Elaborazione dei Segnali - calendario delle lezioni

Anno accademico: 2023/24

Lezione Data Argomenti
1 26/09/2023 Introduzione al corso. Richiami di matematica: i numeri complessi.
2 2/10/2023 Operazioni tra numeri complessi. Funzioni complesse (figura Matlab).
3 3/10/2023 Esercizi di riepilogo: espressioni con numeri complessi, funzioni complesse. Classificazione dei segnali: segnali continui e discreti, analogici e digitali.
4 16/10/2023 Segnali continui. Trasformazioni: traslazione, scalatura. Segnali continui notevoli: impulso rettangolare, gradino unitario, impulso ideale. Proprietà dell'impulso. Segnali periodici.
5 17/10/2023 Attributi di segnali continui: durata, area, valor medio, energia, potenza. Segnali energia e segnali potenza. Segnali discreti: operazioni, segnali notevoli (sinusoidi discrete), proprietà.
6 23/10/2023 Sistemi: definizione generale. Sistemi continui: esempi. Proprietà dei sistemi continui: causalità, stabilità, linearità, tempo invarianza. Esempi di verifica delle proprietà.
7 24/10/2023 Proprietà fondamentale dei sistemi lineari tempo-invarianti. Risposta all'impulso. Convoluzione: procedura di calcolo, proprietà. Esercizi di calcolo della convoluzione. Proprietà dei sistemi LTI: causalità, stabilità.
8 30/10/2023 Sistemi discreti: definizione, esempi. Proprietà: causalità, stabilità, linearità, tempo-invarianza. Sistemi LTI discreti: risposta all'impulso.
9 31/10/2023 Convoluzione: procedura di calcolo, proprietà. Video: what is convolution? (3blue1brown) Causalità e stabilità di sistemi LTI discreti. Esercizi di riepilogo.
10 6/11/2023 Lo sviluppo in serie di Fourier: forma esponenziale e forme trigonometriche. Sviluppo in serie di Fourier: esempi di calcolo: onda quadra, 'dente di sega' (grafici, audio)
11 7/11/2023 Spettro di segnali non periodici: la trasformata di Fourier. Trasformata di funzioni notevoli (la funzione sinc()). Coppie notevoli di Fourier.
12 13/11/2023 Trasformata di Fourier di segnali reali: rappresentazione monolatera e bilatera. Banda di un segnale. Proprietà della trasformata (elenco proprietà).
13 14/11/2023 Teorema di Parseval. Densità spettrale di energia e di potenza. Esercizi di riepilogo.
14 20/11/2023 Sistemi LTI nel dominio delle frequenze: risposta in frequenza. Filtri lineari: sistemi senza distorsione. Filtri ideali: passa-basso, passa-alto, passa-banda, arresta-banda. Filtri reali: il circuito RC. Diagramma di Bode.
15 21/11/2023 Esercizi di riepilogo. Conversione analogico/digitale: contenuto informativo di segnali analogici e digitali; campionamento, quantizzazione. Campionamento ideale. Spettro del segnale campionato. Teorema del campionamento.
16 27/11/2023 Ricostruzione del segnale campionato: filtro di ricostruzione ideale. Aliasing (Figura 5.10 corretta). Filtraggio anti-aliasing.Quantizzazione: definizione generale, quantizzazione uniforme. Caratteristiche dell'errore di quantizzazione (grafico). Spettro del rumore di quantizzazione.
17 28/11/2023 Potenza del rumore di quantizzazione. Esempio di rumore di quantizzazione su segnale audio (16 bit) (8 bit) (6 bit) (4 bit). Rapporto segnale/rumore. (Tabella rapporti in dB). Esempio di dimensionamento di una conversione A/D. Esercizi di riepilogo.
18 4/12/2023 Trasformata di Fourier per segnali campionati: trasformata di Fourier a tempo discreto (DTFT). Periodicizzazione di segnali a durata limitata. Trasformata di Fourier discreta (DFT): definizione e proprietà.
19 5/12/2023 Trasformata veloce di Fourier (FFT). Esempi di calcolo della DFT (grafici). Trasformata z: definizione, regione di convergenza, relazione con la DTFT. Trasformata z di funzioni notevoli. Proprietà della trasformata z (tabella).
20 11/12/2023 Esempi di calcolo di trasformata z. Calcolo di antitrasformata di trasformate razionali. Analisi di sistemi LTI tempo-discreti nel dominio z. Diagramma poli e zeri. Proprietà: causalità e stabilità.
21 12/12/2023 Risposta in frequenza. Analisi di filtri digitali: filtri FIR, filtri IIR. Forma recursiva. Stabilità dei filtri FIR e IIR.
22 18/12/2023 Sintesi circuitale di filtri digitali: elementi funzionali. Struttura circuitale di filtri FIR e IIR (schemi circuitali IIR: I forma diretta, II forma diretta, forma ottimizzata). Esempi di filtri digitali: filtri a pettine (comb filters) (es. risposta in frequenza).
23 19/12/2023 Filtri notch (es. risposta in frequenza). Esercizi di riepilogo.

Materiale proiettato (lavagna elettronica)

  1. Numeri complessi
  2. Segnali
  3. Sistemi
  4. Segnali e sistemi nel dominio della frequenza
  5. Conversione analogico-digitale
  6. DTFT, DFT, Trasformata z, filtri digitali