Elaborazione dei Segnali - calendario delle lezioni

Anno accademico: 2024/25

Lezione Data Argomenti
1 24/9/2024 Introduzione al corso. Richiami di matematica: i numeri complessi.
2 30/9/2024 Operazioni tra numeri complessi. Funzioni complesse (figura Matlab).
3 1/10/2024 Esercizi di riepilogo: espressioni con numeri complessi, funzioni complesse. Classificazione dei segnali: segnali continui e discreti, analogici e digitali.
4 7/10/2024 Segnali continui. Trasformazioni: traslazione, scalatura. Segnali continui notevoli: impulso rettangolare, gradino unitario, impulso ideale. Proprietà dell'impulso. Segnali periodici.
5 8/10/2024 Attributi di segnali continui: durata, area, valor medio, energia, potenza. Segnali energia e segnali potenza. Segnali discreti: operazioni, segnali notevoli (sinusoidi discrete), proprietà.
6 14/10/2024 Sistemi: definizione generale. Sistemi continui: esempi. Proprietà dei sistemi continui: causalità, stabilità, linearità, tempo invarianza. Esempi di verifica delle proprietà.
7 15/10/2024 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 21/10/2024 Sistemi discreti: definizione, esempi. Proprietà: causalità, stabilità, linearità, tempo-invarianza. Sistemi LTI discreti: risposta all'impulso.
9 22/10/2024 Convoluzione: procedura di calcolo, proprietà. Video: what is convolution? (3blue1brown) Causalità e stabilità di sistemi LTI discreti. Esercizi di riepilogo.
10 28/10/2024 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 29/10/2024 Spettro di segnali non periodici: la trasformata di Fourier. Trasformata di funzioni notevoli (la funzione sinc()). Coppie notevoli di Fourier.
12 4/11/2024 Trasformata di Fourier di segnali reali: rappresentazione monolatera e bilatera. Banda di un segnale. Proprietà della trasformata (elenco proprietà). Teorema di Parseval.
13 5/11/2024 Densità spettrale di energia e di potenza. Esercizi di riepilogo. Sistemi LTI nel dominio delle frequenze: risposta in frequenza.
14 11/11/2024 Filtri lineari: sistemi senza distorsione. Filtri ideali: passa-basso, passa-alto, passa-banda, arresta-banda. Filtri reali: il circuito RC. Diagramma di Bode.
15 12/11/2024 Esercizi di riepilogo. Conversione analogico/digitale: contenuto informativo di segnali analogici e digitali; campionamento, quantizzazione. Campionamento ideale. Spettro del segnale campionato.
16 18/11/2024 Teorema del campionamento. 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).
17 19/11/2024 Spettro del rumore di quantizzazione. 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).
18 25/11/2024 Esempio di dimensionamento di una conversione A/D. Esercizi di riepilogo. Trasformata di Fourier per segnali campionati: trasformata di Fourier a tempo discreto (DTFT). Periodicizzazione di segnali a durata limitata.
19 26/11/2024 Trasformata di Fourier discreta (DFT): definizione e proprietà. Trasformata veloce di Fourier (FFT). Esempi di calcolo della DFT (grafici).
20 Trasformata z: definizione, regione di convergenza, relazione con la DTFT. Trasformata z di funzioni notevoli. Proprietà della trasformata z (tabella). 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 Risposta in frequenza. Analisi di filtri digitali: filtri FIR, filtri IIR. Forma recursiva. Stabilità dei filtri FIR e IIR.
22 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 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