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Segnali e filtraggio analogico e numerico

Docenti:

Prof. Franco Mazzenga

Corsi consigliati:

Pre-corso di matematica

Obiettivi del corso:

Obiettivo del corso è l’acquisizione delle competenze di base della teoria dei segnali analogici e numerici con particolare focus sui segnali audio e delle competenze di base per il trattamento dei segnali in ambiente Matlab.

Modalità di esame:

Programma:

Introduzione

  • Concetti generali sui segnali e sul loro trattamento. Sistemi per la elaborazione, trasmissione, memorizzazione/lettura dei segnali. Modello generale e descrizione dei sottosistemi componenti

Segnali analogici

  • Definizioni, caratteristiche generali dei segnali e operazioni elementari.
  • Convoluzione lineare di un segnale analogico con un sistema lineare tempo invariante (LTI)
  • Rappresentazione dei segnali e dei sistemi mediante trasformata di Fourier: frequenza, spettro, banda e proprietà della trasformata. Operazione di convoluzione nel dominio della frequenza. Funzione di trasferimento. Distorsione di ampiezza e fase.
  • Filtraggio di un segnale e tipologie di filtri.
  • Cenni sui circuiti per l’elaborazione di segnali analogici: passivi e attivi
  • Cenni sulla rappresentazione tempo-frequenza dei segnali analogici mediante STFT

Segnali numerici

  • Campionamento e quantizzazione dei segnali. Teorema del campionamento.
  • Trattamenti delle sequenze numeriche. Operazione di convoluzione tra sequenze numeriche e sistemi numerici LTI
  • La trasformata Z, la trasformata di Fourier discreta (DFT) e sua implementazione pratica (FFT)
  • Convoluzione circolare e Implementazione della operazione di convoluzione lineare mediante DFT (FFT): metodi di overlap and add e save
  • Filtri numerici e relative tipologie; trasformazioni di filtri analogici per la realizzazione di filtri numerici
  • Circuiti e piattaforme per l’elaborazione dei segnali numerici
  • Cenni sulla rappresentazione tempo-frequenza dei segnali numerici mediante STFT discreta
  • Cenni sui sistemi di elaborazione numerica di tipo multirate: interpolazione e decimazione

Laboratorio

  • Esercitazioni al calcolatore con il programma MATLAB relativamente alla parte dei segnali numerici

 

Riferimenti:

Matlab Reference Guide