1021941 -
CAMPI ELETTROMAGNETICI
(obiettivi)
Conoscenza adeguata di alcuni argomenti fondamentali dell'elettromagnetismo applicato (proprietà fondamentali dei campi elettromagnetici nel dominio del tempo e della frequenza, onde piane, linee di trasmissione, riflessione e trasmissione di onde piane, propagazione guidata e radiazione).
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FREZZA FABRIZIO
( programma)
Richiami di algebra e analisi vettoriale, operatori differenziali, principali teoremi. Equazioni di Maxwell. Relazioni costitutive dei mezzi. Condizioni al contorno. Teorema di Poynting. Teorema di unicità. Richiami sulle grandezze complesse, fasori, trasformata di Fourier. Polarizzazione dei vettori. Equazioni di Maxwell, relazioni costitutive e condizioni al contorno nel dominio della frequenza. Modello di Lorentz di dielettrico dispersivo. Teorema di Poynting e teorema di unicità nel dominio della frequenza, proprietà dei tensori caratteristici per mezzi anisotropi.
L'equazione delle onde. L'equazione di Helmholtz omogenea, soluzione per separazione delle variabili, funzioni d'onda, onde piane. Equazione di Helmholtz non omogenea, potenziali elettrodinamici.
Proprietà generali delle onde piane, onde piane in mezzi privi di perdite. Onde piane TEM, TE, TM, relazioni di impedenza, vettore di Poynting. Spettri di onde piane, radiazione da un'apertura. Onde piane non monocromatiche, velocità di battimento, velocità di gruppo di un pacchetto d'onde.
Riflessione e rifrazione di onde piane. Incidenza normale, coefficienti di riflessione e trasmissione per i campi elettrico e magnetico, riflessione da conduttore perfetto. Incidenza obliqua, scomposizione della polarizzazione. Polarizzazione orizzontale, coefficienti di riflessione e trasmissione. Polarizzazione verticale, coefficienti di riflessione e trasmissione, angolo di Brewster. Riflessione totale. Riflessione e rifrazione da mezzo buon conduttore.
Linee di trasmissione. Equazioni dei telegrafisti, costanti primarie e secondarie. Impedenza, ammettenza e coefficiente di riflessione. Rapporto d'onda stazionaria. Strati antiriflettenti.
Propagazione elettromagnetica guidata. Decomposizione delle equazioni di Maxwell e dell'equazione di Helmholtz in parti longitudinale e traversa. Onde TE, TM e TEM e relative condizioni al contorno. Equazione di Helmholtz bidimensionale come problema di autovalori, richiami di analisi funzionale, proprietà dell'operatore laplaciano trasverso. La guida d'onda metallica rettangolare, modi TE e TM, configurazione di campo del modo dominante. Guida d'onda circolare e cavo coassiale, modi TE e TM. Il modo TEM nel cavo coassiale. Risonatori a cavità, modi di risonanza, risonatore cilindrico. Campi elettromagnetici in strutture planari bidimensionali. Soluzioni dell'equazione di Helmholtz per strutture planari, equazione caratteristica, spettro discreto dei modi guidati, diagrammi di dispersione. Introduzione alle fibre ottiche.
Campo elettromagnetico prodotto da assegnate correnti impresse. Impostazione del problema, soluzione mediante funzione di Green. Calcolo della funzione di Green per l'equazione di Helmholtz nello spazio libero, condizioni al contorno all'infinito; presenza di corpi metallici. Campo elettromagnetico irradiato da un dipolo elementare, componenti del campo in zona lontana. Caso duale di dipolo magnetico elementare.
F. Frezza, Compendio di Campi elettromagnetici, Aracne, Roma, 2013. F. Frezza, Lezioni di Campi elettromagnetici. F. Frezza, Complementi di Campi elettromagnetici. P. Burghignoli, Esercizi svolti di Campi elettromagnetici. Materiale delle lezioni e delle esercitazioni distribuito dal docente.
(Date degli appelli d'esame)
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ING-INF/02
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
Gruppo opzionale:
Gruppo OPZIONALE ELT-TLC - (visualizza)
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1022105 -
LABORATORIO DI ELETTRONICA
(obiettivi)
Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di utilizzare CAD per la simulazione di circuiti elettronici (in particolare OrCAD) e di progettare semplici circuiti elettronici basati su transistor e su amplificatori operazionali. Avranno acquisito familiarità con la strumentazione da laboratorio e saranno in grado di eseguire semplici misure sui circuiti. Tramite le esperienze di laboratorio, avranno avuto modo di rivedere ed approfondire i concetti di base dell’elettronica analogica.
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CENTURELLI FRANCESCO
( programma)
Il CAD per la simulazione di circuiti elettronici SPICE: definizione dei componenti, tipi di analisi a disposizione, sintassi, Modelli SPICE dei dispositiv elettronici. Utilizzo del programma OrCAD.
Seguono una serie di esperienze di laboratorio in cui gli studenti in piccoli gruppi o individualmente progettano al simulatore, realizzano su millefori o su basetta di test, e misurano semplici circuiti elettronici basati su transistor o su amplificatori operazionali.
Centurelli, Ferrari, "Fondamenti di Elettronica", Zanichelli Manuale OrCAD
(Date degli appelli d'esame)
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6
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ING-INF/01
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24
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36
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
1022910 -
TEORIA DEI CIRCUITI II
(obiettivi)
L'insegnamento della disciplina Teoria dei Circuiti fornisce allo studente le nozioni di base riguardanti l'analisi dei circuiti elettrici lineari e permanenti con riferimento, in particolare, ai problemi di elaborazione dei segnali e agli aspetti legati all'ingegneria dell'informazione. In tale contesto, le varie tematiche saranno trattate con uno spettro piuttosto ampio, introducendo nozioni teoriche ed esempi pratici. Il Mod. II è dedicato al dominio del tempo-discreto.
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FRATTALE MASCIOLI FABIO MASSIMO
( programma)
1) CIRCUITI E SEGNALI NEL DOMINIO DEL TEMPO-DISCRETO TD (6 ore) 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 LINEARI E TEMPO-INVARIANTI TD-LTI NEL DOMINIO TD (6 ore) Circuiti ad un ingresso ed una uscita. Proprietà generali: linearità, tempo-invarianza o 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 TD.
3) CIRCUITI TD-LTI NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA (8 ore) Trasformata di Fourier a tempo discreto (DTFT: Discrete-Time Fourier Transform): 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 (8 ore) Campionamento: conversione continuo-discreta 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 (10 ore) 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 TD-LTI e relazione con la sua risposta in frequenza. Circuiti TD-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 (6 ore) 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 (CENNI) (6 ore) 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: Discrete Fourier Transform) (10 ore) La serie di Fourier discreta, rappresentazione di sequenze periodiche, la DFT e IDFT (Inverse DFT), proprietà della DFT, zero padding, l’algoritmo FFT (Fast Fourier Transform), la convoluzione circolare, approssimazione di una convoluzione lineare attraverso una convoluzione circolare, la convoluzione tra sequenza lunghe, overlap and add, overlap and save, cenni all'analisi tempo-frequenza (filtro a banchi e spettrogramma)
G. Martinelli, M. Salerno, "Fondamenti di elettrotecnica" Vol. I, e Vol. II, Ed. Siderea, Roma. Dispense a cura del docente.
(Date degli appelli d'esame)
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6
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ING-IND/31
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36
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
1035355 -
RETI E SISTEMI OPERATIVI
(obiettivi)
Conoscenza delle principali problematiche di gestione delle risorse da parte di un sistema di elaborazione, tenendo conto della varietà di contesti operativi e di dispositivi hardware. Conoscenza concettuale ed esperienza pratica basilare di problemi e tecniche di programmazione di sistema, di concorrenza, e su reti.
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NANNI UMBERTO
( programma)
12 ore: Introduzione ai sistemi operativi; multiprogrammazione, time-sharing, realtime; periferiche e I/O; interruzioni e “system call”; integrazione di tecniche hardware e software; protezione. 12 ore: Architettura del S.O.: funzionalità e stratificazione; gestione delle risorse e virtualizzazione; gestione dei servizi; gestione dei processi. 12 ore: Politiche di scheduling della CPU e metriche di prestazione. Gestione della memoria centrale: tecniche fondamentali e supporto hardware; analisi delle prestazioni con il modello “working set”. Gestione della memoria secondaria: analisi delle prestazioni per unità a disco rigido. 12 ore: Programmazione concorrente: concetti fondamentali; modelli a memoria comune e a scambio di messaggi; comunicazione tra processi nei due modelli. Esempi di architetture e pattern concorrenti. Stallo: tecniche di prevenzione, individuazione e rimozione dello stallo. 12 ore: Internet. Protocolli. Aspetti strutturali della rete globale. Mezzi fisici. Ritardo e perdita nelle reti a pacchetto. Stratificazione dei protocolli e modelli di servizio. Livello applicativo. Principi. Protocolli: HTTP, FTP, Posta elettronica, accesso alla posta. Domain Name System. Subnetting e organizzazione di reti locali con VLSM. 12 ore: Programmazione di rete con TCP ed UDP. Stream. Multithreading. Programmazione di applicazioni client server in vari linguaggi di programmazione in ambiente Linux. Struttura di progetto ed esempi di project work.
Avi Silberschatz, Greg Gagne, Peter Baer Galvin. Operating System Concepts (10th ed), John Wiley & sons, 2018. Umberto Nanni. Sistemi Operativi - Alcune tecniche per lo Stallo con due esercizi svolti, dispensa didattica, 2016
(Date degli appelli d'esame)
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ING-INF/05
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36
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54
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
1021844 -
MISURE ELETTRICHE
(obiettivi)
Il corso si prefigge lo scopo di fare acquisire allo studente le conoscenze di base necessarie all'esecuzione di misure elettriche ed elettroniche. Particolare enfasi viene posta sulle problematiche di metrologia e sulla valutazione dell'incertezza di misura.La parte di teoria è completata da una serie di esperienze di laboratorio in cui lo studente può mettere in pratica i concetti teorici appresi e acquisire le competenze di base per l'esecuzione delle misure fondamentali per un ingegnere elettronico.Risultati di apprendimento attesi: Al termine del corso lo studente sarà in grado di condurre le misure di base di tensione e corrente, sia in continua che in alternata. Avrà inoltre acquisito le competenze per effettuare alcune elementari analisi di segnali nel dominio del tempo mediante l'utilizzo dell'oscilloscopio. Per ciascuna misura, sarà in grado di fornire la corrispondente valutazione di incertezza. Avrà infine appreso i fondamenti per la programmazione e gestione della strumentazione virtuale.
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6
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ING-INF/07
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24
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36
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
1002027 -
RICERCA OPERATIVA
(obiettivi)
Il modulo ha l’obiettivo di introdurre lo studente alla formulazione e soluzione di problemi di ottimizzazione e di decisione che richiedano l’utilizzo di metodi quantitativi. Al termine del corso lo studente avrà sviluppato la capacità di riconoscere, formulare e risolvere tali problemi mediante un approccio modellistico, utilizzando quindi una serie di tecniche di modellazione e di algoritmi di soluzione, ed impiegando anche specifici strumenti software. The module aims at teaching the basic tools for mathematical modeling and solving decision and optimization problems using quantitative methods. At the end of the lectures, students should be able to recognize such problems, build mathematical models for them and solve them using a number of modeling techniques and solution algorithms, also by means of specific software tools.
Risultati di apprendimento attesi: Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di riconoscere e formulare problemi di ottimizzazione e di decisione, con particolare attenzione alla formulazione di modelli lineari, lineari interi, e di problemi su grafi. Avranno inoltre conoscenze di base per quanto riguarda aspetti algoritmici, comprenderanno le differenze tra metodi esatti ed euristici, e i principi di funzionamento dei solutori commerciali più diffusi. Successful students will be able to tackle decision and optimization problems, that is they will learn the basic tools of mathematical modeling and the fundamental features of solution methods. Particular attention will be focused on linear programming problems, integer linear programming problems, and problems on graphs. As regards the solution methods, the students will be able to understand the main algorithmic features, differences between exact and heuristic approaches, working principles of the most representative commercial solvers.
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SAGRATELLA SIMONE
( programma)
Parte 1: Programmazione matematica Cose da sapere: - struttura di un problema di ottimizzazione - ammissibilità, illimitatezza e soluzione ottima - vincoli attivi, soddisfatti, violati o ridondanti Cose da saper fare: - riformulare i modelli in forma generale - classificare i modelli in PL, PLI o PNL
Parte 2: Programmazione Lineare Cose da sapere: - proprietà delle funzioni lineari - definizione di insieme convesso e dimostrazione che un poliedro è convesso - definizione, caratterizzazione, esistenza e upper bound dei vertici - teorema fondamentale della PL - caratterizzazione dell’insieme delle soluzioni Cose da saper fare: - soluzione grafica - calcolo dei vertici di un poliedro - metodo del simplesso in forma grafica
Parte 3: Programmazione Lineare Intera Cose da sapere: - formulazioni lineari e proprietà - formulazione ottima Cose da saper fare: - definire la formulazione ottima per via grafica - branch and bound su knapsack e con metodo grafico
Parte 4: Programmazione Non Lineare Cose da sapere: - ottimalità locale e globale - ammissibilità, illimitatezza e soluzione ottima nel caso non lineare - problemi convessi e proprietà Cose da saper fare: - riconoscere un problema convesso e strettamente convesso
dispense del docente
(Date degli appelli d'esame)
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6
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MAT/09
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24
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
1022907 -
TELERILEVAMENTO
(obiettivi)
Obiettivi FormativiIl corso mira a fornire allo studente la conoscenza dei principi di funzionamento di un radar e la capacità di analizzare un sistema di telerilevamento nelle sue componenti fondamentali. Con particolare riferimento ad un radar ad impulsi, si introducono le tecniche di misura della distanza, dell’angolo e della velocità e i relativi poteri risolutori. Si descrivono i criteri di dimensionamento dei principali parametri operativi del radar e delle forme d’onda utilizzate. Si introducono le principali tecniche di elaborazione del segnale per la rivelazione dei target e la cancellazione dei disturbi e se ne valutano i limiti prestazionali.
Risultati di apprendimento attesi:Al termine del corso lo studente conosce i principi di funzionamento di un radar ad impulsi ed ha acquisito la capacità di analizzare i principali blocchi della catena di elaborazione, di dimensionarne i parametri fondamentali e di valutare il loro impatto sulle prestazioni.
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PASTINA DEBORA
( programma)
Parte 1: TELERILEVAMENTO RADAR • Principio di funzionamento del radar ad impulsi (sensori per il telerilevamento, il radar, principio di funzionamento, misure di distanza ed angolo, caratteristiche d’antenna) • Equazione radar (rumore termico, equazione radar, portata, propagazione, fattori di perdita e orizzonte radar) • Rivelazione su singolo impulso di bersaglio fisso (richiami di teoria della decisione, descrizione statistica del segnale ricevuto, probabilità di falso allarme e probabilità di rivelazione, il filtro adattato) • Forme d’onda: il chirp (caratterizzazione nel dominio del tempo e della frequenza, filtro adattato al chirp, reti di pesatura per il controllo dei lobi laterali)
Parte 2: RADIOLOCALIZZAZIONE SATELLITARE • Sistemi per la radiolocalizzazione satellitare (principio di funzionamento, esempi: GPS, GLONASS E GALILEO) • La soluzione navigazionale (misura della distanza ed errori, pseudo-range e soluzione del sistema non lineare) • Il segnale Galileo e il messaggio di navigazione (frequenze operative, modulazioni e codici, il messaggio di navigazione)
G. Picardi, “Elaborazione del segnale radar”, Franco Angeli, 1991.
E.D. Kaplan, "Understanding GPS: principles and applications", Artech House, 2006
(Date degli appelli d'esame)
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6
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ING-INF/03
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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