CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN TELECOMUNICAZIONI
Elenco degli insegnamenti e programmi 2011/2012. Il presente documento è una bozza non ufficiale diffuso per aiutare gli studenti a orientarsi, visto che diversi corsi sono stati (ri)attivati quest’anno. Tutti i corsi sotto elencati saranno tenuti, anche se per alcuni il programma non è ancora disponibile. Per le informazioni ufficiali consultare http://www.ing.unipd.it/
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Complementare |
I
Anno - Primo Semestre |
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Fondamentale |
I
Anno - Primo Semestre |
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Fondamentale |
I
Anno - Primo Semestre |
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FISICA MATEMATICA |
Complementare |
I
Anno - Secondo Semestre |
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Fondamentale |
I
Anno - Secondo Semestre |
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Fondamentale |
I
Anno - Secondo Semestre |
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Fondamentale |
I
Anno - Secondo Semestre |
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Complementare |
II
Anno - Primo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Primo Semestre |
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Complementare |
II
Anno - Primo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Primo Semestre |
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Complementare |
II
Anno - Primo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Primo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Primo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Primo Semestre |
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IMAGE PROCESSING AND 3D GRAFICS - ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI E
GRAFICA 3D |
Opzionale |
II
Anno - Primo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Primo Semestre |
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Complementare |
II
Anno - Primo Semestre |
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Complementare |
II
Anno - Primo Semestre |
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Fondamentale |
II
Anno - Primo Semestre |
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Complementare |
II
Anno - Primo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Primo Semestre |
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TELECOMMUNICATION NETWORKS - RETI DI TELECOMUNICAZIONI |
Opzionale |
II
Anno - Primo Semestre |
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TEORIA DEI SISTEMI |
Opzionale |
II
Anno - Primo Semestre |
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ALTRE CONOSCENZE UTILI PER L'INSERIMENTO NEL MONDO DEL LAVORO |
Fondamentale |
II
Anno - Primo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Secondo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Secondo Semestre |
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Complementare |
II
Anno - Secondo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Secondo Semestre |
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NETWORKING LAB - LABORATORIO DI RETI E PROTOCOLLI |
Opzionale |
II
Anno - Secondo Semestre |
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SISTEMI OPERATIVI |
Complementare |
II
Anno - Secondo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Secondo Semestre |
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Opzionale |
II
Anno - Secondo Semestre |
Docente responsabile:
Prof. Colombo Giovanni
Programma:
Successioni e serie
di funzioni. Analisi funzionale: spazi di Banach e di Hilbert. Integrale di
Lebesgue e spazi Lp. Serie e trasformate di Fourier. Elementi di analisi
complessa. Distribuzioni. Per un programma più dettagliato si veda la pagina
web del docente http://www.math.unipd.it/~colombo/didattica
Risultati di
apprendimento previsti:
Comprensione dei
concetti e dei metodi fondamentali dell'analisi reale e complessa e
dell'analisi funzionale.
Testi di riferimento:
G.C. Barozzi,
Matematica per l'Ingengneria dell'Informazione, Zanichelli
Dispensa di G.
Colombo e A. Marson, pubblicata presso la CUSL, via Belzoni 162, Padova
Esercizi in rete sul
sito del docente: http://www.math.unipd.it/~colombo/didattica
Testi per
consultazione:
C. Minnaja, Metodi
Matematici per l'Ingegneria, Ed. Lib. Progetto
G. Gilardi, Analisi
3, McGraw-Hill
G. Di Fazio e M.
Frasca, Metodi Matematici per l'Ingegneria, Monduzzi Editore
Prerequisiti:
le matematiche della
laurea triennale
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta e prova orale
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Nessuna.
Docente responsabile:
Pretto Luca
Programma:
1. Introduzione alle
basi di dati e ai sistemi di gestione di basi di dati. 2. Il modello di dati
logico relazionale. 3. Introduzione alla progettazione di basi di dati. Progettazione
concettuale e logica. 4. Organizzazione fisica dei dati, gestione delle
interrogazioni e progettazione fisica di una base di dati. 5. Il linguaggio
SQL. 6. Architetture dei sistemi informativi su web. Sviluppo di applicazioni
web con il linguaggio PHP.
Risultati di
apprendimento previsti:
Il corso fornisce i
fondamenti delle basi di dati e delle applicazioni di basi di dati su web, e
prepara alla progettazione di una base di dati. Gli studenti useranno le
competenze acquisite per progettare e realizzare un'applicazione di basi di
dati su web.
Testi di riferimento:
P. Atzeni, S. Ceri,
S. Paraboschi e R. Torlone. Basi di dati - Modelli e linguaggi di
interrogazione. McGraw-Hill, terza edizione, 2009. R.A. Elmasri e S.B. Navathe.
Sistemi di basi di dati - Fondamenti. Paravia Bruno Mondadori Editori, quinta
edizione, 2007. P. Atzeni, S. Ceri, P. Fraternali, S. Paraboschi e R. Torlone.
Basi di dati - Architetture e linee di evoluzione. McGraw-Hill, seconda
edizione. 2007.
Testi per
consultazione:
Nessuno
Prerequisiti:
Docente
responsabile/Teacher: Tomaso Erseghe
Altre informazioni: Be aware that this course will be given in
English.
Risultati di apprendimento previsti: Students will learn the basics of coding theory
for error free transmission, covering more recent advances such as turbo codes
and LDPCs. An overview of the limits of error free transmission will also be
given by introducing Shannon's theorem on channel coding, and its application
to multiple carriers (OFDM) and multiple antennas (MIMO) systems.
Prerequisiti/Prerequisites:
any introductory course on digital communications (e.g., the
"Telecomunicazioni" course at the "Laurea in Ingegneria
dell'Informazione")
Madalita'
di erogazione: Tradizionale
Metodi di valutazione: Homeworks, Written exam, Final oral presentation of a
project that will be carried out through homeworks
Modalita'
di frequenza/Attendance: Obbligatoria/Strictly required
Programma/Syllabus:
introduction to coding - 6h
intro to coding, repetition codes, linear codes,
binary codes, coset decoding, hamming codes and
performance, comparison between codes, good and bad codes
convolutional codes
- 6h
convolutional
coding, Viterbi algorithm, performance evaluation and
minimum distance, hard versus soft decoding
Shannon's theorem on capacity - 8h
entropy, joint and conditional entropy, mutual
information, channel capacity and Shannon's theorem, asymptotic equipartiton property, typical sets, proof of the channel
coding theorem (Shannon's like) via joint typical decoding, proof of the
converse to the channel coding theorem via data processing and Fano's inequalities, properties of capacity achieving
codes, generalizations (to channels with memory, strong converse and error
exponent proof).
computing capacity - 14h
the binary symmetric channel, M-ary
symmetric channel, concavity of entropy and mutual information and the Blauth-Arimoto algorithm, capacity for continuous inputs
and outputs, capacity of the AWGN channel, capacity of PAM: coding approaches
for low SNRs and capacity achieving approaches for high SNRs, constellation
choice and TCM principle, waveform channel capacity, water-filling
algorithm, multiple antenna capacity, capacity in the presence of fading. hints
on network information theory: the broadcast channel, the multiple user
channel, and the relay channel.
capacity achieving codes: codes on graphs - 14h
codes representation by graphs, examples of convoluational codes, LDPCs, turbo codes, and serial codes,
marginalization algorithm: belief propagation/message passing criterion,
application to convolutional codes and the BCJR
algorithm, decoding LDPCs, EXIT charts, decoding turbo codes, testing codes
performance via importance sampling
Testi di riferimento/Textbooks: Lecture
notes and slides.
Testi per consultazione: Cover and Thomas, Elements of
Information Theory + others to be defined (a complete list will be given
at the beginning of the course)
CODIFICA
DI SORGENTE / SOURCE CODING
Docente responsabile: Pietro Zanuttigh
Programma:
(Programma provvisorio, una versione più
dettagliata sarà resa disponibile più avanti)
Codifica senza perdite:
Introduzione alla teoria dell’informazione,
codici univocamente decodificabili, codifica di Huffman, codifica aritmetica,
codifica di Ziv-Lempel.
Codifica con perdite:
Nozioni di teoria dell’informazione per la
codifica con perdite, quantizzazione scalare, quantizzazione vettoriale,
codifica predittiva, predizione lineare e “loop” DPCM , codifica a trasformate,
trasformata di Karhunen-Loeve, Discrete Cosine Transform, codifica a sottobande
Applicazioni alla compressione di segnali
multimediali (audio, immagini, video):
Ridondanza dei segnali
multimediali, ridondanza oggettiva e percettiva, standard MPEG3 (MP3), JPEG e
MPEG2, introduzione agli standard JPEG2000 e H.264/AVC
(ENG)
(Provisional program, a more detailed program will be available later)
Lossless coding:
Introduction to information theory, uniquely decodable codes, Huffman
coding, arithmetic coding, Ziv-Lempel coding.
Lossy coding:
Information theory notions for lossy coding,
scalar quantization, vector quantization, predictive coding, linear prediction
and the DPCM loop, transform coding, Karhunen-Loeve
transform, Discrete Cosine Transform, Subband coding
Applications to multimedia signal compression (audio, images, video):
Multimedia signals redundancy, objective redundancy and perceptual
redundancy, MPEG3 (MP3), JPEG, MPEG2, introduction to the JPEG2000 and H.264/AVC standards.
Risultati di apprendimento previsti:
Il corso si propone di fornire i principi e
gli strumenti per analizzare e sviluppare tecniche di compressione dati sia senza
perdite sia con perdite. Verranno Inoltre presentate le applicazioni di tali
tecniche nell'ambito della codifica di segnali multimediali (audio, immagini,
video) e alcuni degli standard di codifica attualmente in uso.
The goal of the course is to provide the principles and tools to analyze
and develop both lossless and lossy data compression
techniques. Moreover, applications of such techniques to multimedia signal
coding will be presented, together with some of the present coding standards.
Testi di riferimento:
K. Sayood, Introduction to data compresions, 3rd edition, Morgan Kaufman Publishers
(Elsevier), 2006.
Testi per consultazione:
T.M. Cover, J.A. Thomas, Elements of Information Theory, 2nd edition,
John Wiley and Son, 2006.
D.S. Taubman and M.W. Marcellin,
JPEG2000: Image compression fundamentals, standards and practice. Kluwer Academic
Publishers, 2001.
Prerequisiti:
Analisi dei dati, Elaborazione numerica dei
segnali.
Modalità di erogazione: Tradizionale
Metodi di valutazione: ... Da definire
Modalità di frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
COMPATIBILITA’
ELETTROMAGNETICA
Docente responsabile:
Prof. Bertocco Matteo
Programma:
Certificazione,
strumentazione e misure: direttive e processi di marcatura CE; architettura di
un analizzatore di Spettro; Disturbi condotti; misure di campo vicino; prove di
immunità
fondamenti per la
progettazione EMC: diafonia, correnti di modo comune, il trasformatore per EMC,
impedenza di trasferimento, schermature, grounding.
Elementi di sicurezza
elettrica: protezioni, prove per la sicurezza elettrica
Risultati di
apprendimento previsti:
l corso si propone di
fornire le conoscenze necessarie per comprendere ed affrontare le problematiche
di interferenza elettromagnetica (EMI) tra dispositivi ed apparecchiature
elettroniche e per giungere efficacemente alla certificazione di prodotto.
Testi di riferimento:
M.Bertocco, A.Sona
"Manuale di Compatibilità Elettromagnetica", disponibile su
ordinazione all'url
http://www.lulu.com/content/7691444
Testi per consultazione:
* A Handbook for EMC Testing and Measurement / Morgan IET, 1994 (isbn 978-0-86341-756-6)
* C.R.Paul,
Compatibilita' elettromagnetica, Hoepli
* H.W. Ott, Noise Reduction Techniques in
Electronic Systems, Wiley, New York
vedere url
http://www.dei.unipd.it/ricerca/gmee/didattica/corsi/emc/index.html
misure elettroniche, elettronica analogica,
elettronica digitale
Modalità di erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
iscrizione al corso
obbligatoria tramite servizio online in hosting presso il DEI
(https://moodle.dei.unipd.it/gestnupro/).
Sono previste
esercitazioni di laboratorio (8 ore complessive distribuite su 4 settimae),
secondo un calendario di di dettaglio fissato all'avvio delle lezioni
Durante il corso si
farà uso della piattaforma moodle per la condivisione di ulteriore materiale
aggiuntivo (http://moodle.dei.unipd.it).
Si vedano le
informazioni riportate all'url
http://www.dei.unipd.it/ricerca/gmee/didattica/corsi/emc/index.html
Le informazioni
all'url precedente il riferimento del corso per il docente.
Prerequisiti:
COMUNICAZIONI
CON MEZZI MOBILI
Docente responsabile: Silvano PUPOLIN
Programma:
Caratterizzazione del canale radiomobile
Protocolli di multiplazione (TDM, FDM, CDM) e
di accesso multiplo (TDMA, FDMA, CDMA, Aloha, CSMA, ecc.)
Capacita’ del canale radio
Elementi di commutazione e di gestione degli
utenti mobili.
Esempi di sistemi radiomobili (GSM, UTRA,
LTE)
Esempi di wireless LAN: IEEE802.11, Hiperlan
2, TETRA
Risultati di apprendimento previsti:
Fornire una visione globale di un sistema di
comunicazione mobile che tenga conto dei numerosi fattori che ne influenzano il
buon funzionamento.
Testi di riferimento:
Mischa Schwartz, “Mobile Wireless
Communications”, Cambridge University Press, 2005
Appunti dalle lezioni
Testi per consultazione:
T.S. Rappaport, Wireless Communications,2nd
edition Prentice Hall, 2002
Prerequisiti:
Trasmissione numerica, Campi elettromagnetici
Modalità di erogazione: Tradizionale
Metodi di valutazione: Prova orale
Modalità di frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Il corso prevede un'esercitazione di
laboratorio facoltativa che richiede impegno assiduo dei partecipanti durante
il semestre.
L'esercitazione
consiste nella realizzazione di un simulatore di un sistema radiomobile in cui
piccoli gruppi di studenti realizzano una parte dopo aver definito le
interfacce con gli altri gruppi che partecipano al progetto.
COMUNICAZIONI
OTTICHE E QUANTISTICHE
Docente responsabile:
Prof. Roberto Corvaja
Programma:
COMUNICAZIONI OTTICHE
CLASSICHE
Propagazione ottica
libera
Trasmissioni ottiche
direttive
Processi di
Poisson.Potenza e correnti istantanee. Rumore
Funzioni generatrici
delle probabilita'
Trasmissione
incoerente su fibra ottica. La fibra ottica
Fotoemettitore e
fotorivelatori.
Trasmissione numerica
su fibra ottica.
Limite quantico.
Ricevitore integra e
cancella.
Teoria Unificata
della Ricezione Ottica
Teoria generale della
decisione binaria.
Prestazioni con
canale poissoniano.
Approssimazione
gaussiana nella decisione.
Amplificazione
Ottica.
Emissione stimolata
ed emissione spontanea
Statistica dei
guadagni cumulativi
Amplificazioni
iterate.
Trasmissione coerente
su fibra ottica.
Ricezione omodina e
superomodina
Prestazioni possibili
con la trasmissione su fibra@384
Trasmissione a
divisione di lunghezza d'onda.
Reti ottiche
COMUNICAZIONI OTTICHE
QUANTISTICHE
Fondamenti matematici
(spazi di Hilbert)
Elementi di Meccanica
Quantistica
Misure quantistiche
per estrarre l'informazione.
Teoria della
Decisione Quantistica
Sistemi TLC
quantistici
Analisi dei sistemi
ottici classici e confronto con i corrispondenti
sistemi quantistici.
Teoria di Glauber
sulla rappresentazione della radiazione laser.
Sistemi quantistici
binari
Sistemi quantistici
con modulazione PSK
Sistemi quantistici
con modulazione QAM
Sistemi quantistici
con modulazione PPM
Applicazioni alla
trasmissione dallo spazio profondo.
Risultati di
apprendimento previsti:
Comprendere le
tecniche di trasmissione e analizzare l'effetto dei principali parametri del
collegamento sulle prestazioni nelle comunicazioni ottiche in fibra ottica e
nello spazio libero. Comprendere i principi della trasmissione ottica classica
e di quella quantistica.
Testi di riferimento:
Cariolaro, De Angeli,
Laurenti, "Comunicazioni Ottiche", Edizione Libreria Progetto.
G. Cariolaro,
"Comunicazioni Quantistiche", Edizione Copisteria Portello.
Testi per consultazione:
Agrawal, "Fiber optic communication systems", John Wiley, Singapore,
1993.
Propedeuticità:
Le propedeuticità
dell'insegnamento sono in fase di definizione.
Prerequisiti:
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta e prova orale
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Nessuna.
Docente responsabile:
Marco Santagiustina
Programma:
Introduzione alle
applicazioni dei dispositivi fotonici. Ottica guidata: guide planari e fibre
ottiche. Mezzi anisotropi: birifrangenza e dispersione dei modi di
polarizzazione. Mezzi non lineari: non linearità cubica. Dispositivi attivi e
passivi. Amplificatori ottici: in fibra drogata, a semiconduttore, Raman,
Brillouin e parametrici. Sensori ottici per monitoraggio di strutture civili,
ambiente, biosensori.
Introduzione alle
applicazioni dei dispositivi fotonici. Ottica guidata: guide planari e fibre
ottiche. Mezzi anisotropi: birifrangenza e dispersione dei modi di polarizzazione.
Mezzi non lineari: non linearità quadratica e cubica. Dispositivi attivi.
Amplificatori ottici: in fibra drogata, a semiconduttore, Raman, Brillouin e
parametrici. Cenni alle applicazioni di ottica integrata: guide PPLN, cristalli
fotonici e fibre a cristallo fotonico. Sensori ottici per monitoraggio di
strutture civili, ambiente, biosensori. Progetto di dispositivi: metodi
numerici. Laboratorio di progettazione.
Introduzione alle
applicazioni dei dispositivi fotonici. Ottica guidata: guide planari e fibre
ottiche. Mezzi anisotropi: birifrangenza e dispersione dei modi di
polarizzazione. Mezzi non lineari: non linearità quadratica e cubica.
Dispositivi attivi. Amplificatori ottici: in fibra drogata, a semiconduttore,
Raman, Brillouin e parametrici. Cenni alle applicazioni di ottica integrata:
guide PPLN, cristalli fotonici e fibre a cristallo fotonico. Sensori ottici per
monitoraggio di strutture civili, ambiente, biosensori. Progetto di
dispositivi: metodi numerici. Laboratorio di progettazione.
Risultati di
apprendimento previsti:
Il corso presenta i
dispositivi fotonici che si applicano nel campo delle telecomunicazioni ottiche
ed in quello dei sensori e si propone di fornire conoscenze e tecniche per la
progettazione e la caratterizzazione dei dispositivi stessi.
Testi di riferimento:
Dispense delle
lezioni distribuite online.
Testi per
consultazione:
M. Midrio “Campi
elettromagnetici “, SGE Editoriali M. Midrio “Propagazione guidata”, SGE
Editoriali
C.G. Someda “Electromagnetic waves”, Chapman&Hall, G.P. Agrawal,
“Nonlinear fiber optics”, Academic Press.
Prerequisiti:
nessuno
Modalità di
erogazione:
Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prove scritta ed orale obbligatorie.
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Docente responsabile:
Prof. Zanoni Enrico
Programma:
Cenni di fisica dei
semiconduttori -Isolanti, Metalli, Semiconduttori -Proprietà dei
semiconduttori, struttura a bande -Drogaggio e Compensazione -Distribuzioni
statistiche, livelli di Fermi, quasi-livelli di Fermi -Trasporto di Carica nei
semiconduttori -Mobilità e urti -Corrente di deriva-diffusione Giunzioni pn
-Giunzione pn in polarizzazione inversa -Capacità di giunzione -Corrente in
giunzioni pn -Caratteristica I-V del diodo. Eterostrutture -Teoria di Anderson
-Diagrammi a Bande - Caratteristiche Capacità-Tensione di
un'eterogiunzione-Buche quantiche Proprietà ottiche dei semiconduttori
-Transizioni radiative e assorbimento -Rate equations -Non-radiative
recombination -Auger recombination -Teoria della ricombinazione radiativa.
Dispositivi
emettitori: LED -Caratteristiche tensione-corrente -Non-idealità delle
caratteristiche tensione-corrente -Valutazione delle resistenze parassite
-Carrier loss e carrier overflow -Electron blocking layers -Proprietà ottiche
dei LED -Dipendenza delle proprietà elettro-ottiche dalla temperatura
-Efficienza quantica interna, esterna, efficienza di estrazione Dispositivi
emettitori: Laser -Condizioni di oscillazione laser -Soglia di guadagno -Propagazione
dei modi in cavità -Diodi laser: principi di funzionamento -Rate equation in
regime stazionario -Caratteristica potenza ottica-corrente di un diodo laser .
Fotorivelatori: pn, p-i-n, MSM, APD. Celle solari -Struttura delle celle solari
-Principi di funzionamento - Limite di Shockley-Queisser Non idealità
-Strutture ottimizzate: celle a concentrazione, thin-film, celle solari
organiche.
Risultati di
apprendimento previsti:
Conoscenze di base
sul funzionamento di LED e laser, fotorivelatori e celle solari a
semiconduttore e loro applicazioni nell'ambito dei sistemi di
telecomunicazione, di visualizzazione dati e di illuminazione.
Testi di riferimento:
S.O. Kasap, Optoelectronics and photonics.
Principles and practices Pearson Education International (Prentice Hall),
International Edition. Upper Saddle River NJ 2001. ISBN 0- 321-19046-7
http://photonics.usask.ca.
S. M. Sze, Semiconductor Devices, 2nd edition,
Wiley, NJ 2002.
Testi per consultazione:
E. F. Schubert, Light Emitting Diodes, Cambridge University Press,
Cambridge 2003.
D. Sands, Diode lasers, Institute of Physics publishing, Bristol 2005.
Prerequisiti:
Nessuno.
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta e prova orale
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
La prova orale è
facoltativa.
ECONOMIA
DELL'INFORMAZIONE - ECONOMICS OF INFORMATION
Docente responsabile:
Prof. Muffatto Moreno
Programma:
Principi generali di
economia dell'informazione. I beni dell'informazione. Caratteristiche e
modalità di sviluppo dei beni dell'informazione. Produzione e riproduzione dei
beni dell'informazione. La distribuzione dei beni dell'informazione.
Esternalità di rete. Switching costs e lock-in. La creazione di standard
tecnologici e la competizione per gli standard. Strategie delle imprese nei
settori dell'Information Technology. Beni dell'informazione e diritti di
proprietà intellettuale (IPR). Tipologie di diritti di proprietà intellettuale.
Strategie di apertura e di controllo della proprietà intellettuale. Il prodotto
software. Categorie di software e diritti di proprietà intellettuale. Il
software Open Source. Estensione del concetto di apertura e peer production. Il
business del software. Dal prodotto al servizio. Le tecnologie
dell'informazione e Internet. ICT a supporto dei processi aziendali.
Informazione come asset strategico. Information security management. Internet e
lo sviluppo di nuovi modelli di business. Il futuro di Internet e delle sue
applicazioni.
Risultati di
apprendimento previsti:
L'insegnamento si
propone di analizzare le caratteristiche peculiari dell'economia e della
gestione dei beni dell'informazione ed il ruolo delle tecnologie
dell'informazione e di Internet a supporto dei processi aziendali. Il corso è
erogato in lingua inglese.
Testi di riferimento:
Shapiro C., Varian
H.R. Information Rules. Le regole dell'economia dell'informazione, Etas,
Milano, 1999.
Varian H.R., Farrell J., Shapiro C., The Economics of Information
Technology: An Introduction, Cambridge University Press, 2004.
Cusumano M, The Business of Software, Free Press, 2004.
Muffatto M. Open Source.A Multidisciplinary Approach,
Imperial College Press, London 2006.
Testi per
consultazione:
Brown J.S., Duguid
P., La vita sociale dell'informazione, Etas, 2001.
Prerequisiti:
Nessuno
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta
Modalità di
frequenza: Obbligatoria
Altre informazioni:
Nessuna
ELABORAZIONE
NUMERICA DEI SEGNALI
Docente responsabile:
Prof. Cortelazzo Guido
Programma:
Sistemi lineari a
tempo discreto tempo invarianti: convoluzione;
stabilità, causalità;
equazioni lineari alle differenze finite; filtri lineari di
tipo FIR e IIR.
Trasformata Zeta; funzione di trasferimento e risposta in frequenza: semplici
esempi di f.d.t.
passa-basso/alto, passa/elimina-banda, passa tutto. FIR
a fase lineare. DFT:
definizione, proprietà e guida all?uso in contesti pratici; algoritmi FFT;
algoritmi di
convoluzione veloce.
Progetto di filtri
IIR col metodo della trasformazione bilineare;
filtri di
Butterworth, Chebyschev e Cauer; trasformazioni di frequenza. Tecniche di
ottimizzazione applicate al progetto di filtri IIR. Progetto di filtri FIR a
fase lineare: troncamento della serie di Fourier; campionamento della risposta
in frequenza; progetto in norma di Chebyschev
(algoritmo di Remez).
Realizzazioni:
computabilità e algoritmo di ordinamento; realizzazioni in forma diretta,
cascata e
parallelo;
Sensibilità alle variazioni dei coefficienti moltiplicatori. Effetti della
aritmetica a precisione finita. Strutture efficienti rispetto alla sensibilità
alle variazioni dei coefficienti e agli effetti della aritmetica a precisione
finita.
Sistemi lineari
multi-rate: interpolazione e decimazione; realizzazioni efficienti.
Esempi di
applicazioni.
Risultati di
apprendimento previsti:
Il corso persegue due
obiettivi. Il primo consiste nell' insegnare il pratico utilizzo dei concetti
di segnali e sistemi che lo studente già possiede da precedenti corsi. Ossia lo
studente impara a leggere e a scrivere via software (Matlab) segnali del mondo
reale (audio, immagini e video), a progettare sistemi lineari funzionali alla
loro elaborazione, ad esplorare i loro contenuti nel dominio delle frequenze.
Il secondo obiettivo consiste nel proporre nozioni avanzate di elaborazione dei
segnali (interpolazione di segnali, effetti dell' aritmetica finita, banchi di
filtri, trasformata wavelet) con esempi concreti di applicazioni utili in vari
contesti della pratica ingegneristica.
Testi di riferimento:
Sanjit K. Mitra,
?Digital Signal Processing ? A computer based
approach?, Third Editino, Mc Graw-Hill,
Boston (USA), 2006
Testi per
consultazione:
Dispense del prof.
Gian Antonio Mian
Prerequisiti:
Nessuno
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta e prova orale
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Si assume che gli
studenti siano in possesso delle nozioni di segnali e sistemi erogate dai corsi
delle lauree di I livello.
ELEMENTI
DI TEORIA DELL’INFORMAZIONE
Docente responsabile: Prof. Calvagno
Giancarlo
Programma:
Quantita' fondamentali dell'informazione:
entropia, entropia relativa, informazione mutua e loro proprieta'. Insieme
tipico. Proprieta' di equipartizione asintotica. Compressione di dati. Codici
univocamente decodificabili. Teorema della codifica di sorgente. Codifica di
Huffman, codifica aritmetica.
Capacita' di canale e sue proprietˆ'.
Sequenze congiuntamente tipiche. Teorema della codifica di canale.
Teorema di separazione della codifica di
sorgente-canale.
Entropia differenziale. Insieme tipico per
v.a. continue. Quantizzazione. Funzioni rate-distortion R(D) e distortion-rate
D(R). Limite inferiore di Shannon.
Risultati di apprendimento previsti:
Il corso vuole essere una introduzione alla
teoria matematica delle comunicazioni, il cui obiettivo e' quello di
comprendere i limiti fondamentali dei sistemi di comunicazione. I concetti
fondamentali della teoria dell'informazione sono alla base di tutti i moderni
sistemi di comunicazione e questo corso si propone di fornire i limiti
fondamentali dei sistemi di compressione dei dati (codifica di sorgente) e dei
sistemi di trasmissione (codifica di canale).
Testi di riferimento:
T.M. Cover, J.A. Thomas, Elements of Information Theory, 2nd edition,
John Wiley and Son, 2006.
Testi per consultazione:
R.W. Yeung, Information theory and network
coding, Springer, 2008.
Propedeuticità: Nessuna
Prerequisiti: Analisi dei dati.
Modalità di erogazione: Tradizionale
Metodi di valutazione: Prova scritta
Modalità di frequenza: Facoltativa
Altre informazioni: Nessuna
Docente responsabile:
Prof. Villoresi Paolo
Programma:
Il Corso è diviso
sostanzialmente nelle parti seguenti:
1. Proprietà dei quanti di luce - i fotoni
- e statistica della radiazione. Grandezze per descrivere la luce classica e
quella coerente.
2. Principi del laser. Processi di
generazione della radiazione e dell'emissione stimolata.
3. Risonatori ottici. Generazione e
propagazione dei fasci ottici. Fasci gaussiani e di ordine superiore.
Prospettive per l'utilizzo di nuove forme di fasci ottici.
4. Diverse realizzazione dei laser.
Generazione di impulsi luminosi. Tecniche per raggiungere il dominio dei
nanosecondi, dei pico-, femto- e attosecondi.
5. Principi dell'interazione
laser-materia.
Focus sulle
tecnologie laser per il Fotovoltaico.
Focus sulla
Comunicazione Quantistica.
Le applicazioni dei
concetti saranno introdotte e discusse all'interno delle varie parti, sia in
Aula che in Laboratorio.
Risultati di
apprendimento previsti:
Le proprietà della
luce sono al centro di tecnologie affermate quali la Fotonica per le
Telecomunicazioni o i processi laser in Medicina e nell?Industria, come sono
cruciali per settori emergenti come la generazione Fotovoltaica dell'energia o
le Comunicazioni Quantistiche.
Risulta quindi
strategica la conoscenza di un linguaggio per comprendere come generare ed
applicare la luce, su quali principi operano il laser e le sorgenti termiche di
radiazione, tra cui il Sole e le sorgenti convenzionali, e come si propagano i
fasci ottici, come si possono trasformare e impiegare in molti settori.
Il Corso di
Elettronica Quantistica ha lo scopo di avvicinare gli studenti ai concetti sui
quali operano i laser, alle caratteristiche dei diversi tipi di luce, classica,
coerente, quantistica, all'interazione tra radiazione e materia, a come i
principi dell'azione laser si possano realizzare in modalità assai diverse e a
come sfruttarli.
Oltre alle lezioni in
Aula, il Corso prevede delle lezioni in Laboratorio, per comprendere con
l'osservazione i fenomeni e familiarizzarsi con gli Strumenti e le Sorgenti
Laser. Oltre al Laboratorio Didattico di Ottica e Laser, ove gli Studenti
svolgeranno delle sperimentazioni, da quest'Anno Accademico saranno attivi
anche il Laboratori di Comunicazione Quantistica e il Laboratorio Laser
Fotovoltaico, nei quali si svolgeranno delle dimostrazioni.
Il Laboratorio Laser
Fotovoltaico, diretto dal Prof. Villoresi, è il primo del nuovissimo Polo per
le Tecnologie Fotovoltaiche dell?Università di Padova, finanziato dalla Regione
Veneto e dall'Università stessa. La sua missione è di sviluppare e sperimentare
nuovi processi laser nell?ambito dei processi di generazione dell?energia e
nella realizzazione di celle e pannelli fotovoltaici. Esso opera in stretta
collaborazione con Aziende nel settore Fotovoltaico del territorio, favorendo
l'attivazione di stages e Tesi di ricerca in comune.
Il Laboratorio di
Comunicazione Quantistica è attivo da circa sei mesi ed è finanziato dal
Progetto Strategico dell'Università di Padova QUANTUMFUTURE, a cui collaborano
i gruppi di Ottica e Laser, di Telecomunicazioni, di Controlli Automatici e di
Astronomia. La sua missione è di fare ricerche di frontiera nella
Comunicazione, utilizzando le proprietà dei singoli fotoni e dei fotoni
intrecciati - l'entanglement - per studi sia fondamentali che applicati in
tematiche come il teletrasporto quantistico e la crittografia quantistica. Sono
in corso esperimenti di comunicazione ottica tra la Terra e lo Spazio e tra
terminali a grandissima distanza, posti tra due osservatori nelle Isole
Canarie, che danno opportunità a diverse Tesi di ricerca ogni anno.
Testi di riferimento:
Il libro di testo
adottato per il Corso è stato scritto da Bahaa Saleh e Malvin Teich e ha per
titolo Fundamentals of Photonics, seconda edizione, Wiley 2007. Grazie ad una
negoziazione con la casa editrice, è stato possibile ottenere per gli studenti
uno sconto di circa il 25%.
Testi per
consultazione:
Orazio Svelto,
Principles of Lasers, 4° ed. Plenum Press 1999.
Prerequisiti:
Nessuna
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prove in itinere
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Il Corso prevede dei
Laboratori a frequenza obbligatoria, per concretizzare i concetti di laser e
delle proprietà della radiazione.
GESTIONE
STRATEGICA DELLE ORGANIZZAZIONI
Docente responsabile:
Prof. Muffatto Moreno
Programma:
Evoluzione dei
principi del management aziendale. Evoluzioni settoriali. Definizioni di
strategia. Formulazione della strategia. Gli obiettivi dell'impresa. Modelli
per il ragionamento strategico. Modelli di analisi strategica. Modelli di
business. Cooperazione ed alleanze. La costruzione del valore di impresa.
Attività e processi operativi. Marketing, Ricerca e Sviluppo, Supply Chain
Management, Human Resource Management, Management of Information Systems, Total
Quality Management. Misura
delle prestazioni. Prestazioni operative. Prestazioni finanziarie. Modelli per
la misura delle prestazioni. Innovazione. Tipologie e modelli di innovazione.
Gestione dell'innovazione. Imprenditorialità. Imprenditorialità in settori ad
alta tecnologia. Ecosistemi imprenditoriali. Creazione di impresa. L'impresa e
il contesto competitivo internazionale. Internazionalizzazione delle imprese e
globalizzazione delle attività.
Risultati di
apprendimento previsti:
Il corso è
finalizzato ad apprendere come le imprese pervengono alla formulazione di
modelli di business e della strategie operative conseguenti. Il corso analizza
le decisioni relative ad analisi di mercato, sviluppo di nuovi prodotti,
produzione, struttura della supply chain, sistemi informativi, gestione della qualità,
gestione del personale. Vengono inoltre analizzati gli effetti delle strategie
sulle performance operative ed economico-finanziarie dell'impresa.
Testi di riferimento:
Grant R.M., L'analisi
strategica per le decisione aziendali, Il Mulino, 2006.
Suzanne Berger and
the MIT Industrial Performance Center, Mondializzazione. Come fanno per
competere? cosa stanno facendo le imprese di tutto il mondo per vincere le
sfide della nuova economia. Milano, Garzanti, 2006.
Testi per
consultazione:
Nessuno
Prerequisiti:
Nessuno
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta
Modalità di
frequenza: Obbligatoria
Altre informazioni:
Nessuna
Docente responsabile:
Prof. Narduzzi Claudio
Programma:
Principi fondamentali
delle misure.
Analisi dei segnali
nel dominio del tempo: oscilloscopi digitali, sonde, misure riflettometriche,
misure su collegamenti numerici.
Analisi dei segnali
nel dominio della frequenza: analizzatori di spettro a scansione, analizzatori
di segnali vettoriali.
Sistemi di misura
programmabili e distribuiti: criteri di realizzazione, ambienti software,
protocolli e standard.
Misure di
tempo-frequenza e di grandezze elettriche.
Misure a
radiofrequenza.
Risultati di
apprendimento previsti:
Acquisizione delle
conoscenze necessarie ad un impiego consapevole della strumentazione
elettronica per misura ed analisi di segnali, rivolto ad attività di ricerca e
sviluppo e/o di prova.
Capacità di
organizzare e realizzare un sistema di misura ed eseguire correttamente
misurazioni su dispositivi elettronici a vari gradi di complessità.
Testi di riferimento:
Dispense dalle
lezioni
Testi per consultazione:
C.F. Coombs, Electronic Instrument Handbook, McGraw-Hill, 1994
G. D'Antona, A. Ferrero,
Digital Signal Processing for Measurement Systems: Theory and Applications,
Springer, 2006
J.P. Bentley, Principles of Measurement Systems, Pearson Prentice-Hall,
2005
T.T. Lang, Computerised Instrumentation,
Wiley, 1991
L. Schnell (ed.), Technology of Electrical Measurements, Wiley, 1993
E. Bava, R. Ottoboni,
C. Svelto, Principi di misura, ed. Progetto Leonardo, Bologna 2000
D. Mirri,
Strumentazione Elettronica di misura, ed. CEDAM, Padova 2001
Prerequisiti:
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta e prova orale
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Nessuna
Docente responsabile:
Prof. Zorzi Michele
Programma:
Richiami di teoria
della probabilita’; catene di Markov e loro comportamento all’infinito;
processi di Poisson; processi di rinnovamento; esempi e applicazioni.
Risultati di
apprendimento previsti:
Conoscenza dei
principali strumenti matematici e tecniche modellistiche per lo studio delle
reti di telecomunicazioni e dei protocolli. Conoscenza di fondamenti teorici e
applicazioni di catene di Markov, processi di rinnovamento, teoria delle code e
modelli di traffico.
Testi di riferimento:
H. Taylor, S. Karlin, “An introduction to
stochastic modeling” 3rd edition, Academic Press, 1998
Testi per consultazione:
S. Karlin, H. Taylor, “A first course on
stochastic processes” vol. 1, Academic Press.
S. Ross, “Stochastic processes,” 2nd ed., Wiley
Prerequisiti:
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta e prova orale
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Docente responsabile:
Nicola Laurenti
Programma:
Basic security notions and definitions: objectives, services, threats
and mechanisms.
Unconditional vs computational security: the
probabilistic success/complexity trade-off.
Cryptography and cryptanalysis: cryptographic primitives (encryption,
hashing, signatures), symmetric and public key cryptosystems, key distribution,
public key infrastructures.
Non cryptographic mechanisms: information-theoretic security, key
agreement, quantum key distribution.
Network security protocols at different layers: application, transport,
network, data link and physical.
Further security issues for wireless, ad hoc and mobile networks.
Risultati di apprendimento previsti:
In modern computer communications
systems, securing against malicious behavior has become a primary issue, that
must be part of the design from its earliest phases rather than a patch added
as a belated measure.
The class aims at introducing
students to the fundamental notions and tools in information security, with a
focus on the solutions, attacks and countermeasures that can be deployed at the
different layers in modern communication networks.
Testi di riferimento:
W. Stallings,
Cryptography and Network Security,
5th ed., Prentice Hall, 2009.
Testi per
consultazione:
B. A. Forouzan,
Cryptography and Network Security,
McGraw-Hill, 2008.
G. Schaefer,
Security in fixed and wireless networks,
John Wiley and Sons, 2003.
C. Kaufman, R. Perlman, M. Speciner,
Network Security: Private Communication in a Public World,
2nd ed., Prentice Hall, 2002.
J. Katz, Y. Lindell,
Introduction to modern cryptography,
Chapman & Hall/CRC, 2008.
O. Goldreich,
Foundations of Cryptography. Volume 1: Basic Tools,
Cambridge University Press, 2001.
Foundations of Cryptography. Volume 2: Basic Applications,
Cambridge University Press, 2004.
B. Schneier,
Applied Cryptography,
2nd ed., John Wiley & Sons, 1996.
M. Bishop,
Computer Security: Art and Science,
Addison-Wesley, 2002.
L. Buttyan, J.-P. Hubaux,
Security and Cooperation in Wireless Networks,
Cambridge University Press, 2007.
Y. Liang, H. V. Poor, S. Shamai (Shitz),
Information Theoretic Security,
Now, 2007.
M. Bloch, J. Barros,
Physical-Layer Security: from Information Theory to Security
Engineering,
Cambridge University Press, 2011. (not yet published)
Prerequisiti:
Reti di
Telecomunicazioni o Reti di Calcolatori / An introductory class in computer or
communication networks
Modalità di erogazione: tradizionale / lectures
Metodi di
valutazione: lavoro individuale (progetto o tesina) + prova orale / individual
assignment (project or review) + oral exam
Modalità di frequenza: facoltativa / optional
Altre informazioni:
l'insegnamento sarà tenuto in inglese /
this class will be taught in English
PROGETTO
DI ANTENNE E DISPOSITIVI A MICROONDE
Docente responsabile:
Prof. Galtarossa Andrea
Programma:
Guide d?onda metalliche:
proprietà modali, attenuazione e dispersione. Guide dielettriche: proprietà
modali, attenuazione e dispersione. Linee a striscia. Attenuazione e banda
passante nelle guide metalliche. Linee di trasmissione a basse perdite.
Propagazione di segnali in regime pulsato; Propagazione di segnali in regime
pulsato; riflessioni multiple. Risonatori a pareti metalliche e risonatori
aperti; Q a vuoto e a carico. Trasformatori di impedenza e filtri. Adattatori a
banda larga. Matrici impedenza, diffusione, trasmissione, ABCD; proprietà ed
esempi. Componenti e circuiti a microonde; giunzioni e accoppiatori concentrati
e distribuiti. Cenni alla teoria delle immagini e alla propagazione in mezzi
girotropici; dispositivi non reciproci.
Richiami: momento
equivalente di una sorgente estesa; reciprocità elettromagnetica; formula di
Friis; propagazione di onde radio. Equazione del radar. Caratterizzazione delle
sorgenti elettromagnetiche; misure sulle antenne. Schiere di antenne: richiami
sull?analisi. Sintesi e progettazione di schiere. Antenne filiformi: rettilinee
e ad elica. Antenne a larga banda: a spirale, log-periodiche. Teoria della
diffrazione: antenne ad apertura. Cenni sugli illuminatori. Tecnologie di
produzione di antenne ad apertura di basso costo. Progettazione di antenne in
ambiente complesso.
Risultati di
apprendimento previsti:
Presentazione dei
parametri caratteristici delle antenne e progetto di antenne per
telecomunicazioni. Permettere una conoscenza di base delle principali linee di
trasmissione e dispositivi per elettronica alle microonde. Prevede una attività
non trascurabile di laboratorio HW e SW su antenne e dispositivi.
Testi di riferimento:
David M Pozar, Microwave Engineering, John
Wiley & Sons, 2005.
C. G. Someda, Electromagnetic waves, Taylor&Francis, London, 2006. F. T. Ulaby,
Fondamenti di campi elettromagnetici Mc Graw-Hill, Milano, 2006.
John D. Kraus, Antennas, II edition, Mc Graw-Hill,
NY, 1988,
Testi per consultazione:
R. E. Collin, Foundations for microwave engineering, McGraw-Hill, New
York, 1992.
Prerequisiti:
nessuno
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta, prova orale e prova pratica
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
nessuna
Docente responsabile:
M. Santagiustina
Programma:
Equazioni di Maxwell,
relazioni costitutive, equazioni delle onde e di Helmholtz. Teoremi
fondamentali: Poynting, unicita'. La polarizzazione dei campi elettromagnetici.
Onde piane nei mezzi isotropi e omogenei: classificazione, impedenza d'onda,
riflessione sulle superfici di dielettrici e di buoni conduttori. Guide d'onda
a pareti conduttrici: il cavo coassiale. Linee di trasmissione: regime variabile
e regime sinusoidale. Il problema dell'adattamento.
Principi fondamentali
delle antenne: momento equivalente, approssimazione a grande distanza; antenne
filiformi, antenne ad apertura. Area efficace di un'antenna ricevente; formula
di Friis. Schiere di antenne lineari uniformi.
Risultati di
apprendimento previsti:
La finalita' del
corso e' di sviluppare e rifinire, oltre ai concetti dell'elettromagnetismo
noti dai precedenti insegnamenti di Fisica, i principi della trasmissione di
segnali e su cui si basano gli elementi comuni a tutte le tecnologie della
trasmissione stessa.
Testi di riferimento:
M. Midrio,
"Campi elettromagnetici", SGE Editoriali, Padova, 2003; M. Midrio,
"Propagazione guidata", SGE Editoriali, Padova, 2003; M.Midrio,
"Esercizi di campi elettromagnetici", SGE Editoriali, Padova, 2003;
C. De Angelis, A. Galtarossa, G. Gianello, "Linee di trasmissione".
CUSL Nuova Vita, Padova, 1993.
Testi per
consultazione:
C.G. Someda,
"Electromagnetic Waves, 2nd Edition", CRC Taylor & Francis, Boca
Raton, 2006.
Prerequisiti: Nessuno
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta e orale
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni
Docente responsabile:
Prof. Fischetti Matteo
Programma:
Problemi di
ottimizzazione: Programmazione matematica e programmazione
convessa.
Programmazione
Lineare (PL) : Generalita`. Modelli di PL.
Geometria della PL.
Algoritmo del simplesso: metodo delle 2 fasi,
forma matriciale e
tableau, simplesso rivisto. Degenerazione.
Dualita` in PL.
Algoritmo del simplesso duale. Analisi di sensitivita`.
Programmazione
Lineare Intera (PLI): Modelli di PLI. Totale
unimodularita`.
Metodo dei piani di taglio di Chvatal-Gomory.
Algoritmo
branch-and-bound. Problema di separazione ed algoritmo
branch-and-cut.
Teoria della
Complessita` Computazionale: Classi P, NP, co-NP e problemi
NP-completi.
Riduzioni polinomiali.
Teoria dei Grafi:
Definizioni. Problemi polinomiali (con modelli ed algoritmi
di risoluzione):
albero minimo, cammini minimi, flussi. Problemi NP-completi
(con modelli ed
algoritmi di risoluzione): knapsack, commesso viaggiatore,
set covering e set packing, alberi di Steiner, plant location.
Risultati di
apprendimento previsti:
Individuare e
classificare un modello matematico di decisione (decisori, obiettivi,
variabili, vincoli, dati, contesto decisionale). Conoscere i fondamenti della
Ricerca Operativa, ed in particolare le tecniche di ottimizzazione per problemi
di tipo lineare e di tipo combinatorio, applicandole ad esempi (semplificati)
di interesse applicativo.
Testi di riferimento:
-- M. Fischetti,
Appunti di Ricerca Operativa, Edizioni Progetto, Padova, 1995.
Testi per
consultazione:
-- L. Brunetta,
Ricerca Operativa - Esercizi, Città Studi Edizioni, 2008.
-- M. Dell'Amico, 120
Esercizi di Ricerca Operativa 2 ed, Pitagora edizioni, Bologna, 2006
-- F. Hillier e G.
Lieberman, Ricerca Operativa 8ed, The McGraw-Hill Companies, Milano, 2005
Prerequisiti:
Nessuno
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Nessuna
Docente responsabile:
Prof. Ferrari Carlo
Programma:
Richiami su
protocolli di rete, processi, threads. Modelli e architetture per sistemi
distribuiti: modelli client-server e peer-to-peer. Oggetti distribuiti e
invocazione remota. Naming. File server distribuiti. Sincronizzazione e
consistenza. Data replica. Transazioni distribuite e controllo della concorrenza.
Il problema della sicurezza. Organizzazioni virtuali. Affidabilità e fault
tolerance. La gestione delle risorse. Modelli e strumenti per la
programmazione. Corba. Esempi di applicazioni: Distributed Supercomputing,
On-Demand Computing, Data-Intensive Computing. Server Multimediali Distribuiti,
High-Throughput Computing, Real-Time Systems.
Risultati di
apprendimento previsti:
Saper delineare e
criticare un progetto di sistema distribuito con particolare riferimento alle
questioni relative alla gestione della eterogeneità, alla scalabilità, alla
condivisione di risorse, alla sicurezza ed alla tolleranza ai guasti, al
controllo della concorrenza.
Testi di riferimento:
A.S. Tanenbaum, M. Van Steen, Distributed
Systems: Principles and Paradigm, Prentice Hall, II edition 2007
Testi per consultazione:
G. Coulouris, J. Dollimore,
T. Kindberg, Distributed Systems: Concepts and
Design, 4th editions, Addison-Wesley, 2005
J. Graba, An Introduction to Network
Programming with Java, Addison Wesley, 2003
M.L.Liu, Distributed Computing, principles and applications, Pearson, 2004
Prerequisiti:
Nessuna
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta e prova orale
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Nessuna
Docente responsabile: Prof. Michele Rossi
Programma:
* Protocol Stack
* Statistical Characterization and Simulation of the Wireless Channel
(physical layer):
- Introduction to the radio channel: statistical properties and models.
- Jakes model for the simulation of the wireless channel.
- Notes on writing a wireless channel simulator.
* ARQ Retransmission Techniques for Error Recovery at the Link Layer
(link layer)
- Quick review of Stop and Wait (SW), Go Back N (GBN) and Selective
Repeat (SR) ARQ.
- Hybrid ARQ techniques: mathematical analysis and results.
- Fountain Codes: rateless packet based coding
* TCP Protocol (transport layer):
- Review of selected TCP protocols (Tahoe, Reno, NewReno,
SACK).
- Stochastic analysis of TCP Reno.
- TCP over wireless networks: challenges and solutions.
* Routing Techniques for Wireless Ad Hoc Networks (routing layer):
- AODV and DSR protocols: detailed description of the protocols.
- Mathematical models for mobile Ad Hoc networks.
* Wireless Systems
* IEEE 802.11a/g:
- PHY layer of IEEE 802.11a/g.)
- MAC layer of IEEE 802.11a/b/g.
- Mathematical characterization of IEEE 802.11 protocols.
* LTE Cellular Systems:
- Evolution of architectures for cellular systems: from GSM to UMTS and
LTE
- Next generation LTE cellular systems: architecture, networking.
- LTE advanced
* Wireless Sensor Networks:
- Introduction: challenges, objectives, cross-layer design, recent
trends.
- Data gathering: IETF RPL.
- Advanced channel access for WSNs: collision minimizing, XMAC
- Transport: Coda
Exercices:
- At least 12 hours will be spent in solving exercises from past
examinations.
Risultati di
apprendimento previsti:
The student will learn the fundamental algorithms and protocols adopted
by selected wireless communication
systems (LTE, IEEE802.11a/g, IEEE802.15.4). During the course,
particular emphasis will be given to the
dimensioning and the design of routing, link layer and transport
protocols for wireless networks, presenting
mathematical tools to characterize their performance as a function of
the main network parameters and settings (such
as link error rate, round trip delay, link layer technique, etc.). At
the end of the course I expect the student
to be able to understand the behavior of networking protocols in mixed
wired/wireless settings as well as to perform
calculations in order to dimension them. The dedicated student will also
improve his/her ability of simulating wireless networking systems and
programming wireless sensor networks. The course will particularly focus on
embedded systems
(wireless sensor networks, IEEE 802.15.4) and ad hoc networks (IEEE
802.11).
All the technical material of the course will be in English.
The course itself will be given in Italian.
Testi di riferimento:
At the time being, there is not a specific text covering all the
material that will be addressed
in this course. The reason is that most of the topics are rather recent
(from 2002 on) and that wireless
technologies and protocols are rapidly evolving. The lecturer's choice
is thus to refer to published
papers, slides and notes that will be all provided during the course.
Slides will be available before
each lesson.
Testi per consultazione:
Some recommended books for reference as well as additional information
about the course and material
from scientific papers and technical reports can be found at the
following site (ask the lecturer for
access to the course material such as slides, books, etc.): http://www.dei.unipd.it/~rossi
The lecturer will guide the student throughout the course for the
selection of further readings.
SISTEMI IN FIBRA OTTICA E LABORATORIO
Docente responsabile:
Luca Palmieri
Programma:
Verranno trattati i
fenomeni di propagazione lineare in fibra ottica, i dispositivi ottici
impiegati nei sistemi di telecomunicazione ottici e le tecniche di misura e
caratterizzazione delle fibre e dei dispositivi. Sono previste circa 20 ore
dedicate ad esperienze di laboratorio, condotte dagli studenti. Gli argomenti
trattati sono, schematicamente, i seguenti: teoria dell'elettromagnetismo
(richiami); fibre ottiche (teoria a raggi, teoria modale, attenuazione,
dispersione modale, dispersione cromatica, PMD); strumentazione ottica (OSA e
OTDR); dispositivi passivi (accoppiatori, isolatori, circolatori, filtri,
ecc.); dispositivi attivi (amplificatori ottici, fotodiodi, diodi laser,
modulatori); caratterizzazione delle fibre e dei dispositivi; analisi dei sistemi
di trasmissione in fibra ottica; formati di modulazione e schemi di
multiplazione.
Risultati di
apprendimento previsti:
Il corso si propone
di fornire agli studenti le conoscenze di base, teoriche e sperimentali,
riguardo le caratteristiche e l'uso dei dispositivi e degli strumenti usati
nell'ambito delle telecomunicazioni in fibra ottica. Lo studente avrà modo di
apprendere i principi di funzionamento di tali dispositivi e avrà l'opportunità
di fare esperienza pratica nel loro utilizzo.
Testi di riferimento:
Dispense ed appunti
delle lezioni
Testi per consultazione:
"Fiber optic communications handbook", Technical Staff of
CSELT, TAB Books, 1990.
"Fiber optic test and measurement", ed. D. Derickson,
Prentice-Hall, 1998.
"Optical fiber telecommunication", vol. IV-A, ed. I. Kaminow e T. Li, Academic Press,
2002.
Prerequisiti: nessuno
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Relazioni di laboratorio e prova orale
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
nessuna
SMART
GRIDS – RETI ELETTRICHE INTELLIGENTI
Docente responsabile: Prof. Paolo Tenti
Programma:
Introduzione alle
smart grid e alle micro-reti residenziali. La generazione distribuita e la
micro generazione residenziale. La figura del prosumer e il paradigma “energy
internet”. Il ruolo dell’ICT nelle smart micro-grids. Struttura del sistema
elettrico e problemi di regolazione della rete. Generazione distribuita (hydro,
wind farms, PV plants), reti attive e smart grid. Fabbisogni e curve di carico
del sistema italiano. Struttura e caratteristiche della rete elettrica.
Regolazione di tensione e frequenza nelle reti di trasmissione e distribuzione.
Cenni impatto ambientale. Produzione tradizionale (centrali idroelettriche,
termoelettriche, cicli combinati, ecc). Generazione distribuita e da fonte
rinnovabile (microturbine, mini idroelettrico, fotovoltaico, eolico, biomasse,
ecc.). Problematiche di transizione da reti di distribuzione “passive” a reti
“attive”. Evoluzione da reti elettriche “attive” ad “intelligenti” (smart
grids). Modellistica del sistema elettrico. Modelli a parametri concentrati dei
principali elementi di rete (linee, trasformatori, generatori e carichi).
Impostazione del problema del calcolo dei flussi di potenza (Power Flow).
Analisi del punto di lavoro della rete: formulazione come sistema di equazioni
non lineari e metodi numerici per la soluzione. Architettura delle smart grid
residenziali. Energy gateway e problematiche di sicurezza, misura,
comunicazione e controllo. Architettura
delle smart grid residenziali.* Individuazione delle attività principali di una
smart grid e loro organizzazione in livelli. Descrizione delle funzioni
mediante uno pseudo-stack protocollare. Energy gateway. Cenni a normative ed
attività di standardizzazione in corso. Problematiche di sicurezza, misura,
comunicazione e controllo. Introduzione alla Power Quality. Studio in regime
sinusoidale e non sinusoidale. Misure ed analisi delle prestazioni in sistemi
elettrici per l'energia. Misure basate sull'analisi armonica. Il problema del
riferimento di tempo nelle misure distribuite. Stabilità dei clock e metodi di
sincronizzazione in sistemi distribuiti.
Sorgenti di energia e interfacce elettroniche di potenza: PV, batterie
(wind, fuel cell) Introduzione alle principali tecnologie delle fonti
rinnovabili di energia. Approfondimenti relativi alle sorgenti fotovoltaiche.
Modello fisico matematico di una cella fotovoltaica al silicio. Circuito
elettrico equivalente. Moduli fotovoltaici. Materiali innovativi per il
fotovoltaico.Impianti fotovoltaici isolati (stand-alone) e connessi alla rete
elettrica (grid-connected). Esempi di convertitori elettronici di potenza
richiesti dagli impianti fotovoltaici. Tecniche di MPPT e di “islanding
detection”. Accumulatori di energia. Tipi principali di batterie. Gestione
delle batterie (cicli di carica e scarica, effetti della temperatura, vita
utile). Convertitori per la gestione delle batterie. Controllo locale delle
sorgenti distribuite di energia. Problemi di controllo locale: regolazione del
flusso di energia, stabilizzazione della tensione, minimizzazione delle perdite
di distribuzione. Tecniche di controllo: plug & play (senza comunicazione
con altri nodi); surround (comunicazione con nodi vicini). Mappatura della rete
di distribuzione tramite misure locali.
Controllo distribuito delle microreti residenziali. Introduzione ai networked
control systems e ai sistemi multi agente. Algoritmi distribuiti.
Ottimizzazione distribuita. Stima ai minimi quadrati distribuita. Controllo
distribuito dei flussi di potenza reattiva. Descrizione del problema, modello
lineare della rete, definizione del problema di ottimizzazione, algoritmo
gossip. Dimostrazione della convergenza dell’algoritmo. Studio della velocità
di convergenza. Estensione al caso di carichi tempo varianti e al caso di
modelli dinamici della rete. Sistemi di comunicazione per le micro-reti
residenziali. Aspetti di sicurezza dei dati e privacy. Powerline communications
(PLC): il canale PLC; componenti principali della trasmissione e ricezione PLC;
stime di distanza tramite PLC. Soluzioni wireless: il canale wireless; principali
architetture wireless; sistemi cellulari, WMAN, WLAN, IEEE.802.15.4 (ZigBee,
UWB, etc.): modulazioni in uso, formato del segnale, bit rates, prestazioni.
Confronto delle soluzioni di trasmissione con applicazione alle smart grid. Reti low power: paradigmi di comunicazione
end-to-end per sistemi embedded e energy constrained
(es., smart meters) e relativi
standard di comunicazione:
6LOWPAN, 6LOWPAN over IEEE802.15.4, CoAP, RPL
(Routing over Low Power and lossy networks). Architettura
multi-layer della rete e nuovi standard. Aspetti di sicurezza dei dati e
privacy. Standard IEEE P2030 per l'interoperabilita', la sicurezza e la privacy
nelle smart grids.
TECNICHE
DI COMUNICAZIONE AVANZATE / ADVANCED COMMUNICATION TECHNIQUES
Docente responsabile: Prof. Stefano Tomasin
Programma:
The course will focus on the two most important technologies for
nowadays communication networks: orthogonal frequency division multiplexing
(OFDM) and multiple input multiple output (MIMO) systems. Constant reference to
standards, including 3G and 4G cellular communications, wireless LAN/MAN and
digital video broadcasting will be provided to show application of the
techniques. Various issues will be addressed, including design of OFDM systems,
synchronization, channel estimation, peak to average power ratio (PAPR)
reduction. About MIMO, transmission and reception with multiple antennas will
be considered (as a part of already deployed communication systems) and
space-time block and trellis codes will be introduced. Concepts of diversity
and multiplexing will be investigated. Decoding techniques for MIMO systems
will be discussed, including sphere decoder, interference cancellation. Channel
models currently used in standard development for MIMO systems will also be
presented. Lastly, multiuser MIMO in cellular system will be studied.
Risultati di apprendimento
previsti:
The
course will provide advanced information on essential technologies in current
standards.
Testi di riferimento:
Y.
S. Cho, J. Kim, W. Y. Yang, C. G. Kang, MIMO-OFDM wireless communications with
MATLAB. Wiley, 2010.
Testi per consultazione:
A. F. Molisch, Wireless communications, Wiley,
2005
Prerequisiti:
--
Modalità di erogazione: Tradizionale
Metodi di valutazione: Individual report and oral
exam.
Modalità di frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Docente responsabile:
Prof. Benvenuto Nevio
Programma:
Sistemi di
trasmissione numerica in banda base e in banda passante, equivalenti in banda
base. Canali tempo-invarianti: modelli equivalenti in banda base e a tempo
discreto, canali aleatori, modelli per la simulazione. Trasmissione su canali
dispersivi: interferenza di intersimbolo (ISI), criterio di Nyquist,
valutazione delle prestazioni con ISI. Equalizzazione: lineare e non-lineare a
cancellazione. Rivelazione ottima dei dati: rivelazione di sequenze in canali
dispersivi, algoritmo di Viterbi, prestazioni. Sincronizzazione: principi di
teoria della stima, sincronizzazione e sintonizzazione per sistemi in banda
base e in banda passante. Sistemi a spettro espanso (direct sequence, time
hopping e frequency hopping): schemi equivalenti di modulazione e
demodulazione, prestazioni, ricevitori RAKE. Sistemi multiportante (OFDM):
architetture di principio, condizioni di ortogonalità, prestazioni e
realizzazione efficiente.
Risultati di
apprendimento previsti:
Partendo dalle
conoscenze di base acquisite nel corso di Fondamenti di Comunicazioni, questo
corso si propone di illustrare principi, tecniche e problematiche della moderna
trasmissione numerica, e quindi di guidare lo studente all'analisi di
prestazioni, alla simulazione e alla progettazione di sistemi di trasmissione
numerica.
Testi di riferimento:
N. Benvenuto, G. Cherubini, Algorithms for
Communications Systems and their Applications, John Wiley and Sons, 2002.
Testi per
consultazione:
J.G. Proakis, Digital
Communications, 3a edizione, Mc Graw Hill, 1995.
Prerequisiti:
Nessuno
Modalità di
erogazione: Tradizionale
Metodi di
valutazione: Prova scritta e prova orale
Modalità di
frequenza: Facoltativa
Altre informazioni:
Metodi di
valutazione: Varie prove durante il corso e progetto finale
utilizzante Matlab.
Numero di turni di
laboratorio: Almeno due turni settimanali.