, sommatori, ritardatori. Analisi di circuiti TD: tecniche di risoluzione di equazioni alle differenze. Risposta libera e risposta forzata. Corrispondenza con le tecniche di analisi di circuiti TC nel dominio del tempo. 3. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA Trasformata di Fourier a tempo discreto (DTFT): spettri di ampiezza e fase di una sequenza. Condizioni di esistenza della DTFT. Proprietà della DTFT: linearità, traslazione, convoluzione, modulazione. Teorema di Parseval. Proprietà di simmetria per sequenze reali e complesse. Trasformate di sequenze tipiche. Risposta in frequenza di un circuito LTI e relazione con la DTFT della risposta impulsiva. Risposta in ampiezza e risposta in fase. Filtri ideali tipici: passa basso, passa alto, passa banda, elimina banda. Risposta impulsiva dei filtri ideali, problemi di troncamento della risposta, fenomeno di Gibbs. Esempi di filtri. 4. CAMPIONAMENTO E RICOSTRUZIONE Campionamento: conversione C/D, spettro del segnale campionato, filtro di ricostruzione, aliasing. Teorema del campionamento, conversione D/C. Elaborazione numerica di un segnale analogico. Cenni sui circuiti decimatori e interpolatori. 5. RAPPRESENTAZIONE NEL DOMINIO DELLA TRASFORMATA Z Definizione di trasformata Z bilatera e monolatera. Regione di convergenza (ROC) e sue proprietà. Esempi di trasformate di sequenze. Proprietà principali della trasformata Z e relazione con la DTFT. Funzioni razionali in Z: poli e zeri, ROC. Antitrasformata di funzioni razionali. Risoluzione di equazioni alle differenze finite lineari tramite la trasformata Z. Risposta transitoria e risposta permanente. Corrispondenza con il metodo della trasformata di Laplace per i circuiti TC. Funzione di trasferimento di un circuito LTI e relazione con la sua risposta in frequenza. Circuiti LTI causali con funzione di trasferimento razionale in Z: proprietà della risposta impulsiva, condizioni di stabilità. Filtri inversi. Filtri FIR e IIR. Circuiti a fase minima e “passa tutto”. Circuiti FIR a fase lineare generalizzata. 6. ARCHITETTURE DI CIRCUITI TD Definizione di “signal flow graph” (SFG). Teorema di Tellegen. Architetture di filtri IIR: forma diretta I normale e trasposta, forma diretta II normale e trasposta, forma in cascata, forma parallela. Architetture di circuiti FIR: forma diretta normale e trasposta, forma in cascata. Architetture di circuiti a fase lineare. Architetture a traliccio. Effetti della precisione numerica finita. 7. SINTESI DI CIRCUITI TD Tecniche di sintesi di circuiti TD a partire da filtri analogici. Tecnica di invarianza della risposta impulsiva: distribuzione di poli e zeri, aliasing. Tecniche basate sulla soluzione numerica dell’equazione differenziale. Trasformazione bilineare (o metodo trapezoidale), distribuzione di poli e zeri, predistorsione della risposta in frequenza. 8. LA TRASFORMATA DI FOURIER DISCRETA (DFT) La serie di Fourier discreta, rappresentazione di sequenze periodiche, la DFT e IDFT, proprietà della DFT, zero padding, l’algoritmo FFT, la convoluzione circolare, approssimazione di una convoluzione lineare attraverso una convoluzione circolare, la convoluzione tra sequenza lunghe, overlap and add, overlap and save.   [1] Dispense a cura del docente. [2] A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, J.R. Buck, “Discrete-Time Signal Processing” (2a ed.), Prentice Hall. [3] A. Papoulis, “Circuits and Systems: a modern approach”, Oxford University Press, 1995. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042016 - ADVANCED ELECTROMAGNETICS AND SCATTERING (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende presentare una panoramica di alcuni argomenti avanzati di elettromagnetismo, di considerevole importanza per le applicazioni, e un’introduzione allo scattering elettromagnetico. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti potranno acquisire una visione d’insieme dell’elettromagnetismo moderno, con particolare riferimento agli aspetti metodologici unificanti e alle tecniche matematiche impiegate, che consentirà loro di orientarsi facilmente nello studio successivo o nelle posizioni lavorative, in virtù della grande generalità dei temi affrontati. In particolare gli studenti avranno appreso in profondità i concetti principali della propagazione guidata e libera, come pure l’approccio ai problemi di scattering, risolti sia in forma chiusa (problemi canonici) che numericamente. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e potenza rappresentativa sono gli sviluppi modali con i relativi circuiti equivalenti a costanti distribuite e gli spettri di onde piane. Sono inoltre approfonditi i concetti di funzione di Green e di rappresentazione integrale. - FREZZA FABRIZIO (programma) Strutture guidanti planari, linee di trasmissione equivalenti per guide bidimensionali. Relazione di dispersione, spettro discreto dei modi guidati, risoluzione grafica. Modi di radiazione, spettro continuo. Fasci a sezione limitata: uso dello spettro angolare, lo “shift” di Goos‐Hänchen. Il metodo della risonanza trasversa, applicazioni elementari. Guide d’onda a “slab” dielettrico, approccio di ottica geometrica. La guida a piatti paralleli parzialmente riempita di dielettrico. La guida d’onda dielettrica non radiativa (NRD). Il metodo della costante dielettrica efficace per guide tridimensionali. La “slot line”. Il metodo dello “spectral domain” per lo studio di strutture planari stratificate. Applicazione elementare del metodo alla slot line. Richiami di algebra e analisi diadica in problemi elettromagnetici. Funzioni di Green diadiche spettrali. Equazioni integrali: soluzione numerica con il metodo dei momenti. Applicazione del metodo alla microstriscia. Decomposizione spettrale dei campi irradiati da un’apertura. Valutazione asintotica di integrali: integrazione per parti, il metodo della fase stazionaria. Calcolo del campo lontano. Introduzione generale allo scattering elettromagnetico e rassegna delle principali applicazioni. Problemi canonici: scattering da strutture cilindriche e sferiche. Richiami sulle funzioni di Bessel e di Hankel. Simulazione di elementi scatteranti generici attraverso “arrays” di cilindri o sfere. Modello a griglia di fili, metodo di Richmond, “point matching”. Filo di lunghezza finita: equazioni integrali di Pocklington e di Hallen, cilindro di lunghezza finita. Scattering in guida d’onda: metodo del “mode‐matching”, iride induttiva in guida d’onda rettangolare. Scattering da strutture periodiche: il teorema di Floquet, espansioni in termini di armoniche spaziali, reticoli di diffrazione. Rappresentazioni integrali per il campo elettromagnetico, equazioni integrali per lo scattering da oggetti bi‐ e tri‐dimensionali di forma arbitraria: formulazioni EFIE e MFIE, soluzioni spurie, equazioni combinate.   F. Frezza, Advanced Electromagnetics and Electromagnetic Scattering, disponibile gratuitamente in pdf sul sito web del Corso, 2016. Materiale propedeutico: F. Frezza, A Primer on Electromagnetic Fields, Springer, 2015. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021866 - PROGETTO DI CIRCUITI INTEGRATI (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Problematiche dell’elaborazione analogica ad elevata banda passante e/o data rate; soluzioni architetturali e circuitali per sistemi mixed-signal ad elevata banda passante; analisi di circuiti di estrazione del sincronismo; comprensione di un flusso di progetto integrato basato su tecnologie CMOS e/o BiCMOS; tecniche di layout analogico CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di progetto e dimensionamento di catene di elaborazione ai GHz; capacità di progetto a livello di sistema di sistemi di elaborazione complessi come PLL e CDR; capacità di sviluppo di funzioni elementari in un flusso CAD CMOS e/o BiCMOS fino al livello di layout AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Capacità di sviluppare in autonomia il progetto di un circuito o sottosistema elettronico ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Capacità di riportare in modo chiaro, conciso ed esauriente il lavoro svolto CAPACITÀ DI APPRENDERE. Capacità di usare le conoscenze acquisite come punto di partenza per approfondire le problematiche sorte nel lavoro di progetto autonomo - CENTURELLI FRANCESCO (programma) ELETTRONICA ALL’IMPULSO Progettazione a larga banda in alta frequenza Problema degli adattamenti SISTEMI DI COMUNICAZIONE DIGITALE SU FIBRA OTTICA Struttura del link seriale in fibra ottica Architettura del trasmettitore e del ricevitore Modulazione diretta e indiretta del laser; modulatore Mach-Zehnder Fotodiodo PHASE_LOCKED LOOP Analisi lineare del PLL Phase detector: moltiplicatore, XOR Phase-frequency detector e suoi limiti in alta frequenza VCO e rumore di fase Comportamento del PLL in acquisizione CLOCK RECOVERY Edge detection SAW vs. PLL Acquisizione di frequenza (PFD vs doppio loop) CDR di Cordell Quadricorrelatore di Richman Phase detector per dati NRZ: DRML, PD-sampler, bang-bang, Alexander, Hogge Loop per la densità delle transizioni Frequency detector: rotational FD PFD di Pottbacker Jitter: tipi di jitter, specifiche, dimensionamento di sistema LOGICA CML Logica CML: livelli e dinamiche Porte logiche elementari (NOT, AND, XOR) Latch e flipflop Divisore di frequenza asincrono MUX e DEMUX AMPLIFICAZIONE LINEARE E LIMITING Analisi del rumore della transimpedenza Power budget; AGC vs limiting Topologie di transimpedenza Compensazione dell’offset e adattamento in ingresso del main amplifier Tecniche di espansione di banda (fT-doubler, TasTis, Wakimoto, reazione positiva capacitiva) PROBLEMATICHE DI INTEGRAZIONE Layout dei circuiti analogici Effetti parassiti e linee di interconnessione Effetti di substrato Protezione contro ESD FLUSSO CAD Uso del programma Cadence (Virtuoso, Spectre) Verifiche post-layout con Calibre (DRC, LVS) Estrazione delle parasite e simulazione post-layout (StarRCXT) Il corso comprende lo svolgimento (tipicamente in gruppo) di una tesina di progetto di un circuito o un sottosistema analogico o mixed-signal   Razavi, Design of integrated circuits for optical communications, McGraw-Hill Buchwald, Martin, Integrated fiber-optic receivers, Kluwer Materiale integrativo di approfondimento da richiedere al docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021868 - PROGETTO DI SISTEMI MICROELETTRONICI A RADIOFREQUENZA (obiettivi) il corso intende fornire un inquadramento sui sistemi elettronici per le telecomunicazioni attraverso lo studio teorico dei componenti che lo compongono nell’ottica di una realizzazione in tecnologia CMOS. - PALMA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044618 - TECNOLOGIE E PROCESSI PER L'ELETTRONICA (obiettivi) Il corso intende fornire una formazione di base sulle tecnologie e apparati utilizzati nella fabbricazione di circuiti ad alta densità di integrazione, con esempi di descrizione dei processi di fabbricazione di sistemi per applicazioni specifiche. - DE CESARE GIAMPIERO (programma) -Limiti e prospettive delle tecnologie ULSI. -Passi di fabbricazione di BJT e MOSFET. -Il silicio monocristallino: caratteristiche chimico-fisiche del silicio, tecnica di crescita di monocristalli bulk con il metodo Czochralski, difetti. -Tecniche di crescita epitassiali. Epitassia da fase vapore (VPE, MOVPE). Epitassia da fasci molecolari (MBE). -Ossidazione termica del silicio:struttura e proprietà dell’ossido di silicio; modello cinetico; apparati per ossidazione termica. -Tecniche di drogaggio di materiali semiconduttori: meccanismi di diffusione di impurezze droganti, diffusione termica; impiantazione ionica. -Deposizione di film sottili per CVDe PVD. -Tecniche litografiche: preparazione delle maschere; litografia ottica, a raggi X ed a fascio elettronico; resist. -Attacchi umidi e secchi: anisotropia e selettività dell’attacco; plasma etching, sputter etching e reactive ion etching. -Conduttori: metalli per le interconnessioni; elettromigrazione, livelli di metallizzazioni e via-holes. -Il laboratorio tecnologico, cenni di tecnologie del vuoto. Esperienze nel laboratorio di tecnologie microelettroniche del Dipartimento di Ingegneria Elettronica. Il corso prevede seminari descrittivi di processi di fabbricazione di sistemi microelettronici   - Fondamenti di tecnologie e materiali per l’elettronica, Vittorio Passaro, Aracne editrice - Silicon Processing for the VLSI Era: S. Wolf, R.N. Tauber, Vol 1 Process Technology. Lattice press - Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041744 - OPTOELECTRONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, relativamente alla generazione, rivelazione ed elaborazione di segnali ottici. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente acquisirà attraverso il corso, padronanza dei criteri di progetto in base alle specifiche relative a diversi contesti applicativi dalle telecomunicazioni, alla sensoristica, alla strumentazione ottica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Lo studente acquisirà le capacità di progettazione e valutazione delle prestazioni dei pricipali componenti per ogni sistema optoelettronico. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - D'ALESSANDRO ANTONIO (programma) Proprietà ottiche dei semiconduttori: equazione di Schrödinger, diagramma energia‐momento, semiconduttori diretti e indiretti. Interazione luce‐materia: tassi di assorbimento, di emissione spontanea e stimolata. Semiconduttori III‐V, energy gap‐lunghezza d’onda, leghe ternarie e quaternarie. Omogiunzioni ed eterogiunzioni. Pozzi quantici multipli (MQW). Epitassia a fascio molecolare. LED: relazioni luce‐corrente, modulazione. LED colorati e bianchi. LASER a semiconduttore: guadagno ottico, cavità Fabry‐Perot. Equazioni dinamiche e corrente di soglia. Caratteristiche luce‐corrente. Modulazione per piccoli e grandi segnali. Chirp della frequenza. Rumore d’intensità, di fase e larghezza di riga spettrale. Laser DFB, DBR, VCSEL, MQW, accordabili e pompati a diodi. Fotorivelatori a semiconduttore. Efficienza quantica, sensibilità, banda, corrente di buio. Fotodiodi a giunzione p‐n, p‐i‐n, a barriera Schottky, a valanga e MQW. Principio di funzionamento e caratteristiche di celle solari. Fotocatodi, e fotomoltiplicatori: strutture, tecnologie, prestazioni. Charge coupled devices e CMOS per sensori di immagini. Rumore nei fotorivelatori. Le fibre ottiche: struttura, tecniche realizzative, caratteristiche di propagazione, attenuazione, dispersione cromatica e di polarizzazione. Effetti ottici non lineari. Circuiti ottici planari e Photonic Integrated Circuits (PIC’s). Teoria dei modi accoppiati e progetto dell’accoppiatore coerente. Giunzioni a X e Y. Microrisonatori ad anello. Interferometro integrato di Mach‐Zehnder. Effetto elettroottico Pockels e Kerr. Effetto Franz‐ Keldish e quantum confined Stark effect in pozzi quantici multipli. Modulatori di luce elettroottici integrati a larga banda. Effetto acustoottico. Filtri ottici accordabili e commutatori elettroottici e acustoottici in niobato di litio. Materiali e strutture a bandgap fotonico, calcolo delle bande fotoniche, guide a cristallo fotonico, legge di Purcell, nanolaser, nanocircuiti ottici, fibre a cristallo fotonico.   • G. P. Agrawal, Lightwave Technology: Components and Devices, Wiley Interscience, 2004 • A. Yariv, Optical Electronics in Modern Communications, Oxford University Press, 1997 • J. Singh, Semiconductor Optoelectronics, McGraw‐Hill, 1995 • P. Bhattacharya, Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice Hall, 1994 • H. Nishihara, H. Masamitsu, S. Toshiaki, Optical Integrated Circuits, McGraw‐Hill, 1989 • Appunti di lezione e trasparenti PP proiettati a lezione •  Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibile sul sito web http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php? (richiesta registrazione) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1042011 - ACCELERATOR PHYSICS AND RELATIVISTIC ELECTRODYNAMICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il modulo presenta i concetti di base dei moderni acceleratori di particelle, sia lineari che circolari. Per consentire ciò, esaminiamo anche le basi della teoria della relatività e la sua applicazione a cariche che si muovono alla velocità della luce. Un'introduzione alla meccanica analitica utilizzata nell'acceleratore di particelle consente di spiegare le basi delle quantità più utilizzate nella fisica degli acceleratori. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado di progettare e collaudare un acceleratore di particelle moderno, sia lineare che circolare. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Molti concetti introdotti nel contesto della fisica degli acceleratori sono molto usati nella fisica applicata; quindi, gli studenti aumentano la loro capacità di individuare gli aspetti fisici chiave di nuovi fenomeni. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti devono spiegare i processi fisici non intuitivi con concetti comprensibili con un minimo di background tecnico. CAPACITÀ DI APPRENDERE. I concetti trattati nel corso richiedono la sintesi di diversi concetti acquisiti nei corsi precedenti. - MOSTACCI ANDREA (programma) Il corso si tiene in inglese, guardare il programma in inglese.   Appunti distribuiti dal docente Materiale disponibile sul sito https://www.sbai.uniroma1.it/mostacci-andrea/accelerator-physics-and-relativistic-electrodynamics/2017-2018 https://www.sbai.uniroma1.it/mostacci-andrea/accelerator-physics-and-relativistic-electrodynamics/2018-2019 (Date degli appelli d'esame) - MIGLIORATI MAURO (programma) Richiamo delle leggi fondamentali della fisica classica. Principio di relatività di Galileo, meccanica newtoniana. Trasformazioni di Galileo, spazio e tempo assoluti. Le Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche, effetto Doppler, interferenza. Limiti della meccanica classica e Teoria della relatività speciale. Teoria dell'etere. Esperimento di Michelson e Morley, teorie alternative per la spiegazione dei risultati. Trasformazioni di Lorentz e cinematica relativistica. Effetto Doppler relativistico e aberrazione. Concetto di simultaneità, dilatazione dei tempi, contrazione delle lunghezze. Trasformazione delle velocità, dinamica relativistica, quantità di moto, energia, trasformazione delle forze. Equazioni di Maxwell e Relatività. Trasformazioni delle densità di carica e di corrente, trasformazione dei campi E e B e dei potenziali. Campo di una carica in moto rettilineo uniforme. Covarianza delle Equazioni di Maxwell. Elettrodinamica Relativistica ed applicazioni agli acceleratori di particelle. Equazioni di Lagrange e Principio di Hamilton. Lagrangiana ed Hamiltoniana di una carica in un campo elettromagnetico. Carica accelerata in campo E. Effetti curvanti del campo B. Dinamica longitudinale e trasversa di un fascio di particelle. Radiazione di sincrotrone. Tecnologie e Sistemi degli Acceleratori. Sistemi acceleranti a radiofrequenze. Sistemi focheggianti e curvanti negli acceleratori di particelle. Acceleratori lineari. Acceleratori circolari. Stabilità e controllo di fasci di particelle.   Appunti distribuiti dal docente 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021782 - ELETTRONICA PER L'AMBIENTE (obiettivi) GENERALI Il corso ha l’obiettivo di inquadrare l’architettura, le discipline di base e le tecnologie che consentono la trattazione ingegneristica delle conoscenze necessarie per la progettazione, la gestione e l’esercizio di sistemi di sistemi, dedicati a operazioni che si svolgono su un territorio reale in genere di grande dimensione. Inoltre ha l’obiettivo di esaminare sistemi di rilevamento distribuiti sul territori, localizzabili con sistema satellitare e/o IP, formanti reti WSN (Wireless Sensor Networks), con particolare attenzione ai sistemi a basso consumo e recupero energetico (tecniche harvesting). SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere le tecniche e le tecnologie utilizzate in scenari territoriali complessi per i loro: monitoraggio, esercizio e gestione. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: applicare metodologie di progetto con e per sistemi GIS (Geographic Information Systems). Applicare tecniche di monitoraggio con sensori distribuiti formanti WSN, utilizzando sistemi prototipali (per es. Arduino) e tecniche di energy harvesting. • Capacità critiche e di giudizio: Elementi base dell’architettura di sistema di sistemi. Capacità critiche di progettazione elettronica di sistemi WSN energeticamente autosufficienti. Prove di laboratorio con schede prototipali (Arduino/Genuino,…), transceivers, sensori (ricevitori GPS, IMU, …), DC-DC converter, compenenti energy Harvesting, abbinate a programmazione del firmware e l’elaborazione dei dati (MathWorks, Python, Sketch Arduino,…). • Abilità comunicative: saper descrivere le soluzioni architetturali e circuitali adottate per risolvere il monitoraggio mediante WSN e GIS. • Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita: capacità atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione di WSN, di gestione mediante GIS e di progettazione di nodi sensori. - FERRARA VINCENZO (programma) (Per un maggior dettaglio del calendario delle lezioni vedi il sito web del corso: http://vincenzoferrara.site.uniroma1.it/elettronica_per_l_ambiente_calendario_lez) INTRODUZIONE Sistemi di sistemi: architettura dei sistemi ambientali come rete di nodi intelligenti, interconnessi e operanti in modo correlato e cooperante. Sistemi: centralizzato, decentralizzato e rete distribuita. Rete fisica e rete logica. Livelli Client/Server, Web Technology. Web Technology e interoperabilità. Il tempo come quarta dimensione. RAPPRESENTAZIONE DEL TERRITORIO PER IL MONITORAGGIO Approfondimenti su rappresentazione del territorio: ellissoidi di riferimento geodetici e geocentrici, datum. Direzioni e sezioni principali di superfici. Superfici applicabili e sfere osculatrici. Proiezioni.Proiezioni conformi: Gauss, Gauss-Boaga, Mercatore, Lambert. GIS Il Sistema Informativo Territoriale nell’architettura a strati (Client/Server e web-technology). Rete topologica e georeferenziata: interazione "topologia di una rete-ambiente". Strutture dei dati e GIS (Geographic Information System). Introduzione a Shape file, rappresentazione a livelli, dxf (vettoriali) e informazione dinamica. Risoluzioni, rappresentazione dati e carte tematiche, dati statici e dinamici. Esempi di eventi di emergenza ambientale. SENSORI DISTRIBUITI Tipologia dei nodi: sensori, di comunicazione, di output informazione, di input direttive. Progettazione rete di comunicazione utilizzando un GIS. Monitoraggio ambientale con reti di sensori distribuiti: interfacciamento al sistema di gestione territoriale. Nodi di comunicazione wireless. Gli standard di comunicazione in funzione delle dimensioni dell’area. WSN, smart objects e reti no IP. Esempio di progettazione di nodo sensore con nodo di comunicazione. ENERGY HARVESTING E CONVERTITORI DC-DC Problematiche di comunicazione e efficienza/autonomia energetica. Sistemi a basso consumo e recupero dell'energia. Tecniche harvesting. Sistemi DC-DC boost converter, flyback,… ATTIVITÀ DI LABORATORIO • Progettazione di tools interattivi in ambiente GIS e mediante MatLab. • Tecniche di progettazione di WSN/Smart Objects per la gestione e visualizzazione integrata in una sala di controllo (schede Arduino/Genuino,…). • Esperienza progettuale di rete di sensori con tranceivers (Arduino+Xbee). • Sperimentazione su una tecnica harvesting (MFC microbiological fuel cell, vibrazionale,…).   Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibili sul sito web https://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=4924 Testi consigliati: - GIS • Emanuela Caiaffa, “ECDL GIS - La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS”, McGraw-Hill Education (Italy) - Web services – client-server – SOA- restful - IoT • Jeam-Philippe Vasseur, Adam Dunkels, “Interconnecting smart objects with IP”, ed. MK • Reti client –server : Pier Calderan, “Reti domestiche. La guida tascabile per creare reti su misura aggiornata a Windows 10”, ed. Apogeo • SOA: Fantuzzi Nestore Paolo, “ Introduzione alle SOA (Service Oriented Architecture)”, ed. Hoepli - Proiezioni cartografiche • NASA, G.Projector — Global Map Projector, http://www.giss.nasa.gov/tools/gprojector • John P. Snyder, “Maps Projections – A working manual”, ed. U.S. Geological survey professional paper 1395 - WSN • Matthijs Kooijman, “ Building Wireless Sensor Networks Using Arduino”, Packt – Open source community -2015 • Robert Faludi, “Building Wireless Sensor Networks: with ZigBee, XBee, Arduino, and Processing”, O'Reilly Media, Inc - Progettazione collegamenti • ITU (International Communication Union): Final Acts of the Regional Radiocommunication Conference - Progettazione di antenne • John D. Kraus, “Antennas”, ed. McGraw-Hill - Harvesting • Shashank Priya, Daniel J. Inman, “Energy Harvesting Technologies”, ed. Springer Science & Business Media (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038349 - ULTRA WIDE BAND RADIO FUNDAMENTALS (obiettivi) ITALIANO GENERALI Scopo del corso è lo studio della tecnica di comunicazione wireless Ultra Wide Band (UWB), e della sua applicazione alla progettazione di reti avanzate quali le reti ad-hoc e le reti di sensori, e in generale di reti wireless distribuite. Il corso analizza le tematiche chiave dei sistemi UWB, allo scopo di evidenziare le potenzialità di una tecnologia che appare come uno dei migliori candidati nella definizione di standard per reti di futura generazione. Il corso affronterà i fondamenti teorici delle comunicazioni UWB, completando la trattazione con esempi pratici e principi di applicazione per ogni argomento trattato. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: tecniche di generazione di segnali UWB, analisi temporale e spettrale dei segnali UWB, progettazione di ricevitori UWB in canali AWGN e multipath, analisi delle prestazioni singolo link e di rete, tecniche di posizionamento e localizzazione basati su tecnologia UWB. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: analisi e dimensionamento di reti wireless UWB in funzione della tipologia di segnale trasmesso, del canale, e del ricevitore utilizzato, sia attraverso l’approccio analitico che con l’utilizzo di strumenti software per la simulazione di singoli link o di reti. • Autonomia di giudizio: capacità di affrontare un progetto di dimensionamento di una rete wireless UWB, identificando vincoli e obiettivi imposti sugli indici prestazionali e sulla standardizzazione, selezionando lo strumento o gli strumenti più opportuni per completare in modo corretto ed efficiente il progetto stesso. • Abilità comunicative: saper esporre coerentemente e chiaramente tematiche relative alle comunicazioni UWB, combinando la padronanza della trattazione analitica, la capacità di sintetizzare le caratteristiche delle tecniche studiate, e la conoscenza e l’utilizzo di strumenti software di simulazione. • Capacità di apprendimento: (assente) - le Thi Phuong Mai (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041750 - NANOELECTRONICS LABORATORY   - MODULO I NANOELECTRONICS LABORATORY - Erogato presso  10589354_2 Nanoelectronics Laboratory in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  18  12  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
Gruppo opzionale: GRUPPO DI SPECIALIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1021868 - PROGETTO DI SISTEMI MICROELETTRONICI A RADIOFREQUENZA (obiettivi) il corso intende fornire un inquadramento sui sistemi elettronici per le telecomunicazioni attraverso lo studio teorico dei componenti che lo compongono nell’ottica di una realizzazione in tecnologia CMOS. - PALMA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042023 - TEORIA DEI CIRCUITI ELETTRONICI (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso tratta le tecniche principali di progettazione sistematica dei circuiti elettronici. Il nucleo essenziale del corso è la teoria della sintesi di circuiti lineari attivi tempo-continui e tempo-discreti. Vengono studiate le diverse tecnologie per l’implementazione di funzioni di trasferimento (filtri) e per la sintesi e la trasformazione di impedenza mediante circuiti attivi. Partendo dalle tecnologie classiche basate su amplificatori operazionali si approfondiranno le metodologie più moderne di progetto di circuiti attivi orientate all’implementazione su circuiti integrati CMOS. Nella parte finale del corso si tratterà l’implementazione di filtri digitali IIR e FIR. CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di gestire il flusso di progetto di circuiti elettronici analogici e digitali a partire dalle specifiche fino all’implementazione su circuito integrato o su FPGA. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di condurre tutte le fasi della progettazione di filtri attivi analogici. Partendo dalle specifiche del filtro saranno in grado di individuare la tecnologia implementativa più conveniente per l’applicazione, di partizionare il circuito in sotto-moduli e di procedere al dimensionamento dei diversi moduli fino all’implementazione del circuito completo a livello di transistori MOS. Gli studenti saranno anche in grado di avvalersi di strumenti quali MATLAB e SPICE per eseguire le diverse fasi della progettazione. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. La possibilità di svolgere tesine in gruppi di due o tre studenti favorisce lo sviluppo delle abilità comunicative e organizzative. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo svolgimento di una tesina stimola la capacità degli studenti di estrarre dai testi di riferimento le informazioni necessarie a svolgere un particolare problema di progetto. - SCOTTI GIUSEPPE (programma) • Introduzione al corso (cenni storici e applicazioni). • Realizzazione di funzione di trasferimento mediante circuiti RC attivi • Implementazione di filtri con Amplificatori Operazionali o Filtri del primo ordine e del secondo ordine o Celle biquadratiche  Single Amplifier Biquads (SAB): Sallen- Key (LP, HP), Deliyannis (BP,AP), Friend (Generalizzata).  Biquad basate sull’anello con due integratori (KHN, Tow-Thomas, Tow-Thomas generalizzata)  Sensibilità  Effetto delle non idealità degli amplificatori operazionali o Simulazione di immettenze  Generalized impedante converters: NIC, PIC, Giratore, GIC di Anthoniou • Implementazione di filtri di ordine elevato o Criteri per la selezione del tipo di implementazione o Cascata di biquadratiche: accoppiamento di poli e zeri, scelta della sequenza delle biquad nella cascata, distribuzione del guadagno del filtro nelle varie biquad. o Simulazione di filtri LC bicaricati:  Sostituzione delle induttanze con circuiti attivi  Trasformazioni di impedenze basate su GIC  Simulazione di tensioni e correnti nella maglia: Architettura “Leapfrog” • Sintesi di Filtri in tecnologia Gm-C (Transconduttanza capacità). o OTA e operazioni elementari (amplificazione e somma di tensioni, integrazione, simulazione di resistori, giratori). o Funzioni del primo ordine in tecnologia Gm-C o Celle biquadratiche in tecnologia Gm-C  Biquad Gm-C basate sull’anello con due integratori: Biquad tunabili in wo a Q costante  Biquad Gm-C basate su integratori con perdite: Biquad tunabili in wo e Q in maniera indipendente  Non idealità degli integratori ed effetto sulle celle biquadratiche o Strutture di integratori Gm-C completamente differenziali  Integratori MOSFET-C  Integratori Gm-OTA-C o Filtri Gm-C basati sulla sostituzione dei componenti o Architettura leapfrog in tecnologia Gm-C o Topologie circuitali di transconduttori e tecniche di linearizzazione. • Filtri basati sull'elaborazione in corrente o Vantaggi dell’elaborazione in corrente o Dualità tensione-corrente o Biquad basate su amplificatori operazionali di corrente o Blocchi funzionali realizzati con current conveyors • Filtri a capacità commutate o Principi fondamentali dell’approccio switched capacitor (SC) o Integratori switched capacitor o Filtri del primo e del secondo ordine. • Filtri Digitali o Filtri IIR basati sulla trasformazione bilineare; o Filtri FIR basati sul troncamento della risposta impulsiva e sull’utilizzo di “finestre”; • Esercitazioni applicative al calcolatore e in laboratorio   • M. Balsi, "Teoria dei Circuiti Elettronici", Siderea, Roma, 2002 • T. Deliyannis et Al. “Continuous Time Active Filter Design,” CRC PRESS 1999. • L. Thede “Practical Analog and Digital Filters Design,” Artech House 2004. • Appunti e lucidi del corso disponibili presso il docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041744 - OPTOELECTRONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, relativamente alla generazione, rivelazione ed elaborazione di segnali ottici. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente acquisirà attraverso il corso, padronanza dei criteri di progetto in base alle specifiche relative a diversi contesti applicativi dalle telecomunicazioni, alla sensoristica, alla strumentazione ottica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Lo studente acquisirà le capacità di progettazione e valutazione delle prestazioni dei pricipali componenti per ogni sistema optoelettronico. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - D'ALESSANDRO ANTONIO (programma) Proprietà ottiche dei semiconduttori: equazione di Schrödinger, diagramma energia‐momento, semiconduttori diretti e indiretti. Interazione luce‐materia: tassi di assorbimento, di emissione spontanea e stimolata. Semiconduttori III‐V, energy gap‐lunghezza d’onda, leghe ternarie e quaternarie. Omogiunzioni ed eterogiunzioni. Pozzi quantici multipli (MQW). Epitassia a fascio molecolare. LED: relazioni luce‐corrente, modulazione. LED colorati e bianchi. LASER a semiconduttore: guadagno ottico, cavità Fabry‐Perot. Equazioni dinamiche e corrente di soglia. Caratteristiche luce‐corrente. Modulazione per piccoli e grandi segnali. Chirp della frequenza. Rumore d’intensità, di fase e larghezza di riga spettrale. Laser DFB, DBR, VCSEL, MQW, accordabili e pompati a diodi. Fotorivelatori a semiconduttore. Efficienza quantica, sensibilità, banda, corrente di buio. Fotodiodi a giunzione p‐n, p‐i‐n, a barriera Schottky, a valanga e MQW. Principio di funzionamento e caratteristiche di celle solari. Fotocatodi, e fotomoltiplicatori: strutture, tecnologie, prestazioni. Charge coupled devices e CMOS per sensori di immagini. Rumore nei fotorivelatori. Le fibre ottiche: struttura, tecniche realizzative, caratteristiche di propagazione, attenuazione, dispersione cromatica e di polarizzazione. Effetti ottici non lineari. Circuiti ottici planari e Photonic Integrated Circuits (PIC’s). Teoria dei modi accoppiati e progetto dell’accoppiatore coerente. Giunzioni a X e Y. Microrisonatori ad anello. Interferometro integrato di Mach‐Zehnder. Effetto elettroottico Pockels e Kerr. Effetto Franz‐ Keldish e quantum confined Stark effect in pozzi quantici multipli. Modulatori di luce elettroottici integrati a larga banda. Effetto acustoottico. Filtri ottici accordabili e commutatori elettroottici e acustoottici in niobato di litio. Materiali e strutture a bandgap fotonico, calcolo delle bande fotoniche, guide a cristallo fotonico, legge di Purcell, nanolaser, nanocircuiti ottici, fibre a cristallo fotonico.   • G. P. Agrawal, Lightwave Technology: Components and Devices, Wiley Interscience, 2004 • A. Yariv, Optical Electronics in Modern Communications, Oxford University Press, 1997 • J. Singh, Semiconductor Optoelectronics, McGraw‐Hill, 1995 • P. Bhattacharya, Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice Hall, 1994 • H. Nishihara, H. Masamitsu, S. Toshiaki, Optical Integrated Circuits, McGraw‐Hill, 1989 • Appunti di lezione e trasparenti PP proiettati a lezione •  Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibile sul sito web http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php? (richiesta registrazione) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1021782 - ELETTRONICA PER L'AMBIENTE (obiettivi) GENERALI Il corso ha l’obiettivo di inquadrare l’architettura, le discipline di base e le tecnologie che consentono la trattazione ingegneristica delle conoscenze necessarie per la progettazione, la gestione e l’esercizio di sistemi di sistemi, dedicati a operazioni che si svolgono su un territorio reale in genere di grande dimensione. Inoltre ha l’obiettivo di esaminare sistemi di rilevamento distribuiti sul territori, localizzabili con sistema satellitare e/o IP, formanti reti WSN (Wireless Sensor Networks), con particolare attenzione ai sistemi a basso consumo e recupero energetico (tecniche harvesting). SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere le tecniche e le tecnologie utilizzate in scenari territoriali complessi per i loro: monitoraggio, esercizio e gestione. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: applicare metodologie di progetto con e per sistemi GIS (Geographic Information Systems). Applicare tecniche di monitoraggio con sensori distribuiti formanti WSN, utilizzando sistemi prototipali (per es. Arduino) e tecniche di energy harvesting. • Capacità critiche e di giudizio: Elementi base dell’architettura di sistema di sistemi. Capacità critiche di progettazione elettronica di sistemi WSN energeticamente autosufficienti. Prove di laboratorio con schede prototipali (Arduino/Genuino,…), transceivers, sensori (ricevitori GPS, IMU, …), DC-DC converter, compenenti energy Harvesting, abbinate a programmazione del firmware e l’elaborazione dei dati (MathWorks, Python, Sketch Arduino,…). • Abilità comunicative: saper descrivere le soluzioni architetturali e circuitali adottate per risolvere il monitoraggio mediante WSN e GIS. • Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita: capacità atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione di WSN, di gestione mediante GIS e di progettazione di nodi sensori. - FERRARA VINCENZO (programma) (Per un maggior dettaglio del calendario delle lezioni vedi il sito web del corso: http://vincenzoferrara.site.uniroma1.it/elettronica_per_l_ambiente_calendario_lez) INTRODUZIONE Sistemi di sistemi: architettura dei sistemi ambientali come rete di nodi intelligenti, interconnessi e operanti in modo correlato e cooperante. Sistemi: centralizzato, decentralizzato e rete distribuita. Rete fisica e rete logica. Livelli Client/Server, Web Technology. Web Technology e interoperabilità. Il tempo come quarta dimensione. RAPPRESENTAZIONE DEL TERRITORIO PER IL MONITORAGGIO Approfondimenti su rappresentazione del territorio: ellissoidi di riferimento geodetici e geocentrici, datum. Direzioni e sezioni principali di superfici. Superfici applicabili e sfere osculatrici. Proiezioni.Proiezioni conformi: Gauss, Gauss-Boaga, Mercatore, Lambert. GIS Il Sistema Informativo Territoriale nell’architettura a strati (Client/Server e web-technology). Rete topologica e georeferenziata: interazione "topologia di una rete-ambiente". Strutture dei dati e GIS (Geographic Information System). Introduzione a Shape file, rappresentazione a livelli, dxf (vettoriali) e informazione dinamica. Risoluzioni, rappresentazione dati e carte tematiche, dati statici e dinamici. Esempi di eventi di emergenza ambientale. SENSORI DISTRIBUITI Tipologia dei nodi: sensori, di comunicazione, di output informazione, di input direttive. Progettazione rete di comunicazione utilizzando un GIS. Monitoraggio ambientale con reti di sensori distribuiti: interfacciamento al sistema di gestione territoriale. Nodi di comunicazione wireless. Gli standard di comunicazione in funzione delle dimensioni dell’area. WSN, smart objects e reti no IP. Esempio di progettazione di nodo sensore con nodo di comunicazione. ENERGY HARVESTING E CONVERTITORI DC-DC Problematiche di comunicazione e efficienza/autonomia energetica. Sistemi a basso consumo e recupero dell'energia. Tecniche harvesting. Sistemi DC-DC boost converter, flyback,… ATTIVITÀ DI LABORATORIO • Progettazione di tools interattivi in ambiente GIS e mediante MatLab. • Tecniche di progettazione di WSN/Smart Objects per la gestione e visualizzazione integrata in una sala di controllo (schede Arduino/Genuino,…). • Esperienza progettuale di rete di sensori con tranceivers (Arduino+Xbee). • Sperimentazione su una tecnica harvesting (MFC microbiological fuel cell, vibrazionale,…).   Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibili sul sito web https://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=4924 Testi consigliati: - GIS • Emanuela Caiaffa, “ECDL GIS - La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS”, McGraw-Hill Education (Italy) - Web services – client-server – SOA- restful - IoT • Jeam-Philippe Vasseur, Adam Dunkels, “Interconnecting smart objects with IP”, ed. MK • Reti client –server : Pier Calderan, “Reti domestiche. La guida tascabile per creare reti su misura aggiornata a Windows 10”, ed. Apogeo • SOA: Fantuzzi Nestore Paolo, “ Introduzione alle SOA (Service Oriented Architecture)”, ed. Hoepli - Proiezioni cartografiche • NASA, G.Projector — Global Map Projector, http://www.giss.nasa.gov/tools/gprojector • John P. Snyder, “Maps Projections – A working manual”, ed. U.S. Geological survey professional paper 1395 - WSN • Matthijs Kooijman, “ Building Wireless Sensor Networks Using Arduino”, Packt – Open source community -2015 • Robert Faludi, “Building Wireless Sensor Networks: with ZigBee, XBee, Arduino, and Processing”, O'Reilly Media, Inc - Progettazione collegamenti • ITU (International Communication Union): Final Acts of the Regional Radiocommunication Conference - Progettazione di antenne • John D. Kraus, “Antennas”, ed. McGraw-Hill - Harvesting • Shashank Priya, Daniel J. Inman, “Energy Harvesting Technologies”, ed. Springer Science & Business Media (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044641 - MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS (obiettivi) Fornire gli strumenti chimico-fisici per la comprensione delle forze che stabilizzano le strutture di macromolecole sintetiche (materiali polimerici) e naturali (proteine, acidi nucleici, polisaccaridi).Conoscenza delle proprietà chimiche e meccaniche di macromolecole sintetiche e biologiche anche in relazione al loro uso potenziale come materiali biocompatibili per nano-dispositivi utilizzati nel trasporto di farmaci, nella terapia genica e nell’ingegneria tissutale. - Erogato presso  10589387_1 MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 BALUCANI MARCO 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044618 - TECNOLOGIE E PROCESSI PER L'ELETTRONICA (obiettivi) Il corso intende fornire una formazione di base sulle tecnologie e apparati utilizzati nella fabbricazione di circuiti ad alta densità di integrazione, con esempi di descrizione dei processi di fabbricazione di sistemi per applicazioni specifiche. - DE CESARE GIAMPIERO (programma) -Limiti e prospettive delle tecnologie ULSI. -Passi di fabbricazione di BJT e MOSFET. -Il silicio monocristallino: caratteristiche chimico-fisiche del silicio, tecnica di crescita di monocristalli bulk con il metodo Czochralski, difetti. -Tecniche di crescita epitassiali. Epitassia da fase vapore (VPE, MOVPE). Epitassia da fasci molecolari (MBE). -Ossidazione termica del silicio:struttura e proprietà dell’ossido di silicio; modello cinetico; apparati per ossidazione termica. -Tecniche di drogaggio di materiali semiconduttori: meccanismi di diffusione di impurezze droganti, diffusione termica; impiantazione ionica. -Deposizione di film sottili per CVDe PVD. -Tecniche litografiche: preparazione delle maschere; litografia ottica, a raggi X ed a fascio elettronico; resist. -Attacchi umidi e secchi: anisotropia e selettività dell’attacco; plasma etching, sputter etching e reactive ion etching. -Conduttori: metalli per le interconnessioni; elettromigrazione, livelli di metallizzazioni e via-holes. -Il laboratorio tecnologico, cenni di tecnologie del vuoto. Esperienze nel laboratorio di tecnologie microelettroniche del Dipartimento di Ingegneria Elettronica. Il corso prevede seminari descrittivi di processi di fabbricazione di sistemi microelettronici   - Fondamenti di tecnologie e materiali per l’elettronica, Vittorio Passaro, Aracne editrice - Silicon Processing for the VLSI Era: S. Wolf, R.N. Tauber, Vol 1 Process Technology. Lattice press - Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021745 - CIRCUITI A TEMPO DISCRETO (obiettivi) Obiettivo generale del corso è quello di fornire le metodologie per la comprensione e l’analisi di strutture circuitali a tempo discreto, mediante l’acquisizione degli strumenti matematici fondamentali e il confronto con le principali nozioni acquisite nel corso di Teoria dei Circuiti. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente sarà in grado di analizzare architetture generali di circuiti a tempo discreto e di affrontare semplici problemi di sintesi. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso lo studente potrà applicare le metodologie apprese a tematiche più generali, proprie dell’Ingegneria Elettronica. • Autonomia di giudizio: lo studente sarà in grado di integrare le conoscenze acquisite nel corso con quelle proprie dell’informazione in generale trasmessa all’interno del Corso di Laurea. • Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di trasmettere le conoscenze acquisite e di illustrare i processi che ad esse hanno condotto. • Capacità di apprendimento: lo studente sarà in grado di gestire in modo autonomo il proprio studio.ttori, classificatori). - PARISI RAFFAELE (programma) 1. CIRCUITI E SEGNALI TD Definizione di grandezze a tempo continuo (TC) e a tempo discreto (TD). Segnali digitali. Definizione di sequenza. Introduzione ai circuiti ed algoritmi per il trattamento dei segnali analogici e digitali. Cenni storici. Sequenze TD tipiche: sequenze impulso e gradino unitario, sequenze esponenziali reali e complesse, sequenze periodiche e loro proprietà. Primi esempi di circuiti TD: filtro in media mobile (versione non causale e causale), filtro in media mobile pesata. Cenni alle tecniche di simulazione di circuiti analogici. 2. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DEL TEMPO Circuiti ad un ingresso ed una uscita. Proprietà generali: linearità, stazionarietà, causalità e stabilità. Circuiti lineari e tempo-invarianti (LTI). Risposta impulsiva e proprietà. Somma di convoluzione. Definizione di circuiti FIR e IIR. Circuiti LTI tipici: ritardatori, accumulatori, differenziatori. Connessione di circuiti in cascata ed in parallelo. Circuiti LTI descritti da equazioni alle differenze, lineari e a coefficienti costanti. Componenti dei circuiti descritti da equazioni alle differenze: moltiplicatori, sommatori, ritardatori. Analisi di circuiti TD: tecniche di risoluzione di equazioni alle differenze. Risposta libera e risposta forzata. Corrispondenza con le tecniche di analisi di circuiti TC nel dominio del tempo. 3. CIRCUITI TD NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA Trasformata di Fourier a tempo discreto (DTFT): spettri di ampiezza e fase di una sequenza. Condizioni di esistenza della DTFT. Proprietà della DTFT: linearità, traslazione, convoluzione, modulazione. Teorema di Parseval. Proprietà di simmetria per sequenze reali e complesse. Trasformate di sequenze tipiche. Risposta in frequenza di un circuito LTI e relazione con la DTFT della risposta impulsiva. Risposta in ampiezza e risposta in fase. Filtri ideali tipici: passa basso, passa alto, passa banda, elimina banda. Risposta impulsiva dei filtri ideali, problemi di troncamento della risposta, fenomeno di Gibbs. Esempi di filtri. 4. CAMPIONAMENTO E RICOSTRUZIONE Campionamento: conversione C/D, spettro del segnale campionato, filtro di ricostruzione, aliasing. Teorema del campionamento, conversione D/C. Elaborazione numerica di un segnale analogico. Cenni sui circuiti decimatori e interpolatori. 5. RAPPRESENTAZIONE NEL DOMINIO DELLA TRASFORMATA Z Definizione di trasformata Z bilatera e monolatera. Regione di convergenza (ROC) e sue proprietà. Esempi di trasformate di sequenze. Proprietà principali della trasformata Z e relazione con la DTFT. Funzioni razionali in Z: poli e zeri, ROC. Antitrasformata di funzioni razionali. Risoluzione di equazioni alle differenze finite lineari tramite la trasformata Z. Risposta transitoria e risposta permanente. Corrispondenza con il metodo della trasformata di Laplace per i circuiti TC. Funzione di trasferimento di un circuito LTI e relazione con la sua risposta in frequenza. Circuiti LTI causali con funzione di trasferimento razionale in Z: proprietà della risposta impulsiva, condizioni di stabilità. Filtri inversi. Filtri FIR e IIR. Circuiti a fase minima e “passa tutto”. Circuiti FIR a fase lineare generalizzata. 6. ARCHITETTURE DI CIRCUITI TD Definizione di “signal flow graph” (SFG). Teorema di Tellegen. Architetture di filtri IIR: forma diretta I normale e trasposta, forma diretta II normale e trasposta, forma in cascata, forma parallela. Architetture di circuiti FIR: forma diretta normale e trasposta, forma in cascata. Architetture di circuiti a fase lineare. Architetture a traliccio. Effetti della precisione numerica finita. 7. SINTESI DI CIRCUITI TD Tecniche di sintesi di circuiti TD a partire da filtri analogici. Tecnica di invarianza della risposta impulsiva: distribuzione di poli e zeri, aliasing. Tecniche basate sulla soluzione numerica dell’equazione differenziale. Trasformazione bilineare (o metodo trapezoidale), distribuzione di poli e zeri, predistorsione della risposta in frequenza. 8. LA TRASFORMATA DI FOURIER DISCRETA (DFT) La serie di Fourier discreta, rappresentazione di sequenze periodiche, la DFT e IDFT, proprietà della DFT, zero padding, l’algoritmo FFT, la convoluzione circolare, approssimazione di una convoluzione lineare attraverso una convoluzione circolare, la convoluzione tra sequenza lunghe, overlap and add, overlap and save.   [1] Dispense a cura del docente. [2] A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, J.R. Buck, “Discrete-Time Signal Processing” (2a ed.), Prentice Hall. [3] A. Papoulis, “Circuits and Systems: a modern approach”, Oxford University Press, 1995. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1019319 - TEORIA DELL'INFORMAZIONE E CODICI I (obiettivi) Conoscenza dei fondamenti della teoria dell’informazione, della codificazione di sorgente e di canale, della crittografia e dei principali algoritmi impiegati nella pratica. Conoscenze di base sulla biometria. Specifici · Conoscenza e capacità di comprensione: metodi di codifica e decodifica di sorgente, canale e cripto, metodi della biometria. · Capacità di applicare conoscenza e comprensione: saper applicare tecniche e procedure di codifica e decodifica, in modo competente e critico. · Autonomia di giudizio: (assente) · Abilità comunicative: saper descrivere le soluzioni adottate per risolvere problemi di codifica e di trasmissione dell’informazione · Capacità di apprendimento: capacità di proseguire gli studi successivi riguardanti i sistemi digitali per la trasmissione dell’informazione. - Erogato presso  1032223 TEORIA DELL'INFORMAZIONE E CODICI in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 (docente da definire) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021866 - PROGETTO DI CIRCUITI INTEGRATI (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Problematiche dell’elaborazione analogica ad elevata banda passante e/o data rate; soluzioni architetturali e circuitali per sistemi mixed-signal ad elevata banda passante; analisi di circuiti di estrazione del sincronismo; comprensione di un flusso di progetto integrato basato su tecnologie CMOS e/o BiCMOS; tecniche di layout analogico CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di progetto e dimensionamento di catene di elaborazione ai GHz; capacità di progetto a livello di sistema di sistemi di elaborazione complessi come PLL e CDR; capacità di sviluppo di funzioni elementari in un flusso CAD CMOS e/o BiCMOS fino al livello di layout AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Capacità di sviluppare in autonomia il progetto di un circuito o sottosistema elettronico ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Capacità di riportare in modo chiaro, conciso ed esauriente il lavoro svolto CAPACITÀ DI APPRENDERE. Capacità di usare le conoscenze acquisite come punto di partenza per approfondire le problematiche sorte nel lavoro di progetto autonomo - CENTURELLI FRANCESCO (programma) ELETTRONICA ALL’IMPULSO Progettazione a larga banda in alta frequenza Problema degli adattamenti SISTEMI DI COMUNICAZIONE DIGITALE SU FIBRA OTTICA Struttura del link seriale in fibra ottica Architettura del trasmettitore e del ricevitore Modulazione diretta e indiretta del laser; modulatore Mach-Zehnder Fotodiodo PHASE_LOCKED LOOP Analisi lineare del PLL Phase detector: moltiplicatore, XOR Phase-frequency detector e suoi limiti in alta frequenza VCO e rumore di fase Comportamento del PLL in acquisizione CLOCK RECOVERY Edge detection SAW vs. PLL Acquisizione di frequenza (PFD vs doppio loop) CDR di Cordell Quadricorrelatore di Richman Phase detector per dati NRZ: DRML, PD-sampler, bang-bang, Alexander, Hogge Loop per la densità delle transizioni Frequency detector: rotational FD PFD di Pottbacker Jitter: tipi di jitter, specifiche, dimensionamento di sistema LOGICA CML Logica CML: livelli e dinamiche Porte logiche elementari (NOT, AND, XOR) Latch e flipflop Divisore di frequenza asincrono MUX e DEMUX AMPLIFICAZIONE LINEARE E LIMITING Analisi del rumore della transimpedenza Power budget; AGC vs limiting Topologie di transimpedenza Compensazione dell’offset e adattamento in ingresso del main amplifier Tecniche di espansione di banda (fT-doubler, TasTis, Wakimoto, reazione positiva capacitiva) PROBLEMATICHE DI INTEGRAZIONE Layout dei circuiti analogici Effetti parassiti e linee di interconnessione Effetti di substrato Protezione contro ESD FLUSSO CAD Uso del programma Cadence (Virtuoso, Spectre) Verifiche post-layout con Calibre (DRC, LVS) Estrazione delle parasite e simulazione post-layout (StarRCXT) Il corso comprende lo svolgimento (tipicamente in gruppo) di una tesina di progetto di un circuito o un sottosistema analogico o mixed-signal   Razavi, Design of integrated circuits for optical communications, McGraw-Hill Buchwald, Martin, Integrated fiber-optic receivers, Kluwer Materiale integrativo di approfondimento da richiedere al docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042016 - ADVANCED ELECTROMAGNETICS AND SCATTERING (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende presentare una panoramica di alcuni argomenti avanzati di elettromagnetismo, di considerevole importanza per le applicazioni, e un’introduzione allo scattering elettromagnetico. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti potranno acquisire una visione d’insieme dell’elettromagnetismo moderno, con particolare riferimento agli aspetti metodologici unificanti e alle tecniche matematiche impiegate, che consentirà loro di orientarsi facilmente nello studio successivo o nelle posizioni lavorative, in virtù della grande generalità dei temi affrontati. In particolare gli studenti avranno appreso in profondità i concetti principali della propagazione guidata e libera, come pure l’approccio ai problemi di scattering, risolti sia in forma chiusa (problemi canonici) che numericamente. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e potenza rappresentativa sono gli sviluppi modali con i relativi circuiti equivalenti a costanti distribuite e gli spettri di onde piane. Sono inoltre approfonditi i concetti di funzione di Green e di rappresentazione integrale. - FREZZA FABRIZIO (programma) Strutture guidanti planari, linee di trasmissione equivalenti per guide bidimensionali. Relazione di dispersione, spettro discreto dei modi guidati, risoluzione grafica. Modi di radiazione, spettro continuo. Fasci a sezione limitata: uso dello spettro angolare, lo “shift” di Goos‐Hänchen. Il metodo della risonanza trasversa, applicazioni elementari. Guide d’onda a “slab” dielettrico, approccio di ottica geometrica. La guida a piatti paralleli parzialmente riempita di dielettrico. La guida d’onda dielettrica non radiativa (NRD). Il metodo della costante dielettrica efficace per guide tridimensionali. La “slot line”. Il metodo dello “spectral domain” per lo studio di strutture planari stratificate. Applicazione elementare del metodo alla slot line. Richiami di algebra e analisi diadica in problemi elettromagnetici. Funzioni di Green diadiche spettrali. Equazioni integrali: soluzione numerica con il metodo dei momenti. Applicazione del metodo alla microstriscia. Decomposizione spettrale dei campi irradiati da un’apertura. Valutazione asintotica di integrali: integrazione per parti, il metodo della fase stazionaria. Calcolo del campo lontano. Introduzione generale allo scattering elettromagnetico e rassegna delle principali applicazioni. Problemi canonici: scattering da strutture cilindriche e sferiche. Richiami sulle funzioni di Bessel e di Hankel. Simulazione di elementi scatteranti generici attraverso “arrays” di cilindri o sfere. Modello a griglia di fili, metodo di Richmond, “point matching”. Filo di lunghezza finita: equazioni integrali di Pocklington e di Hallen, cilindro di lunghezza finita. Scattering in guida d’onda: metodo del “mode‐matching”, iride induttiva in guida d’onda rettangolare. Scattering da strutture periodiche: il teorema di Floquet, espansioni in termini di armoniche spaziali, reticoli di diffrazione. Rappresentazioni integrali per il campo elettromagnetico, equazioni integrali per lo scattering da oggetti bi‐ e tri‐dimensionali di forma arbitraria: formulazioni EFIE e MFIE, soluzioni spurie, equazioni combinate.   F. Frezza, Advanced Electromagnetics and Electromagnetic Scattering, disponibile gratuitamente in pdf sul sito web del Corso, 2016. Materiale propedeutico: F. Frezza, A Primer on Electromagnetic Fields, Springer, 2015. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021772 - ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI RADAR (obiettivi) GENERALI Sono introdotti i principi dei radar ad apertura sintetica (SAR) da piattaforma aerea e satellitare, i principi alla base del dimensionamento dei sistemi SAR e i principali modi operativi. Sono descritte le tecniche di focalizzazione e di autofocalizzazione. Sono introdotte le tecniche di elaborazione delle immagini radar per l’estrazione dell’informazione. SPECIFICI Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i principi di funzionamento e di dimensionamento dei sistemi SAR, i principali modi operativi e le relative tecniche per la focalizzazione/autofocalizzazione dell’immagine e per l’estrazione di informazione dall’immagine già focalizzata. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: saper operare delle scelte per il dimensionamento di sistemi SAR, saper applicare tecniche di focalizzazione/autofocalizzazione e di estrazione dell’informazione in modo competente e critico. Autonomia di giudizio: sapere integrare ed utilizzare le conoscenze acquisite ai fini del dimensionamento di sistema e della predisposizione di catene di elaborazione del segnale SAR costituite dall’interconnessione di più stadi e sapere analizzare criticamente i corrispondenti risultati. Lo sviluppo dell’autonomia di giudizio è potenziato dall’attività richiesta dall’elaborato di fine corso (homework). Abilità comunicative: saper descrivere con linguaggio appropriato le soluzioni adottate per risolvere problemi di dimensionamento di sistema ed elaborazione del segnale SAR e sapere illustrare e discutere i risultati ottenuti a seguito dell’elaborazione. Lo sviluppo delle abilità comunicative è potenziato dalla prova di esame consistente in una opportuna discussione dell’attività svolta relativamente all’elaborato di fine corso (homework) avendo come supporto una presentazione PowerPoint. Capacità di apprendimento: capacità di completare lo studio teorico con l’applicazione pratica di quanto studiato operando a tale fine in modo autonomo. - Erogato presso  1021772 ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI RADAR in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE PASTINA DEBORA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044647 - MATEMATICA APPLICATA (obiettivi) Scopo del corso e` quello di fornire allo studente la capacita` di utilizzare metodi matematici, non sono compresi nei corsi della Laurea triennale, nello studio di fenomeni fisici e di interpretare i risultati analitici ottenuti. Il corso fornisce allo studente di ingegneria Elettronica le nozioni di base nello studio di equazioni differenziali alle derivate parziali nell’ambito della fisica matematica. In particolare, dopo una breve panoramica su alcune equazioni differenziali che si ottengono nel modellare fenomeni di origine applicativa, sia nel caso del primo ordine che di ordine superiore, sia nel caso di equazioni lineari che non lineari, si apprendono alcuni metodi di risoluzione di problemi con assegnate condizioni iniziali e al contorno e se ne e discute il significato fisico. Inoltre, nel caso di equazioni sia differenziali (sia alle derivate ordinarie che parziali) si considerano problemi non lineari nei quali compaiano parametri "piccoli" che si affrontano mediante l'uso di "metodi perturbativi". Infine, lo studente e` incoraggiato e guidato a sviluppare personalmente esempi applicativi di suo interesse utilizzando metodi studiati nel corso. - CARILLO SANDRA (programma) Introduzione alle equazioni alle derivate parziali nelle applicazioni. Equazioni alle derivate parziali lineari con alcune con nozioni su quelle non lineari: 1. Equazione delle onde del primo ordine; 2. Equazione delle onde del secondo ordine; 3. Equazione del calore; 4. Equazione di Laplace; 5. Equazioni (non-linear) di Burgers e Korteweg-de Vries (cenni). Complementi di `Metodi qualitativi' per lo studio di equazioni differenziali alle derivate ordinarie e loro interesse nelle applicazioni. Sistemi conservativi e debolmente dissipativi. Modelli nonlineari: cenno ai principali metodi perurbtivi nel caso di presenza di parametri `piccoli' (Metodo perturbativo diretto, scale multiple e stati limite) applicati a casi fisicamente significativi. -- Moto armonico; -- Oscillatore debolmente smorzato; -- Eq. Duffing. Soluzioni stazionarie e `piccole oscillazioni' nell'intorno di equilibri stabili con esempi. Cenni ad equazioni nonlineari alle derivate parziali in presenza di parametri `piccoli'. Implementazione (assistita da computer) e visualizzazione di soluzioni di problemi applicativi non lineari ottenuti tramite metodi di perturbativi. Il toolbox MuPAD di MatLab viene introdotto e utilizzato per risolvere i problemi studiati e visualizzarne le soluzioni. Il confronto tra soluzioni esatte ed approssimate viene messo in evidenza anche graficamente. N.B. Il programma puo` subire variazioni sviluppando maggiormente alcuni argomenti (a scapito di altri) seguendo gli interessi culturali degli studenti che frequentano. Tali studenti sono incoraggiati a sviluppare i metodi illustrati nel corso stesso ad applicazioni di loro interesse anche utilizzando strumenti di calcolo simbolico. TUTTE LE INFORMAZIONI si trovano sul sito del corso http://www.sbai.uniroma1.it/~sandra.carillo/ seguendo il collegamento alle informazioni sulle informazioni relative alla didattica erogata. Lo studente interessato al corso e` invitato a contattare la Docente via email. email: Sandra.Carillo@uniroma1.it   NOTE E MATERIALE FORNITI DAL DOCENTE Alcuni capitoli tratti dai testi: - R. Haberman: Elementary applied partial differential equations : with Fourier series and boundary value problems, Prentice Hall 2004; - N. H. Asmar: Partial Differential Equations With Fourier Series And Boundary Value Problems, Prentice Hall 2005; -- D. W. Jordan and P. Smith, Nonlinear Ordinary Differential Equations An introduction for Scientists and Engineers FOURTH EDITION Oxford University Press, 1999 --M.H. Holmes M, Introduction To Perturbation Methods, Springer, 1995 -- M. Lo Schiavo, Note di Sistemi Dinamici, SIMAI E-LECTURE NOTES, vol. UNICO, p. 1-566, (2013). ISBN 9788890570858, ISSN: 1970-4429 (free download) (Date degli appelli d'esame) 6  MAT/07  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021814 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA II (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscenza approfondita degli strumenti metodologici e degli argomenti del Bioelettromagnetismo (interazione dei campi con le strutture molecolari, tecniche per il calcolo del campo EM all’interno dei compartimenti cellulari, modellistica quantitativa dell’azione del campo elettromagnetico a livello di membrana e dei canali cellulari, modelli integrati del comportamento cellulare), aspetti che costituiscono le basi per l’analisi e la verifica di nuove tecniche terapeutiche e diagnostiche. CAPACITÀ APPLICATIVE. Abilità nell’elaborare la modellistica bioelettromagnetica in chiave progettuale, al fine di verificare e predire il comportamento dei principali strumenti diagnostici e terapeutici che utilizzano campi elettromagnetici su esseri umani. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Potenzialità di analisi critica dei fondamentali aspetti applicativi legati all’impiego dei campi elettromagnetici in terapia e diagnostica. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Acquisizione di un bagaglio conoscitivo approfondito per la divulgazione delle conoscenze scientifiche nel settore del bioelettromagnetismo. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Raggiungimento graduale ed estensione di un livello conoscitivo approfondito atto alla formazione di una figura professionale esperta nell’uso terapeutico e diagnostico dell’esposizione ai campi EM dell’essere umano. - Erogato presso  1021814 INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA II in Ingegneria Biomedica LM-21 D'INZEO GUGLIELMO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042011 - ACCELERATOR PHYSICS AND RELATIVISTIC ELECTRODYNAMICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il modulo presenta i concetti di base dei moderni acceleratori di particelle, sia lineari che circolari. Per consentire ciò, esaminiamo anche le basi della teoria della relatività e la sua applicazione a cariche che si muovono alla velocità della luce. Un'introduzione alla meccanica analitica utilizzata nell'acceleratore di particelle consente di spiegare le basi delle quantità più utilizzate nella fisica degli acceleratori. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado di progettare e collaudare un acceleratore di particelle moderno, sia lineare che circolare. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Molti concetti introdotti nel contesto della fisica degli acceleratori sono molto usati nella fisica applicata; quindi, gli studenti aumentano la loro capacità di individuare gli aspetti fisici chiave di nuovi fenomeni. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti devono spiegare i processi fisici non intuitivi con concetti comprensibili con un minimo di background tecnico. CAPACITÀ DI APPRENDERE. I concetti trattati nel corso richiedono la sintesi di diversi concetti acquisiti nei corsi precedenti. - Erogato presso  1042011 ACCELERATOR PHYSICS AND RELATIVISTIC ELECTRODYNAMICS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE MOSTACCI ANDREA, MIGLIORATI MAURO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038349 - ULTRA WIDE BAND RADIO FUNDAMENTALS (obiettivi) ITALIANO GENERALI Scopo del corso è lo studio della tecnica di comunicazione wireless Ultra Wide Band (UWB), e della sua applicazione alla progettazione di reti avanzate quali le reti ad-hoc e le reti di sensori, e in generale di reti wireless distribuite. Il corso analizza le tematiche chiave dei sistemi UWB, allo scopo di evidenziare le potenzialità di una tecnologia che appare come uno dei migliori candidati nella definizione di standard per reti di futura generazione. Il corso affronterà i fondamenti teorici delle comunicazioni UWB, completando la trattazione con esempi pratici e principi di applicazione per ogni argomento trattato. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: tecniche di generazione di segnali UWB, analisi temporale e spettrale dei segnali UWB, progettazione di ricevitori UWB in canali AWGN e multipath, analisi delle prestazioni singolo link e di rete, tecniche di posizionamento e localizzazione basati su tecnologia UWB. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: analisi e dimensionamento di reti wireless UWB in funzione della tipologia di segnale trasmesso, del canale, e del ricevitore utilizzato, sia attraverso l’approccio analitico che con l’utilizzo di strumenti software per la simulazione di singoli link o di reti. • Autonomia di giudizio: capacità di affrontare un progetto di dimensionamento di una rete wireless UWB, identificando vincoli e obiettivi imposti sugli indici prestazionali e sulla standardizzazione, selezionando lo strumento o gli strumenti più opportuni per completare in modo corretto ed efficiente il progetto stesso. • Abilità comunicative: saper esporre coerentemente e chiaramente tematiche relative alle comunicazioni UWB, combinando la padronanza della trattazione analitica, la capacità di sintetizzare le caratteristiche delle tecniche studiate, e la conoscenza e l’utilizzo di strumenti software di simulazione. • Capacità di apprendimento: (assente) - Erogato presso  1038349 ULTRA WIDE BAND RADIO FUNDAMENTALS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE le Thi Phuong Mai (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1051393 - PLASMA PHYSICS AND NUCLEAR FUSION (obiettivi) Esporre elementi essenziali della fisica dei plasmi, con particolare riferimento al cosiddetto comportamento collettivo. Fornire le basi per comprendere i problemi legati alle maggiori applicazioni dei plasmi (soprattutto la fusione nucleare) e agli studi di plasmi di interesse spaziale. Illustrare i diversi modelli/approssimazioni usati per studiare il comportamento dei plasmi [cinetici, (magneto-) fluidi a una o più specie], discutendone pregi e limitazioni. - Erogato presso  1051393 PLASMA PHYSICS AND NUCLEAR FUSION in Ingegneria Energetica LM-30 ATZENI STEFANO, SCHIAVI ANGELO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589170 - ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende fornire la teoria elettromagnetica generale dei materiali artificiali, dei metamateriali e delle strutture plasmoniche, di notevole importanza in molte recenti applicazioni. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti saranno in grado di modellare dal punto di vista elettromagnetico alcuni materiali di particolare interesse nelle applicazioni, e di simularne il relativo comportamento usando tecniche numeriche. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. E’ prevista la redazione di relazioni scritte. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. E’ previsto lo svolgimento di presentazioni orali. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e generalità rappresentativa sono le relazioni costitutive, il concetto di omogeneizzazione e le rappresentazioni circuitali equivalenti. - Erogato presso  10589170 ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 FREZZA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
AAF1880 - ELEMENTS OF TECHNICAL SCIENTIFIC COMMUNICATION (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Apprendere gli elementi fondamentali della scrittura tecnico‐scientifica e della comunicazione interpersonale, strumenti che i laureati in materie scientifiche e tecnologiche in qualsiasi settore impiegano per comunicare dati, fatti, opinioni, raccomandazioni ai colleghi e alla comunità professionale di riferimento. CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di redigere una tesi, una relazione, un rapporto, un articolo secondo le regole della struttura canonica del testo a partire da una pianificazione degli obiettivi della comunicazione e delle caratteristiche degli interlocutori. Conoscenza di approcci psico‐relazionali per potenziare l’efficacia della presentazione pubblica, gli stimoli della creatività personale e le capacità di supervisione e direzione. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Capacità di valutare in modo critico e competente approcci e soluzioni a problemi di comunicazione tecnico‐scientifica. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Capacità di descrivere problemi e soluzioni adottate per affrontare questioni di comunicazione tecnico‐scientifica. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Capacità di ampliare e approfondire le proprie conoscenze riguardanti tematiche avanzate di comunicazione tecnico‐scientifica. - MARZANO FRANK SILVIO (Date degli appelli d'esame)	1		7	3	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ENG

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589958 - MULTIDISCIPLINARY LABORATORY OF ELECTRONICS
- MULTIDISCIPLINARY LABORATORY OF ELECTRONICS II - MENICHELLI FRANCESCO (programma) USER REQUIREMENTS, SYSTEM REQUIREMENTS, SPECIFICATIONS. ARCHITECTURE OF A EMBEDDED SYSTEM: COMPUTING UNITS, HARDWARE ACCELERATORS, NETWORKS AND BUSES, SENSORS, ACTUATORS, A/D AND D/A CONVERSION, INTERFACE, POWER. MARKET RESEARCH AND CHOICE OF COMMERCIAL COMPONENTS (COTS). EMBEDDED SOFTWARE. FPGA AND FIRMWARE-BASED CARDS. SYSTEM VALIDATION AND TESTING. CHARACTERIZATION OF TWO-PORT NETWORKS Measure of the RF parameters of two ports active and passive networks ( y parameters, scattering) Measure of the intermodulation coefficients and the IIP3 coefficient Effect of the working point on the parameters characteristic RFCARATTERIZATION OF MIXERS (THREE PORT NETWORKS) Measuring the scattering parameters at RF Measure of Intermodulation point Compression point CHARACTERIZATION OF OSCILLATORS Measure of dynamic parameters Measures of phase noise Measure of the effects of interfering tones on the stability of the oscillators Measure of jitter Characterization of the performance parameters of PLL MODULATIONS Spectral measures of the modulated AM/FM signals. The radio receiver. AM and FM demodulation. Spectral measurements of digital modulation formats (QAM , CPM) Effect of interfering noise and tones on modulated signals. Characterization and measurement of the parameters of the physical layer of WLAN 802.11a,b, g. Spectral measures of OFDM modulation formats and DS-CDMA Chanalization and synchronization. Effect of channel amplification saturation on receive error. Effect of noise and interfering tone. Emulatation of the multipath effect.   Course notes, laboratory sheets, datasheets, manufacturer's manuals, provided by the teacher and/or available on the site elearning2.uniroma1.it (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/01	54	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
Gruppo opzionale: GRUPPO DI CARATTERIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1044589 - PATTERN RECOGNITION (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Sono forniti i principi di base sulle tecniche di Pattern Recognition, classificazione e clustering su domini non necessariamente algebrici. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di leggere e comprendere testi ed articoli su argomenti avanzati nell’ambito del Pattern Recognition. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di applicare i principi metodologici e gli algoritmi studiati per la progettazione di innovativi sistemi di Pattern Recognition, in contesti multidisciplinari. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di analizzare i requisiti di progettazione e di scegliere il sistema di classificazione che meglio si adatta al caso di studio. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di compilare un rapporto tecnico e di costruire una opportuna presentazione inerente un qualunque lavoro di progettazione, sviluppo e misura di prestazioni di un sistema di Pattern Recognition. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di proseguire in autonomia l’approfondimento dei temi trattati a lezione, realizzando il necessario processo di apprendimento continuo che caratterizza la professionalità in ambito ICT. - RIZZI ANTONELLO (programma) Introduzione al pattern recognition. Problemi di classificazione e clustering. Capacità di generalizzazione. Deduzione ed induzione. Principio di induzione su spazi normati. La scelta di una metrica. Spazi non-metrici. Misure di prossimità punto-punto, punto-cluster ed intercluster. Distanza di Mahalanobis. Funzioni di rappresentazione e preprocessing dei dati. Normalizzazione. Trattamento di dati mancanti. Dati discreti nominali e ordinali. La tradizionale pipeline di progettazione in machine learning e pattern recognition. Algoritmi di clustering k-means, BSAS, RL-BSAS. Il problema della validazione; indice di sensibilità; indici relativi di validazione; indice di Davies-Bouldin; indice Silhouette; algoritmi dipendenti da un parametro di scala; indici di stabilità; algoritmi di clustering ottimizzati; problema di modellamento non supervisionato vincolato e non vincolato. Clustering gerarchico. Regole di decisione: K-NN e condensed K-NN. Sistemi di classificazione: misure di prestazione e di sensibilità. Classificatori bayesiani. Superfici di decisione e funzioni discriminanti per classificatori bayesiani con distribuzione normale. Stima parametrica a massima verosimiglianza. Tecniche di stima non parametriche. Sintesi di modelli di classificazione basata su tecniche di clustering. Alberi di decisione. Random Forest. Classificazione robusta: tecniche di voting. Ensembles of classifiers. Dati strutturati di prima e seconda specie. Misure di dissimilarità in domini strutturati. Data fusion. Domini a struttura variabile: sequenze di eventi, grafi. Principio di ottimalità di Bellman; distanza di edit. Misure di dissimilarità in spazi di grafi etichettati (Graph Matching). Tecniche di template matching. Algoritmi classici per la segmentazione di immagini. Descrittori di regione: caratteristiche geometriche e momenti. Selezione automatica delle caratteristiche. Introduzione al Granular Computing. Metric learning. Metriche locali. Rappresentazioni in spazi di dissimilarità. Istogrammi simbolici. Data Mining e Knowledge Discovery. Algoritmi paralleli e distribuiti di machine learning basati su agenti. Casi di studio ed applicazioni: riconoscimento della firma manoscritta, classificazione automatica di testi, sistemi per la classificazione di immagini, detection e tracking su flussi video, sistemi per la manutenzione predittiva, pattern recognition in bioinformatica, sistemi per la detezione di anomalie. Accelerazione hardware su FPGA e GPU.   Sergios Theodoridis, Konstantinos Koutroumbas, Pattern Recognition, Fourth Edition, Academic Press, ISBN: 978-1597492720, September 2008. Dispense e lucidi delle lezioni disponibili sul sito del docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042013 - COMPATIBILITA' ELETTROMAGNETICA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscere e comprendere gli aspetti metodologici legati alle problematiche di compatibilità elettromagnetica CAPACITÀ APPLICATIVE. Saper applicare le proprie competenze con la finalità di risolvere problematiche di compatibilità elettromagnetica in dispositivi, circuiti e sistemi elettronici sensibili AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di sviluppare modelli analitici e numerici atti a predire processi di accoppiamento parassita, distorsione del segnale ed emissione radiata. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper comunicare in maniera efficace con specialisti e non specialisti di problematiche tecniche legate alla limitazione delle problematiche EMC in dispositivi, circuiti e sistemi elettronici sensibili. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Saper attingere a fonti bibliografiche e testi specialistici in lingua italiana e inglese al fine di approfondire ed incrementare la conoscenza nel settore. - CICCHETTI RENATO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038139 - EMBEDDED SYSTEMS (obiettivi) GENERALI ITA L' obiettivo del corso è quello di sviluppare negli studenti conoscenza e capacità di comprensione dei metodi numerici spiegati, nonché la capacità di applicare tali conoscenze al mondo reale, implementando appositi algoritmi e comprendendone i risultati finali. SPECIFICI Si vuole inoltre, che lo studente sviluppi anche autonomia di giudizio nei confronti dei risultati numerici, abilità comunicative e autonomia nell'apprendimento di eventuali problemi più complessi. • Conoscenza e capacità di comprensione: • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: • Autonomia di giudizio: • Abilità comunicative: • Capacità di apprendimento: - MENICHELLI FRANCESCO (programma) Introduction (4 hours) - Embedded systems definition and application domains - Embedded systems components Hardware units (28 hours) - Instruction Set Architecture Design - The ARM Architecture and ISA - Memory and memory map, bus, bus hierarchy - GPIO Devices - Timers, Capture/Compare/PWM, clock generation in microcontrollers, watchdogs - Interrupts, interrupt controller, vector table - Communication devices, RS232, SPI, I2C, CAN - Acquisition devices, ADC, DAC Software and toolchain (16 hours) - Embedded systems toolchain, compiler, assembler, linker - Interaction between C and assembly code - Embedded systems software structure, code and data - Debug, verification, executable analysis   Course slides and additional material available at https://sites.google.com/site/embeddedsystemssapienza/ (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041747 - PHOTONIC MICROSYSTEMS (obiettivi) GENERALI Il corso intende fornire allo studente gli strumenti per la comprensione, le tecnologie realizzative e le prestazioni di sistemi e microsistemi composti da componenti optoelettronici e fotonici. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza approfondita dei principali sistemi realizzati con componenti optoelettronici e fotonici, con particolare riferimento ai principi fisici di funzionamento dei singoli componenti e delle tecnologie realizzative. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di analisi e confronto di sistemi fotonici allo stato dell'arte. Acquisizione di competenze per la progettazione di microsistemi fotonici, e per la loro applicazione nella sensoristica e nella elaborazione delle immagini. • Autonomia di giudizio: Capacità di scelta, confronto e progettazione di sistemi fotonici allo stato dell'arte. • Abilità comunicative: Capacità di descrizione, analisi e confronto di sistemi fotonici allo stato dell'arte. • Capacità di apprendimento: Capacità di apprendere atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione, acquisizione e confronto di sistemi fotonici. - ASQUINI RITA (programma) Concetti di fotometria e colorimetria. Concetti di polarizzazione della luce. Cristalli liquidi: struttura e proprietà. Display e microdisplay a cristalli liquidi. Sistemi Micro-Opto-Elettromeccanici: Digital Micromirror Devices e Digital Light Processing. Celle fotovoltaiche. Diodi organici a emissione di luce (OLED). Microsistemi fotonici per analisi bio-molecolare. Micro e nano sistemi basati su sensori ottici. Microsistemi fotonici integrati su silicio. Interconnessioni ottiche, tecniche di packaging e assemblaggio nei microsistemi. Esperienze di laboratorio: Utilizzo di strumentazione optoelettronica, tecniche numeriche CAD per simulazione e progettazione di dispositivi optofotonici, tecnologie realizzative di guide ottiche: guide a scambio ionico su vetro e guide V-groove su silicio, caratterizzazione di guide ottiche con accoppiamento a prisma (m-lines) e con accoppiamento per butt-coupling con fibra ottica. Visita ai laboratori ENEA Casaccia per la realizzazione di sistemi fotovoltaici.   • O. Solgaard, “Photonic Microsystems: Micro and Nanotechnology Applied to Optical Devices and Systems”, Springer 2009. • M.E. Motamedi, “MOEMS: micro-opto-electro-mechanical systems”, SPIE The International Society for Optical Engineering, 2005. • I.C. Khoo, “Liquid Crystals”, 2nd Edition, Wiley, 2007. • D.K. Yang and S.T. Wu, “Fundamentals of Liquid Crystal Devices”, Wiley, 2006. • I.C. Khoo, “Liquid Crystals”, Wiley, 2007. • J.H. Lee, D.N. Liu, S.T. Wu, “Introduction to Flat Panel Displays”, Wiley, 2008. • P. Yeh and C. Gu, “Optics of liquid crystal displays”, 2nd Edition, Wiley, 2009. • L. Pavesi, G. Guillot, “Optical Interconnects. The Silicon Approach.”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. • Diapositive e materiale del corso forniti dal docente (disponibili sul sito web) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041749 - LASER FUNDAMENTALS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. CAPACITÀ APPLICATIVE. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. CAPACITÀ DI APPRENDERE. - SIBILIA CONCETTA (programma) Interazione luce materia alla nanoscala. Processi di assorbimento/emissione, emissione stimolata. Laser - Tipi di laser Confinamento della luce, emettitori quantistici, molecole fluorescenti, q-dots. Fenomeni di risonanza. Plasmoni, plasmoni di superficie, microresonators, equazioni di tasso, guadagno. Cristalli fotonici, microcavità, laser bule, laser casuali, OLED. Tecniche di realizzazione di materiali ottici. Ottiche Nonlineari , oscillatori parametrici, oscillatori parametric integrati. Sensori. Cenni circa gli stati nonclassici della radiazione.   . Amnon Yariv and Pochi Yeh : “Photonics: Optical Electronics in Modern Communications “ • L.Novotny , B. Hecht : “ Principles of Nano-Optics” • O.Svelto: “ Laser principles” • C.Sibilia, T.M Benson, M. Marciniak, T. Szoplik :”Photonic Crystals: Physics and Technology” • S.Mayer : “Fundamental of Plasmonics” . M.Bertolotti : " Maser and Laser". (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1021813 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA I (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscenza degli strumenti metodologici e degli argomenti fondamentali del Bioelettromagnetismo (interazione dei campi con le strutture molecolari, in particolare con soluzioni acquose e cellule, tecniche per il calcolo del campo EM all’interno dei tessuti esposti, reazioni fisiologiche dei sistemi biologici alla stimolazione elettromagnetica, razionale e concetti basilari delle normative internazionali), aspetti che costituiscono anche le basi per successivi corsi specialistici nello stesso settore scientifico-disciplinare. CAPACITÀ APPLICATIVE. Abilità nell’elaborare la modellistica bioelettromagnetica in chiave interpretativa, al fine di predire i principali fenomeni legati all’impiego dei campi elettromagnetici su esseri umani, organi, tessuti, strutture cellulari. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Potenzialità di analisi critica dei fondamentali aspetti applicativi legati all’impiego dei campi elettromagnetici in presenza di soggetti umani. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Acquisizione di un bagaglio conoscitivo adeguato alla divulgazione delle conoscenze scientifiche e tecniche nel settore del bioelettromagnetismo. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Raggiungimento graduale ed estensione di un livello conoscitivo atto alla formazione di una figura professionale nel settore della protezione dell’essere umano dall’esposizione ai campi EM in ambienti complessi. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) 1. Il bioelettromagnetismo: definizioni di base e concetti. 2. Richiami di elettromagnetismo. Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici. Forze e momenti su cariche e dipoli 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica. Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica. L’acqua e la dispersione nei tessuti 4. Dosimetria del campo elettromagnetico. Fondamenti di propagazione e radiazione. Dosimetria: definizioni di base. Metodi analitici per studi dosimetrici. Metodi numerici a bassa e alta frequenza per studi dosimetrici. Misure a microonde: SAR e permittività dei materiali 5. Meccanismi di interazione. Quadro storico degli effetti: Distinzione tra effetti termici ed effetti non termici Meccanismo di interazione per effetti termici: Sistema termoregolazione e soluzione termica 6. Effetti dei campi elettromagnetici sui sistemi biologici.. Approccio agli studi sperimentali sugli effetti: excursus, tecniche di laboratorio, classificazione in vivo/in vitro. Effetti termici (in relazione alla protezione). Effetti di bassa frequenza in relazione alla protezione. 7. Tecniche e normative per la protezione (Aspetti protezionistici dei campi EM). Razionale delle normative. Norme internazionali e nazionali (IEEE/ICNIRP, EU). Legge Quadro Italiana, decreti attuativi e verifiche di conformità. 8. Misure di campo elettromagnetico in ambienti complessi   PDF delle trasparenze delle lezioni e tesine degli studenti (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042021 - STRUMENTAZIONE E TECNICHE PER LA DIAGNOSTICA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso si prefigge lo scopo di far acquisire allo studente conoscenze per il progetto di strumentazione per la diagnostica medica. Particolare attenzione è posta al progetto di apparati per la risonanza magnetica nucleare i monitor ospedalieri ed i sistemi per l’ecografia. CAPACITÀ APPLICATIVE. La parte teorica è integrata da seminari applicativi sulle soluzioni commerciali e sulle attività di ricerca in vari ambiti della strumentazione medicale anche innovativi quali la tomografia di impedenza e le applicazioni dei radar in medicina. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Le attività teoriche, altamente interdisciplinari, mirano a sviluppare la capacità del candidato a collegare i metodi matematici e le tecniche apprese in altri corsi di studio. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE Le attività seminariali, svolte anche da ricercatori esterni, hanno anche l'obiettivo di sviluppare le abilità comunicative e di interazione. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Oltre al materiale didattico fornito, lo studente è stimolato a studiare in un modo autonomo utilizzando la letteratura scientifica messa a disposizione e altro materiale reperibile in rete. - PISA STEFANO (programma) RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE (RMN): frequenza di Larmor, soluzione eq. Bloch per il decadimento libero, soluzione eq. Bloch in regime impulsato, i tempi T1 e T2 e la loro misura, formazione immagine RMN. Aspetti tecnologici, bobine per la RMN: campo statico, gradienti, radiofrequenza. I MONITOR OSPEDALIERI: attività cardiaca, l’elettrocardiografo, attività respiratoria, l’impedenziometro, l’attività cardio vascolare, i sensori di pressione, il pulsoossimetro. TOMOGRAFIA DI IMPEDENZA ELETTRICA (TIE): raccolta dati, problema diretto: il metodo delle ammettenze, problema inverso: metodo di Newton e Rapson, soluzione con decomposizione ai valori singolari, tecniche di regolarizzazione. ECOGRAFIA: la fisica degli ultrasuoni, emissione, trasmissione e rilevazione, ecotomografi A mode, B-mode, ecodoppler e color doppler. Aspetti tecnologici, la generazione e la rilevazione degli ultrasuoni. I SENSORI A MICROONDE: radar UWB CW e FMCW per il monitoraggio dell’attività cardio respiratoria, immagini confocali per la diagnostica dei tumori al seno. EPR: Fisica dell'EPR, Sistema per la misure del segnale EPR   Appunti delle lezioni distribuiti dal docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038365 - DISTRIBUTED OPTIMIZATION OVER COMPLEX NETWORKS (obiettivi) Il corso presenta i più avanzati sistemi e servizi multimediali, dallo streaming al broadcasting, video e voice over IP, video conference call.. Lo studente acquista una competenza non solo nelle tecnologie impiegate in un servizio di comunicazione multimediale ma anche sulle architetture protocollari che supportano i servizi. Lo studente matura una visione a tutto campo delle problematiche relative ai servizi multimediali, dagli aspetti di signal processing a quelli di networking, e la capacità di analizzare e progettare soluzioni per diversi servizi multimediali emergenti (e.g. video a 360 degree, video streaming in LTE, etc). - Erogato presso  1038365 DISTRIBUTED OPTIMIZATION OVER COMPLEX NETWORKS in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE BARBAROSSA SERGIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041750 - NANOELECTRONICS LABORATORY   - MODULO II NANOELECTRONIC DEVICE CHARACTERIZATION - Erogato presso  10589354_1 Nanoelectronic device characterization in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  18  12  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589440 - CIRCUITI E ALGORITMI PER IL CALCOLO DISTRIBUITO (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Attraverso l’introduzione delle nozioni di base riguardanti le problematiche teoriche, tecniche e pratiche di progettazione e realizzazione di circuiti e algoritmi per la soluzione di problemi avanzati di trattamento dell’informazione, basati sul learning statistico e data-driven in sistemi di calcolo paralleli e distribuiti, lo studente rafforzerà le conoscenze acquisite nel primo ciclo di studi. Saranno in tal senso approfondite le tematiche riguardanti le tecnologie basate su sistemi di calcolo GPU e multicore, reti di sensori e attuatori, smart devices, wearable computers, etc., al fine di elaborare e applicare idee originali anche in un contesto di ricerca. CAPACITÀ APPLICATIVE. Soluzione delle problematiche relative a progettazione, realizzazione e test di architetture di calcolo e modelli computazionali, con particolare riferimento allo sviluppo in linguaggio Matlab/Python/TensorFlow, per la realizzazione di sistemi di apprendimento in ambienti paralleli e distribuiti in un contesto più ampio rispetto al settore di studio della teoria dei circuiti e dell’ingegneria elettronica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Attraverso un’intensa e sistematica attività pratica e di laboratorio, nel corso della quale saranno considerate le metodologie relative alla progettazione e alla realizzazione di architetture di calcolo parallele e di sistemi di agenti distribuiti, lo studente integrerà le conoscenze acquisite per gestire la complessità di un meccanismo di apprendimento induttivo ove si estrapoli nuova conoscenza, orientata alla soluzione di problemi applicativi, a partire da informazioni limitate dalla contingenza organizzativa dell’insegnamento. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo scenario delle tecnologie ICT sta rapidamente evolvendo verso sistemi in cui i dispositivi tecnologici, di diversi tipi e grandezze, costituiscono parte integrante dell’ambiente in cui sono immersi. A valle di tale insegnamento, lo studente sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite a interlocutori specialisti e non specialisti nel mondo della ricerca e del lavoro in cui svilupperà le sue successive attività scientifiche e/o professionali. CAPACITÀ DI APPRENDERE. La metodologia didattica implementata nell'insegnamento richiede un’attività di studio autonomo e auto-gestito durante lo sviluppo di elaborati monotematici per l’approfondimento didattico e/o sperimentale, in modo cioè verticale, di specifici argomenti. - PANELLA MASSIMO (programma) Richiami di circuiti e algoritmi per il trattamento dell’informazione. Generalità sul trattamento dei segnali analogici e digitali, segnali aleatori multi-dimensionali, concetti di teoria della stima, metodo della massima verosimiglianza, stima del minimo errore quadratico medio, metodo della massima probabilità a posteriori, elementi di teoria dell’informazione, metodi di ottimizzazione. Rappresentazione di circuiti digitali mediante grafi e schemi a blocchi, strutture di rete fondamentali per circuiti FIR, IIR e a traliccio. Serie temporali e dinamiche caotiche, circuiti caotici. Introduzione alle tecnologie di calcolo parallele e distribuite. Architetture di calcolo parallelo GPU e multiprocessore nei sistemi a “grana fine”. Virtualizzazione delle risorse in ambienti di calcolo distribuiti, cloud computing. Architetture di comunicazione (WSN, BAN, PAN). Sensori e attuatori: problemi di low-power e low-energy; energy harvesting e self-powering; affidabilità (fault tolerance, fault detection, self-organization). Smart devices per il calcolo distribuito: data loggers e sistemi embedded; smart sensors su dispositivi mobili (smartphones, Tablet PC, etc.); wearable computers. Deep Learning e circuiti quantistici. Sistemi adattivi, stima del gradiente, metodi iterativi, apprendimento Hebbiano, reti di Kohonen e auto-organizzanti, reti dinamiche ricorrenti, reti di Hopfield. Apprendimento e regolarizzazione. Soluzione di problemi di ottimizzazione vincolata multi-obiettivo. Deep Learning. Circuiti analogici e digitali per l’implementazione di reti neurali e per il Deep Learning. Introduzione al calcolo quantistico. Quantum gate e quantum gate array. Algoritmi quantistici per l’ottimizzazione e il trattamento dell’informazione (QFFT, Grover, Schor), Quantum Machine Learning, Quantum Neural Networks. Studi di caso: quantizzazione, classificazione, predizione, approssimazione, interpolazione e filtraggio di dati meccatronici, biologici, energetici, economici e ambientali. Apprendimento su architetture parallele e distribuite. Tecnologie e tecniche di acquisizione dei dati, multiple source data, data pre-processing, circuiti e algoritmi per l’apprendimento scalabile e decentralizzato (consensus learning, ADMM, etc.), Deep Learning distribuito, apprendimento semi-supervisionato distribuito, Machine Learning per l’IoT/IoE, apprendimento multi-agente cooperativo e competitivo, energy efficient distributed learning, distributed pattern recognition. Applicazioni in laboratorio. Realizzazione di architetture di filtraggio classiche; implementazione di reti neurali e neurofuzzy; ottimizzazione mediante algoritmi evolutivi; architetture per il Deep Learning; utilizzo di nodi di calcolo e reti di sensori distribuiti basati su tecnologia Raspberry/Arduino/Galileo; programmazione su architetture GPU NVIDIA e multicore Intel.   Appunti e dispense forniti dal docente. H.T. Kung, R. Sproull e G. Steele, VLSI Systems and Computations, Springer. J.C. Principe, N.R. Euliano e W.C. Lefebvre, Neural and Adaptive Systems: Fundamental through simulations, J. Wiley & Sons. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589999 - EARTH OBSERVATION - PIERDICCA NAZZARENO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
Gruppo opzionale: GRUPPO DI SPECIALIZZAZIONE - MDEE: 2 CLASSES TO BE CHOOSEN - (visualizza) 12                1021777 - ELETTRONICA ANALOGICA CON APPLICAZIONI (obiettivi) ANALISI DI CIRCUITI INTEGRATI ANALOGICI COMPLESSI . STUDIO DELLE TECNICHE DI STABILIZZAZIONE DELLE PRESTAZIONI TRAMITE CONTROREAZIONE , ANALISI DELLA STABILITÀ DINAMICA IN CIRCUITI IN CONTROREAZIONE . T ECNICHE DI ELABORAZIONE IN CORRENTE E CONFIGURAZIONI FONDAMENTALI PER L ’ ELABORAZIONE IN CORRENTE . A LTERNATIVE PER L ’ IMPLEMENTAZIONE DI COA. P ROBLEMATICHE DELL ’ ELABORAZIONE A BASSA TENSIONE DI ALIMENTAZIONE . ESEMPI DI SISTEMI COMPLESSI DI ELABORAZIONE ANALOGICA : FILTRI ATTIVI , SCHEMI A TEMPO DISCRETO . ADC PIPELINE COME ESEMPIO DI SISTEMA ELETTRONICO TEMPO DISCRETO - TRIFILETTI ALESSANDRO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1023029 - ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI (obiettivi) Elaborazione immagini 1. OBIETTIVI DEL MODULO E CAPACITÀ ACQUISITE DALLO STUDENTE ITALIANO Il Corso é finalizzato a fornire allo studente una visione di insieme delle problematiche dell’elaborazione delle immagini, quali la rappresentazione in domini trasformati, il filtraggio, la codifica, e delle relative principali applicazioni (Restauro, Denoising, Enhancement, Tomografia, etc). Al termine del corso lo studente conosce le principali forme di rappresentazione per l’elaborazione dei segnali e delle immagini tanto in un dominio analogico che in un dominio digitale, ed è in grado di applicare strumenti software per il raggiungimento di prefissati obiettivi di elaborazione. Tramite lo sviluppo di approfonditi elaborati teorico-pratici lo studente acquisisce capacità di i)comprensione autonoma di articoli scientifici avanzati nel campo dell’elaborazione delle immagini, ii) esposizione di contenuti correlati, iii) realizzazione e valutazione critica di esperimenti di elaborazione. - Erogato presso  1023029 ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI in Ingegneria Biomedica LM-21 COLONNESE STEFANIA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038139 - EMBEDDED SYSTEMS (obiettivi) GENERALI ITA L' obiettivo del corso è quello di sviluppare negli studenti conoscenza e capacità di comprensione dei metodi numerici spiegati, nonché la capacità di applicare tali conoscenze al mondo reale, implementando appositi algoritmi e comprendendone i risultati finali. SPECIFICI Si vuole inoltre, che lo studente sviluppi anche autonomia di giudizio nei confronti dei risultati numerici, abilità comunicative e autonomia nell'apprendimento di eventuali problemi più complessi. • Conoscenza e capacità di comprensione: • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: • Autonomia di giudizio: • Abilità comunicative: • Capacità di apprendimento: - MENICHELLI FRANCESCO (programma) Introduction (4 hours) - Embedded systems definition and application domains - Embedded systems components Hardware units (28 hours) - Instruction Set Architecture Design - The ARM Architecture and ISA - Memory and memory map, bus, bus hierarchy - GPIO Devices - Timers, Capture/Compare/PWM, clock generation in microcontrollers, watchdogs - Interrupts, interrupt controller, vector table - Communication devices, RS232, SPI, I2C, CAN - Acquisition devices, ADC, DAC Software and toolchain (16 hours) - Embedded systems toolchain, compiler, assembler, linker - Interaction between C and assembly code - Embedded systems software structure, code and data - Debug, verification, executable analysis   Course slides and additional material available at https://sites.google.com/site/embeddedsystemssapienza/ (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1038365 - DISTRIBUTED OPTIMIZATION OVER COMPLEX NETWORKS (obiettivi) Il corso presenta i più avanzati sistemi e servizi multimediali, dallo streaming al broadcasting, video e voice over IP, video conference call.. Lo studente acquista una competenza non solo nelle tecnologie impiegate in un servizio di comunicazione multimediale ma anche sulle architetture protocollari che supportano i servizi. Lo studente matura una visione a tutto campo delle problematiche relative ai servizi multimediali, dagli aspetti di signal processing a quelli di networking, e la capacità di analizzare e progettare soluzioni per diversi servizi multimediali emergenti (e.g. video a 360 degree, video streaming in LTE, etc). - Erogato presso  1038365 DISTRIBUTED OPTIMIZATION OVER COMPLEX NETWORKS in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE BARBAROSSA SERGIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1042004 - ADVANCED ANTENNA ENGINEERING (obiettivi) Le antenne sono componenti fondamentali dei moderni sistemi di comunicazioni wireless per ambienti ‘smart’ quali sistemi pervasivi per calcolo e informazione distribuiti, sistemi spaziali avanzati, sistemi di trasporto intelligenti. Il corso si propone di presentare una selezione di argomenti avanzati nel settore dell’ingegneria delle antenne, comprendenti tecniche analitiche, numeriche e sperimentali: array smart e MIMO; teoria e applicazioni delle strutture periodiche; antenne risonanti e a onda viaggiante per sistemi di comunicazione terrestri e spaziali; metodi numerici e CAD per antenne. - BURGHIGNOLI PAOLO (programma) I. Introduzione al Corso e Richiami di Campi Elettromagnetici e Antenne (Slide delle lezz. 1-3) II. Principi e Metodi Elettromagnetici per le Antenne (Slide delle lezz. 4-6) III. Array, Antenne Smart e Sistemi MIMO (Slide delle lezz. 7-8) IV. Strutture Periodiche Radianti (Slide delle lezz. 9-10) V. Antenne Stampate e Dielettriche (Slide delle lezz. 11-12) VI. Antenne a Onda Progressiva e a Onda Leaky (Slide delle lezz. 13-14) VII. Antenne Planari e Metodi Numerici (Slide delle lezz. 15-17) VIII. Metodo dei Momenti per le Antenne e CAD Elettromagnetici (Slide delle lezz. 18-20) IX. Miscellanea di Argomenti di Frontiera (Slide delle lezz. 21-24)   Slide delle lezioni in pdf a cura del docente, disponibili via download dai siti dei docenti (http://paoloburghignoli.site.uniroma1.it/, http://alessandrogalli.site.uniroma1.it/), comprendenti anche una vasta bibliografia di riferimento. (Date degli appelli d'esame) - GALLI ALESSANDRO (programma) I. Introduction to the Course and Review of EM Fundamentals for Antennas (Introduction to the AAE course; Review on EM fields and waves; Radiation by EM sources and antenna parameters) II. EM Principles and Methods for Antenna Problems (Types and classifications of antennas, EM principles and theorems for antennas; Useful analysis methods: ray optics, transverse resonance) III. Arrays, Smart Antennas, MIMO systems (Arrays: elementary and advanced theory; Wireless channel; Diversity, smart antennas, MIMO systems) IV. Radiating Periodic Structures (EM periodic structures: Floquet theorem, space harmonics; Brillouin diagram; Bloch analysis via equivalent networks) V. Printed and Dielectric-type Antennas (Features of printed structures; Microstrip patch antennas; Dielectric-resonator and lens antennas) VI. Traveling-wave and Leaky-Wave Antennas (Leakage from open structures; Leaky-wave antennas: features and parameters; Examples of leaky-wave antennas) VII. Planar Antennas and Numerical Methods (Fabry-Perot cavity antennas; Numerical methods for EM; Method of Moments) VIII. Method of Moments for Antennas (Mixed-Potential Integral Equations; Sommerfeld integrals, asymptotic extractions; Spatial singularities and numerical evaluations) IX. Seminars (Periodic Green’s functions and Printed periodic leaky-wave antennas; Terahertz leaky-wave antennas; CAD tools: analysis and design; Nondiffracting beams)   C. A. Balanis, Antenna Theory – Analysis and Design. Wiley, USA, 3rd Ed., 2005. C. A. Balanis, Modern Antenna Handbook. Wiley, USA, 2007. R. E. Collin and F. J. Zucker, Antenna Theory. McGraw-Hill, USA, 1969. R. E. Collin, Antennas and Radiowave Propagation. McGraw-Hill, USA, 1985. R. S. Elliott, Antenna Theory and Design. IEEE Press, USA, 2003. Y. Huang and K. Boyle, Antennas – From Theory to Practice. Wiley, USA, 2008. P.-S. Kildal, Foundations of Antenna Engineering. Kildal Ed., Sweden, 2015. T. A. Milligan, Modern Antenna Design. IEEE Press, USA, 2nd Ed., 2005. W. L. Stutzman and G. A. Thiele, Antenna Theory and Design. Wiley, USA, 1981. J. L. Volakis, Ed., Antenna Engineering Handbook. McGraw-Hill, USA, 4th Ed., 2007. 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042021 - STRUMENTAZIONE E TECNICHE PER LA DIAGNOSTICA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso si prefigge lo scopo di far acquisire allo studente conoscenze per il progetto di strumentazione per la diagnostica medica. Particolare attenzione è posta al progetto di apparati per la risonanza magnetica nucleare i monitor ospedalieri ed i sistemi per l’ecografia. CAPACITÀ APPLICATIVE. La parte teorica è integrata da seminari applicativi sulle soluzioni commerciali e sulle attività di ricerca in vari ambiti della strumentazione medicale anche innovativi quali la tomografia di impedenza e le applicazioni dei radar in medicina. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Le attività teoriche, altamente interdisciplinari, mirano a sviluppare la capacità del candidato a collegare i metodi matematici e le tecniche apprese in altri corsi di studio. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE Le attività seminariali, svolte anche da ricercatori esterni, hanno anche l'obiettivo di sviluppare le abilità comunicative e di interazione. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Oltre al materiale didattico fornito, lo studente è stimolato a studiare in un modo autonomo utilizzando la letteratura scientifica messa a disposizione e altro materiale reperibile in rete. - PISA STEFANO (programma) RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE (RMN): frequenza di Larmor, soluzione eq. Bloch per il decadimento libero, soluzione eq. Bloch in regime impulsato, i tempi T1 e T2 e la loro misura, formazione immagine RMN. Aspetti tecnologici, bobine per la RMN: campo statico, gradienti, radiofrequenza. I MONITOR OSPEDALIERI: attività cardiaca, l’elettrocardiografo, attività respiratoria, l’impedenziometro, l’attività cardio vascolare, i sensori di pressione, il pulsoossimetro. TOMOGRAFIA DI IMPEDENZA ELETTRICA (TIE): raccolta dati, problema diretto: il metodo delle ammettenze, problema inverso: metodo di Newton e Rapson, soluzione con decomposizione ai valori singolari, tecniche di regolarizzazione. ECOGRAFIA: la fisica degli ultrasuoni, emissione, trasmissione e rilevazione, ecotomografi A mode, B-mode, ecodoppler e color doppler. Aspetti tecnologici, la generazione e la rilevazione degli ultrasuoni. I SENSORI A MICROONDE: radar UWB CW e FMCW per il monitoraggio dell’attività cardio respiratoria, immagini confocali per la diagnostica dei tumori al seno. EPR: Fisica dell'EPR, Sistema per la misure del segnale EPR   Appunti delle lezioni distribuiti dal docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038110 - TELERILEVAMENTO A MICROONDE (obiettivi) Il modulo ha come obiettivo quello di descrivere le tecniche per il telerilevamento quantitativo nello spettro delle microonde. Illustrare il principio di funzionamento e le caratteristiche tecniche dei sensori a microonde passivi (radiometri) e attivi (radar). Fornire le basi fisiche ed i modelli per l’interpretazione quantitativa dei dati telerilevati, ed in particolare i modelli elettromagnetici per l’analisi di problemi di emissione, assorbimento e diffusione da parte dei mezzi naturali (atmosfera, superficie rugosa del mare, terreno e strati vegetati). Illustrare le principali applicazioni e i metodi per l’estrazione di parametri geofisici dell’atmosfera, del mare e delle superfici emerse (terreno e vegetazione), incluse le tecniche interferometriche e polarimetriche. - Erogato presso  1044518 TELERILEVAMENTO A MICROONDE in Ingegneria spaziale e astronautica LM-20 NESSUNA CANALIZZAZIONE PIERDICCA NAZZARENO 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042013 - COMPATIBILITA' ELETTROMAGNETICA (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Conoscere e comprendere gli aspetti metodologici legati alle problematiche di compatibilità elettromagnetica CAPACITÀ APPLICATIVE. Saper applicare le proprie competenze con la finalità di risolvere problematiche di compatibilità elettromagnetica in dispositivi, circuiti e sistemi elettronici sensibili AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di sviluppare modelli analitici e numerici atti a predire processi di accoppiamento parassita, distorsione del segnale ed emissione radiata. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper comunicare in maniera efficace con specialisti e non specialisti di problematiche tecniche legate alla limitazione delle problematiche EMC in dispositivi, circuiti e sistemi elettronici sensibili. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Saper attingere a fonti bibliografiche e testi specialistici in lingua italiana e inglese al fine di approfondire ed incrementare la conoscenza nel settore. - CICCHETTI RENATO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041747 - PHOTONIC MICROSYSTEMS (obiettivi) GENERALI Il corso intende fornire allo studente gli strumenti per la comprensione, le tecnologie realizzative e le prestazioni di sistemi e microsistemi composti da componenti optoelettronici e fotonici. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza approfondita dei principali sistemi realizzati con componenti optoelettronici e fotonici, con particolare riferimento ai principi fisici di funzionamento dei singoli componenti e delle tecnologie realizzative. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di analisi e confronto di sistemi fotonici allo stato dell'arte. Acquisizione di competenze per la progettazione di microsistemi fotonici, e per la loro applicazione nella sensoristica e nella elaborazione delle immagini. • Autonomia di giudizio: Capacità di scelta, confronto e progettazione di sistemi fotonici allo stato dell'arte. • Abilità comunicative: Capacità di descrizione, analisi e confronto di sistemi fotonici allo stato dell'arte. • Capacità di apprendimento: Capacità di apprendere atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione, acquisizione e confronto di sistemi fotonici. - ASQUINI RITA (programma) Concetti di fotometria e colorimetria. Concetti di polarizzazione della luce. Cristalli liquidi: struttura e proprietà. Display e microdisplay a cristalli liquidi. Sistemi Micro-Opto-Elettromeccanici: Digital Micromirror Devices e Digital Light Processing. Celle fotovoltaiche. Diodi organici a emissione di luce (OLED). Microsistemi fotonici per analisi bio-molecolare. Micro e nano sistemi basati su sensori ottici. Microsistemi fotonici integrati su silicio. Interconnessioni ottiche, tecniche di packaging e assemblaggio nei microsistemi. Esperienze di laboratorio: Utilizzo di strumentazione optoelettronica, tecniche numeriche CAD per simulazione e progettazione di dispositivi optofotonici, tecnologie realizzative di guide ottiche: guide a scambio ionico su vetro e guide V-groove su silicio, caratterizzazione di guide ottiche con accoppiamento a prisma (m-lines) e con accoppiamento per butt-coupling con fibra ottica. Visita ai laboratori ENEA Casaccia per la realizzazione di sistemi fotovoltaici.   • O. Solgaard, “Photonic Microsystems: Micro and Nanotechnology Applied to Optical Devices and Systems”, Springer 2009. • M.E. Motamedi, “MOEMS: micro-opto-electro-mechanical systems”, SPIE The International Society for Optical Engineering, 2005. • I.C. Khoo, “Liquid Crystals”, 2nd Edition, Wiley, 2007. • D.K. Yang and S.T. Wu, “Fundamentals of Liquid Crystal Devices”, Wiley, 2006. • I.C. Khoo, “Liquid Crystals”, Wiley, 2007. • J.H. Lee, D.N. Liu, S.T. Wu, “Introduction to Flat Panel Displays”, Wiley, 2008. • P. Yeh and C. Gu, “Optics of liquid crystal displays”, 2nd Edition, Wiley, 2009. • L. Pavesi, G. Guillot, “Optical Interconnects. The Silicon Approach.”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. • Diapositive e materiale del corso forniti dal docente (disponibili sul sito web) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1042015 - PHOTONICS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Lo studente acquisirà una conoscenza solida e coordinata delle caratteristiche e delle metodologie di dimensionamento dei componenti e sistemi di comunicazione in fibra ottica anche attraverso esercitazioni di laboratorio. CAPACITÀ APPLICATIVE. Lo studente avrà acquisto alla fine del corso, padronanza dei criteri di progetto e di valutazione delle prestazioni di collegamenti ottici a larga banda in particolare i sistemi a multiplazione in divisione di lunghezza d’onda (WDM). AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti saranno in grado di riconoscere le specifiche dei principali dispositivi fotonici per la realizzazione di un sistema di comunicazione in fibra ottica. Sapranno dimensionare e valutare le prestazioni dei sistemi sia a singola portante ottica, sia a multiplazione in lunghezza d’onda (WDM). Avranno acquisito le conoscenze circa i fenomeni che limitano le prestazioni dei sistemi in fibra nonché le tecniche per ottenere sistemi con prestazioni che costituiscono lo stato dell’arte delle comunicazioni in fibra ottica. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in froma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Lo studente acquisirà la capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, matreriale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio come indicato dal docente. - D'ALESSANDRO ANTONIO (programma) Segnali ottici RZ e NRZ. Capacità del canale ottico. Fibre multimodali: caratteristiche di propagazione e dispersione intermodale. Fibre singolo modo. Dispersione nelle fibre singolo modo e limitazioni nei sistemi di comunicazione ottica. Calcolo del prodotto velocità di cifra-lunghezza di collegamento. Tecniche di compensazione della dispersione. Effetti ottici non lineari in fibra. Tecnologie di cavi e connettori. Progetto dei trasmettitori ottici. Modulazione diretta. Chirp della frequenza. Rumore di intensità e di partizione di modo; larghezza di linea spettrale. Accoppiamento fibra-sorgente, ritorno ottico e impiego di isolatori ottici, circuiti di pilotaggio, modulatori ottici integrati. Progetto del ricevitore: il front-end, il canale lineare, il recupero dei dati. Sensibilità del ricevitore e causa di degrado con calcolo della penalità in potenza. Misura delle prestazioni di un ricevitore: il diagramma a occhio, grafici BER-potenza ricevuta e sensibilità-velocità di cifra. Criteri di progetto e prestazioni di un sistema di comunicazione ottico. Collegamento punto-punto, reti ottiche. Bilancio della potenza e del tempo di salita. Degrado delle prestazioni del sistema e penalità di potenza. CAD per sistemi ottici. Commutazione di segnali fotonici. Sistemi a multiplazione di lunghezza d’onda: architetture, componenti, prestazioni. Diafonia lineare e non lineare. Amplificatori ottici. Spettro, larghezza di banda e saturazione del guadagno, rumore. Amplificatori a semiconduttore. Amplificatori in fibra drogata con erbio: schemi di pompaggio, spettro e caratteristiche del guadagno: curve guadagno-potenza di pompa, guadagno-lunghezza dell’amplificatore. Rumore dell’amplificatore. Sensibilità di un ricevitore ottico con pre-amplificatore ottico. Compensazione della non uniformità del guadagno. Amplificatori in linea e dispersione. Amplificatori Brillouin e Raman (cenni).   • G. P. Agrawal, Fiber‐Optic Communication Systems, 2nd edition, Wiley Interscience, 1997 •  H. Nishihara, H. Masamitsu, S. Toshiaki, Optical Integrated Circuits, McGraw‐Hill, 1989 • J. Powers, An Introduction to Fiber Optic Systems, Irwin, 1997 • B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, Wiley‐Interscience, 1991 • P. E. Green, jr., Fiber Optics Networks, Prentice Hall, 1993 • Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibile sul sito web http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=92 (registrazione richiesta) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041749 - LASER FUNDAMENTALS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. CAPACITÀ APPLICATIVE. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. CAPACITÀ DI APPRENDERE. - SIBILIA CONCETTA (programma) Interazione luce materia alla nanoscala. Processi di assorbimento/emissione, emissione stimolata. Laser - Tipi di laser Confinamento della luce, emettitori quantistici, molecole fluorescenti, q-dots. Fenomeni di risonanza. Plasmoni, plasmoni di superficie, microresonators, equazioni di tasso, guadagno. Cristalli fotonici, microcavità, laser bule, laser casuali, OLED. Tecniche di realizzazione di materiali ottici. Ottiche Nonlineari , oscillatori parametrici, oscillatori parametric integrati. Sensori. Cenni circa gli stati nonclassici della radiazione.   . Amnon Yariv and Pochi Yeh : “Photonics: Optical Electronics in Modern Communications “ • L.Novotny , B. Hecht : “ Principles of Nano-Optics” • O.Svelto: “ Laser principles” • C.Sibilia, T.M Benson, M. Marciniak, T. Szoplik :”Photonic Crystals: Physics and Technology” • S.Mayer : “Fundamental of Plasmonics” . M.Bertolotti : " Maser and Laser". (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1042012 - OPTICS (obiettivi) Il corso ha come obiettivo di far acquisire conoscenze approfondite sulla luce, sul suo comportamento e sui principali componenti e dispositivi ottici atti alla sua elaborazione. Le lezioni sono quindi rivolte ad approfondire la conoscenza della propagazione della luce come onde, analizzando i fenomeni dell'interferenza e della diffrazione. Saranno analizzati, in regime di ottica geometrica, i principali componenti ottici ed attivi nonchè le proprietà dell'ottica guidata. Saranno dati elementi per effettuare una progettazione ottica avanzata. - Erogato presso  1042012 Optics in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 FAZIO EUGENIO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021877 - RADIOTECNICA TERRESTRE E SATELLITARE (obiettivi) GENERALI Gli obiettivi del corso sono quelli di individuare tecnologie e tecniche di progettazione per la radiocomunicazione a grande distanza, specificatamente satellitare. In particolare sono esaminate le specificità dei segmenti: Spazio e Terra. Nonché le conseguenze sulla progettazione di dispositivi elettronici allo stato solido operanti nello Spazio, in particolar modo degli effetti delle radiazioni ionizzanti. Inoltre il corso ha l’obiettivo di approfondire le conoscenze sugli amplificatori di potenza ad alto rendimento (HPA). SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere metodi di valutazione di componenti e della diversità di progettazione per apparecchiature destinate al funzionamento nell’ambiente Spazio. Nonché la conoscenza di metodi analitici per la progettazione di stadi finali ad alta efficienza. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: applicare metodologie di progettazione diversificate per ambiente e richieste di efficienza energetica. • Capacità critiche e di giudizio: capacità critiche di progettazione elettronica e di selezione mirata di dispositivi elettronici. Capacità acquisite con prove di laboratorio che prevedono l’utilizzo di ambienti di sviluppo (MathWorks,…), di software per la simulazione CAE (Genesys,…) di circuiti HPA a RF, strumenti di misura (oscilloscopi, analizzatori, …). • Abilità comunicative: saper descrivere le soluzioni circuitali adottate per risolvere problemi di condizioni operative avverse e di contenimento dei consumi energetici. • Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita: capacità atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione di sistemi elettronici per lo Spazio e di stadi finali ad alta efficienza. - FERRARA VINCENZO (programma) AVVISO! Dopo i test eseguiti in questa settimana (9-14 marzo 2020), di cui due, svolti il 10 e 14 marzo 2020, che usavano rispettivamente Meet Google e Teams Microsoft e che ha visto la partecipazione degli studenti, da Martedì 17 marzo l’attività didattica proseguirà sostituendo la lezione frontale con una in modalità a distanza in tempo reale. Le lezioni in diretta si svolgeranno negli orari ufficiali del corso: Martedì ore 12:00-14:00 Giovedì ore 8:00-11:00 utilizzando l’app Teams Microsoft e consisteranno in: a) Presentazione Power Point della lezione; b)Utilizzo di una lavagna elettronica per aumentare l’interattività; c) Chat per scambio di domande e risposte durante la lezione; d)Utilizzo di programmi di simulazione di circuiti elettronici CAD PSpice ed eventualmente di simulazione di strumentazione da banco. La lezione, dopo il consenso di tutti gli studenti, potrebbe essere registrata e messa a disposizione insieme alla documentazione standard. Il sito Moodle e-Learning rimane, come nei precedenti anni, l’area documentale del corso. Chi non avesse ancora la chiave di accesso al corso “Radiotecnica Terrestre e Satellitare 2019-20” su Moodle, può scrivermi una e-mail. Si invitano pertanto gli studenti a: 1) attivare sui propri computer Team Microsoft 2) attivarsi quali Membri (studenti) del Team “Radiotecnica Terrestre e satellitare 2020” utilizzando il codice condiviso (fornito in e-Learning Moodle) 3) collegarsi con Teams alla riunione cui verrete invitati nelle singole lezioni (Per un maggior dettaglio del calendario delle lezioni vedi il sito web del corso: https://sites.google.com/a/uniroma1.it/vincenzoferrara/radiotecnica_ter_sat_calendario_lez) INTRODUZIONE La radiotecnica nel contesto degli attuali sistemi di comunicazione. Confronto con i collegamenti in fibre ottiche e via cavo. Esempi di strutture nelle telecomunicazioni satellitari: segmenti spaziali, terrestri e di controllo a terra. Architetture di collegamento: il sistema satellitare, la navigazione terrestre, area e marittima (NAVSTAR/GPS –Galileo), radiotecnica punto-multipunto e multipunto-multipunto. Standard di protocolli di comunicazione. ESEMPIO DI SISTEMA SATELLITARE: GPS- GALILEO Coordinate e sistemi di riferimento territoriale. I sistemi satellitari dedicati alla navigazione. NAVSTAR/GPS. Segmenti Spazio, di controllo e degli utilizzatori. Il metodo di calcolo. I limiti del calcolo. La struttura HW dei ricevitori. Il Sistema Galileo. I Servizi del sistema Galileo. Le bande utilizzate L’AMBIENTE SPAZIO E L’ELETTRONICA PER LO SPAZIO Specifiche per i dispositivi elettronici utilizzati nelle architetture dei sistemi impieganti satelliti. L’ambiente spazio e l’elettronica per lo spazio. Effetti delle radiazioni ionizzanti. Test di affidabilità e misure degli effetti di: radiazioni (TID, SEE, SEU, SEL), cariche nel volume. Tecnologie Rad Hard: fisiche, tecnologiche e logiche. HBD (Hardening by design), scalabilità e RadHard. COTS. IL SEGMENTO SPAZIO Sottosistemi satellitari: alimentazione, deviazione, OMT, LNA, HPA. Transponder. Ricevitori GPS su satelliti LEO. Tecnologie degli amplificatori RF HPA: tubi a vuoto (Klystron, TWTA) e HPA allo stato solido. IL SEGMENTO TERRA Tipi di stazioni di Terra: LES, SES, VSAT, USAT. Specifiche di progetto ES. Prestazioni di una ES. Temperatura di rumore e sensibilità di un sistema. Tracking di satelliti. Collegamenti Satellite-ES e interferenze. AMPLIFICATORI RF DI ELEVATA POTENZA HPA AD ALTA EFFICIENZA Efficienza. Fattore di stabilità di Rollet. Load-pull e teoria della retta di carico. Amplificatori convenzionali: classi A, B, AB, e C. PAE e PUF. Progetto di un PA ad alta efficienza con reti di adattamento. Sovra pilotaggio. Classe F. Amplificatori a commutazione in classe D e E. HPA a efficienza incrementata e metodi di linearizzazione. Misure della qualità delle forme d’onda. Distorsioni da intermodulazioni. PAP, CCDF, ACPR, AltCPR, ACI, EVM. Tecniche per l’incremento dell’efficienza. Amplificatore Doherty. Linearizzazione: Feedback, Feedfoward, Outphasing. LINC, CALLUM, EER. EVOLUZIONE TECNOLOGICA HPA Triodi Carbon NanoTube: a catodo termoionico e freddo; tecnologie SiC, GaN per applicazioni di elettronica di potenza. ATTIVITÀ DI LABORATORIO • Simulatori per la predizione degli effetti della radiazione sui componenti elettronici. • Implementazione di codici per la valutazione dei parametri progettuali di HPA. • Progettazione al calcolatore con simulatori (Genesys, …) di stadi finali RF ad alta efficienza in Classe E, F. • Esempio di progettazione hardware di un radar FMCW.   Testi di approfondimento: • S. C. Cripps, --RF Power Amplifier for wireless communications--, ed. Artech House; • S. C. Cripps, --Advanced techniques in RF power amplifier design--, ed. Artech House ; • X. Zhang, L.E. Larson, P.M. Asbeck, --Design of linear RF Outphasing Power Amplifier--, ed. Artech House ; • M.O. Kolawole,--Satellite Communication Engineering--, Marcel Dekker Inc. . • R. Velazco, P. Fouillat, R. Reis, “Radiation Effects on Embedded Systems”, Ed. Springer Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibili sul sito web: https://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=4926 (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044589 - PATTERN RECOGNITION (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Sono forniti i principi di base sulle tecniche di Pattern Recognition, classificazione e clustering su domini non necessariamente algebrici. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di leggere e comprendere testi ed articoli su argomenti avanzati nell’ambito del Pattern Recognition. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di applicare i principi metodologici e gli algoritmi studiati per la progettazione di innovativi sistemi di Pattern Recognition, in contesti multidisciplinari. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di analizzare i requisiti di progettazione e di scegliere il sistema di classificazione che meglio si adatta al caso di studio. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di compilare un rapporto tecnico e di costruire una opportuna presentazione inerente un qualunque lavoro di progettazione, sviluppo e misura di prestazioni di un sistema di Pattern Recognition. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Gli studenti che passano la prova finale saranno in grado di proseguire in autonomia l’approfondimento dei temi trattati a lezione, realizzando il necessario processo di apprendimento continuo che caratterizza la professionalità in ambito ICT. - RIZZI ANTONELLO (programma) Introduzione al pattern recognition. Problemi di classificazione e clustering. Capacità di generalizzazione. Deduzione ed induzione. Principio di induzione su spazi normati. La scelta di una metrica. Spazi non-metrici. Misure di prossimità punto-punto, punto-cluster ed intercluster. Distanza di Mahalanobis. Funzioni di rappresentazione e preprocessing dei dati. Normalizzazione. Trattamento di dati mancanti. Dati discreti nominali e ordinali. La tradizionale pipeline di progettazione in machine learning e pattern recognition. Algoritmi di clustering k-means, BSAS, RL-BSAS. Il problema della validazione; indice di sensibilità; indici relativi di validazione; indice di Davies-Bouldin; indice Silhouette; algoritmi dipendenti da un parametro di scala; indici di stabilità; algoritmi di clustering ottimizzati; problema di modellamento non supervisionato vincolato e non vincolato. Clustering gerarchico. Regole di decisione: K-NN e condensed K-NN. Sistemi di classificazione: misure di prestazione e di sensibilità. Classificatori bayesiani. Superfici di decisione e funzioni discriminanti per classificatori bayesiani con distribuzione normale. Stima parametrica a massima verosimiglianza. Tecniche di stima non parametriche. Sintesi di modelli di classificazione basata su tecniche di clustering. Alberi di decisione. Random Forest. Classificazione robusta: tecniche di voting. Ensembles of classifiers. Dati strutturati di prima e seconda specie. Misure di dissimilarità in domini strutturati. Data fusion. Domini a struttura variabile: sequenze di eventi, grafi. Principio di ottimalità di Bellman; distanza di edit. Misure di dissimilarità in spazi di grafi etichettati (Graph Matching). Tecniche di template matching. Algoritmi classici per la segmentazione di immagini. Descrittori di regione: caratteristiche geometriche e momenti. Selezione automatica delle caratteristiche. Introduzione al Granular Computing. Metric learning. Metriche locali. Rappresentazioni in spazi di dissimilarità. Istogrammi simbolici. Data Mining e Knowledge Discovery. Algoritmi paralleli e distribuiti di machine learning basati su agenti. Casi di studio ed applicazioni: riconoscimento della firma manoscritta, classificazione automatica di testi, sistemi per la classificazione di immagini, detection e tracking su flussi video, sistemi per la manutenzione predittiva, pattern recognition in bioinformatica, sistemi per la detezione di anomalie. Accelerazione hardware su FPGA e GPU.   Sergios Theodoridis, Konstantinos Koutroumbas, Pattern Recognition, Fourth Edition, Academic Press, ISBN: 978-1597492720, September 2008. Dispense e lucidi delle lezioni disponibili sul sito del docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044643 - ANALISI BIOSISTEMI COMPLESSI - Erogato presso  1044421 METODI AVANZATI DI ANALISI DEI DATI BIOMEDICI in Ingegneria Biomedica LM-21 NESSUNA CANALIZZAZIONE CINCOTTI FEBO 6  ING-INF/06  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1042020 - LABORATORY OF SOLID STATE ELECTRONICS (obiettivi) Gli obbiettivi del corso sono essenzialmente due: da una parte si illustreranno agli studenti i vari modelli analitici e le possibili soluzioni numeriche necessarie alla simulazione dei dispositivi nanoelettronici basati su semiconduttori dall'altra gli studenti utilizzeranno in autonomia il simulatore ad elementi finiti "Synopsys TCAD" con il quale dovranno simulare un dispositivo complesso a scelta tra le diverso possibili ospzioni. Loscopo del corso è quello di sviluppare nello studente una sensibilità rispetto all'arte simulativa stimolando allo stesso tempo la capacità di problem solving. - PALMA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1017397 - BASI DI DATI (obiettivi) Obiettivo del corso è lo studio delle basi di dati relazionali e dei sistemi per la loro gestione, inclusi gli aspetti relativi alla progettazione ed alla amministrazione di basi di dati e di applicazioni che su di esse operano. Il corso prevede esercitazioni pratiche al computer sulla progettazione e sull’interrogazione di basi di dati. - MARZANO FRANK SILVIO (programma) Si veda la pagina del docente prof. S. Salza, in quiescenza, di cui il Presidente del CAD svolge funzioni di supplenza istituzionale per l'a.a. 2018-19: http://www.dis.uniroma1.it/~salza/Basidati-6c.htm   Si veda la pagina del docente prof. S. Salza, in quiescenza, di cui il Presidente del CAD svolge funzioni di supplenza istituzionale per l'a.a. 2018-19: http://www.dis.uniroma1.it/~salza/Basidati-6c.htm (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/05  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589440 - CIRCUITI E ALGORITMI PER IL CALCOLO DISTRIBUITO (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Attraverso l’introduzione delle nozioni di base riguardanti le problematiche teoriche, tecniche e pratiche di progettazione e realizzazione di circuiti e algoritmi per la soluzione di problemi avanzati di trattamento dell’informazione, basati sul learning statistico e data-driven in sistemi di calcolo paralleli e distribuiti, lo studente rafforzerà le conoscenze acquisite nel primo ciclo di studi. Saranno in tal senso approfondite le tematiche riguardanti le tecnologie basate su sistemi di calcolo GPU e multicore, reti di sensori e attuatori, smart devices, wearable computers, etc., al fine di elaborare e applicare idee originali anche in un contesto di ricerca. CAPACITÀ APPLICATIVE. Soluzione delle problematiche relative a progettazione, realizzazione e test di architetture di calcolo e modelli computazionali, con particolare riferimento allo sviluppo in linguaggio Matlab/Python/TensorFlow, per la realizzazione di sistemi di apprendimento in ambienti paralleli e distribuiti in un contesto più ampio rispetto al settore di studio della teoria dei circuiti e dell’ingegneria elettronica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Attraverso un’intensa e sistematica attività pratica e di laboratorio, nel corso della quale saranno considerate le metodologie relative alla progettazione e alla realizzazione di architetture di calcolo parallele e di sistemi di agenti distribuiti, lo studente integrerà le conoscenze acquisite per gestire la complessità di un meccanismo di apprendimento induttivo ove si estrapoli nuova conoscenza, orientata alla soluzione di problemi applicativi, a partire da informazioni limitate dalla contingenza organizzativa dell’insegnamento. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Lo scenario delle tecnologie ICT sta rapidamente evolvendo verso sistemi in cui i dispositivi tecnologici, di diversi tipi e grandezze, costituiscono parte integrante dell’ambiente in cui sono immersi. A valle di tale insegnamento, lo studente sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite a interlocutori specialisti e non specialisti nel mondo della ricerca e del lavoro in cui svilupperà le sue successive attività scientifiche e/o professionali. CAPACITÀ DI APPRENDERE. La metodologia didattica implementata nell'insegnamento richiede un’attività di studio autonomo e auto-gestito durante lo sviluppo di elaborati monotematici per l’approfondimento didattico e/o sperimentale, in modo cioè verticale, di specifici argomenti. - Erogato presso  10589440 CIRCUITI E ALGORITMI PER IL CALCOLO DISTRIBUITO in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE PANELLA MASSIMO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589412 - DISPOSITIVI NANOELETTRONICI DI SENSING INNOVATIVI (obiettivi) Nello scenario della evoluzione della nanoelettronica, la strategia More Than Moore si pone oggi come alternativa alla strategia More Moore di miniaturizzazione dei transistor. Essa prevede di aumentare il numero di funzionalità del chip piuttosto che continuare ad aumentare il numero di gate per chip. La strategia More Than Moore si avvantaggia così dei progressi delle nanotecnologie nei campi della meccanica, fluidica, chimica, ottica e fonde le variegate funzionalità di sensing alle capacità della nanoelettronica e dell’ICT più in generale. In questa ottica, il corso Dispositivi Nanoelettronici di Sensing Innovativi si centra sullo studio di dispositivi multifunzionali basati sulla integrazione di tecnologie nanolettroniche e sensori miniaturizzati e si propone di fornire gli strumenti per affrontare in maniera autonoma il design di un sistema elettronico integrato multifunzionale di sensing. Gli studenti saranno guidati anche nella gestione delle problematiche di interfacciamento dei componenti nano/micrometrici di sensing con il sistema elettronico, con riferimenti alle problematiche di compatibilità con la tecnologia CMOS, di comunicazione dei dati e di energy harvesting/scavenging. Negli anni passati, sono stati realizzati sistemi prototipali quali, per esempio,: sistemi per il sensing di perdite d’acqua da condotte, per il sensing di irregolarità della respirazione di neonati in culla, per il sensing di vibrazioni di tubature, altri. - Erogato presso  10589412 DISPOSITIVI NANOELETTRONICI DI SENSING INNOVATIVI in Ingegneria Elettronica LM-29 (docente da definire) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589516 - OPTICAL QUANTUM TECHNOLOGY (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. CAPACITÀ APPLICATIVE. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. CAPACITÀ DI APPRENDERE. - SIBILIA CONCETTA (programma) FONDAMENTI DI OTTICA QUANTISTICA, TRA CUI QUANTIZZAZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO, STATI QUANTISTICI DI LUCE E TEORIA QUANTISTICA DELLA COERENZA, L'INTERAZIONE DI ATOMI CON LUCE QUANTIZZATA, STATISTICHE DI LUCE (AD ESEMPIO FOTON ANTIBUNCHING E SUB-POISSONIAN STATISTICS) CHE SONO POSSIBILI SOLO CON LA TEORIA DEI QUANTI DI LUCE). SISTEMI QUANTISTICI APERTI. PROCESSI DISSIPATIVI, E DECOERENZA. - TECNICHE OTTICA QUANTISTICA COME I LASER A SINGOLA FREQUENZA E SORGENTI DI SINGOLI FOTONI, DETECTORS DI FOTONI, STATI “SQUEEZED” . - TECNICHE PER L'INFORMAZIONE QUANTISTICA   A.Yariv- "An introduction to Theory and appplication of quantum mechanics"- R.Loudon " The quantum Theory of ligth" (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589485 - THERAPEUTIC APPLICATIONS OF LOW FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELDS (obiettivi) L’obiettivo principale di questo corso interdisciplinare è quello di fornire agli studenti gli strumenti teorici e pratici necessari per la conoscenza di importanti applicazioni biomedicali di diffuso uso clinico basate sugli effetti biologici dei campi elettromagnetici. Una volta superato l’esame gli studenti avranno una visione d’insieme delle applicazioni cliniche basate sui campi elettromagnetici a partire dai principi biofisici di base al funzionamento dell’intero dispositivo. Saranno in grado di supportare il personale medico in modo adeguato, sapranno utilizzare i software e le tecniche di misura necessarie alla validazione ed utilizzo. Saranno pronti per utilizzare gli argomenti trattati durante il corso nel mondo del lavoro come linee guida di progettazione ed ottimizzazione ed approfondirle verso applicazioni tecnologicamente più innovative. - LIBERTI MICAELA (programma) Principi di base Interazioni fondamentali tra campi elettromagnetici e sistemi biologici. Modelli multifisici del corpo umano. Metodi e strumenti per la soluzione del problema elettromagnetico nel corpo umano LAB: software multifisica e modelli del corpo umano per problemi standard elettrochemioterapia Meccanismo di induzione dell'elettroporazione Protocollo standard, dispositivo e suoi componenti fondamentali Il ruolo del campo elettrico e la pianificazione del trattamento Patologie tumorali trattate LAB: strumento per simulazioni molecolari del poro di membrana LAB: dosimetria computazionale su aree specifiche del corpo LAB: dosimetria computazionale su cellule biologiche LAB: esperienza con i membri di una delle principali società italiane nel settore Stimolazione magnetica transcranica Principi di base Protocolli, dispositivi e bobina Principali patologie trattate: depressione, ictus, neurodegenerativa, Calcolo della distribuzione del campo elettrico neuronavigazione LAB: induzione del campo E da parte di una bobina su un modello di testa semplificato Visita al dipartimento di neurologia del Campus Biomedico LAB: esperienza presso il neuroimaging LAB e un'azienda nel settore LAB: dosimetria di una figura-8 sul cervello del corpo umano virtuale LAB: Misure di corrente / Bfield da un dispositivo Stimolazione transcranica a corrente continua Principi operativi Patologie coinvolte Il dispositivo e i suoi componenti fondamentali Modellistica computazionale e determinazione della dose Problemi di sicurezza LAB: dosimetria computazionale di un elettrodo che monta il cervello del corpo umano virtuale   Capitoli scelti da: 1. Handbook of Electroporation, Damijan Miklavcic, Springer 2. Transcranial Magnetic Stimulation, Alexander Rotenberg, Jared Cooney Horvath, Alvaro Pascual-Leone, Humana Press 3. Practical Guide to Transcranial Direct Current Stimulation, Principles, Procedures and Applications, Helena Knotkova, Michael A. Nitsche, Marom Bikson, Adam J. Woods, Springer (Date degli appelli d'esame) - APOLLONIO FRANCESCA (programma) Principi di base Interazioni fondamentali tra campi elettromagnetici e sistemi biologici. Modelli multifisici del corpo umano. Metodi e strumenti per la soluzione del problema elettromagnetico nel corpo umano LAB: software multifisica e modelli del corpo umano per problemi standard elettrochemioterapia Meccanismo di induzione dell'elettroporazione Protocollo standard, dispositivo e suoi componenti fondamentali Il ruolo del campo elettrico e la pianificazione del trattamento Patologie tumorali trattate LAB: strumento per simulazioni molecolari del poro di membrana LAB: dosimetria computazionale su aree specifiche del corpo LAB: dosimetria computazionale su cellule biologiche LAB: esperienza con i membri di una delle principali società italiane nel settore Stimolazione magnetica transcranica Principi di base Protocolli, dispositivi e bobina Principali patologie trattate: depressione, ictus, neurodegenerativa, Calcolo della distribuzione del campo elettrico neuronavigazione LAB: induzione del campo E da parte di una bobina su un modello di testa semplificato Visita al dipartimento di neurologia del Campus Biomedico LAB: esperienza presso il neuroimaging LAB e un'azienda nel settore LAB: dosimetria di una figura-8 sul cervello del corpo umano virtuale LAB: Misure di corrente / Bfield da un dispositivo Stimolazione transcranica a corrente continua Principi operativi Patologie coinvolte Il dispositivo e i suoi componenti fondamentali Modellistica computazionale e determinazione della dose Problemi di sicurezza LAB: dosimetria computazionale di un elettrodo che monta il cervello del corpo umano virtuale   Capitoli scelti da: 1. Handbook of Electroporation, Damijan Miklavcic, Springer 2. Transcranial Magnetic Stimulation, Alexander Rotenberg, Jared Cooney Horvath, Alvaro Pascual-Leone, Humana Press 3. Practical Guide to Transcranial Direct Current Stimulation, Principles, Procedures and Applications, Helena Knotkova, Michael A. Nitsche, Marom Bikson, Adam J. Woods, Springer 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	12		72	48	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA
AAF1015 - PROVA FINALE (obiettivi) Caratteristiche della prova finale della Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica La prova finale consiste nella discussione della tesi di laurea e comporta l'acquisizione di 17 crediti. La tesi di laurea è svolta dal candidato sotto la supervisione di un docente del Consiglio d'Area in Ingegneria Elettronica e costituisce un banco di prova per la verifica delle conoscenze acquisite dallo studente e della sua capacità di approfondirle ed applicarle in modo autonomo in un contesto specifico, contribuendo in prima persona all’identificazione di problemi e all’elaborazione e valutazione di soluzioni. Coordinato con la tesi di laurea per la prova finale, è previsto di norma lo svolgimento di ulteriori attività formative corrispondenti ad 1 credito.	17		-	-	-	-	Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c)	ITA

• Contatti
• Accessibilità
• Mappa del sito

© Università degli Studi di Roma "La Sapienza" - Piazzale Aldo Moro 5, 00185 Roma T (+39) 06 49911 CF 80209930587 PI 02133771002

Obiettivi formativi