Sistemi radiomobili e a larga banda - (5 cfu)

Programma

Richiami sui principali formati di modulazione numerica e sui concetti di efficienza energetica e spettrale.

Richiami sul concetto di banda del segnale modulato. Il piano potenza-banda descrittivo dell'efficienza di un sistema di modulazione.

Richiami sulle tecniche di codifica di canale per il controllo degli errori. Effetti della codifica sul piano potenza-banda.

I principali modelli di canale di interesse nei sistemi di trasmissione.

Il canale con evanescenza di Rayleigh lenta.

Il canale con evanescenza di Rayleigh veloce.

Il canale con evanescenza di Rice. Il canale con evanescenza dispersivo. Esempi di applicazione dei modelli di canale con evanescenza.

Sistemi di trasmissione a spettro espanso. Espansione spettrale a sequenza diretta. Effetti di interferenze a banda stretta e a spettro espanso.

Accesso multiplo a divisione di codice (CDMA). Espansione spettrale a salto di frequenza.

Sequenze a registro di scorrimento. Sequenze a massima lunghezza. Proprieta` delle sequenze a massima lunghezza.

Autocorrelazione delle sequenza a massima lunghezza. Sequenze di Gold. Correlazioni mutue a auto delle sequenze di Gold.

Sincronizzazione di codice. Fasi di acquisizione ed inseguimento. Schemi a blocchi di sistemi di acquisizione a ricerca parallelo e seriale.

Schemi a blocchi di sistemi di inseguimento mediante anelli ad aggancio di ritardo. Prestazioni di sistemi a spettro espanso in presenza di disturbi. Disturbo a rumore di sbarramento.

Prestazioni di sistemi a spettro espanso in presenza di disturbo a banda o a tempo parziale. Casi di BPSK e BFSK non coerente. Disturbi a toni.

Codifica con interlacciamento per ridurre gli effetti dei disturbi a banda o a tempo parziale. Prestazioni di sistemi CDMA.

Prestazioni di sistemi CDMA al variare del numero di utenti. Effetto vicino-lontano e controllo di potenza.

Rivelazione multiutente e a decorrelazione per sistemi CDMA.

Misure di distanza mediante segnali a spettro espanso. Il sistema GPS (Global Positioning System).

Calcolo della posizione e del tempo assoluti mediante il sistema GPS. Introduzione ai sistemi radiomobili cellulari.

Riuso di frequenza nei sistemi cellulari. Rapporto fra potenza utile e da interferenza cocanale. Gruppo di riuso e suo dimensionamento.

Capacita` per unita` di superficie di un sistema cellulare. Dimensionamento delle celle.

Suddivisione e settorizzazione di celle. Attenuazione di tratta nello spazio libero e su terra piana.

Modelli di attenuazione di tratta di Okumura e Hata. Oscuramento lognormale. Richiami sull'evanescenza dispersiva e non dispersiva.

Prestazioni di modulazioni numeriche in presenza di evanescenza di Rayleigh lenta. Rivelazione coerente, non coerente e differenziale. Esempi numerici.

Estensione dell'analisi al caso di evanescenza di Rice lenta. Esempi numerici ed interpretazione dei risultati. Prestazioni di ricevitori convenzionali in presenza di evanescenza veloce.

Tecniche di diversita`. Combinazione a selezione e a massimo rapporto. Probabilita` d'errore media.

Probabilita` di fuori servizio. Diversita` indotta da un interlacciatore in un sistema FEC.

Diversita` indotta dalla tecnica di salto di freqenza in un sistema FEC. Diversita` da cammini multipli nei sistemi a sequenza diretta.

Ricevitore a rastrello (Rake). Principi architetturali di un sistema radio cellulare. Lo scambio di cella (handover). Panoramica sui sistemi cellulari di prima e seconda generazione.

Il sistema GSM. Interfaccia radio. Canali logici. Struttura della trama TDMA.

Codifica FEC ed interlacciamento. Canali SACCH e FACCH. Codifica vocale.

Modulazione GMSK. Canali standard del GSM. Rivelazione di Viterbi.

Il sistema GPRS. Il sistema IS95.

Modulazione, codifica ed espansione spettrale nel sistema IS95. Migrazione verso i sistemi cellulari di terza generazione (IMT-2000/3G). Servizi offerti e relativa qualita`.

Il sistema UMTS. Metodi di espansione spettrale a fattore variabile.

Reti locali senza fili: i sistemi WLAN e WPAN (Bluetooth).

I modem telefonici in banda vocale e a larga banda (ADSL).

Modalità d'esame

Per coloro che seguono il corso: valutazione complessiva sulla base di verifiche scritte (intermedia e finale) ed eventuale prova orale.

Per tutti: valutazione sulla base di prove scritta e orale.

Propedeuticità

Comunicazioni elettriche A.

Testi consigliati

R. E. Ziemer, R. L. Peterson, Digital communications, Prentice Hall, 2001,
Leon W. Couch II: Digital and analog communication systems, 6th edition, Prentice Hall, 2001.

Ultimo aggiornamento: 31-07-2003

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