A000346 - DIGITAL MODULATION AND CHANNEL CODING

insegnamento
Tipo Insegnamento:
Ins. uff. con erogazioni e cop.
Durata (ore):
60
CFU:
6
SSD:
TELECOMUNICAZIONI
Sede:
BRESCIA
Url:
COMMUNICATION TECHNOLOGIES AND MULTIMEDIA - TECNOLOGIE DELLE COMUNICAZIONI E MULTIMEDIA/PERCORSO COMUNE Anno: 1
Anno:
2025
Course Catalogue:
https://permalink.unibs.it/suacds/afcc/2025?corso=...

Dati Generali

Periodo di attività

Primo Semestre (15/09/2025 - 23/12/2025)

Syllabus

Obiettivi Formativi

Il corso approfondisce la conoscenza degli algoritmi utilizzati nei moderni sistemi di trasmissione numerica, con particolare riguardo alle tecniche più recenti di modulazione e codifica di canale. Vengono inoltre presentati ed analizzati alcuni dei sistemi di trasmissione di più recente introduzione (5G, WiFi, WiMax, Digital Power Lines, Terrestrial Digital Video Broadcasting, etc.).

Prerequisiti

Trasformata di Fourier.
Concetti base di probabilità, variabili aleatorie, algebra lineare.

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni.

Verifica Apprendimento

Esame scritto e orale

Testi

Simon Haykin, Communication Systems, 4th ed., Wiley, 2001
J. G. Proakis, Digital Communications, McGraw-Hill.
S. Benedetto, E. Biglieri, Principles of Digital Transmission, Kluwer Academic-Plenum Publishers.
S. Bellini, Trasmissione numerica, CUSL, 1996.
S. Bellini, Teoria dell’informazione e codici, disponibile in rete.

Contenuti

Introduzione
Struttura del corso e modalità d'esame.

Trasmissione in presenza di rumore gaussiano bianco (AWGN)
Modello di un sistema di trasmissione numerica.
Struttura del ricevitore ottimo e calcolo delle prestazioni.

Tecniche di modulazione a fase continua, a spettro espanso, multiportante (CPM, DSSS, OFDM)
Modulazione numerica di frequenza a fase continua (CPM). Modulazioni a risposta totale e risposta parziale. Ricevitore ottimo e ricevitori semplificati. Spettro del segnale CPM. Modulazioni di interesse pratico (GMSK, TFM).
Modulazione (ed accesso multiplo) a spettro espanso (DSSS, CDMA).
Sistemi di trasmissione multiportante (OFDM). Schema a blocchi del sistema di rice-trasmissione. Effetti delle non-linearità.
Esempi di sistemi di trasmissione di ultima generazione

Codici Lineari a Blocco
Codici lineari, matrice generatrice, matrice di parità, sindrome. Distanza geometrica e distanza di Hamming. Capacità di correzione e di rivelazione. Codici di Hamming. Decodifica hard e soft, a massima verosimiglianza e bit a bit, probabilità d'errore su blocco e su bit.
Codici ciclici. Rappresentazione polinomiale. Tecniche elementari di decodifica. Calcolo delle prestazioni. Esempi: Codici BCH e Reed-Solomon. 
Tecniche di interleaving per la correzione di errori burst.

Codici Convoluzionali
Registro a scorrimento e generazione del traliccio. Decodifica a massima verosimiglianza e algoritmo di Viterbi. Calcolo delle prestazioni.

Turbo Codici
Collocazione storica. Concatenazione parallelo di codici convoluzonali recursivi sistematici. Fattore estrinseco e decodifica iterativa. Waterfall e Error Floor, effetti dell'interleaver. Analisi della convergenza della decodifica iterativa e caratteristica EXIT. Scelta dei codici componenti.

Codici di Parità a Bassa Densità (LDPC)
Cenni storici. Struttura della matrice di parità. Grafo di Tanner e decodifica Soft Input-Soft-Output di codici a parità semplice. Decodifica iterativa e message passing. Analisi della convergenza tramite EXIT. Esempi.

Esempi di sistemi di trasmissione moderni
5G, 6G, GSM, UMTS, LTE, xDSL, DPL, DAB, DVB, WiMax, WiFi, Software Radio, Cognitive Radio, MIMO Systems, UWB, RFID, Domotic Applications, Wireless communications in the Smart Cities, etc.

Lingua Insegnamento

Inglese

Corsi

Persone