Docente: Vincenzo LOTTICI
Ore didattica frontale: 60
Programma:
Parametri di prestazione e criteri di progetto di un sistema di trasmissione
Suddivisione dello spettro elettromagnetico ed allocazione dei principali servizi di telecomunicazione. Definizioni di efficienza spettrale. Definizioni di rapporto-segnale rumore. Parametri per la valutazione della qualità di una trasmissione digitale. Probabilità di errore in trasmissioni digitali. Criteri per la valutazione delle prestazioni, con riferimento agli standard DVB. Qualità del servizio (es. specifiche ITU ed ETSI). Efficienza energetica. Sistemi codificati. Guadagno di codifica. Efficienza energetica vs. efficienza spettrale: il piano di Shannon. Sensibilità di un ricevitore. Calcolo delle curve di sensibilità di un ricevitore DVB-S. Calcolo della probabilità di fuori servizio di un collegamento radio affetto da fading. Sviluppo di un simulatore per la valutazione della probabilità di fuori servizio in un collegamento radio affetto da fading.
Progetto di modem radio
Architetture di modem. Esempio di dimensionamento del front-end per un ricevitore DVB-S. Supereterodina. Zero-IF (ZIF). Low-IF (LIF). Calcolo dei livelli di rumore e della sensibilità di un ricevitore DVB.
Richiami di propagazione radio e su cavo
Propagazione in spazio libero. Modelli per il calcolo delle perdite per propagazione in ambiente urbano. Collegamento radio in presenza di fading lognormale. Attenuazione nella propagazione su cavo coassiale ed in fibra ottica.
Link-budget per collegamenti satellitari
Condizioni "clear sky" e "rain". Orbita geostazionaria. Propagazione ed attenuazione in un collegamento satellitare. Slant-range. Perdite in spazio libero. Perdite per attenuazione atmosferica. Distorsioni nonlineari. Attenuazione da pioggia in un collegamento satellitare. Calcolo dell'attenuazione da pioggia in un collegamento satellitare. Potenza EIRP e footprint di un satellite. Elementi costitutivi di un sistema per la ricezione di trasmissioni satellitari. Link budget di un collegamento satellitare. Guadagno d'antenna. Rumore d'antenna. Convertitore LNB. Rumore del ricevitore. Banda di rumore del ricevitore. Calcolo del link budget di un collegamento satelitare in condizioni "clear sky", tramite foglio di calcolo elettronico. Calcolo del link budget di un collegamento satelitare in condizioni "rain", tramite foglio di calcolo elettronico.
Link budget per collegamenti radio mobili (cellulari e wireless)
Calcolo, tramite un foglio di calcolo elettronico, del link budget e della copertura di cella di un sistema cellulare. Modelli di propagazione per sistemi wireless indoor.
Link budget per trasmissioni in fibra ottica
Calcolo, tramite foglio di calcolo elettronico, del link budget per un collegamento in fibra ottica. Esempi di calcolo di link budget per collegamenti in fibra ottica. Approccio statistico. Misure OTDR.
Simulazione di un sistema di trasmissione
Richiami sul teorema del campionamento. Criteri per la scelta della frequenza di campionamento del simulatore di un sistema di comunicazione. Struttura di in simulatore. Simulatore multi-rate. Simulatore in banda base. Sintesi digitale di segnali modulati in ampiezza ed in frequenza. Modelli di canale. Nonlinearità senza memoria. Modelli di fading: lognormale, Rayleygh piatto, selettivo. Generatori di sequenze uniformemente distribuite. Metodo della congruenza lineare. Generatori di sequenze binarie. Registri LFSR. Generatore di variabili Gaussiane. Calibrazione di un generatore di rumore Gaussiano.
Misure su sistemi di trasmisisone
Simulazione con il metodo Monte Carlo. Accuratezza della stima ed intervalli di fiducia del metodo Monte Carlo. Misura di probabilità di errore con il metodo Importance Sampling. Misura di probabilità di errore con il metodo Semianalitico. Misura della probabilità di errore con il metodo della estrapolazione della coda. Misura sperimentale della probabilità di errore in una trasmissione digitale su canale Gaussiano tramite banco di strumenti a controllo remoto. Digital Transmission Analyzer HP. Generatore programmabile Agilent 33220A.
Progetto e sviluppo di modem con architetture digitali Software-Defined Radio
Progetto e sviluppo di un modem digitale con architettura software in ambiente LabVIEW ed interfaccia MyDAQ National Instruments. Implementazione di una Software-Defined Radio basata sul generatore programmabile Agilent 33220A. Misure nel dominio del tempo e della frequenza su segnali modulati. Piattaforma SDR di tipo USRP.