Materiale didattico per Ingegneria Elettronica

Sito a cura di Sandro Petrizzelli
 
 

Elaborazione numerica dei segnali

Programma ufficiale del corso

Indice completo degli argomenti trattati nei file degli appunti



Importante: per quanto mi sia sforzato di scrivere nozioni corrette, ci tengo a sottolineare che il contenuto informativo dei miei file va sempre preso con il beneficio del dubbio. Chiunque dovesse rilevare errori (clamorosi e non), non esiti a segnalarmeli e provvederò quanto prima ad apportare le correzioni.


Indice dei capitoli (e relativi file)


Capitolo 2 (parte I): DFT
File: DSP_2a.pdf (dim: 184 kB - 28 pagine)

N.B. Effettuate correzioni sul file in data 28/02/2000
 

Indice degli argomenti del file

DTFT (Discrete Time Fourier Transform)
DFT (Discrete Fourier Transform)
    Introduzione. Formule di trasformazione e antitrasformazione. 
    Verifica della formula di antitrasformazione.
    Simbologia adottata. Esempi. Metodo dello “zero padding”. 
    Numero di campioni nel tempo ed in frequenza.
    Principali proprietà della DFT
    Linearità. Traslazione nel tempo. Traslazione in frequenza. 
    Simmetria circolare di una sequenza. Simmetria hilbertiana.
 


 
Capitolo 3 (parte I): La trasformata zeta
File: DSP_3a.pdf (dim:  182 kB - 30 pagine)
Indice degli argomenti del file

Introduzione
Definizione di trasformata zeta
    Esempi vari.
    Regione di convergenza. Esempi vari
    Proprietà della trasformata zeta: linearità, traslazione nel tempo, 
    proprietà di scala nel dominio trasformato,inversione nel tempo, 
    derivazione nel dominio trasformato, convoluzione nel tempo. Esempi
    Calcolo efficiente di una convoluzione tramite la trasformata zeta
Trasformata zeta razionale
    Introduzione. Esempi.
Rappresentazione tridimensionale della trasformata zeta
Relazione tra i poli della trasformata Z e durata nel tempo
Sistemi lineari tempo-invarianti e trasformata zeta
    Legami tra trasformata Z e trasformata di Fourier discreta
    Trasformata zeta e stabilità BIBO
Trasformata Z inversa
 


 
Generalità sui filtri numerici
File: filtriDSP.pdf (dim:  111 kB - 19 pagine)
Indice degli argomenti del file

Introduzione. Caratteristiche dei filtri ideali.
Filtri passa-basso. Filtri passa-alto. Filtri passa-banda.
Semplice trasformazione da filtro passa-basso a filtro passa-alto.
Risonatori digitali.
Filtri a fase minima, massima o mista


 
Cap. 10 (parte I): Codifica del segnale telefonico
File: DSP_10a.pdf  (dim:  241 kB - 39 pagine)
Indice degli argomenti del file

Codifica PCM
    Introduzione: lo standard PCM. Curve di compressione. 
    Trascurabilità del rumore termico in ricezione.
    Cenni alle linee ISDN
Cenni alla generazione del segnale vocale
Tecniche a riduzione di ridondanza
    Introduzione. Tecnica DPCM. Codifiche predittive. Guadagno di predizione
    Quantizzazione nella codifica DPCM
          Modulazione delta e modulazione delta adattativo (ADPCM)
    Tecniche DPCM con quantizzazione a più bit
    Riepilogo sulle tecniche PCM
    Tecniche DPCM con predizione lineare di ordine maggiore di 1
    Complementi sulla codifica DPCM
        Analisi degli errori di quantizzazione. 
        Convertitori A/D a sovracampionamento.
        Codifica differenziale e modulazione delta
        Modulazione sigma-delta
 

 

20/03/2001) Tutorial sul Matlab

File: matlab.pdf (dim. 222 kB - 19 pag.)

 

File gentilmente messo a disposizione da Nicola Alagia , studente di Ingegneria presso il Politecnico di Milano

Descrizione: Appunti da una lezione introduttiva su Matlab durante il corso di Elaborazione numerica dei segnali. Il sito ufficiale del corso e’: http://www.elet.polimi.it/dsp/courses/ens/ 

 

11/10/2000) Esercitazioni con Matlab

File: elaborazione.pdf (dim.  1.53 MB - 94 pag.)

 

File gentilmente messo a disposizione da Vito Marinelli (url: http://digilander.iol.it/marinel), studente di Ingegneria Elettronica (indirizzo Telecomunicazioni) presso il Politecnico di Bari

 

ARGOMENTI SVILUPPATI

 

1.     EFFETTO DELL’ALIAS SU DATI CAMPIONATI

Esecuzione del programma

2.     ESEMPI DI CALCOLO DELLA DFT :

a.     Uso della DFT per la decimazione dei campioni

b.    Uso della DFT per ampliare la finestra di osservazione in frequenza e nel tempo

c.     Traslazione dello spettro di un generico segnale

3.     RICOSTRUZIONE CON FUNZIONI SMUSSATE: dimostrazione grafica nell’uso di un interpolator

4.     INTERPOLAZIONE LINEARE

Esecuzione del programma

5.     SPLINE

Esecuzione del programma

6.     SPLINE BICUBICA

Esecuzione del programma

7.     INTERPOLAZIONE USANDO LA DFT

Esecuzione del programma

8.     LA CONVOLUZIONE

Esecuzione del programma

9.     FILTRI FIR PASSABASSO USANDO LE FINESTRE

Esecuzione del programma

10.  PROGETTO DI FILTRI FIR A FASE LINEARE CON LA TECNICA MINMAX

Esecuzione del programma

11.  ANALISI SPETTRALE NON PARAMETRICA

Esecuzione del programma

12.  BANCO DI FILTRI

Esecuzione del programma

 

FUNCTION UTILIZZATE NEI VARI PROGRAMMI

·       per : interlin.m , spline.m , bicubica.m , interdft.m

a)     funzione somma di 3 sinusoidi a frequenze : 200 Hz , 350 Hz , 420 Hz

b)     funzione impulso ideale

c)     segnale rettangolare (vedi specifiche)

d)     segnale rettangolare (vedi specifiche)

·       per : conv.m

a)     funzione somma di 2 sinusoidi a frequenze : 200 Hz , 420 Hz

b)     filtro passabanda con banda passante compresa tra 400 Hz e 440 Hz

c)     segnale rettangolare (vedi specifiche)

d)     funzione costante

·       per :  finestre.m

a)     filtro passabasso generico (vedi specifiche)

·       per : remez.m

a)     function che calcola la funzione peso

b)     interpolatore lineare

c)     filtro passabasso (vedi specifiche)

d)     filtro passabanda (vedi specifiche)

e)     filtro passabasso

(secondo le specifiche fornite sul libro : Digital Signal Processing a pag. 648 [ex.8.2.3])    

·       per : analisis.m

a)     file sonoro  1

b)     file sonoro  2

c)     file sonoro  3

d)     file sonoro  4

·       per : banco.m

a)     funzione somma di 4 sinusoidi a frequenze : 500 Hz , 1500 Hz , 2500 Hz , 4500 Hz   .

b)     funzione con spettro a forma triangolare

Inoltre i filtri passabasso usati per realizzare i banchi di filtri vengono introdotti dall’esterno usando le seguenti workspace :

          I.      filtro per la scomposizione in 4 canali ( FIR realizzato con la finestra rettangolare )

        II.      filtro per la scomposizione in 5 canali ( FIR realizzato con la finestra rettangolare )

      III.      filtro per la scomposizione in 4 canali ( FIR realizzato con la finestra di Hamming )

      IV.      filtro per la scomposizione in 5 canali ( FIR realizzato con la finestra di Hamming )

        V.      filtro per la scomposizione in 5 canali ( FIR realizzato con l’algoritmo di Remez )

 

Per maggiori dettagli, consiglio di visitare la pagina (a cura dell'autore del file) all' URL: http://digilander.iol.it/marinel/vito/introgen.htm e di seguire il link per il corso di Elaborazione numerica dei Segnali. Sarà così possibile trovare la relazione in formato HTML e scaricare solo le pagine di interesse.

 


Argomenti da altre materie

 
 

-) Teoria dei circuiti 1
File: risp-freq.pdf (dim.  116 kB - 13 pag.)

Traduzione dal testo “Discrete Time Signal Processing” di Oppenheim-Schafer (ed. Prentice Hall)

Capitolo 5.3 - Frequency response for rational system functions

File gentilmente messo a disposizione da Massimiliano Zanchiello (url: http://digilander.iol.it/frabrunel), studente di Ingegneria Informatica presso l'università LA SAPIENZA di Roma.


Indice degli argomenti del file

5.3.1 Risposta in frequenza per un singolo polo o zero
5.3.2 Esempi con poli e zeri multipli
         Example 5.7 - Example 5.8 - Example 5.9
 

 

-) Appunti di Comunicazioni Elettriche

-) Appunti di Teoria dei Segnali


Fonti:
- Appunti delle lezioni
- Dispense del docente (prof. Ciro Cafforio - Dipartimento di Elettronica del Politecnico di Bari)
- F.Carassa, "Comunicazioni Elettriche", Ed. Bollati Boringhieri, terza edizione (1989)
- F.Rocca, "Elaborazione numerica dei segnali", Edizioni CUSL Milano
- J.G.Proakis , D. G. Manolakis, "Digital Signal Processing", Ed. Prentice Hall , terza edizione (1996), in lingua inglese



Ricerche sulla rete
Consiglio, per approfondimenti, di consultare la mia pagina dei link, la maggior parte dei quali sono dedicati alle telecomunicazioni (inclusi i metodi di trasmissione ed i mezzi di trasmissione) ed all'analisi dei segnali (sia in analogico sia in numerico). A tal proposito, se avete link interessati da segnalarmi,
fatelo subito.


Chiunque dovesse avere del materiale che intende pubblicare in rete, può mandarmelo tramite e-mail e provvederò ad ospitarlo (compatibilmente con lo spazio a disposizione) su queste pagine.