Corso di laurea: Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering Programmazione per l'A.A. 2020/2021

 

 

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 - DE NARDIS LUCA (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, 2020. Materiale integrativo (diapositive, articoli tutoriali, note) disponibile sul sito web di riferimento. 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) Sistemi di comunicazione digitale su fibra ottica: struttura del link seriale in fibra ottica; sorgenti e ricevitori; modulatore Mach-Zehnder. Sistemi di estrazione del sincronismo: phase-locked loop; phase detector e PFD; VCO e rumore di fase; edge detection; phase detector per dati; quadricorrelatore di Richman; acquisizione della frequenza; jitter: specifiche e dimensionamento di sistema. Circuiti digitali in logica CML: logica CML e porte logiche elementari; latch e flipflop CML; DFF HLO e superdinamico; applicazioni: divisore di frequenza, MUX e DEMUX. Amplificazione a larga banda: power budget; amplificatore di transimpedenza e analisi di rumore; tecniche di espansione di banda per amplificatori; limiting amplifier. Problematiche di integrazione e flusso CAD: layout dei circuiti analogici; latch up; linee di interconnessione; protezione contro ESD; flusso di progetto di un circuito integrato analogico in Cadence.   B. Razavi, Design of integrated circuits for optical communications, McGraw Hill Materiale aggiuntivo (libri ed articoli) è disponibile dal 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                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 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, 2020. Materiale integrativo (diapositive, articoli tutoriali, note) disponibile sul sito web di riferimento. 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 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. - CENTURELLI FRANCESCO (programma) Sistemi di comunicazione RF: frequenza immagine; architetture di ricevitori. Tecnologie per componenti integrati: resistori, condensatori, induttori; transistor MOS per RF. Rumore: sorgenti di rumore nei MOS; analisi di rumore dei MOS; figura di rumore. Amplificatore a basso rumore (LNA): topologie di LNA; amplificatori accordati; neutralizzazione; linearità degli amplificatori. Mixer: architetture di mixer; rumore nei mixer; linearità del mixer. Phase-locked loop (PLL): analisi lineare del PLL; comportamento nonlineare del PLL; rumore nel PLL; phase detector e PFD; PLL a pompa di carica; sintetizzatori di frequenza; sintetizzatore sigma-delta. Oscillatori: tipi di oscillatori; funzione descrittiva; oscillatore di Colpitts e calcolo dell’ampiezza; condizioni di start-up; oscillatori al quarzo; VCO; rumore di fase.   T. H. Lee, The design of CMOS radio-frequency integrated circuits, Cambridge University Press (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. (Rif: [1: Cap. 1], [2: Cap. 1]) CONCETTI DI BASE PER MLSP. Richiami dei concetti fondamentali di algebra lineare, probabilità e variabili aleatorie, con riferimento al contesto MLSP. Esempi pratici utilizzando dati e scenari tipici dell’MLSP. (Rif: [1: Cap. 2], [2: Cap. 2], [3: Cap. 2]) ALGORITMI DI APPRENDIMENTO. Stima parametrica. Polarizzazione e varianza. Funzioni costo. Fondamenti di ottimizzazione di funzioni costo per il machine learning. Stima ottima ai minimi quadrati. Regressione lineare. Algoritmi basati sul gradiente. Introduzione alla classificazione. Classificazione Bayesiana. Regressione logistica. Algoritmi di machine learning per la classificazione. Regolarizzazione e apprendimento sparso. Esempi applicativi. (Rif: [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. (Rif: [1: Cap. 11], [2: Cap. 18]) DEEP LEARNING PER MLSP. Introduzione al deep learning, operazioni di calcolo nel deep learning. Reti neurali convoluzionali. Reti neurali ricorrenti per l’elaborazione dei segnali. Metodi long short-term memory. Metodi generativi d deep learning. Reti neurali su grafi. Esempi applicativi con segnali audio, vocali, biomedici, immagini, musica. (Rif: [1: Cap. 18], [3: Cap. 5, 6, 8, 17]) Durante l'intero corso, verranno organizzate sessioni di laboratorio in Python, compresa l'implementazione dei principali metodi di apprendimento automatico in diversi contesti applicativi di elaborazione del segnale (ad es. Audio e parlato, immagini, segnali biomedici, segnali musicali, segnali multicanale da sensori eterogenei e processi di manutenzione predittiva, tra gli altri).   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. - Aston Zhang and Zachary C. Lipton and Mu Li and Alexander J. Smola, “Dive Into Deep Learning”. Amazon, 2020. - 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 e sul pagina della classe virtuale del corso (Classroom). (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. Alcune parti del programma potranno essere approfondite ed altre eliminate, anche in base all'interesse degli studenti e al loro orientamento degli studi.   [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. [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. [4] Ulteriore materiale didattico fornito dal docente. (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 (programma) 1. Generalità sulla conversione statica di energia elettrica 2. Rassegna delle principali topologie di convertitori a commutazione 3. Tecniche di analisi - Modelli dinamici: State space averaging - Rappresentazione nello spazio di stato - Funzioni di trasferimento di un convertitore 4. Progettazione di convertitori - Controllo analogico di convertitori: voltage mode average current mode programmed current mode - Interruttori: tipologie di switch tecnologie per switch (pilotaggio di MOSFET per commutazioni veloci) perdite di commutazione - Componenti magnetici effetti ad alta frequenza induttori per alta frequenza trasformatori per alta frequenza 5. Filtri di ingresso - Passivi 6. Tecniche di soft switching 7. Raddrizzatori a commutazione e PFC   Erikson, Maksimovic, "Fundamentals of Power Electronics" (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 - MARZANO FRANK SILVIO (programma) Introduzione. Richiami di elettromagnetismo. Radiazione elettromagnetica. Antenne. Rumore e teoria del trasferimento radiativo. Metodi di perturbazione. Ottica geometrica. Teoria della diffrazione e diffusione e.m. Propagazione troposferica in aria chiara. Propagazione troposferica in presenza di idrometeore. Propagazione ionosferica. Effetti del terreno. Propagazione in ambiente urbano. Ottica di spazio libero. Radar meteorologia: teoria della diffusione e.m., sistemi Doppler polarimetrici, principi di misura, applicazioni all’osservazione atmosferica. Applicazioni a sistemi spaziali di telecomunicazioni, telerilevamento e radionavigazione. Visite guidate. Tesina su radiocollegamenti spaziali a microonde usando ITU-R CAD e sistemi radar meteorologici mediante codici Matlab.   • F.S. Marzano e L. Pulvirenti, Dispense di Radiopropagazione, Disponibili su sito di rete, 2012. • F.S. Marzano e N. Pierdicca, Fondamenti di antenne, Carocci editore, Roma (I), 2011. • Collin R. E., Antennas and radiowave propagation, McGraw-Hill ISE, New York (NY, USA), 1985. • Paraboni A. e M. D’Amico, Radiopropagazione, McGraw-Hill Libri Italia, Milano (I), 2002. Materiale integrativo disponibile sul sito https://cispio.diet.uniroma1.it/marzano/RadioPropagationRadMet.html Additional material on the website https://cispio.diet.uniroma1.it/marzano/RadioPropagationRadMet.html (Date degli appelli d'esame) - BISCARINI MARIANNA 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589999 - EARTH OBSERVATION (obiettivi) Il modulo ha l’obiettivo di fornire una conoscenza di base ed a largo spettro sui sistemi di telerilevamento per l’Osservazione della Terra da aereo e da satellite. Descrivere, con approccio sistemistico, i requisiti e le caratteristiche di massima del sistema in relazione alla applicazione finale. Illustrare le basi fisiche del telerilevamento e semplici modelli di interazione elettromagnetica con i mezzi naturali utili alla interpretazione dei dati. Illustrare o richiamare i principi di funzionamento dei principali sensori di telerilevamento nelle diverse regioni dello spettro elettromagnetico. Fornire una panoramica sulle informazioni sull’ambiente terrestre (atmosfera, mare, vegetazione, etc.) rilevabili nelle diverse bande dello spettro elettromagnetico. Illustrare le principali tecniche di elaborazione dei dati telerilevati ai fini della generazione di prodotti applicativi, anche con l’ausilio di esercitazioni al calcolatore. Conoscere le principali missioni spaziali di Osservazione della Terra, e le caratteristiche più significative dei prodotti forniti agli utenti finali. - PIERDICCA NAZZARENO (programma) Definizione di telerilevamento. Lo spettro elettromagnetico ed il suo uso nel telerilevamento; il telerilevamento nel visibile, nell’infrarosso e a microonde. Basi fisiche del telerilevamento. Quantità radiative misurate dai sensori (radianza); proprietà radiative dell’oggetto osservato. Emissione di radiazione naturale: leggi di Planck, Wien, Stefan-Boltzmann. Fenomeni di assorbimento e diffusione della radiazione. Teoria scalare del trasferimento radiativo in mezzi diffondenti. Soluzioni nei casi di mezzi non diffondenti o poco diffondenti. Emissione e albedo di uno strato singolo. Proprietà fisiche dell'atmosfera; scattering di Mie; scattering da idrometeore, idrosoli e aerosoli. Effetti dell’atmosfera nella osservazione da satellite. Sensori di telerilevamento. Classificazione. Quantità che caratterizzano la qualità dei sensori e dei loro prodotti: risoluzioni geometriche, radiometriche e spettrali, copertura, accuratezza geometrica. Principi di funzionamento e caratteristiche dei sensori che producono immagini nel visibile e nell'infrarosso: camere fotografiche, radiometri a scansione meccanica e push-broom, tecniche multispettrali. Principi di funzionamento dei sensori a microonde, radar, radar ad apertura sintetica, radiometri a microonde. Caratteristiche spettrali della riflessione del mare, del terreno e della vegetazione nel visibile e vicino infrarosso; principali applicazioni dei radiometri nel visibile e vicino infrarosso. Stima della temperatura superficiale del mare nell'infrarosso. Risposta radar e radiometrica del mare, del terreno, della vegetazione nelle microonde; principali applicazioni dei radiometri a microonde e del radar ad apertura sintetica. Missioni aerospaziali per l’osservazione della Terra: segmento terreno e segmento spaziale; requisiti di risoluzione spaziale, spettrale, radiometrica e temporale. Orbite di satelliti per telerilevamento. Descrizione delle principali missioni quali LANDSAT, METEOSAT, SPOT, TIROS, Sentinel-1 and Sentinel-2. Problematiche di elaborazione dei dati telerilevati nel segmento terreno e di interpretazione dei dati. Rettificazione geometrica delle immagini. Classificazione delle immagini telerilevate e generazione di carte tematiche.   • Copia delle slides usate dal docente durante le lezioni • N. Pierdicca, "Appunti dalle lezioni a cura del docente" • Testi integrativi e per consultazione disponibili presso la biblioteca del Dipartimento di Ingegneria dell'informazione, Elettronica e Telecomunicazioni o Charles Elachi, 1987, "Introduction to the Physics and Techniques of Remote Sensing", John Wiley & Sons. o John A. Richards, 1986, “Remote Sensing Digital Image Analysis. An Introduction”, Springer Verlag. (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                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. - Erogato presso  1021868 PROGETTO DI SISTEMI MICROELETTRONICI A RADIOFREQUENZA in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE CENTURELLI FRANCESCO (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 - Nanotechnology Engineering 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. (Rif: [1: Cap. 1], [2: Cap. 1]) CONCETTI DI BASE PER MLSP. Richiami dei concetti fondamentali di algebra lineare, probabilità e variabili aleatorie, con riferimento al contesto MLSP. Esempi pratici utilizzando dati e scenari tipici dell’MLSP. (Rif: [1: Cap. 2], [2: Cap. 2], [3: Cap. 2]) ALGORITMI DI APPRENDIMENTO. Stima parametrica. Polarizzazione e varianza. Funzioni costo. Fondamenti di ottimizzazione di funzioni costo per il machine learning. Stima ottima ai minimi quadrati. Regressione lineare. Algoritmi basati sul gradiente. Introduzione alla classificazione. Classificazione Bayesiana. Regressione logistica. Algoritmi di machine learning per la classificazione. Regolarizzazione e apprendimento sparso. Esempi applicativi. (Rif: [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. (Rif: [1: Cap. 11], [2: Cap. 18]) DEEP LEARNING PER MLSP. Introduzione al deep learning, operazioni di calcolo nel deep learning. Reti neurali convoluzionali. Reti neurali ricorrenti per l’elaborazione dei segnali. Metodi long short-term memory. Metodi generativi d deep learning. Reti neurali su grafi. Esempi applicativi con segnali audio, vocali, biomedici, immagini, musica. (Rif: [1: Cap. 18], [3: Cap. 5, 6, 8, 17]) Durante l'intero corso, verranno organizzate sessioni di laboratorio in Python, compresa l'implementazione dei principali metodi di apprendimento automatico in diversi contesti applicativi di elaborazione del segnale (ad es. Audio e parlato, immagini, segnali biomedici, segnali musicali, segnali multicanale da sensori eterogenei e processi di manutenzione predittiva, tra gli altri).   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. - Aston Zhang and Zachary C. Lipton and Mu Li and Alexander J. Smola, “Dive Into Deep Learning”. Amazon, 2020. - 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 e sul pagina della classe virtuale del corso (Classroom). (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. Alcune parti del programma potranno essere approfondite ed altre eliminate, anche in base all'interesse degli studenti e al loro orientamento degli studi.   [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. [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. [4] Ulteriore materiale didattico fornito dal docente. (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 - Electronics Engineering LM-29 MARZANO FRANK SILVIO, 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. - SCHIRONE LUIGI (programma) 1. Generalità sulla conversione statica di energia elettrica 2. Rassegna delle principali topologie di convertitori a commutazione 3. Tecniche di analisi - Modelli dinamici: State space averaging - Rappresentazione nello spazio di stato - Funzioni di trasferimento di un convertitore 4. Progettazione di convertitori - Controllo analogico di convertitori: voltage mode average current mode programmed current mode - Interruttori: tipologie di switch tecnologie per switch (pilotaggio di MOSFET per commutazioni veloci) perdite di commutazione - Componenti magnetici effetti ad alta frequenza induttori per alta frequenza trasformatori per alta frequenza 5. Filtri di ingresso - Passivi 6. Tecniche di soft switching 7. Raddrizzatori a commutazione e PFC   Erikson, Maksimovic, "Fundamentals of Power Electronics" (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589999 - EARTH OBSERVATION (obiettivi) Il modulo ha l’obiettivo di fornire una conoscenza di base ed a largo spettro sui sistemi di telerilevamento per l’Osservazione della Terra da aereo e da satellite. Descrivere, con approccio sistemistico, i requisiti e le caratteristiche di massima del sistema in relazione alla applicazione finale. Illustrare le basi fisiche del telerilevamento e semplici modelli di interazione elettromagnetica con i mezzi naturali utili alla interpretazione dei dati. Illustrare o richiamare i principi di funzionamento dei principali sensori di telerilevamento nelle diverse regioni dello spettro elettromagnetico. Fornire una panoramica sulle informazioni sull’ambiente terrestre (atmosfera, mare, vegetazione, etc.) rilevabili nelle diverse bande dello spettro elettromagnetico. Illustrare le principali tecniche di elaborazione dei dati telerilevati ai fini della generazione di prodotti applicativi, anche con l’ausilio di esercitazioni al calcolatore. Conoscere le principali missioni spaziali di Osservazione della Terra, e le caratteristiche più significative dei prodotti forniti agli utenti finali. - Erogato presso  10589999 EARTH OBSERVATION in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering 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 (obiettivi) GENERALI Il modulo intende fornire gli strumenti metodologici e le conoscenze applicative relative ai componenti e ai circuiti per il trattamento elettromagnetico dei segnali nei moderni sistemi per le telecomunicazioni e il telerilevamento. Le competenze acquisite riguarderanno le proprietà dei dispositivi in alta frequenza con attenzione alla propagazione guidata e alla generazione, elaborazione e ricezione dei segnali per sistemi a microonde e ottici. Completa il percorso formativo lo studio delle procedure di analisi e progetto assistite al calcolatore, della strumentazione e delle tecniche di misura di dispositivi e circuiti in alta frequenza. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere e saper comprendere gli aspetti metodologici dello studio e caratterizzazione dei componenti, dispositivi e circuiti in alta frequenza; conoscere gli strumenti di misura e i software per la simulazione dei componenti per i circuiti in alta frequenza. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: saper applicare le tecniche di analisi e sintesi per la progettazione di circuiti a microonde e ottici; saper applicare le tecniche di misura per la caratterizzazione dei dispositivi. • Autonomia di giudizio: essere in grado di raccogliere informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa ai dispositivi impiegati alle alte frequenze nell’ambito dell’ICT. • Abilità comunicative: saper descrivere le caratteristiche dei circuiti e sistemi in alta frequenza. • Capacità di apprendimento: saper estendere l’apprendimento in un continuo aggiornamento relativo ai dispositivi e ai sistemi in alta frequenza per il trattamento delle informazioni; essere in grado di proseguire negli studi per approfondire ulteriori aspetti relativi alle diverse applicazioni dei campi elettromagnetici. - 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_2 Nanoelectronics Laboratory in Ingegneria delle Nanotecnologie - Nanotechnology Engineering LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  18  12  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG - MODULO I NANOELECTRONICS LABORATORY - Erogato presso  10589354 Nanoelectronics Laboratory in Ingegneria delle Nanotecnologie - Nanotechnology Engineering LM-53 (docente da definire) 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 1003155 - CALCOLO DELLE PROBABILITA' (obiettivi) Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding) Il corso introduce gli strumenti fondamentali del Calcolo delle Probabilità da un punto di vista generale. In particolare il corso si sviluppa su tre livelli: introduzione al concetto di Probabilità, teoria delle variabili aleatorie e risultati asintotici riguardo il comportamento limite di successioni di variabili aleatorie. La comprensione complessiva degli argomenti richiede una conoscenza di base dell’analisi matematica. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding). Nel corso si affronteranno diversi problemi ed esempi mirati a sviluppare la capacità di modellizzazione matematica di fenomeni concreti non deterministici. Il percorso di modellizzazione si sviluppa a partire da una interpretazione a livello intuitivo del problema in esame la quale viene poi inquadrata nell’ambito degli strumenti teorici forniti. Autonomia di giudizio (making judgements). Si richiede la capacità da parte dello studente di formalizzare un problema in termini matematici utilizzando gli strumenti del calcolo delle probabilità e di fornire delle valutazioni riguardo l’incertezza relativa ai diversi esiti possibili o una valutazione globale riguardo l’andamento atteso complessivo del fenomeno oggetto di studio. Abilità comunicative (communication skills). La preparazione all'esame come anche le discussioni durante il corso richiedono e stimolano lo sviluppo di capacità comunicative e di descrizione precisa di oggetti aleatori mediante l’acquisizione della terminologia matematico-scientifica specifica del settore. Capacità di apprendimento (learning skills) Il corso fornisce un esempio di "costruzione di teoria matematica" (la teoria della probabilità) che sia sufficientemente generale per includere i casi particolari più significativi ed al contempo sufficientemente ricca e per poter interpretare concretamente l'essenza degli oggetti di cui tratta. - Erogato presso  1003155 CALCOLO DELLE PROBABILITA' in Ingegneria Elettronica L-8 NESSUNA CANALIZZAZIONE BEGHIN LUISA, ORSINGHER ENZO (Date degli appelli d'esame) 6  MAT/06  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

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 distribuite 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                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, 2020. Materiale integrativo (diapositive, articoli tutoriali, note) disponibile sul sito web di riferimento. 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) Sistemi di comunicazione digitale su fibra ottica: struttura del link seriale in fibra ottica; sorgenti e ricevitori; modulatore Mach-Zehnder. Sistemi di estrazione del sincronismo: phase-locked loop; phase detector e PFD; VCO e rumore di fase; edge detection; phase detector per dati; quadricorrelatore di Richman; acquisizione della frequenza; jitter: specifiche e dimensionamento di sistema. Circuiti digitali in logica CML: logica CML e porte logiche elementari; latch e flipflop CML; DFF HLO e superdinamico; applicazioni: divisore di frequenza, MUX e DEMUX. Amplificazione a larga banda: power budget; amplificatore di transimpedenza e analisi di rumore; tecniche di espansione di banda per amplificatori; limiting amplifier. Problematiche di integrazione e flusso CAD: layout dei circuiti analogici; latch up; linee di interconnessione; protezione contro ESD; flusso di progetto di un circuito integrato analogico in Cadence.   B. Razavi, Design of integrated circuits for optical communications, McGraw Hill Materiale aggiuntivo (libri ed articoli) è disponibile dal 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. - CENTURELLI FRANCESCO (programma) Sistemi di comunicazione RF: frequenza immagine; architetture di ricevitori. Tecnologie per componenti integrati: resistori, condensatori, induttori; transistor MOS per RF. Rumore: sorgenti di rumore nei MOS; analisi di rumore dei MOS; figura di rumore. Amplificatore a basso rumore (LNA): topologie di LNA; amplificatori accordati; neutralizzazione; linearità degli amplificatori. Mixer: architetture di mixer; rumore nei mixer; linearità del mixer. Phase-locked loop (PLL): analisi lineare del PLL; comportamento nonlineare del PLL; rumore nel PLL; phase detector e PFD; PLL a pompa di carica; sintetizzatori di frequenza; sintetizzatore sigma-delta. Oscillatori: tipi di oscillatori; funzione descrittiva; oscillatore di Colpitts e calcolo dell’ampiezza; condizioni di start-up; oscillatori al quarzo; VCO; rumore di fase.   T. H. Lee, The design of CMOS radio-frequency integrated circuits, Cambridge University Press (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 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) Il corso affronta il tema dell’architettura dei sistemi elettronici per la misura, il controllo e la gestione di parametri ambientali, quali reti di nodi intelligenti, interconnessi e operanti in modo correlato e cooperante. Come premessa del corso viene descritto il metodo di rappresentazione del territorio e le relative tecniche di proiezione cartografica, atte alla gestione dei dati georeferenziati mediante i sistemi informativi territoriali (GIS). Viene esaminata la struttura di un GIS e realizzate applicazioni (su base algoritmica) di rappresentazione di dati misurati e dell’evoluzione di eventi anche predetti, da includere quali tools del sistema. Viene poi affrontato il monitoraggio ambientale con reti di sensori distribuiti, interfacciati al sistema di gestione territoriale, utilizzanti gli attuali standard di comunicazione e funzionali alle dimensioni dell’area. Reti WSN e smart objects basati su protocollo IP e non. Il corso completa la trattazione delle reti WSN esaminando le problematiche di comunicazione e l’efficienza/autonomia energetica. In particolare per i sistemi a basso consumo viene presentata l’opportunità del recupero dell'energia dall’ambiente circostante il sensore per la sua conversione in energia elettrica e appunto l’autonomia energetica del nodo sensore: tecniche harvesting con i relativi convertitori DC-DC, quali boost converter, flyback,… I temi del corso sono completamente sviluppati nelle slides del corso, distribuite durante le lezioni. Settimana 1 Presentazione del corso. Calendario della didattica nel semestre: lezioni, laboratorio, modalità d'esame. Sintesi dei temi principali affrontati nel corso. Introduzione: riferimenti su web e modalità di interazione. Definizione di sistemi di sistemi. Sala operativa e organizzazione dei processi: conseguenze sul progetto di sistema di sistemi. Introduzione ai sistemi di acquisizione: da satellite/aereo/droni, da sensori distribuiti sul territorio. Descrizione sala operativa. Distribuzione del software da utilizzare nelle esercitazioni e esecuzione dell'installazione. Settimana 2 Esempio di monitoraggio e gestione di un fronte di incendio boschivo. Concetto di interoperabilità. DII (Defense Information Infrastructures). Sensori distribuiti e problematiche di alimentazione, tecniche di harvesting e scavenging (cantilever, MFC, ...). Cenni sulle tecnologie harvesting e sulle ridotte tensioni e correnti generate: esempio di cella solare con limitazione della tensione a quella di soglia. Pannelli solari con collegamenti serie e parallelo delle celle. Delocalizzazione. Concetto di valore aggiunto. Struttura di base di un nodo sensore e panoramica degli standard di comunicazione wireless (protocolli standard IEEE). Descrizione delle funzionalità e dell’impostazione tecnica del software da utilizzare nelle esercitazioni. Introduzione alla utilizzazione del SIT. Uso del GIS: configurazioni, scenari, workspace, tools di base, selezione area di lavoro, settori operativi. Esercitazione con utilizzo del GIS: ottiche, profili, profili gravimetrici, configurazioni, scenari, workspace, tools di base. Settimana 3 Approfondimenti su rappresentazione del territorio. Attività di laboratorio: esercizio su percorso territoriale, visibilità ottica e ottimizzazione dei punti di osservazione. Settimana 4 Ellissoidi di riferimento geodetici e geocentrici, datum. Direzioni e sezioni principali di superfici. Superfici applicabili e sfere osculatrici. Proiezioni conformi, Gauss, Gauss-Boaga, Mercatore, Lambert. Continuazione proiezioni conformi, Gauss, Gauss-Boaga, Mercatore, Lambert. Strutture e formati dei dati. Utilizzo nei GIS. Strutture dei dati orientate all’utilizzo nei SIT. Introduzione alle funzioni base i-o di MatLab e prime specifiche di programmazione. Esercizio proposto: acquisizione dati di misura da file, decodifica e rappresentazione utilizzando maschere di i-o. Settimana 5 GUI in MatLab – Approfondimento delle funzioni e dei formati dei dati utilizzate nelle maschere di i-o. Funzioni di decodifica sentenze. Realizzazione di programmi matlab, che permettano con una maschera di input-output di a) Poter selezionare il file dati; b) Visualizzare nel formato UTM le coordinate delle postazioni presenti nel file; c) Scegliere e disegnare nei due formati plot e stem l’andamento orario dei dati validi di Temperatura e parametro B di una delle postazioni. Programmazione MatLab di funzioni i-o: decodifica dati da file ascii, utilizzo di GUI per realizzazione di finestre di dialogo. Tipologie di dati funzionali ad applicazioni, tools in GIS. Dati di punti sparsi, dati associabili a indirizzamento sequenziale, sequenziale con data base associato, ad indirizzamento quasi diretto e diretto. Condivisione di dati e interoperabilità. Formati standard: matrice, raster, shape files. Preferenze di formattazione sulla base delle applicazioni. Completamento programmazione MatLab di funzioni i-o: decodifica dati da file ascii, utilizzo di GUI per realizzazione di finestre di dialogo. Settimana 6 Realizzazione dei grafici spread (tempo-valore grandezza). Punti sparsi e triangolazione di Delaunay. Strutture di dati: gerarchica, reticolare, relazionale, ad oggetti, semantica. Risoluzioni, rappresentazione dati e carte tematiche, dati statici e dinamici. Linguaggi di gestione, query. Codice NMEA 0813. Accuratezza e precisione delle misure GPS. Dato di precisone/accuratezza: CEP, DRMS, 2DRMS, R95. Attività di laboratorio: acquisizione di dati territoriali (scattered data), in particolare acquisizione dati da porta seriale. Uso di schede Arduino per acquisizione di dati GPS codificati con protocollo NMEA 0183 e di parametri territoriali. Realizzazione di un data base a griglia regolare. Esercitazione con funzioni I/O MatLab. Decodifica di dati nodi sensori, georeferenziazione e triangolazione dei nodi. Rappresentazione 3D dei dati, georeferenziata (UTM). Sviluppo software di sovrapposizione di un percorso e tracciamento sovrapposto a superficie 3D. Settimana 7 Nodi intelligenti interconnessi. Il sottoinsieme WSN e standard di comunicazione. SIT. Internet come sistema di sistema. Architetture di rete. Architettura a strati OSI e Internet. Comparazione tra sistema centralizzato, decentralizzato e rete distribuita. Rete fisica e rete logica. Livelli Client/Server, Web Technology. Il tempo come quarta dimensione. Il suo ruolo, anche dal punto di vista del trasferimento dei pacchetti. Il Sit nella architettura a strati (strato Client/Server e strato web-Technologies): alte prestazioni computazionali (Client/Server), efficienza di interfaccia (Web Technology). Attività di laboratorio: realizzazione di un simulatore, tools che calcolano dai dati (scattered data) di tasso di radiazione la dose equivalente assorbita lungo un itinerario percorso a velocità costante e stabiliscono la pericolosità dell’evento. Settimana 8 Architetture orientate ai servizi. (SOA). Interoperabilità a livello di dati, applicazioni e sistemi. Utilizzo di API (Application Programming Interface). Accessibilità, resilience, capacity delle SOA e architetture basate su Data grid e Cluster caching. Cloud Computing, un’architettura basata su SOA. Modelli Cloud Computing: IaaS, PaaS, SaaS. Reti topologiche e georeferenziate: Concetto di nodo (sensore, input, output, comunicazione, transito, smistamento). Rappresentazione pittorica e funzionalità invarianti di un SIT. Riutilizzazione dei servizi: SOA. Elaborazione di dati per la realizzazione di mappe georeferenziate finalizzati alla creazione di sfondi proprietari. Tools con Shape file e generazione di mappe derivate quali rappresentazione di parametri selezionati/codificati. Esercitazione con produzione di codici Matlab.per la gestione di immagini georeferenziate e estrazioni di dati territoriali, per es. di uso del suolo. Settimana 9 Esercitazione: realizzazione degli sfondi (creazione file .geo e banca sfondi). Creazione di dati shp con dbf associati in GIS e loro aggiornamento con realizzazione di codici Matlab. Tecniche di monitoraggio: Telerilevamento da satellite, da aereo, mediante sensori distribuiti sul territorio (WSN). Caratteristiche spettrali e geometriche dei sensori. Esempi di piattaforme aeree e satellitari. Rete di sensori. Smart objects, IoT WSN: Nodi di comunicazione wireless: compromesso numero nodi, copertura di monitoraggio, efficienza della comunicazione. Smart objects e web services: protocolli per il trasferimento della rappresentazione dello stato (REST). Dalle piattaforme Pachube a Google Cloud. Standard di comunicazione basati su IP e non IP: IPSO Alliance e protocolli di comunicazione Zwave e Zigbee. Approfondimento sulla architettura del protocollo di comunicazione Zigbee: bande e numero di canali utilizzati, modulazioni, rilevazione di energia, LQI (Link Quallity Indication) , controllo di accesso al canale di trasmissione CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access - Collision Avoidance), Guaranteed Time Slots, Figure di merito della comunicazione. Architettura: PAN coordinator, router e end devices. Topologie di reti: a stella e mesh. Comunicazioni brodcast e unicast. CSMA-CA con beacon e no-beacon. Reset: soft, half reset e full reset. Confronti con tranceivers WiFi più recenti e prestazionali. Settimana 10 Descrizione di hardware e software con schede Arduino/Genuino. Programmazione di sketch di base. Librerie Arduino. Tranceiver Xbee e software di gestione. Esempio di progettazione di nodo sensore con nodo di comunicazione. WSN - Introduzione a progettazione con Arduino/Genuino. Xbee-Digi: Progettazione di un Nodo sensore che rileva parametri ambientali e nodo ricevitore in comunicazione mediante transceiver Xbee. Progettazione di sistemi gestione emergenze: problematiche di collegamenti wireless - modelli previsionali di propagazione elettromagnetica statistiche e deterministiche (Raccomandazioni ITU, modellizzazione territoriali per diffrazione a lama di coltello- Fresnel). Progettazione del sistema radiante in trasmissione utilizzando i tools del GIS: qualificazione ITU del sito postazione, progetto antenne mediante pannelli commerciali che tengono conto dell'orografia e degli obbiettivi da raggiungere. Progettazione di sistemi gestione emergenze: problematiche di collegamenti wireless - progettazione delle antenne utilizzando il GIS. Settimana 11 Energy harvesting e scavenging: autonomia energetica dei sistemi di rilevamento: sistemi a basso consumo e recupero dell'energia. Tecnologie per harvesting (scavenging) e considerazioni sulle eventuali ridotte tensioni e correnti generate. Opportunità di utilizzazione di convertitori DC-DC step-up, step-down, flyback, ecc. Aumento del grado di libertà sul posizionamento del sensore. Ecosostenibilità. Tecniche di progettazione delle Charg pump. Tecniche di progettazione: Boost converter, step-up converter, flyback converte. Settimana 12 Continuazione tecniche di progettazione: Boost converter, step-up converter, flyback converter Esercitazione: progettazione DC-DC converter 3.3 Vdc -12 VdCc con LT3461A della Linear Technology. 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://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=11958 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) - DE NARDIS LUCA (programma) - Ultra Wide Band radio [2 ore] * Definizione * Standard IEEE e industriali: IEEE 802.5.4, UWB Alliance, Wireless USB - Generazione di segnali radio UWB [6 ore] * Impulsivi (IR): Time-Hopping UWB, Direct-Sequence UWB * Ad onda continua: Multi-Band UWB * Segnali UWB in banda TeraHertz - Densità spettrale di potenza di segnali Time-Hopping UWB, Direct-Sequence e Multi-Band UWB [4 ore] - Analisi delle prestazioni di un link radio UWB [4 ore] * Limitazione di potenza e maschere di emissione e link budget - Progettazione del sagomatore di impulsi nei sistemi IR-UWB [6 ore] * L’impulso di base * Effetto della derivazione e variazione della durata temporale dell’impulso * Progettazione del sagomatore in funzione dei vincoli imposti dalle maschere di emissione - Il canale e il ricevitore UWB [6 ore] * Propagazione di segnali UWB su un canale AWGN privo di cammini multipli e su un canale affetto da cammini multipli * Il modello di canale UWB proposto nell’ambito di IEEE 802.15.3a e IEEE 802.15.4a * Il canale in onda TeraHertz * Diversità temporale e ricevitore RAKE - Sincronizzazione nei sistemi di comunicazione IR-UWB [2 ore] - Comunicazioni UWB multi utente [8 ore] * Accesso multiplo e interferenza multi-utente * Modello di interferenza multi-utente: Standard Gaussian Approximation, “Pulse collision” * Modelli di interferenza per comunicazioni impulsive in banda TeraHertz - Stima di distanza e posizionamento nei sistemi UWB [18 ore] * Stima di direzione e angolo di arrivo * Algoritmi di posizionamento * Applicazioni: tagging, tracking di persone e oggetti e contact tracing * Piattaforme sperimentali e nuovi standard: Decawave, IEEE 802.5.4z - Reti Ultra Wide Band: progettazione del sistema di accesso radio (Medium Access Control) [4 ore] * Medium Access Control (MAC): principi generali * Funzioni del Medium Access Control (MAC)   M.-G. Di Benedetto e Guerino Giancola, "Understanding Ultra Wide Band Radio Fundamentals", Prentice Hall Communications Engineering and Emerging Technologies Series, ISBN:0-13-148003-0, 2004. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1052242 - DIGITAL SYSTEM PROGRAMMING (obiettivi) L'obiettivo del corso di "Digital System Programming" è quello di fornire le basi della programmazione c/c++ e shell programming in linux. - Erogato presso  1052242 DIGITAL SYSTEM PROGRAMMING in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 (docente da definire) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  24  36  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10593151 - CIRCUITI E ALGORITMI PER IL MACHINE LEARNING (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 nei sistemi di apprendimento automatico e intelligenza artificiale basati sul learning statistico e data-driven, in architetture di calcolo parallele, distribuite e quantistiche (GPU, TPU, multicore, cloud, etc.), lo studente rafforzerà le conoscenze acquisite nel primo ciclo di studi. Saranno in tal senso approfondite le applicazioni nell'ambito dell’ICT e dell’Ingegneria dell’Informazione per la soluzione di problemi supervisionati e non supervisionati in casi di studio reali, in particolare riguardanti ottimizzazione, approssimazione, regressione, interpolazione, predizione, filtraggio, riconoscimento e classificazione, 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/Julia/VHDL, per la realizzazione di sistemi di machine learning e intelligenza artificiale in ambienti paralleli, distribuiti e quantistici in un contesto più ampio rispetto al settore di studio della teoria dei circuiti e dell’ingegneria elettronica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Attraverso una sistematica attività 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 per il machine learning e l’intelligenza artificiale, lo studente integrerà le conoscenze acquisite per gestire la complessità dei meccanismi di apprendimento induttivo 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 che implementano algoritmi di machine learning e intelligenza artificiale costituiscono parte integrante dell’ambiente in cui sono immersi, in particolare nelle reti complesse di sensori e attuatori quali smart grid, IoT, distribuzione energetica e delle merci, reti biologiche e sociologiche, etc. 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) Brevi richiami sull'elaborazione numerica dei segnali e dell’informazione. Sistemi e segnali tempo-discreti, conversione analogico/digitale (DAC, ADC), trasformata z. Strutture di elaborazione e filtraggio, architetture FIR, IIR e a traliccio, effetti di quantizzazione, processori per DSP. Virtualizzazione delle risorse in ambienti di calcolo distribuiti, cloud computing. Principi di programmazione concorrente, parallela e distribuita. Processi sequenziali e paralleli. Accesso a risorse condivise, primitive di comunicazione e sincronizzazione, inter-process communication, stallo. Tecnologie OpenCL, MPI. Cenni ai linguaggi di programmazione concorrente. Metodi di progettazione di processori vettoriali. Dependence Graph (DG) e analisi delle dipendenze. Proiezione e scheduling, mapping canonico da DG a SFG, esempi. Array sistolici, fused multiply-add (FMA), pipelining, sistolizzazione. Calcolo parallelo su architetture multi-core, FPGA, GPU, TPU. Machine Learning e Intelligenza Computazionale: reti neurali, logica fuzzy e algoritmi evolutivi. Implementazione parallela di algoritmi di clustering e classificazione: C-Means, k-NN. Implementazione hardware di architetture neurali “shallow”. Modelli di riferimento: Multilayer Perceptron (MLP); Radial Basis Function (RBF); Fuzzy Inference System (FIS) e reti neurali ANFIS; Extreme Learning Machine (ELM) o Random Vector Functional-Link (RVFL); Echo State Network (ESN). Vincoli di precisione numerica finita. Vincoli architetturali. Tecniche di virtualizzazione e condivisione. Apprendimento e inferenza di reti neurali “deep” su architetture parallele. Modelli di riferimento: Convolutional Neural Network (CNN); Long Short-Term Memory (LSTM); Gated Recurrent Unit (GRU); Autoencoder e Generative Adversarial Network (GAN); Attention Networks. Tecniche di ottimizzazione e apprendimento distribuito. Topologia e reti di agenti (sensori e attuatori intelligenti). Distributed Average Consensus (DAC), ADMM, algoritmi euristici. Clustering distribuito e classificazione distribuita. Learning distribuito in reti ricorrenti e (stacked) deep. Introduzione al calcolo quantistico. Porte e array quantistici. Algoritmi quantistici per l’ottimizzazione e il trattamento dell’informazione (QFFT, Grover, Schor). Quantum machine learning. Reti neurali quantistiche. Studi di caso per applicazioni parallele e distribuite e introduzione ai progetti monotematici: • quantizzazione, classificazione, predizione, approssimazione, interpolazione e filtraggio di dati meccatronici, biologici, energetici, economici, ambientali e aerospaziali; • il caso particolare di Smart Grid, analisi comportamentale e biometria; • algoritmi di machine learning in ambiente CUDA, OpenCL, OpenCV, Dlib; • apprendimento parallelo in ambiente C, Matlab, Python (TensorFlow, Keras, XLA), Julia; • programmazione su architetture multi-core Intel per il Deep Learning (MKL, TBB, MKL-DNN, OpenVINO, oneAPI); • implementazione di reti neurali e neurofuzzy su microcontrollori, sistemi embedded e smart sensor; • utilizzo di nodi di calcolo e reti di sensori distribuiti basati su tecnologia Raspberry Pi.   Appunti e dispense forniti dal docente. P. Pacheco, An introduction to Parallel Programming, MK Publisher. H.T. Kung, R. Sproull, G. Steele, VLSI Systems and Computations, Springer. S.O. Haykin, Neural Networks and Learning Machines (3rd Ed.), Pearson. I. Goodfellow, Y. Bengio, A. Courville, Deep Learning, MIT Press. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  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 - Space and astronautical engineering LM-20 NESSUNA CANALIZZAZIONE PIERDICCA NAZZARENO 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
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. - Erogato presso  1021868 PROGETTO DI SISTEMI MICROELETTRONICI A RADIOFREQUENZA in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE CENTURELLI FRANCESCO (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 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) Il corso affronta il tema dell’architettura dei sistemi elettronici per la misura, il controllo e la gestione di parametri ambientali, quali reti di nodi intelligenti, interconnessi e operanti in modo correlato e cooperante. Come premessa del corso viene descritto il metodo di rappresentazione del territorio e le relative tecniche di proiezione cartografica, atte alla gestione dei dati georeferenziati mediante i sistemi informativi territoriali (GIS). Viene esaminata la struttura di un GIS e realizzate applicazioni (su base algoritmica) di rappresentazione di dati misurati e dell’evoluzione di eventi anche predetti, da includere quali tools del sistema. Viene poi affrontato il monitoraggio ambientale con reti di sensori distribuiti, interfacciati al sistema di gestione territoriale, utilizzanti gli attuali standard di comunicazione e funzionali alle dimensioni dell’area. Reti WSN e smart objects basati su protocollo IP e non. Il corso completa la trattazione delle reti WSN esaminando le problematiche di comunicazione e l’efficienza/autonomia energetica. In particolare per i sistemi a basso consumo viene presentata l’opportunità del recupero dell'energia dall’ambiente circostante il sensore per la sua conversione in energia elettrica e appunto l’autonomia energetica del nodo sensore: tecniche harvesting con i relativi convertitori DC-DC, quali boost converter, flyback,… I temi del corso sono completamente sviluppati nelle slides del corso, distribuite durante le lezioni. Settimana 1 Presentazione del corso. Calendario della didattica nel semestre: lezioni, laboratorio, modalità d'esame. Sintesi dei temi principali affrontati nel corso. Introduzione: riferimenti su web e modalità di interazione. Definizione di sistemi di sistemi. Sala operativa e organizzazione dei processi: conseguenze sul progetto di sistema di sistemi. Introduzione ai sistemi di acquisizione: da satellite/aereo/droni, da sensori distribuiti sul territorio. Descrizione sala operativa. Distribuzione del software da utilizzare nelle esercitazioni e esecuzione dell'installazione. Settimana 2 Esempio di monitoraggio e gestione di un fronte di incendio boschivo. Concetto di interoperabilità. DII (Defense Information Infrastructures). Sensori distribuiti e problematiche di alimentazione, tecniche di harvesting e scavenging (cantilever, MFC, ...). Cenni sulle tecnologie harvesting e sulle ridotte tensioni e correnti generate: esempio di cella solare con limitazione della tensione a quella di soglia. Pannelli solari con collegamenti serie e parallelo delle celle. Delocalizzazione. Concetto di valore aggiunto. Struttura di base di un nodo sensore e panoramica degli standard di comunicazione wireless (protocolli standard IEEE). Descrizione delle funzionalità e dell’impostazione tecnica del software da utilizzare nelle esercitazioni. Introduzione alla utilizzazione del SIT. Uso del GIS: configurazioni, scenari, workspace, tools di base, selezione area di lavoro, settori operativi. Esercitazione con utilizzo del GIS: ottiche, profili, profili gravimetrici, configurazioni, scenari, workspace, tools di base. Settimana 3 Approfondimenti su rappresentazione del territorio. Attività di laboratorio: esercizio su percorso territoriale, visibilità ottica e ottimizzazione dei punti di osservazione. Settimana 4 Ellissoidi di riferimento geodetici e geocentrici, datum. Direzioni e sezioni principali di superfici. Superfici applicabili e sfere osculatrici. Proiezioni conformi, Gauss, Gauss-Boaga, Mercatore, Lambert. Continuazione proiezioni conformi, Gauss, Gauss-Boaga, Mercatore, Lambert. Strutture e formati dei dati. Utilizzo nei GIS. Strutture dei dati orientate all’utilizzo nei SIT. Introduzione alle funzioni base i-o di MatLab e prime specifiche di programmazione. Esercizio proposto: acquisizione dati di misura da file, decodifica e rappresentazione utilizzando maschere di i-o. Settimana 5 GUI in MatLab – Approfondimento delle funzioni e dei formati dei dati utilizzate nelle maschere di i-o. Funzioni di decodifica sentenze. Realizzazione di programmi matlab, che permettano con una maschera di input-output di a) Poter selezionare il file dati; b) Visualizzare nel formato UTM le coordinate delle postazioni presenti nel file; c) Scegliere e disegnare nei due formati plot e stem l’andamento orario dei dati validi di Temperatura e parametro B di una delle postazioni. Programmazione MatLab di funzioni i-o: decodifica dati da file ascii, utilizzo di GUI per realizzazione di finestre di dialogo. Tipologie di dati funzionali ad applicazioni, tools in GIS. Dati di punti sparsi, dati associabili a indirizzamento sequenziale, sequenziale con data base associato, ad indirizzamento quasi diretto e diretto. Condivisione di dati e interoperabilità. Formati standard: matrice, raster, shape files. Preferenze di formattazione sulla base delle applicazioni. Completamento programmazione MatLab di funzioni i-o: decodifica dati da file ascii, utilizzo di GUI per realizzazione di finestre di dialogo. Settimana 6 Realizzazione dei grafici spread (tempo-valore grandezza). Punti sparsi e triangolazione di Delaunay. Strutture di dati: gerarchica, reticolare, relazionale, ad oggetti, semantica. Risoluzioni, rappresentazione dati e carte tematiche, dati statici e dinamici. Linguaggi di gestione, query. Codice NMEA 0813. Accuratezza e precisione delle misure GPS. Dato di precisone/accuratezza: CEP, DRMS, 2DRMS, R95. Attività di laboratorio: acquisizione di dati territoriali (scattered data), in particolare acquisizione dati da porta seriale. Uso di schede Arduino per acquisizione di dati GPS codificati con protocollo NMEA 0183 e di parametri territoriali. Realizzazione di un data base a griglia regolare. Esercitazione con funzioni I/O MatLab. Decodifica di dati nodi sensori, georeferenziazione e triangolazione dei nodi. Rappresentazione 3D dei dati, georeferenziata (UTM). Sviluppo software di sovrapposizione di un percorso e tracciamento sovrapposto a superficie 3D. Settimana 7 Nodi intelligenti interconnessi. Il sottoinsieme WSN e standard di comunicazione. SIT. Internet come sistema di sistema. Architetture di rete. Architettura a strati OSI e Internet. Comparazione tra sistema centralizzato, decentralizzato e rete distribuita. Rete fisica e rete logica. Livelli Client/Server, Web Technology. Il tempo come quarta dimensione. Il suo ruolo, anche dal punto di vista del trasferimento dei pacchetti. Il Sit nella architettura a strati (strato Client/Server e strato web-Technologies): alte prestazioni computazionali (Client/Server), efficienza di interfaccia (Web Technology). Attività di laboratorio: realizzazione di un simulatore, tools che calcolano dai dati (scattered data) di tasso di radiazione la dose equivalente assorbita lungo un itinerario percorso a velocità costante e stabiliscono la pericolosità dell’evento. Settimana 8 Architetture orientate ai servizi. (SOA). Interoperabilità a livello di dati, applicazioni e sistemi. Utilizzo di API (Application Programming Interface). Accessibilità, resilience, capacity delle SOA e architetture basate su Data grid e Cluster caching. Cloud Computing, un’architettura basata su SOA. Modelli Cloud Computing: IaaS, PaaS, SaaS. Reti topologiche e georeferenziate: Concetto di nodo (sensore, input, output, comunicazione, transito, smistamento). Rappresentazione pittorica e funzionalità invarianti di un SIT. Riutilizzazione dei servizi: SOA. Elaborazione di dati per la realizzazione di mappe georeferenziate finalizzati alla creazione di sfondi proprietari. Tools con Shape file e generazione di mappe derivate quali rappresentazione di parametri selezionati/codificati. Esercitazione con produzione di codici Matlab.per la gestione di immagini georeferenziate e estrazioni di dati territoriali, per es. di uso del suolo. Settimana 9 Esercitazione: realizzazione degli sfondi (creazione file .geo e banca sfondi). Creazione di dati shp con dbf associati in GIS e loro aggiornamento con realizzazione di codici Matlab. Tecniche di monitoraggio: Telerilevamento da satellite, da aereo, mediante sensori distribuiti sul territorio (WSN). Caratteristiche spettrali e geometriche dei sensori. Esempi di piattaforme aeree e satellitari. Rete di sensori. Smart objects, IoT WSN: Nodi di comunicazione wireless: compromesso numero nodi, copertura di monitoraggio, efficienza della comunicazione. Smart objects e web services: protocolli per il trasferimento della rappresentazione dello stato (REST). Dalle piattaforme Pachube a Google Cloud. Standard di comunicazione basati su IP e non IP: IPSO Alliance e protocolli di comunicazione Zwave e Zigbee. Approfondimento sulla architettura del protocollo di comunicazione Zigbee: bande e numero di canali utilizzati, modulazioni, rilevazione di energia, LQI (Link Quallity Indication) , controllo di accesso al canale di trasmissione CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access - Collision Avoidance), Guaranteed Time Slots, Figure di merito della comunicazione. Architettura: PAN coordinator, router e end devices. Topologie di reti: a stella e mesh. Comunicazioni brodcast e unicast. CSMA-CA con beacon e no-beacon. Reset: soft, half reset e full reset. Confronti con tranceivers WiFi più recenti e prestazionali. Settimana 10 Descrizione di hardware e software con schede Arduino/Genuino. Programmazione di sketch di base. Librerie Arduino. Tranceiver Xbee e software di gestione. Esempio di progettazione di nodo sensore con nodo di comunicazione. WSN - Introduzione a progettazione con Arduino/Genuino. Xbee-Digi: Progettazione di un Nodo sensore che rileva parametri ambientali e nodo ricevitore in comunicazione mediante transceiver Xbee. Progettazione di sistemi gestione emergenze: problematiche di collegamenti wireless - modelli previsionali di propagazione elettromagnetica statistiche e deterministiche (Raccomandazioni ITU, modellizzazione territoriali per diffrazione a lama di coltello- Fresnel). Progettazione del sistema radiante in trasmissione utilizzando i tools del GIS: qualificazione ITU del sito postazione, progetto antenne mediante pannelli commerciali che tengono conto dell'orografia e degli obbiettivi da raggiungere. Progettazione di sistemi gestione emergenze: problematiche di collegamenti wireless - progettazione delle antenne utilizzando il GIS. Settimana 11 Energy harvesting e scavenging: autonomia energetica dei sistemi di rilevamento: sistemi a basso consumo e recupero dell'energia. Tecnologie per harvesting (scavenging) e considerazioni sulle eventuali ridotte tensioni e correnti generate. Opportunità di utilizzazione di convertitori DC-DC step-up, step-down, flyback, ecc. Aumento del grado di libertà sul posizionamento del sensore. Ecosostenibilità. Tecniche di progettazione delle Charg pump. Tecniche di progettazione: Boost converter, step-up converter, flyback converte. Settimana 12 Continuazione tecniche di progettazione: Boost converter, step-up converter, flyback converter Esercitazione: progettazione DC-DC converter 3.3 Vdc -12 VdCc con LT3461A della Linear Technology. 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://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=11958 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 - Nanotechnology Engineering LM-53 BALUCANI MARCO 6  ING-INF/01  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 - Space and astronautical engineering LM-20 NESSUNA CANALIZZAZIONE PIERDICCA NAZZARENO 6  ING-INF/02  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 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_1 TEORIA DELL'INFORMAZIONE E CODICI in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE BIAGI MAURO 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) Sistemi di comunicazione digitale su fibra ottica: struttura del link seriale in fibra ottica; sorgenti e ricevitori; modulatore Mach-Zehnder. Sistemi di estrazione del sincronismo: phase-locked loop; phase detector e PFD; VCO e rumore di fase; edge detection; phase detector per dati; quadricorrelatore di Richman; acquisizione della frequenza; jitter: specifiche e dimensionamento di sistema. Circuiti digitali in logica CML: logica CML e porte logiche elementari; latch e flipflop CML; DFF HLO e superdinamico; applicazioni: divisore di frequenza, MUX e DEMUX. Amplificazione a larga banda: power budget; amplificatore di transimpedenza e analisi di rumore; tecniche di espansione di banda per amplificatori; limiting amplifier. Problematiche di integrazione e flusso CAD: layout dei circuiti analogici; latch up; linee di interconnessione; protezione contro ESD; flusso di progetto di un circuito integrato analogico in Cadence.   B. Razavi, Design of integrated circuits for optical communications, McGraw Hill Materiale aggiuntivo (libri ed articoli) è disponibile dal docente. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  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. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) Il corso è dedicato all'approfondimento delle modalità di interazione del campo elettromagnetico con i sistemi biologici. La valutazione del campo indotto è estesa a livello cellulare e molecolare. Gli effetti sono analizzati in un'ottica di un modello multifunzionale dal livello molecolare alla comunicazione tra cellule. Particolare attenzione è dedicata alle applicazione diagnostiche e terapeutiche. Introduzione 1. Effetti dei Campi Elettromagnetici. Campi elettromagnetici e biosistemi: ricerca internazionale e principali risultati: effetti in vivo e in vitro. Effetto uditivo delle microonde. Propagazione del potenziale d'azione in strutture nervose 2. Tecniche numeriche: Tecniche numeriche specifiche per dosimetria e microdosimetria FDTD, Metodo delle ammettenze. Microdosimetria 3. Fondamenti di fisiologia della struttura della cellula e della membrana. I canali di membrana ed il loro funzionamento. Equazioni di Hodgkin and Huxley (HH). Generalizzazione dell’equazioni di HH 4. Modellistica dell’interazione bioelettromagnetica: Meccanismi biofisici e modellistica dell’interazione per i diversi livelli di complessità biologica. La forza dielettroforetica ed relative applicazione nanotecnologiche. I canali di membrana come macchine a stati. Reti e fibre nervose 5. Studi epidemiologici sull'interazione tra i campi elettromagnetici e l'uomo. Metodologia degli studi dedicati ai campi elettromagnetici. Misure di campo in ambienti complessi e misure di SAR 6. Tecniche chimica computazionale e loro applicazione ai problemi di bioelettromagnetismo: dinamica molecolare classica e metodi quantistici 7. Cenni su tecniche diagnostiche e terapeutiche basate sull'interazione bioelettromagnetica (Aspetti biomedicali dei campi EM). N.M.R. (Nuclear Magnetic Resonance) F.E.S. (Functional Electrical Stimulation) Micro- e nano-elettroporazione Tecniche di ricostruzione ossea DBS (Direct Brain Stimulation)   PPT delle lezioni e articoli di letteratura, (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. - 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 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 - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE DE NARDIS LUCA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  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 - Nanotechnology Engineering LM-53 FREZZA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10593151 - CIRCUITI E ALGORITMI PER IL MACHINE LEARNING (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 nei sistemi di apprendimento automatico e intelligenza artificiale basati sul learning statistico e data-driven, in architetture di calcolo parallele, distribuite e quantistiche (GPU, TPU, multicore, cloud, etc.), lo studente rafforzerà le conoscenze acquisite nel primo ciclo di studi. Saranno in tal senso approfondite le applicazioni nell'ambito dell’ICT e dell’Ingegneria dell’Informazione per la soluzione di problemi supervisionati e non supervisionati in casi di studio reali, in particolare riguardanti ottimizzazione, approssimazione, regressione, interpolazione, predizione, filtraggio, riconoscimento e classificazione, 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/Julia/VHDL, per la realizzazione di sistemi di machine learning e intelligenza artificiale in ambienti paralleli, distribuiti e quantistici in un contesto più ampio rispetto al settore di studio della teoria dei circuiti e dell’ingegneria elettronica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Attraverso una sistematica attività 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 per il machine learning e l’intelligenza artificiale, lo studente integrerà le conoscenze acquisite per gestire la complessità dei meccanismi di apprendimento induttivo 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 che implementano algoritmi di machine learning e intelligenza artificiale costituiscono parte integrante dell’ambiente in cui sono immersi, in particolare nelle reti complesse di sensori e attuatori quali smart grid, IoT, distribuzione energetica e delle merci, reti biologiche e sociologiche, etc. 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  10593151 CIRCUITI E ALGORITMI PER IL MACHINE LEARNING in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE PANELLA MASSIMO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044577 - COMPUTATIONAL INTELLIGENCE - Erogato presso  1044577 COMPUTATIONAL INTELLIGENCE in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE RIZZI ANTONELLO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1052242 - DIGITAL SYSTEM PROGRAMMING (obiettivi) L'obiettivo del corso di "Digital System Programming" è quello di fornire le basi della programmazione c/c++ e shell programming in linux. - Erogato presso  1052242 DIGITAL SYSTEM PROGRAMMING in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 (docente da definire) (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  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) 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. 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. Esperienze di misura con analizzatore di rete vettoriale, analizzatore di spettro e generatore di forme d'onda sinusoidali e modulate. In particolare, sono effettuate misure su amplificatori, mixer, VCO, e PLL, e sono presi in considerazione segnali modulati in formato analogico (di ampiezza e di frequenza), e digitale (W-CDMA). Requisiti di utente e specifiche. Validazione e verifica. Sietemi a microcontrollore. Reti e bus. Il microcontrollore Arduino e il linguaggio Processing. Interfacciamento di sensori e attuatori. Progettazione, simulazione e sintesi di circuiti integrati digitali a livello RTL (linguaggio VHDL - programmi: Modelsim - Synplify). Sintesi di un circuito su FPGA. - Scrittura di codice VHDL sintetizzabile - Simulazione comportamentale tramite Modelsim - Constraint e flusso di sintesi (translate, mapping, P&R) su FPGA tramite Synplify Pro - Simulazione post sintesi e verifica dei vincoli temporali   Note e documentazione tecnica fornite dai docienti (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 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, 2020. Materiale integrativo (diapositive, articoli tutoriali, note) disponibile sul sito web di riferimento. 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 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 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 distribuiti dal docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589999 - EARTH OBSERVATION - PIERDICCA NAZZARENO (programma) Definizione di telerilevamento. Lo spettro elettromagnetico ed il suo uso nel telerilevamento; il telerilevamento nel visibile, nell’infrarosso e a microonde. Basi fisiche del telerilevamento. Quantità radiative misurate dai sensori (radianza); proprietà radiative dell’oggetto osservato. Emissione di radiazione naturale: leggi di Planck, Wien, Stefan-Boltzmann. Fenomeni di assorbimento e diffusione della radiazione. Teoria scalare del trasferimento radiativo in mezzi diffondenti. Soluzioni nei casi di mezzi non diffondenti o poco diffondenti. Emissione e albedo di uno strato singolo. Proprietà fisiche dell'atmosfera; scattering di Mie; scattering da idrometeore, idrosoli e aerosoli. Effetti dell’atmosfera nella osservazione da satellite. Sensori di telerilevamento. Classificazione. Quantità che caratterizzano la qualità dei sensori e dei loro prodotti: risoluzioni geometriche, radiometriche e spettrali, copertura, accuratezza geometrica. Principi di funzionamento e caratteristiche dei sensori che producono immagini nel visibile e nell'infrarosso: camere fotografiche, radiometri a scansione meccanica e push-broom, tecniche multispettrali. Principi di funzionamento dei sensori a microonde, radar, radar ad apertura sintetica, radiometri a microonde. Caratteristiche spettrali della riflessione del mare, del terreno e della vegetazione nel visibile e vicino infrarosso; principali applicazioni dei radiometri nel visibile e vicino infrarosso. Stima della temperatura superficiale del mare nell'infrarosso. Risposta radar e radiometrica del mare, del terreno, della vegetazione nelle microonde; principali applicazioni dei radiometri a microonde e del radar ad apertura sintetica. Missioni aerospaziali per l’osservazione della Terra: segmento terreno e segmento spaziale; requisiti di risoluzione spaziale, spettrale, radiometrica e temporale. Orbite di satelliti per telerilevamento. Descrizione delle principali missioni quali LANDSAT, METEOSAT, SPOT, TIROS, Sentinel-1 and Sentinel-2. Problematiche di elaborazione dei dati telerilevati nel segmento terreno e di interpretazione dei dati. Rettificazione geometrica delle immagini. Classificazione delle immagini telerilevate e generazione di carte tematiche.   • Copia delle slides usate dal docente durante le lezioni • N. Pierdicca, "Appunti dalle lezioni a cura del docente" • Testi integrativi e per consultazione disponibili presso la biblioteca del Dipartimento di Ingegneria dell'informazione, Elettronica e Telecomunicazioni o Charles Elachi, 1987, "Introduction to the Physics and Techniques of Remote Sensing", John Wiley & Sons. o John A. Richards, 1986, “Remote Sensing Digital Image Analysis. An Introduction”, Springer Verlag. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1021841 - MICROSISTEMI 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: produzione di energia elettrica da energia solare con celle solari e sistemi fotovoltaici. 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  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) (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) Il corso introduce inizialmente i requisiti imposti alle architetture elettroniche quando esse devono operare in ambiente Spazio, includendo la fase di pre-lancio del vettore, il lancio e l’orbita finale di esercizio. Viene descritto l’ambiente Spazio, con particolare riguardo alle radiazioni ionizzanti di origine solare e cosmica e al loro effetto sui componenti e sull’operatività dei sistemi elettronici, e fornite le soluzioni ai problemi mediante la tecnologia e il design. È anche esaminato il sistema GPS, quale esempio di sistema satellitare con la descrizione dei requisiti di progetto elettronico sia per la comunicazione, sia per il calcolo della posizione e navigazione. Dopo una panoramica dei vari segmenti (spazio, terra, utente), il corso focalizzare il problema della progettazione elettronica degli stadi di potenza, utilizzati dai trasmettitori. Più specificatamente verranno esaminati gli amplificatori di alta potenza (HPA) e grande efficienza. Si analizzeranno le classiche configurazioni basate sulla riduzione dell’angolo di conduzione (classi A, B, AB, C) per descrivere le più efficienti classi a commutazione D,E,F,…, e le architetture elettroniche utilizzate per migliorare efficienza e linearità. I temi del corso sono completamente sviluppati nelle slides del corso, distribuite durante le lezioni. Settimana 1 Introduzione al corso: temi principali. Organizzazione del corso. Panoramica sui sistemi e sulle tecnologie nelle comunicazioni HF, VHF e UHF. Confronto con i collegamenti in fibre ottiche e via cavo. Esempi di strutture di comunicazioni radioelettriche: struttura Tx, struttura Rx. ...). Continuazione panoramica sui sistemi e sulle tecnologie nelle comunicazioni HF, VHF e UHF. Esempi di strutture nelle telecomunicazioni satellitari: segmenti spaziali, terrestri e di controllo a terra. Tipologie di satelliti in base al peso. Applicazioni dei micro e nano-satelliti. Standard: IEEE 802.11, IEEE 802.16. Cenni sullo standard IEEE 802.15. Architetture di collegamento: il sistema satellitare, la navigazione terrestre, area e marittima (NAVSTAR/GPS/Galileo), radiotecnica punto-multipunto, radiotecnica multipunto-multipunto. Esempio di radiotecnica satellitare: Posizionamento e navigazione (NAVSTAR/GPS/Galileo). Settimana 2 Introduzione alla programmazione con MatLab per la soluzione dei problemi inerenti il corso (procedura di calcolo GPS,…). Tecniche di Input-Output. Sistemi di rilevamento a terra. Segmenti: segmento spazio, segmento di controllo, segmento utente. Caratteristiche dei satelliti e delle loro orbite. Struttura del segnale GPS: L1, L2, C/A , P, modulazione BPSK. Livello minimo di segnale in ricezione e variabilità per effetto della posizione relativa satellite-utente. Generazione del codice C/A. Metodo di misura della posizione: trilaterazione, misura della distanza del satellite, effemeridi. Effetto Doppler e conseguenze sulla portante e sul chip-rate. Settimana 3 Esercitazione MatLab soluzione posizionamento GPS. Calcolo del livello minimo di segnale in ricezione. Rumore termico e massimo guadagno di sistema del ricevitore. Fattori che influenzano le misure GPS. Cenni sulle architetture del ricevitore GPS: a digitazione diretta, down- converted (in fase e in quadratura). Conclusioni GPS. Sistema Galileo: integrazione con sistemi GPS e EGNOS. Settimana 4 L’ambiente Spazio e l’elettronica per lo spazio. Considerazioni sugli stress di lancio e delle condizioni ambientali: vibrazioni, rumore acustico, accelerazioni, ambiente termico. L’ambiente spazio: Sole (spettro solare). Ambiente Spazio e radioattività: decadimento con emissione di nucleoni, decadimento beta. Decadimento con transizione tra stati dello stesso nucleo. Unità di misura di radioattività. Radiazione Spaziale: flares e CME. Vento Solare. Differential surface charging. SPE (Solar particle events). Fondo Cosmico: Blemsstrahlung. L’ambiente spazio in prossimità della Terra: Troposfera, Ionosfera, fasce di Van Allen. Cariche elettrostatiche, meteoriti e micro-meteoriti. Settimana 5 Effetti dell’ambiente sui materiali (outgassing, erosione da ossigeno atomico, …). Dislocazioni. Enhanced low dose rate sensitivity. Ionizzazione. Meccanismi di danneggiamento da radioattività in circuiti allo stato solido. Effetti a lungo termine (TID, DDD. Effetti a breve termine SEE: danneggiamento temporaneo (SEU: SET, MBU, SHE; SES), danneggiamento definitivo (SEL, SEB, SEGR). Spacecraft charging, interferenza di fondo. Mitigazione da TID e DDD. Effetti da TID negli unipolari: Threshold-voltage shifts, conseguenze della riduzione dello spessore dell'ossido di gate, conseguenze procurate dagli ossidi di campo, fotocorrenti, burst. Effetti TID nei bipolari. Effetti SEE: funneling. Statistica SEU in relazione alle orbite dei satelliti. Effetti SEL: stuttura pnpn. Dispositivi RH. RHA (Radiation Hardness Assurance). RHACL (Radiation Hardness Assured Capability Limit). Tecniche RH: Fisiche/tecnologiche, logiche. Settimana 6 Problematiche di attenuazione alle microonde per effetto del vapor acqueo e della pioggia. Orbita-velocità- periodo. Copertura e tempo di comunicazione. Costellazione di satelliti. Problematiche sulla disponibilità e sull’affidabilità di sistema. Ridondanza. Subsistemi satellitari: sistema antenna, sistemi di alimentazione, transponder. Cenni su filtri (Butterworth, Chebyshev, risonanti, a capacità commutate). Klystron a due cavità: calcoli analitici di progettazione. Settimana 7 Klystron reflex e multicavità. Transponder: multiplexer. Traslatori di frequenza, oscillatori locali. Segmento Terra. Tipi di stazioni di terra (LES, SES,VSAT, USAT). Architettura base di una stazione di terra. Caratteristiche di progetto di una stazione di Terra, prestazioni (EIRP, qualità del segnale ricevuto). Rumore, temperatura di rumore e FN. Adattamento di ingresso per minimo FN. Tracking. Larghezza di banda di trasmissione, bit rate, rapporti portante/rumore (C/N) e S/N: confronto analogico -digitale. Capacità di informazione (Shannon). Relazione Eb/No - C/N, efficienza di spettro, roll-off, BER. Equazioni del collegamento con il satellite (uplink e downlink), equazione di Friis, collegamento combinato. Interferenze, interferenze+ rumore. Settimana 8 Match coniugato e limitazioni di corrente e tensioni. Match di guadagno e di potenza. Amplificatori lineari RF: tecnologie SiC, Si, GaAs. Amplificatori RF di potenza ad alta efficienza. Guadagno e stabilità di una rete due porte RF. Fattore di stabilità di Rollet. Linearità, forte e debole linearità. Non linearità: sviluppo in serie di potenze, serie di Volterra. Misure Load-pull (manuale, interattivo, automatizzato). Load-pull attivo. Teoria della retta di carico. Effetti del “package”: capacità parallela, induttanza serie, linea di trasmissione, misto. Amplificatori convenzionale ad alta efficienza- metodi di riduzione dell’angolo di conduzione. Angolo di conduzione ed efficienza: classi AB, B e C. Effetti sul contenuto armonico. PAE e PUF. Settimana 9 Presentazione di un CAD elettronico di simulazione: Genesys. Applicazioni. Realizzazione di un layout con Genesys. Effetti del ginocchio del transistor. Caratteristiche di trasferimento di potenza e linearità. Requisiti del driver. Effetti delle reti di adattamento negli amplificatori ad alta efficienza con angolo di conduzione ridotto. Reti di adattamento a p greco. Reti di adattamento multi-sezione. Settimana 10 Simulazioni RF-Genesys: A) progettazione e misure layout induttori a microstriscia. B): modello contorno mediante retta di carico, utilizzo di equazioni nel simulatore Load-pull: modelli per gli archi di curve. Reti di adattamento multi-sezione e con linee di trasmissione. Simulatazione RF "Genesys": adattamento multisezione. Corto circuito delle armoniche. Progetto di un PA ad alta efficienza con reti di adattamento. Sovrapilotaggio e effetti limitanti in PA RF- Modi “switching”. Reti adattatrici: accordo a scala, a trasformatore. Reti di adattamento: a scala, filtri LC del secondo ordine. Induttori integrati: calcolo analitico dell'induzione totale di più segmenti paralleli comunque disposti. Induttore quadrato, a spirale, ottagonale. Settimana 11 Effetti del sovrapilotaggio nelle classi A e ad angolo di conduzione ridotto. Principi di funzionamento del classe F. Rete di carico RLC per un classe F. Esercitazione: applicazione con simulatore RF "Genesys": altre procedure di ottimizzazione, classe F (eliminazione seconda armonica e adattamento alla fondamentale e terza armonica) e misure relative. Settimana 12 Amplificatore a commutazione semplificato. Amplificatore a commutazione accordato. Amplificatore a commutazione in classe D. Squadratura dell’onda sinusoidale: classi F e D. La classe F nella pratica realizzazione. Sovrapilotaggio con armoniche cortocircuitate. Amplificatore a commutazione semplificato. Amplificatore a commutazione in classe E. Tecniche di incremento dell’efficienza. Effetti del livello del driver sull’efficienza. Amplificatore Doherty. Tecniche per migliorare la linearità. Amplificatori di potenza: misure della qualità delle forme d'onda. Definizione dei parametri e test a due toni. Conversioni di modulazione AM/AM AM/PM. Distorsioni di intermodulazioni Punto di intercetta di ordine n-esima di ingresso e d'uscita. PAP, CCDF, ACPR, AltCPR, ACI, EVM. Tecniche per migliorare la linearità. Predistorsioni. Predistorsione FeedfowardAmplificatori Outphasing (LINC-CALLUM): foreground calibration algorithm, background calibration algorithm. Analisi del separatore e del combinatore. Metodo Envelope Elimination and Restoration (EER). 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
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 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 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 - Space and astronautical engineering 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 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 - Nanotechnology Engineering 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. - Erogato presso  1021877 RADIOTECNICA TERRESTRE E SATELLITARE in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE FERRARA VINCENZO (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 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. - IRRERA FERNANDA (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 1021841 - MICROSISTEMI FOTONICI - Erogato presso  1021841 MICROSISTEMI FOTONICI in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE ASQUINI RITA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  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 (programma) 1. Generalità sulla conversione statica di energia elettrica 2. Rassegna delle principali topologie di convertitori a commutazione 3. Tecniche di analisi - Modelli dinamici: State space averaging - Rappresentazione nello spazio di stato - Funzioni di trasferimento di un convertitore 4. Progettazione di convertitori - Controllo analogico di convertitori: voltage mode average current mode programmed current mode - Interruttori: tipologie di switch tecnologie per switch (pilotaggio di MOSFET per commutazioni veloci) perdite di commutazione - Componenti magnetici effetti ad alta frequenza induttori per alta frequenza trasformatori per alta frequenza 5. Filtri di ingresso - Passivi 6. Tecniche di soft switching 7. Raddrizzatori a commutazione e PFC   Erikson, Maksimovic, "Fundamentals of Power Electronics" (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
- - 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. - FREZZA FABRIZIO (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. F. Frezza, Planar Guiding Structures, disponibile gratuitamente in pdf, 2020. testo di base: F. Frezza, A primer on electromagnetic fields, Springer, maggio 2015. - 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) 1)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. 2)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. 3)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; cella elementare DRAM; cella elementare della memoria a floating gate; architettura NAND e NOR. Esercizi. 4)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, Edizioni Efesto	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) 1)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. 2)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. 3)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; cella elementare DRAM; cella elementare della memoria a floating gate; architettura NAND e NOR. Esercizi. 4)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, Edizioni Efesto (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 - DE NARDIS LUCA (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 - Electronics Engineering 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 (obiettivi) Il modulo ha l’obiettivo di fornire una conoscenza di base ed a largo spettro sui sistemi di telerilevamento per l’Osservazione della Terra da aereo e da satellite. Descrivere, con approccio sistemistico, i requisiti e le caratteristiche di massima del sistema in relazione alla applicazione finale. Illustrare le basi fisiche del telerilevamento e semplici modelli di interazione elettromagnetica con i mezzi naturali utili alla interpretazione dei dati. Illustrare o richiamare i principi di funzionamento dei principali sensori di telerilevamento nelle diverse regioni dello spettro elettromagnetico. Fornire una panoramica sulle informazioni sull’ambiente terrestre (atmosfera, mare, vegetazione, etc.) rilevabili nelle diverse bande dello spettro elettromagnetico. Illustrare le principali tecniche di elaborazione dei dati telerilevati ai fini della generazione di prodotti applicativi, anche con l’ausilio di esercitazioni al calcolatore. Conoscere le principali missioni spaziali di Osservazione della Terra, e le caratteristiche più significative dei prodotti forniti agli utenti finali. - Erogato presso  10589999 EARTH OBSERVATION in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering 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 (obiettivi) GENERALI Il modulo intende fornire gli strumenti metodologici e le conoscenze applicative relative ai componenti e ai circuiti per il trattamento elettromagnetico dei segnali nei moderni sistemi per le telecomunicazioni e il telerilevamento. Le competenze acquisite riguarderanno le proprietà dei dispositivi in alta frequenza con attenzione alla propagazione guidata e alla generazione, elaborazione e ricezione dei segnali per sistemi a microonde e ottici. Completa il percorso formativo lo studio delle procedure di analisi e progetto assistite al calcolatore, della strumentazione e delle tecniche di misura di dispositivi e circuiti in alta frequenza. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere e saper comprendere gli aspetti metodologici dello studio e caratterizzazione dei componenti, dispositivi e circuiti in alta frequenza; conoscere gli strumenti di misura e i software per la simulazione dei componenti per i circuiti in alta frequenza. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: saper applicare le tecniche di analisi e sintesi per la progettazione di circuiti a microonde e ottici; saper applicare le tecniche di misura per la caratterizzazione dei dispositivi. • Autonomia di giudizio: essere in grado di raccogliere informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa ai dispositivi impiegati alle alte frequenze nell’ambito dell’ICT. • Abilità comunicative: saper descrivere le caratteristiche dei circuiti e sistemi in alta frequenza. • Capacità di apprendimento: saper estendere l’apprendimento in un continuo aggiornamento relativo ai dispositivi e ai sistemi in alta frequenza per il trattamento delle informazioni; essere in grado di proseguire negli studi per approfondire ulteriori aspetti relativi alle diverse applicazioni dei campi elettromagnetici. - 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 - Electronics Engineering 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 - Electronics Engineering 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 Nanoelectronics Laboratory in Ingegneria delle Nanotecnologie - Nanotechnology Engineering LM-53 (docente da definire) 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 - Nanotechnology Engineering 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 - Electronics Engineering 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 (obiettivi) Obiettivi generali: acquisire conoscenze sugli argomenti fondamentali della Fisica Matematica e sui metodi matematici relativi. Obiettivi specifici: Conoscenza e comprensione: al temine del corso lo studente conoscerà le basi della teoria dei sistemi dinamici, la struttura matematica del formalismo hamiltoniano e della teoria delle perturbazioni, i metodi di base per lo studio dal punto di vista della Fisica Matematica di alcuni aspetti della Fisica Moderna (Meccanica Statistica o Meccanica Quantistica). Applicare conoscenza e comprensione: Gli studenti che abbiano superato l'esame saranno in grado di: i) studiare problemi di stabilità dell’equilibrio; ii) utilizzare il metodo di Hamilton-Jacobi per la determinazione di integrali primi; iii) portare in variabili azione-angolo un sistema hamiltoniano integrabile; iv) applicare la teoria delle perturbazioni e i metodi ad essa collegati a specifici problemi fisici ottenendo informazioni qualitative e quantitative sul moto; v) affrontare in modo rigoroso alcuni problemi di Meccanica Statistica o di Meccanica Quantistica. Capacità critiche e di giudizio: Gli studenti che abbiano superato l'esame avranno le basi per riconoscere un approccio di tipo fisico-matematico ai problemi e analizzare analogie e differenze rispetto all'approccio tipico della Fisica Teorica Capacità comunicative: Gli studenti che abbiano superato l'esame avranno maturato la capacità di comunicare concetti, idee e metodologie della fisica matematica. Capacità di apprendimento: le conoscenze acquisite permetteranno uno studio, individuale o impartito in altri insegnamenti, relativo ad aspetti più specialistici dei metodi della fisica matematica. - Erogato presso  1055348 MATHEMATICAL PHYSICS in Fisica - Physics LM-17 1 CAGLIOTI EMANUELE (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 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

Secondo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589958 - MULTIDISCIPLINARY LABORATORY OF ELECTRONICS (obiettivi) The module presents the fundamentals of radiofrequency and microwave measurements to characterize the devices used in telecommunication and radar systems. The structure and the operation of state of the art Vector Network Analyzers and Spectrum Analyzers are described as well as various measurement techniques (frequency response, quality factor of resonators, time domain reflectometry, narrow band field measurements). The calibration techniques and the evaluation of the measure uncertainty are discussed too. Extensive laboratory measurements are foreseen on typical filters, attenuators, dividers, directional couplers, amplifiers, guiding structures, resonators and lumped R-L-C components. **** The module presents the fundamentals of microwave measurements used to characterize the devices used in typical microwave systems. The structure and the operation of state of the art Vector Network Analyzers and Spectrum Analyzers are described as well as various measurement techniques. The calibration techniques and the evaluation of the measurement uncertainty are discussed too. Extensive laboratory measurements are foreseen on typical components like coaxial cable, filters, attenuators, dividers, directional couplers, amplifiers, waveguides and resonators, and measurements on basic and modulated signals.
- MULTIDISCIPLINARY LABORATORY OF ELECTRONICS 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. - 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
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
Gruppo opzionale: Curriculum in English - Master Degree in Electronics Engineering (MDEE) - (visualizza) 24                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 - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE MOSTACCI ANDREA, MIGLIORATI MAURO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  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 - Nanotechnology Engineering LM-53 FREZZA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1044577 - COMPUTATIONAL INTELLIGENCE - Erogato presso  1044577 COMPUTATIONAL INTELLIGENCE in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE RIZZI ANTONELLO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 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 - Nanotechnology Engineering LM-53 BALUCANI MARCO 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 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 - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE DE NARDIS LUCA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1052242 - DIGITAL SYSTEM PROGRAMMING (obiettivi) L'obiettivo del corso di "Digital System Programming" è quello di fornire le basi della programmazione c/c++ e shell programming in linux. - MASTRANDREA ANTONIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589958 - MULTIDISCIPLINARY LABORATORY OF ELECTRONICS (obiettivi) The module presents the fundamentals of radiofrequency and microwave measurements to characterize the devices used in telecommunication and radar systems. The structure and the operation of state of the art Vector Network Analyzers and Spectrum Analyzers are described as well as various measurement techniques (frequency response, quality factor of resonators, time domain reflectometry, narrow band field measurements). The calibration techniques and the evaluation of the measure uncertainty are discussed too. Extensive laboratory measurements are foreseen on typical filters, attenuators, dividers, directional couplers, amplifiers, guiding structures, resonators and lumped R-L-C components. **** The module presents the fundamentals of microwave measurements used to characterize the devices used in typical microwave systems. The structure and the operation of state of the art Vector Network Analyzers and Spectrum Analyzers are described as well as various measurement techniques. The calibration techniques and the evaluation of the measurement uncertainty are discussed too. Extensive laboratory measurements are foreseen on typical components like coaxial cable, filters, attenuators, dividers, directional couplers, amplifiers, waveguides and resonators, and measurements on basic and modulated signals.
- MULTIDISCIPLINARY LABORATORY OF ELECTRONICS II (obiettivi) The module presents the fundamentals of radiofrequency and microwave measurements to characterize the devices used in telecommunication and radar systems. The structure and the operation of state of the art Vector Network Analyzers and Spectrum Analyzers are described as well as various measurement techniques (frequency response, quality factor of resonators, time domain reflectometry, narrow band field measurements). The calibration techniques and the evaluation of the measure uncertainty are discussed too. Extensive laboratory measurements are foreseen on typical filters, attenuators, dividers, directional couplers, amplifiers, guiding structures, resonators and lumped R-L-C components. **** The module presents the fundamentals of microwave measurements used to characterize the devices used in typical microwave systems. The structure and the operation of state of the art Vector Network Analyzers and Spectrum Analyzers are described as well as various measurement techniques. The calibration techniques and the evaluation of the measurement uncertainty are discussed too. Extensive laboratory measurements are foreseen on typical components like coaxial cable, filters, attenuators, dividers, directional couplers, amplifiers, waveguides and resonators, and measurements on basic and modulated signals. - BIAGI MAURO (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/01	54	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
Gruppo opzionale: Curriculum in English - Master Degree in Electronics Engineering (MDEE) - (visualizza) 24                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. - Erogato presso  1042004 ADVANCED ANTENNA ENGINEERING in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE BURGHIGNOLI PAOLO, GALLI ALESSANDRO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 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. - Erogato presso  1042016 ADVANCED ELECTROMAGNETICS AND SCATTERING in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE FREZZA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 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: - Erogato presso  1038139 EMBEDDED SYSTEMS in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE MENICHELLI FRANCESCO (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. - Erogato presso  1041749 LASER FUNDAMENTALS in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE SIBILIA CONCETTA (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589516 - OPTICAL QUANTUM TECHNOLOGY (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. CAPACITÀ APPLICATIVE. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. CAPACITÀ DI APPRENDERE. - Erogato presso  10589516 OPTICAL QUANTUM TECHNOLOGY in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 SIBILIA CONCETTA (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 - Nanotechnology Engineering LM-53 FAZIO EUGENIO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  36  24  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 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. - Erogato presso  1044589 PATTERN RECOGNITION in Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE RIZZI ANTONELLO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  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

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