Ingegneria delle telecomunicazioni

Università degli Studi di Pisa
A Pisa

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  • Laurea
  • Pisa
Descrizione

Il Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni intende formare un Ingegnere in grado di progettare sia l'architettura di un sistema di telecomunicazioni, sia singoli apparati o sottosistemi. Tale figura professionale è orientata specificamente verso l’innovazione dei sistemi, degli apparati e dei servizi di telecomunicazione, che risultano spesso caratterizzati da problematiche interdisciplinari (elaborazione e trasmissione del segnale, architettura della rete, sistemi informatici, multimedialità, antenne, componenti e sistemi radio, propagazione delle onde elettromagnetiche). Il Corso di Laurea Magistrale si articola su 12 esami e una Tesi di Laurea. Il Corso di Laurea Magistrale si articola come segue: 
- il primo anno di corso è costituito da insegnamenti che estendono e approfondiscono le nozioni di carattere generale nel settore delle Telecomunicazioni e settori affini che il laureato di primo livello in Ingegneria 
delle Telecomunicazioni già possiede. La didattica è impartita richiamando i concetti di base delle varie discipline ingegneristiche consentendo anche l’integrazione di studenti provenienti da Classi triennali diverse, sia nell’ambito della Facoltà di Ingegneria, che di altre Facoltà; 
- il secondo anno prevede quattro diversi percorsi che coprono i quattro settori principali dell’Ingegneria delle Telecomunicazioni: Reti di Telecomunicazioni, 
Sistemi di Trasmissione, Radar e telerilevamento ambientale, Elettromagnetismo Applicato. Inoltre, il percorso formativo è completato dai crediti (12 Cfu) a scelta dello studente, consentendo la personalizzazione del Piano di Studio. Elemento fondamentale del processo 
formativo è costituito dalle attività che conducono alla Prova Finale consistente nella definizione di una Tesi di Laurea...

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Pisa
Lungarno Antonio Pacinotti, 43 , 56122, Pisa, Italia
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Ingegneria delle telecomunicazioni

Programma

  • Teoria della Decisione e della Stima (6 cfu)

    • Il corso ha lo scopo di approfondire lo studio dei segnali aleatori e di fornire le basi teoriche su fondamentali argomenti della teoria delle comunicazioni e della elaborazione dei segnali (Digital Signal Processing) quali: la stima di parametri di un segnale in presenza di rumore, la ricostruzione del messaggio originale contenuto in dati corrotti da rumore (filtraggio lineare ottimo in media quadratica), la stima dello spettro di potenza, la modellistica dei processi casuali, i fondamenti della decisione statistica.
  • Microelettronica per le Telecomunicazioni (6 cfu)

    • Gli obiettivi formativi del corso sono quelli di dare agli studenti la conoscenza degli aspetti fondamentali della
      progettazione dei circuiti integrati per sistemi di telecomunicazioni e dei relativi strumenti software di ausilio alla progettazione. In particolare saranno illustrati i circuiti e le architetture dei principali blocchi per l'elaborazione dei segnali con cui realizzare sistemi di telecomunicazione rispetto ai requisiti di prestazioni, area, velocità di elaborazione, consumo di potenza ed affidabilità.
  • Comunicazioni Elettriche (9 cfu)

    • Il corso tratta gli aspetti fondamentali della teoria delle comunicazioni e fornisce gli strumenti idonei all’analisi ed al progetto dei sistemi di comunicazione, con l’approfondimento e il rigore adeguati alla formazione di un ingegnere delle Telecomunicazioni. La prima parte del corso è dedicata alla teoria della informazione, all’analisi spettrale ed alla caratterizzazione dei sistemi rumorosi. La seconda parte tratta invece la numerizzazione dei segnali di sorgente ed i sistemi di comunicazione in banda base, con particolare riferimento al sistema PAM numerico. La terza parte è infine dedicata allo studio dei sistemi di comunicazione passa banda ed alla rappresentazione complessa in banda base.
      Sono previste attività di laboratorio, durante le quali lo studente svolgerà attività di esercitazione su alcuni argomenti del corso, utilizzando strumentazione e software realizzati appositamente.
  • Antenne e Propagazione (9 cfu)

    • Il corso ha l’obbiettivo di descrivere il principio di funzionamento e le principali caratteristiche delle antenne più diffuse nei sistemi di telecomunicazione, negli apparati radar e per il telerilevamento. Intende, inoltre, illustrare gli aspetti essenziali della propagazione guidata e della propagazione nell’atmosfera anche in presenza di ostacoli.
      Sono previste esercitazioni di laboratorio che riguarderanno misure su dispositivi a microonde e utilizzo di software per l’analisi della propagazione guidata e della sintesi di antenne.
  • Comunicazioni digitali (12 cfu)

    • La prima parte dell'insegnamento tratta i metodi di trasmissione dell’informazione per via digitale. Ciò richiede la comprensione delle le principali tecniche di segnalazione a banda stretta e banda larga e di codifica di canale, nonché la modellistica e la conoscenza delle distorsioni subite dal segnale durante la trasmissione, e dei metodi di rivelazione che tengano conto di queste distorsioni.
      La seconda parte dell'insegnamento tratta la trasmissione a spettro espanso di tipo CDMA e la trasmissione multiportante, evidenziandone i vantaggi in termini di resistenza alle interferenze e alle distorsioni introdotte dal canale.
  • Ingegneria del Teletraffico (9 cfu)

    • Il modulo presenta i concetti fondamentali relativi alla teoria ed all’ingegneria del traffico nelle reti di telecomunicazioni. Vengono introdotti i processi di Markov a tempo discreto (catene) e quelli a tempo continuo. Viene inoltre presentata la teoria elementare ed intermedia delle code utili alla trattabilità dei modelli fondamentali di sistemi ad attesa e a perdita impiegati per l’analisi di reti a commutazione di pacchetto e di circuito. La trattazione degli indici prestazionali fondamentali viene presentata passando ove necessario a domini trasformati (Laplace, Zeta). Sono infine presentati i teoremi fondamentali per la trattazione di reti di code markoviane aperte e chiuse e le reti di tipo BCMP. Il corso presenta inoltre i metodi numerici fondamentali per la trattazione di problemi di analisi delle prestazioni riconducibili a soluzioni basate su approcci markoviani. Sono trattate le tecniche fondamentali per la misura della capacità e/o dell’utilizzazione di singoli link o di interi percorsi in reti a commutazione di pacchetto.
  • Fondamenti di Radar (9 cfu)

    • Il corso tratta argomenti relativi ai sistemi per l’osservazione e la misura a distanza. Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni teoriche di base per comprendere il funzionamento di tali apparati.
  • Prova Finale (24 cfu)

  • Elaborazione e Trasmissione delle Immagini (6 cfu)

    • Il corso ha lo scopo di presentare allo studente i principali metodi di analisi, sintesi, codifica ed elaborazione numerica di immagini. Inizialmente, dopo aver introdotto le nozioni di base legate alle problematiche dell’analisi e sintesi di immagini multidimensionali ed ai modelli di sistemi di elaborazione delle immagini vengono illustrati i metodi di miglioramento della qualità e di filtraggio. Si passa poi ad introdurre i metodi di analisi automatica con particolare riferimento ai problemi di classificazione.
  • Comunicazioni Wireless (6 cfu)

    • L'insegnamento si propone di presentare allo studente una panoramica delle principali problematiche relative alle radiocomunicazioni terrestri con mezzi mobili. Inizialmente si forniscono alcune nozioni sulla fenomenologia della propagazione elettromagnetica nell’atmosfera, con particolare attenzione alla modellistica della propagazione per cammini multipli. Successivamente si illustrano i tipi principali di accesso multiplo (a divisione di frequenza, di tempo e di codice). Si trattano quindi le reti radiomobili cellulari, ponendo l’accento sugli aspetti progettuali inerenti sia alla scelta del tipo di segnalazione e di accesso, sia alla pianificazione territoriale della rete. Vengono infine illustrate le caratteristiche dei principali sistemi radiomobili cellulari di seconda e terza generazione.
  • Attività a scelta libera (12 cfu)

    • Qualora gli esami scelti non appartengano ai gruppi SdT, Rta, ElA, Rdt.è necessaria l'autorizzazione del Consiglio di Corso di Studio.
  • 12 cfu a scelta nel gruppo Meta

    • Scegliere due insegnamenti da uno dei seguenti gruppi: Rdt, ElA, SdT, RTa.
      Meta
    • SdT
      • Comunicazioni in fibra ottica

        • Il corso si propone di illustrare i concetti di base dei sistemi di trasmissione ottica ed i relativi principi fisici, descrivere il funzionamento dei componenti e degli apparati utilizzati per la trasmissione su fibra ottica, presentando lo stato dell’arte delle varie tecnologie. In particolare, vengono forniti gli strumenti analitici per la caratterizzazione dei segnali ottici e la valutazione delle prestazioni dei sistemi ottici. Lo studente è messo in condizione di comprendere il funzionamento di un sistema ottico di trasmissione, nonché di progettare e dimensionare una rete di trasmissione su fibra ottica.
      • Progetto di sistemi di trasmissione

        • L’insegnamento illustra i criteri di progetto di un sistema di trasmissione, sia via radio che su fibra ottica, e descrive le tecniche più utilizzate per la valutazione delle sue prestazioni, con particolare riferimento alle tecniche basate sulla simulazione numerica. Vengono inoltre proposti alcuni esempi significativi di dimensionamento di un sistema di trasmissione. Un nucleo dell’insegnamento è dedicato ad attività di laboratorio. In particolare, sono previste esercitazioni di laboratorio su segnali e sistemi di trasmissione, ed anche esercitazioni al calcolatore con l’uso di programmi specifici per il progetto, la simulazione e lo studio di sistemi di trasmissione.
      • Radiocomunicazioni Satellitari e terrestri

        • Il corso ha lo scopo di presentare allo studente una panoramica delle principali tecniche di radiocomunicazione basate sull’impiego di un satellite, di evidenziarne gli aspetti più rilevanti e quelli maggiormente critici dal punto di vista progettuale, e di fornire infine i criteri di base per il loro dimensionamento. Vengono inoltre illustrate le tecniche di accesso multiplo a divisione di frequenza, di tempo e di codice e le principali applicazioni delle reti satellitari ai servizi (radionavigazione, diffusione di segnali TV, accesso alle reti globali fonia/dati). Si forniscono infine alcune nozioni complementari sulle modulazioni comunemente impiegate nelle applicazioni suddette.
    • RdT
      • Prestazioni di Reti Multimediali

        • il modulo fornisce i concetti elementari necessari per affrontare le problematiche relative alla valutazione delle prestazioni delle moderne reti a commutazione di pacchetto, con particolare riguardo ai meccanismi di inoltro affidabile dell’informazione e alle architetture legate alla gestione di flussi multimediali con garanzie di qualità del servizio. Saranno analizzati sia tradizionali approcci di carattere probabilistico (in relazione all’analisi di eventi rari e alla modellizzazione di funzioni e protocolli di rete) che metodologie basate sull’analisi di worst-case, alla base del dimensionamento di reti IntServ e DiffServ.
      • Sicurezza nelle Reti

        • Il corso si propone di presentare gli aspetti di base relativi agli algoritmi di crittografia e alle problematiche della sicurezza nelle reti. Più precisamente, verranno affrontati i temi della riservatezza, integrità, autenticazione e distribuzione delle chiavi, illustrando le diverse soluzioni proposte. Saranno inoltre descritte le principali tipologie di attacco da parte di utenti non autorizzati e i possibili approcci per prevenire o quantomeno rilevare tali attacchi.
      • Progetto di Reti Wireless e Servizi Multimediali

        • Gli obiettivi del corso sono di mostrare sperimentalmente problematiche e soluzioni relative all’instradamento del traffico in una rete a commutazione di pacchetto, e di descrivere le architetture dei nuovi servizi multimediali sviluppati per le reti IP. Inoltre il corso, mediante l’uso di strumenti di misura e di simulazione (CAMAD), si prefigge l’obiettivo di trasferire agli allievi la sensibilità necessaria per il dimensionamento, la progettazione, la gestione e il controllo delle reti a commutazione di pacchetto.
    • RTa
      • Metodi e Tecnologie per il Telerilevamento

        • Il corso ha lo scopo di presentare allo studente le principali metodologie per la misura a distanza e mappaggio di grandezze fisiche che hanno interesse in problemi diagnostici e di previsione. Vengono illustrati da un punto di vista sistemistico i sensori di tipo optoelettronico e radar approfondendo in particolare gli aspetti progettuali della definizione delle specifiche prestazionali. Le metodologie di osservazione vengono presentate ricorrendo a modelli concettuali che rappresentano in maniera sintetica sia gli aspetti fisici che quelli tipici dell’elaborazione dei segnali multidimensionali.
      • Sistemi di telerilevamento ambientale

        • L’insegnamento si propone di illustrare il principio di funzionamento ed i criteri di progetto di sistemi per il telerilevamento. Vengono introdotte le tecniche per simulare tali sistemi e presentati gli algoritmi per l’elaborazione dei dati. Un nucleo importante del corso è dedicato ad attività di laboratorio. Inoltre, sono previste attività di laboratorio che prevedono l’impiego del calcolatore per 1) la simulazione di sistemi per telerilevamento, 2) l’analisi di dati telerilevati. Gli algoritmi, implementati dagli allievi in linguaggio MATLAB, verranno utilizzati per elaborare dati reali acquisiti da sensori multispettrali ed iperspettri.
      • Tecnica Radar

        • Il corso tratta argomenti relativi ai sistemi radar per applicazioni civili e militari. Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni teoriche di base per comprendere il funzionamento dei principali sistemi radar usati per la sorveglianza e la difesa e in fase di studio per applicazioni future. Lo studente dovrà conseguire gli strumenti per la progettazione di massima e l’analisi delle prestazioni di tali sistemi.
    • ElA
      • Tecnologie e dispositivi per sistemi wireless

        • Il corso ha lo scopo di far acquisire agli studenti gli strumenti principali per la progettazione di alcune giunzioni a microonde, nonché illustrare i principi di funzionamento dei componenti e dei dispositivi passivi più frequentemente usati per il trattamento dei segnali con frequenza nella gamma delle microonde,di particolare interesse per i sistemi wireless.
      • Circuiti e Dispositivi ottici e a Microonde

        • Il corso ha lo scopo di illustrare il principio di funzionamento, le specifiche tipiche, i criteri e le metodologie di progetto dei dispositivi ottici e di quelli operanti nella gamma delle microonde e onde millimetriche, con riferimento alle loro applicazioni nei settori dei sistemi di comunicazione e apparati radar più avanzati. Sono previste esercitazioni di laboratorio che riguarderanno misure su dispositivi a microonde e utilizzo di CAD commerciali (Ansoft Designer, HFSS, CFDTD) per l’analisi e il progetto di dispositivi a microstriscia e in guida d’onda.
      • CAD per sistemi a microonde e a radiofrequenza

        • Il corso ha lo scopo di introdurre gli allievi ad alcune metodologie di progetto assistito dal calcolatore di sistemi a microonde. Vengono dapprima descritti i metodi numerici più frequentemente utilizzati nella realizzazione di programmi commerciali per l’analisi e la sintesi di sistemi a microonde. Infine, gli allievi sono chiamati a finalizzare alcuni strumenti software del tipo suddetto al progetto di dispositivi comunemente impiegati nella sezione a radiofrequenza di sistemi per telecomunicazioni. Sono inoltre, previste attività di progettazione mediante CAD commerciali, verifica sperimentale del progetto tramite misure in laboratorio di alcuni prototipi di antenne e circuiti a microonde.

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