Presentazione del Corso di Teoria dei Segnali

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Libri di Testo. Testo di riferimento: ▫. L.Verdoliva, “Appunti di Teoria dei Segnali”, http://wpage.unina.it/verdoliv/tds/. Testi di consultazione. ▫. M.Luise, G.Vitetta, ...
Anno accademico 2012 2012-2013 2013

Presentazione del Corso di Teoria dei Segnali Docente: G G.Poggi Poggi

Informazioni generali sul docente 



E mail: [email protected] E-mail: poggi@unina it Sito Web: www.diet.unina.it/giovanni.poggi/ g p gg ➔ http://wpage.unina.it/verdoliv/tds/



Orario di ricevimento: martedi14.30-16.30



Studio: via Claudio 21, 21 palazzina 2/A (elettronica), (elettronica) ufficio 1.02, tel. 081.76-83151



Sit CdL: Sito CdL www.ingegneria-telecomunicazioni.unina.it/ i i t l i i i i it/

Informazioni generali sul corso 

Teoria : circa 54 ore Laboratorio: circa 18 ore



Propedeuticità: Analisi Matematica II, II Geometria e Algebra



Corsi collegati: Metodi matematici, Fondamenti dei sistemi dinamici



Modalità d’esame: Prova scritta e al calcolatore, orale

Libri di Testo Testo di riferimento: 

L.Verdoliva, “Appunti di Teoria dei Segnali”, http://wpage.unina.it/verdoliv/tds/

Testi di consultazione 

M.Luise, G.Vitetta, “Teoria dei Segnali”, McGraw Hill, seconda ed.



G.Gelli, F.Verde, “Segnali e Sistemi”, disponibile in rete



E.Conte, “Lezioni di Teoria dei Segnali”, Liguori Editore



A V Oppenheim A.S.Willsky, A.V.Oppenheim, A S Willsky “Signals Signals and Systems Systems”, Prentice Hall



S.Haykin, B.VanVeen, “Signals and System”, Wiley and Sons

Che cos’è un segnale? 

Descrive il modo in cui varia una grandezza fisica misurabile



Il segnale trasporta informazione sulle caratteristiche del fenomeno fisico



L andamento del segnale può essere rappresentato da L’andamento una tabella, una funzione, un grafico

Esempio di segnale monodimensionale 

Segnale definito attraverso una funzione: x(t)=cos(t) 2

1.5

1

0.5

0

−0.5

−1

−1.5

−2

5

10

15

20

25

30

Esempio di segnale monodimensionale 

Segnale vocale x(t) segnale vocale 1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

−0.2

−0.4

−0.6

−0.8

−1

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Esempio di segnale bidimensionale 

Segnale immagine z(x,y)

y

x

Immagine naturale au aea livelli di grigio

Ecografia g

Superficie lunare

Esempio di segnale tridimensionale 

Immagine a colori Rosso Verde Blu

Segnale deterministico vs aleatorio



Quando l’andamento del segnale è perfettamente noto si parla di segnale deterministico



Se invece non si conosce l’evoluzione del segnale, g , se non dopo averlo osservato, si parla di segnale aleatorio



La quantità di informazione che trasporta un segnale è legata al livello di incertezza che lo caratterizza

Classificazione dei segnali Ampiezza continua

Ampiezza discreta

Tempo continuo

Segnale analogico

Segnale quantizzato

Tempo di discreto t

Segnale discreto o “sequenza” “ ”

Segnale numerico (di it l ) (digitale)

Ampiezza continua

Ampiezza discreta

Tempo continuo

Segnale analogico

Segnale quantizzato

Tempo discreto

Segnale discreto o “sequenza” sequenza

Segnale numerico (digitale)

Obiettivi del corso 

Fornire i principali metodi e strumenti per ll’analisi analisi delle proprietà dei segnali



Presentare le fondamentali tecniche di elaborazione dei segnali



Studiare il processo di conversione analogico analogico-digitale digitale

Analisi di un segnale 

Caratterizzare un segnale mediante parametri sintetici (media, energia, potenza)



Valutare la velocità di variazione di un segnale (funzione di autocorrelazione, spettro, banda)



Valutare il livello di somiglianza g tra due segnali g ((funzione di mutua correlazione)

Elaborazione di un segnale 

Il sistema è lo strumento matematico che permette di elaborare l b un segnale l



Dall punto D t di vista i t matematico t ti è una trasformazione t f i che h ad un segnale x(t) fa corrispondere un segnale y(t)

x(t)

y(t)=T[x(t)] Sistema

Esempi di elaborazione (1)

Esempi di elaborazione (2)

Esempi di elaborazione (3)

Zoom di un’immagine

Interpolazione

Conversione analogico-numerica x(t)

x(n)

q(n)

Campionamento

Segnale tempo continuo ampiezza continua

Quantizzazione

Segnale tempo discreto ampiezza continua x[n]

x(t)

t

Segnale tempo discreto ampiezza discreta q[n]

n

n

Elaborazione analogica vs digitale x(t)

y(t) Sistema analogico

x(t)

q(n) Conversione A/D

y(n) Sistema digitale

y(t) Conversione D/A

Sistema di registrazione su CD

p(t)

x(t)

x(n)

q(n) Quantiz.

y(n) Codifica

Programma del corso (1) 

Analisi dei segnali nel dominio del tempo   



Analisi dei sistemi nel dominio del tempo   



Operazioni elementari sui segnali Concetto Co ce o d di e energia e g a e po potenza e a Funzione di auto e mutua correlazione

Proprietà dei sistemi Sistemi LTI ((Lineari Tempo p Invarianti)) Prodotto di convoluzione

Sviluppo in serie di Fourier per segnali periodici

Programma del corso (2) 

Analisi dei segnali nel dominio della frequenza  



Analisi dei sistemi nel dominio della frequenza  



Trasformata di Fourier e sue proprietà Densità e s à spe spettrale aed di e energia e gaed di po potenza e a

Risposta armonica Concetto di filtraggio di un segnale

C Conversione i analogico-digitale l i di it l  

Teorema del campionamento (ideale e reale) Decimazione e espansione