Ingegneria Dei Sistemi Elettronici

Il corso intende introdurre gli studenti alla comprensione dell'interazione tra il campo elettromagnetico e i tessuti biologici, quale meccanismo di base per diverse applicazioni della bioingegneria.
Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Il corso si propone di fornire i criteri di analisi dei problemi bioelettromagnetici
1.2 Vengono inoltre fornite le nozioni fondamentali per la comprensione dei modelli tissutali in relazione all’interazione dei campi elettromagnetici
1.3 Vengono inoltre fornite le conoscenze per la comprensione dell’interazione elettromagnetica con i tessuti biologici
1.4 vengono infine fornite le competenze per la comprensione del problema della progettazione di macchine e strumenti bioelettromagnetici
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di analizzare modelli biologici dal punto di vista elettromagnetico
2.2 Capacità di analizzare l’interazione bioelettromagnetica
2.3 Capacità di analizzare i principi della diagnostica biologica basata sull’elettromagnetismo
2.4 Capacità di comprendere e progettare una schermatura elettromagnetica per la protezione biologica
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1.Capacità di individuare le tipologie di modello bioelettromagnetiche adatte per uno specifico problema
3.2.Capacità di individuare le l’opportuna tecnica di analisi per lo specifico problema di interazione bioelettromagnetica
4 ABILITÀ COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le problematiche relativa all’analisi di problemi bioelettromagnetici
4.2. Capacità di esporre correttamente le problematiche relative alla progettazione e realizzazione di strumenti bioelettromagnetici
5. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente all’analisi di problemi bioelettromagnetici e alla progettazione di strumentazione corrispondente

• Interazione biologica dei campi elettromagnetici;
• Applicazioni cliniche e diagnostiche dei campi elettromagnetici;

Esame orale volto a verificare l'acquisizione delle conoscenze teoriche impartite nonché la capacità di applicazione delle stesse, su un minimo di tre domande.
Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni fisiche relative alle interazioni tra campi elettromagnetici e tessuti biologici
1.2 Peculiarità della propagazione del segnale elettromagnetico nel corpo umano
1.3 Valutazione della SAR di un tessuto dato
1.4 Principi di funzionamento delle apparecchiature biomedicali analizzate nel corso
2. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 saper valutare il modello biologico adatto una data applicazione
2.2 conoscenza dei principi di funzionamento delle diverse tipologie di interazioni bioelettromagnetiche
2.3 capacità di analisi di strumenti e metodi di indagine bioelettromagnetici
2.4 capacità di impostare il progetto di schermature elettromagnetiche a scopo biomedico
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di individuare le azioni da intraprendere per analizzare un modello e una specifica interazione biologica
3.2 Capacità di individuare le azioni da intraprendere e gli strumenti analitici da selezionare per analizzare uno specifico problema di schermatura elettromagnetica
3.2 Capacità di analizzare alcune tipologie di strumenti bioelettromagnetici
3.3 Capacità di validare sperimentalmente i risultati di una misura bioelettromagnetica
4 ABILITÀ COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le problematiche relative all’analisi di sistemi bioelettromagnetici
4.2. Capacità di esporre correttamente le pratiche di progettazione di macchine bioelettromagnetiche
5. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente all’interazione bioelettromagnetica
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Jaakko M, Robert P(1995) Bioelectromagnetism - Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields, Oxford University Press, New York. consultazione: S. Selleri "Elettromagnetismo" Firenze University Press, 2024

Conoscere le tecniche di formazione delle immagini mediche;
approfondifre le conoscenze sul trattamento delle immagini mediche

Principi fisici e tecnologie per la formazione di immagini mediche (radiologia, medicina nucleare, ultrasuoni, bioimmagini ottiche, risonanza magnetica, ricostruzione di tomografie)

Prova orale volta ad accertare la padronanza degli elementi del corso
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Bioimmagini di G. Coppini, S.Diciotti, G. Valli, Pàtron ed., Bologna, 2012.
• PDF delle diapositive presentate a lezione ed esercitazione.

Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. Conoscenza e comprensione
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base sulla propagazione di un’onda elettromagnetica in strutture guidanti omogenee e non omogenee.
1.2 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base sul funzionamento di dispositivi passivi a microonde ed onde millimetriche.
2. Capacita' di applicare conoscenza e comprensione
2.1 Capacità di eseguire l'analisi e la sintesi di dispositivi a microonde ed onde millimetriche.
3. Autonomia di giudizio
3.1 Capacità di comprendere la propagazione elettromagnetica in strutture guidanti omogenee e non omogenee.
3.2 Capacità di comprendere il funzionamento di dispositivi passivi a microonde ed onde millimetriche.
4. Abilità comunicative
4.1 Capacità di esporre logicamente complesse dimostrazioni per il calcolo del campo elettromagnetico guidato.
5. Capacità di apprendimento
5.1 Capacità di reperire autonomamente la documentazione relativa alla propagazione guidata e al progetto di dispositivi passivi a microonde ed onde millimetriche.

Propagazione guidata. Cavità risonanti. Guide non omogenee. Giunzioni a microonde e ad onde millimetriche. Materiali magnetici.

Prova orale.
Come primo passo della prova si chiederà al candidato di descrivere il funzionamanto un dispositivo al fine di verificare la sua capacità di eseguire l'analisi e la sintesi di dispositivi a microonde ed onde millimetriche. Seguiranno altre domande su tutte le parti del programma per la verifica dell’apprendimento delle nozioni di base sulla propagazione di un’onda elettromagnetica in strutture guidanti omogenee e non omogenee e sul funzionamento di dispositivi passivi a microonde ed onde millimetriche.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. Conoscenza e comprensione
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base sulla propagazione di un’onda elettromagnetica in strutture guidanti omogenee e non omogenee. Verifica mediante prova orale
1.2 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base sul funzionamento di dispositivi passivi a microonde ed onde millimetriche.
2. Capacita' di applicare conoscenza e comprensione
2.1 Capacità di eseguire l'analisi e la sintesi di dispositivi a microonde ed onde millimetriche.
3. Autonomia di giudizio
3.1 Capacità di comprendere la propagazione elettromagnetica in strutture guidanti omogenee e non omogenee. Verifica mediante prova orale
3.2 Capacità di comprendere il funzionamento di dispositivi passivi a microonde ed onde millimetriche. Verifica mediante prova orale
4. Abilità comunicative
4.1 Capacità di esporre logicamente complesse dimostrazioni per il calcolo del campo elettromagnetico guidato. Verifica mediante prova orale
5. Capacità di apprendimento
5.1 Capacità di reperire autonomamente la documentazione relativa alla propagazione guidata e al progetto di dispositivi passivi a microonde ed onde millimetriche. Verifica mediante prova orale
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Testi di base

• R.E. Collin, Foundation for Microwaves Engineering, Mc Graw-Hill, 2 ed., 1992.
• D.M. Pozar, Microwave Engineering, Addison-Wesley Publishing Co. Inc., 1990.
  Testi specialistici
• C.A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, John Wiley & Sons, 1989.
• R.E. Collin, Field Theory of Guided Waves, IEEE Press, 1991.
• N. Marcuvitz, Waveguide Handbook, Peter Peregrinus Ltd, 1951/1986/1993.

Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni fisicherelative all’interferenza elettromagnetica radiata, in campo vicino e Condotta.
1.2 Conoscenza di base delle normative EMI/EMC
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di comprendere le misure di EMI/EMC in camera semianecoica
2.2 Capacità di analizzare strutture guidanti multiconduttore
2.3 Capacità di individuare la norma applicabile in un determinato contesto EMI/EMC
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1.Capacità di individuare le azioni da intraprendere per la riduzione EMI radiate
3.2.Capacità di individuare le azioni da intraprendere per la riduzione EMI condotte
3.2. Capacità di interpretare e applicare le norme EMI/EMC
4 ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le problematice EMI/EMC
4.2. Capacità di esporre correttamente le pratiche standard di riduzione EMI/EMC
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente alla compatibilità elettromagnetica

Certificazione, strumentazione e misure. Analizzatore di Spettro.
Disturbi condotti, fondamenti per la progettazione EMC, diafonia, correnti di modo comune, il trasformatore per EMC, schermature, grounding, BalUn.

Esame orale volto a verificare l'acquisizione delle conoscenze teoriche impartite nonchè la capacità di applicazione delle stesse, su un minimo di tre domande.
Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni fisiche relative all’interferenza elettromagnetica radiata, in campo vicino e Condotta.
1.2 Conoscenza di base delle normative EMI/EMC
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di esporre la procedura per misure di EMI/EMC in camera semianecoica
2.2 Capacità di esporre ed applicare le formule per l’analisi delle strutture guidanti multiconduttore
2.3 Cconoscenza delle varie normative nazionali e internazionali EMI/EMC
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1.Capacità di individuare le azioni da intraprendere per la riduzione EMI radiate
3.2.Capacità di individuare le azioni da intraprendere per la riduzione EMI condotte
3.2. Capacità di verificare l’aderenza dei dispositive alle norme EMI/EMC
4 ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le problematice EMI/EMC
4.2. Capacità di esporre correttamente le pratiche standard di riduzione EMI/EMC
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente alla compatibilità elettromagnetica
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Clayton R. Paul, "Introduction to Electromagnetic Compatibility", John Wiley & Sons, 1992.

Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni fisicherelative all’interferenza elettromagnetica radiata, in campo vicino e Condotta.
1.2 Conoscenza di base delle normative EMI/EMC
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di comprendere le misure di EMI/EMC in camera semianecoica
2.2 Capacità di analizzare strutture guidanti multiconduttore
2.3 Capacità di individuare la norma applicabile in un determinato contesto EMI/EMC
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1.Capacità di individuare le azioni da intraprendere per la riduzione EMI radiate
3.2.Capacità di individuare le azioni da intraprendere per la riduzione EMI condotte
3.2. Capacità di interpretare e applicare le norme EMI/EMC
4 ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le problematice EMI/EMC
4.2. Capacità di esporre correttamente le pratiche standard di riduzione EMI/EMC
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente alla compatibilità elettromagnetica

Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Il corso si propone di fornire i criteri di analisi, progetto ed utilizzazione delle principali configurazioni di antenne e sistemi di antenne, con
particolare riferimento alle loro applicazioni nel settore delle
telecomunicazioni nella gamma di frequenza dalla RF alle microonde.
1.2 Vengono inoltre fornite le nozioni fondamentali per l’impiego delle
moderne tecniche numeriche e analitiche per il progetto di antenne ed array
1.3 Vengono inoltre fornite le basi per la realizzazione e la caratterizzazione sperimentale di sistemi di antenne
1.3 vengono infine fornite le competenze per la comprensione del problema dell’installazione di antenne in ambienti operativi complessi
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di analizzare le prestazioni delle antenne
2.2 Capacità di progettare antenne e configurazioni multiple di antenne
2.3 Capacità di analizzare le interazioni dei sistemi di antenne in ambienti complessi
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1.Capacità di individuare le tipologie di antenne adatte per uno specifico tipo di collegamento radio
3.2.Capacità di individuare le l’opportuna tecnica di analisi per lo specifico problema d antenna
4 ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le problematiche relativa alla progettazione di antenne e di sistemi di antenne
4.2. Capacità di esporre correttamente le problematiche relativa ad alla realizzazione di sistemi di antenne
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente alla progettazione di antenne

Certificazione, strumentazione e misure. Analizzatore di Spettro.
Disturbi condotti, fondamenti per la progettazione EMC, diafonia, correnti di modo comune, il trasformatore per EMC, schermature, grounding, BalUn.

Analisi, progetto ed utilizzazione delle principali configurazioni di antenne,
con particolare riferimento alle loro applicazioni nel settore delle telecomunicazioni nella gamma di frequenza dalla HF alle microonde.

Esame orale volto a verificare l'acquisizione delle conoscenze teoriche impartite nonchè la capacità di applicazione delle stesse, su un minimo di tre domande.
Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni fisiche relative all’interferenza elettromagnetica radiata, in campo vicino e Condotta.
1.2 Conoscenza di base delle normative EMI/EMC
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di esporre la procedura per misure di EMI/EMC in camera semianecoica
2.2 Capacità di esporre ed applicare le formule per l’analisi delle strutture guidanti multiconduttore
2.3 Cconoscenza delle varie normative nazionali e internazionali EMI/EMC
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1.Capacità di individuare le azioni da intraprendere per la riduzione EMI radiate
3.2.Capacità di individuare le azioni da intraprendere per la riduzione EMI condotte
3.2. Capacità di verificare l’aderenza dei dispositive alle norme EMI/EMC
4 ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le problematice EMI/EMC
4.2. Capacità di esporre correttamente le pratiche standard di riduzione EMI/EMC
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente alla compatibilità elettromagnetica
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Esame orale volto a verificare l'acquisizione delle conoscenze teoriche impartite nonchè la capacità di applicazione delle stesse, su un minimo di tre domande.
Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni fisiche relative alla radiazione elettromagnetica con particolare rilevanza in campo lontano
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 saper valutare la tipologia di antenna più adatta per una data applicazione
2.2 conoscenza dei principi di funzionamento delle diverse tipologie di antenne
2.3 capacità di impostare il progetto di un'antenna di una data tipologia
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1. Capacità di individuare le azioni da intraprendere per scegliere la giusta tipologia di antenna per uno specifico problema
3.2.Capacità di individuare le azioni da intraprendere e gli strumenti analitici da selezionare per analizzare uno specifico problema di antenna
3.2. Capacità di progettare un’antenna o un sistema di antenne con un CAD
3.3 Capacità di validare sperimentalmente un’antenna
4 ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le problematiche relative all’analisi di sistemi di antenne
4.2. Capacità di esporre correttamente le pratiche di progettazione
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente alla radiazione elettromagnetica e al design di antenne
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Clayton R. Paul, "Introduction to Electromagnetic Compatibility", John Wiley & Sons, 1992.

base: W. L. Stutzman, G. A. Thiele, Antenna Theory and Design, second edition, J. Wiley and Sons, New York, 1998 consultazione: S. Selleri "Elettromagnetismo" Firenze University Press, 2024 C.A. Balanis, Antenna Theory, J. Wiley and Sons, New York, 1982 J.D. Kraus, Antennas, McGraw Hill, New York, 1991 Antenna handbook, Y.T. Lo, S.W. Lee Eds, Van Nostrand Reinhold, New York 1988 Antenna Engineering Handbook, R.C. Johnson, H. Jasik, McGraw Hill, New York 1984

Al termine dell'insegnamento lo studente acquisisca 1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE 1.1 la conoscenza delle caratteristiche e dei principi fondamentali della catena di trasmissione/ricezione di un sistema digitale; 1.2 la conoscenza delle principali funzioni (sottosistemi) di un trasmettitore/ricevitore digitale, e le basi per la loro progettazione. 2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE 2.1la capacità di valutare il comportamento di sistemi di comunicazioni digitale in condizioni operative effettive e di saper progettare semplici sistemi. 2.2 la capacità di usare strumenti matematici e simulativi per l'analisi e la valutazione e la comparazione delle prestazioni dei sistemi digitali anche in contesti operativi realistici 3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO 3.1 la capacità di fare scelte di progetto in semplici sistemi di comunicazione digitale 3.2 la capacità di integrare le conoscenze di base con documentazione tecnica ed aspetti pratici/operativi 4. ABILITA' COMUNICATIVE 4.1 la capacità di descrivere tecnicamente ed analiticamente le caratteristiche ed il comportamento degli elementi fondamentali di un sistema di comunicazione digitale 4.2 la capacità di comunicare chiaramente le scelte ed i ragionamenti alla base di scelte progettuali 5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO 5.1 la capacità di reperire ed interpretare autonomamente documentazione tecnica relativa a sistemi di comunicazione digitale 5.2 la capacità di capire gli elementi fondamentali dell’evoluzione dei sistemi di comunicazione digitali

-Introduzione alle comunicazioni digitali. -Ricevitore ottimo per demodulazione incoerente in canale AWGN. -Codifica di canale -Comunicazioni attraverso canali a banda limitata. -Equalizzazione di canale. -Sincronizzazione di fase e di simbolo nei ricevitori digitali. -Canale Wireless -Modulazione OFDM -Tecniche avanzate di trasmissione digitale

La verifica finale consiste in una prova orale durante la quale vengono fatte domande teoriche e svolti esercizi. 1.CONOSCENZA e COMPRENSIONE Le domande teoriche hanno lo scopo di verificare 1.1 apprendimento delle caratteristiche fondamentali di un sistema di comunicazioni digitale, analizzati nell'ambito del corso; 1.2 la comprensione delle principali funzioni (sottosistemi) di un trasmettitore/ricevitore digitale, e le basi per la loro progettazione 2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Gli esercizi hanno lo scopo di verificare 2.1 la comprensione degli strumenti matematici per l'analisi ed il progetto di diversi sottosistemi costituenti un sistema di trasmissione digitale; 2.2 la capacità acquisita dallo studente di valutare il comportamento di sistemi di comunicazioni digitale in condizioni operative effettive. 3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO Gli esercizi hanno lo scopo di verificare la capacità di fare opportune scelte di funzioni/parametri da utilizzare 4. ABILITA' COMUNICATIVE Le domande orali hanno lo scopo di verificare capacità di descrivere in modo chiaro, tecnicamente ed analiticamente, le caratteristiche ed il comportamento degli elementi fondamentali di un sistema di comunicazione digitale. 5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO Le domande orali hanno lo scopo di verificare la capacità di integrare conoscenze diverse e reperire informazioni aggiuntive su aspetti tecnici
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Il materiale del corso viene reso disponibile sulla piattaforma Moodle. TESTI DI CONSULTAZIONE Proakis, Salehi: “Digital Communications", McGraw Hill International Edition, 2008. Mengali, Morelli: "Trasmissione numerica"", Mc Graw-Hill. B. Sklar, “Digital Communications, Fundamentals and Applications” T. S. Rappaport, “Wireless Communications-Principle and Practice” Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)

Lo studente dovrà acquisire la conoscenza dei seguenti argomenti:
1.1 sintesi di controllori stabilizzanti in problemi di inseguimento di segnali di riferimento e di reiezione di disturbi;
1.2 sintesi diretta mediante scelta della funzione di trasferimento ad anello chiuso;
1.3 sintesi regolatore;
1.4 tecniche per l'implementazione digitale di controllori analogici.
Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
2.1 utilizzare le tecniche per la sintesi di controllori stabilizzanti in problemi di inseguimento di segnali di riferimento e di reiezione di disturbi;
2.2 utilizzare le tecniche per la sintesi diretta di sistemi di controllo;
2.3 utilizzare le tecniche per il progetto del regolatore;
2.4 utilizzare le tecniche per l'implementazione digitale di controllori analogici.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
(CDL INGEGNERIA BIOMEDICA )
Conoscenza e comprensione: cc5
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: ca3, ca4, ca5, ca6, ca8
Autonomia di giudizio: ag1, ag2
Capacità di comunicazione: ac1, ac2
Capacità di apprendimento: ap1, ap2
(CDLM ROBOTICS, AUTOMATION AND ELECTRICAL ENGINEERING)
Conoscenza e comprensione: cc3
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: ca7
Autonomia di giudizio:
Capacità di comunicazione: ac3
Capacità di apprendimento: ap3
(CDLM INGEGNERIA DEI SISTEMI ELETTRONICI)
Conoscenza e comprensione: cc11
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Autonomia di giudizio: ag2, ag4
Capacità di comunicazione: ac2
Capacità di apprendimento: ap2
(CDL INGEGNERIA ELETTRONICA – CONTROLLI AUTOMATICI I )
Conoscenza e comprensione: cc19
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: ca23, ca28, ca29, ca33, ca35
Autonomia di giudizio: ag2
Capacità di comunicazione: ac1, ac2
Capacità di apprendimento: ap2
CDL INGEGNERIA MECCANICA – CONTROLLI AUTOMATICI I )
Conoscenza e comprensione: cc5
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: ca5
Autonomia di giudizio: ag1, ag4, ag5
Capacità di comunicazione: ac1, ac2, ac3
Capacità di apprendimento: ap1, ap2, ap3

Stabilità dei sistemi di controllo a retroazione e progetto di controllori stabilizzanti. Tecniche di sintesi diretta. Limitazioni sulle prestazioni dei sistemi di controllo. Sistemi di controllo a dati campionati. Sintesi di sistemi di controllo nello spazio di stato.

La verifica finale consta di una prova scritta e una prova orale in cui attraverso esercizi e domande si verifica la capacità di:
1. saper valutare la stabilità dei sistemi di controllo a retroazione;
2. saper applicare il principio del modello interno a problemi di inseguimento di segnali di riferimento e di reiezione di disturbi;
3. saper progettare sistemi di controllo mediante la tecnica dei controllori stabilizzanti;
4. saper progettare sistemi di controllo mediante la tecnica di sintesi diretta;
5. saper caratterizzare la sovraelongazione e la sottoelongazione della risposta al gradino;
6. saper progettare il regolatore per sistemi lineari tempo-invarianti a tempo continuo;
7. saper applicare le tecniche per l'implementazione digitale di controllori analogici.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Bolzern, Scattolini, Schiavoni. Fondamenti di controlli automatici, 5a edizione, Mc Graw-Hill Italia, Milano, 2025. Basso, Chisci, Falugi. Fondamenti di Automatica, De Agostini-UTET, 2007. Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)

1) Conoscenza e comprensione
Obiettivo 1.1) Conoscenza della classificazione IEC 61512: basic control, procedural control e coordination control.
Obiettivo 1.2) Comprensione delle principali architetture di controllo industriale: distribuite, supervisionate e decentralizzate.
Obiettivo 1.3) Conoscenza degli schemi di controllo classici e moderni: controllo per progetto, feedforward, feedback e modello interno.
Obiettivo 1.4) Conoscenza della struttura e delle proprietà dei controllori PID ideali, ISA e non ideali.
Obiettivo 1.5) Comprensione dei fenomeni di saturazione, wind-up e anti-windup nei controllori industriali.
Obiettivo 1.6) Conoscenza delle principali tecniche di digitalizzazione per il basic control.
Obiettivo 1.7) Comprensione dei fenomeni di campionamento, quantizzazione, aliasing e comportamento intra-campionario.
Obiettivo 1.8) Conoscenza dei principi dei controllori in sliding mode per processi fisici non lineari.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Obiettivo 2.1) Saper configurare controllori PID mediante il metodo del modello interno.
Obiettivo 2.2) Saper riconoscere il wind-up e descrivere tecniche di back calculation and tracking.
Obiettivo 2.3) Saper analizzare gli effetti di campionamento, quantizzazione e ricostruzione nei sistemi digitali.
Obiettivo 2.4) Saper discretizzare controllori continui mediante metodi elementari e avanzati.
Obiettivo 2.5) Saper progettare PID digitali e valutarne le differenze rispetto ai PID continui.
Obiettivo 2.6) Saper impostare un controllore in sliding mode per un processo fisico non lineare.
Obiettivo 2.7) Saper progettare e digitalizzare un servo-controllore per applicazioni robotiche.
3) Autonomia di giudizio
Obiettivo 3.1) Saper scegliere lo schema di controllo più adeguato a un problema di automazione industriale.
Obiettivo 3.2) Saper valutare limiti e condizioni di applicabilità di PID, controllo a modello interno e sliding mode.
Obiettivo 3.3) Saper scegliere una tecnica di digitalizzazione coerente con prestazioni, stabilità, ritardi e non linearità del sistema.
4) Abilità comunicative
Obiettivo 4.1) Saper descrivere schemi di controllo e architetture industriali con linguaggio tecnico appropriato.
Obiettivo 4.2) Saper discutere scelte progettuali relative a PID, digitalizzazione, controllo a modello interno e sliding mode.
Obiettivo 4.3) Saper presentare l’analisi di un servo-azionamento collegando modello, controllo e implementazione digitale.
5) Capacità di apprendimento
Obiettivo 5.1) Capacità di comprendere documenti tecnici e scientifici relativi a sistemi di controllo industriali, sistemi cyber-fisici, PID, digitalizzazione, sliding mode e servo-azionamenti.
#####################
RIFERIMENTO AI DESCRITTORI DI DUBLINO.
#####################
LAUREA MAGISTRALE IN ROBOTICS, AUTOMATION AND ELECTRICAL ENGINEERING: CONTROLLO DEI CYBER-PHYSICAL SYSTEMS.
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
cc3 - La conoscenza sistemistica delle metodologie, delle tecnologie e degli aspetti applicativi dell’automatica.
cc5 - La conoscenza dei componenti e dei sistemi elettronici e la loro applicazione nei settori dell'automazione e della produzione, gestione e distribuzione dell'ingegneria dell'energia elettrica
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
ca2 - Applicare le conoscenze teoriche acquisite per lo sviluppo e l’applicazione di sistemi innovativi nei settori della robotica, dell’automazione e dell’ingegneria elettrica.
ca7 - Attitudine alla risoluzione di problemi e capacità di lavoro autonomo.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
ag4 - Individuare e interpretare le normative.
ABILITA' COMUNICATIVE
ac2 - Ha la capacità di lavorare in un contesto interdisciplinare comprendendo i risultati del lavoro delle persone con cui coopera e le loro richieste.
#####################
LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA INFORMATICA: INDUSTRIAL AUTOMATION.
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
cc4 - Conoscenze avanzate di modelli ed architetture per l'elaborazione di grandi quantità di dati attraverso architetture parallele, distribuite, scalabili e ad elevata resilienza ;
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
ca5 - Adottare un approccio ingegneristico ed ispirato alla ottimizzazione per l'analisi e risoluzione di problemi
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
ag2 - Formulare, in maniera autonoma e con approccio interdisciplinare, considerazioni rigorose e tecnicamente valide sui temi e progetti affrontati
CAPACITÀ DI COMUNICAZIONE
ac1 - Presentare i risultati della propria attività in forma scritta e orale con caratteristiche di organicità e rigore tecnico
ac2 - Comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a specialisti del settore e a interlocutori non specialisti, in lingua italiana o inglese
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
ap1 - Aggiornarsi in autonomia rispetto al rapido evolversi delle tecnologie dell’ingegneria informatica e, più in generale, dell’ingegneria dell’informazione.
ap2 - Organizzare e gestire in modo indipendente il proprio percorso di apprendimento, sviluppando capacità di analisi e approfondimento sia in contesti guidati sia in attività autonome.
ap3 - Apprendere in modo guidato nella preparazione degli esami orali, nella redazione di
elaborati analitici o progettuali, e nelle relazioni delle attività svolte.
#####################
LAUREA MAGISTRALE IN SISTEMI ELETTRONICI: CONTROLLO DEI CYBER-PHYSICAL SYSTEMS.
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
cc1: Elettronica per sensori e trasduttori
cc11: Progetto di sistemi di controllo PLC, a retroazione e controllori industriali PID
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
ca1: Progettare sistemi complessi con sezioni analogiche e digitali
ca11: Progettare sistemi complessi per elaborazioni segnali in tempo reale
ca15: Saper implementare algoritmi di elaborazione dati e validarne il funzionamento
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
ag1: Elevata capacità di analisi nel proprio campo di studio
ag2: Formulare considerazioni scientificamente rigorose e tecnicamente valide in modo autonomo
ag3: Applicare un approccio interdisciplinare nella valutazione di temi e progetti
ag4: Capacità di selezionare le informazioni rilevanti
CAPACITÀ DI COMUNICAZIONE
ac3: Sviluppo della capacità di comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
ap1: Sviluppo delle capacità di seguire, in autonomia, il rapido evolversi della tecnologia
ap3: Sviluppo delle capacità di comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti

Storia ed evoluzione dell’automatica dall’era pre-industriale all’Industria 4.0.
Schemi di controllo dell’automazione tradizionale e moderna.
Controllori PID e configurazione mediante metodo del modello interno.
Tecniche di digitalizzazione per il basic control.
Sistemi di controllo robusti per processi fisici non lineari.
Servo-azionamenti elettromeccanici per applicazioni robotiche.

1) Conoscenza e comprensione
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.1) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.2) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.3) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.4) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.5) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.6) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.7) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.8) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.1) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.2) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.3) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.4) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.5) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.6) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.7) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
3) Autonomia di giudizio
Modalità di verifica dell'obiettivo 3.1) Verifica mediante domande a risposta libera.
Modalità di verifica dell'obiettivo 3.2) Verifica mediante domande a risposta libera.
Modalità di verifica dell'obiettivo 3.3) Verifica mediante domande a risposta libera.
4) Abilità comunicative
Modalità di verifica dell'obiettivo 4.1) Verifica mediante colloquio orale.
Modalità di verifica dell'obiettivo 4.2) Verifica mediante colloquio orale.
Modalità di verifica dell'obiettivo 4.3) Verifica mediante colloquio orale.
5) Capacità di apprendimento
Modalità di verifica dell'obiettivo 5.1) Verifica mediante domande a risposta libera.

Augusto Ferrante, Antonio Lepschy, and Umberto Viaro.
Introduzione ai controlli automatici.
UTET Libreria, Italia, 2000.
ISBN 978 88 251 7335-2.
GianAntonio Magnani, Gianni Ferretti, and Paolo Rocco.
Tecnologie dei sistemi di controllo.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2007.
ISBN 978 88 386 7275-0.
Claudio Bonivento, Luca Gentili, and Andrea Paoli.
Sistemi di automazione industriale. Architetture e controllo.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2011.
ISBN 978 88 386 6693-3.
Mikell P. Groover.
Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing
Pearson, Upper Saddle River, NJ, 2015
ISBN 978 0 13 349961-2.
Alessandro Giua, and Carla Seatzu.
Analisi dei sistemi dinamici.
Springer-Verlag Italia, II edizione, 2009.
ISBN 978 88 470 0284-5.
Gianni Potti.
Industria 4.0. Storia di macchine e di uomini.
Edizioni Ares, 2020.
ISBN 978 88 815 5992-3.

Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Acquisire le competenze necessarie per presentare e approfondire le tecniche di valutazione della disponibilità e RAMS (Reliability, availability, maintainability and safety) in generale; i concetti e le tecniche di analisi del rischio e della sicurezza funzionale.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le principali tecniche di analisi dei rischi.
2.2 Capacità di definire i parametri fondamentali per la progettazione di un SIS (Safety Instrumented System).
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di valutare i parametri RAMS su qualunque sistema anche complesso.
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di descrivere le prestazioni affidabilistiche di un generico sistema ed i potenziali rischi legati ad un suo malfunzionamento.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di reperire ed interpretare specifiche RAMS di componenti e sistemi.
5.2 Definire un piano di test per componenti e sistemi mediante l’uso di norme specifiche.
5.3 Capacità di progettare un SIS.

Concetti e tecniche RAMS (Reliability, Availability, Maintainability, Safety), metodologie di valutazione del rischio/sicurezza, calcolo di SIL. Presentazione di tecniche nel contesto industriale e applicazioni. Diagnostica di componenti e sistemi. Caratterizzazione di componenti e sistemi mediante prove di laboratorio, gestione della strumentazione e l’analisi dei risultati. Sono proposti i metodi di indagine per la valutazione dei meccanismi di guasto in ambito elettrico-elettronico.

Esame orale avente per oggetto i risultati ottenuti durante le esercitazioni ed il programma esteso.
Tipicamente la durata dell'esame è circa 30 minuti e saranno fatte cinque domande. La prima sarà dedicata all’elaborato scritto per l’esercitazione mentre le altre domande verteranno sul programma esteso (in ogni sua parte).
Con riferimento ai Descrittori di Dublino, le domande mireranno a verificare:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 le competenze acquisite circa l’analisi e la valutazione dei parametri RAMS e le prove sperimentali di laboratorio.
1.2 la conoscenza dei metodi di analisi dei rischi.
1.3 la capacità di valutare la sicurezza funzionale.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 la capacità di analizzare da un punto di vista affidabilistico sistemi complessi.
2.2 la capacità di definire i parametri fondamentali per la realizzazione di un SIS.
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 l Capacità di valutare i parametri RAMS su qualunque sistema anche complesso.
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 la capacità di presentare in modo sintetico e chiaro e prestazioni affidabilistiche di un generico sistema ed i potenziali rischi legati ad un suo malfunzionamento.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 la capacità di definire i parametri per una progettazione robusta ed affidabile di un sistema tendendo in considerazione anche dei requisiti di sicurezza funzionale.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Particolarmente consigliati gli appunti del corso aggiornati al presente a.a.
Inoltre:

• M.Lazzaroni, L.Cristaldi, L.Peretto, P.Rinaldi, M.Catelani “Reliability Engineering – Basic Concepts and Applications in ICT”, Springer 2011 – Caps. 6-7-8
• M.A.Levin, T.T.Kalal: Improving Product Reliability, J.Wiley, 2003
• Marvin Rausand, System Reliability Theory: Models, Statistical Methods, and Applications, 2nd Edition, 2004
• Montgomery, Runger and Hubele: Statistica per l’Ingegneria, Egea Edizioni, 2007
  Riferimenti normative e Direttive comunitarie richiamate nel programma.

Obiettivo del corso è quello di fornire allo studente le conoscenze di base riguardo alle tecniche di elaborazione delle immagini e alle tecniche per garantire requisiti di sicurezza quali l'autenticazione e
la riservatezza delle immagini.
In particolare, intende:

• Fornire gli strumenti metodologici di base per la descrizione e l'analisi delle immagini digitali.
• Introdurre gli operatori spaziali e in frequenza per l'elaborazione di immagini.
• Spiegare i principi di compressione di immagini e video.
• Fornire una panoramica dei sistemi di protezione delle immagini.
  Con tali conoscenze, lo studente acquisirà:
• La capacità di analizzare e caratterizzare, sia nel dominio del tempo che nel dominio della frequenza, le immagini digitali.
• La capacità di interpretare gli effetti dei principali operatori spaziali e in frequenza per l'elaborazione di immagini.
• La capacità di implementare semplici sistemi - sia attivi che passivi - per l'autenticazione e la protezione delle immagini digitali.

Il programma del corso comprende i seguenti argomenti:

• Acquisizione e rappresentazione immagini
• Operatori spaziali
• Trasformate numeriche
• Standard di compressione JPEG e MPEG
• Tecniche di image forensics
• Crittografia, cifratura di immagini

L'esame consiste in una prova orale, volta ad accertare l'apprendimento di:

• tecniche per il modellamento e l’analisi delle immagini digitali;
• metodi per l'elaborazione di immagini, sia nel dominio spaziale che in frequenza, e per la compressione;
• tecniche di image forensics per determinare l'origine e l'integrità di un'immagine digitale.
• algoritmi di crittografia sia simmetrici che asimmetrici, firme digitali.
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
  18–22
  Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
  29–30 e Lode
  Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
  La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Le slides delle lezioni sono reperibili nella piattaforma di e-learning dell'ateneo.

Con riferimento ai descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione dei metodi di base per il trattamento dei segnali stocastici
1.2 Conoscenza e comprensione dei metodi classici della teoria della stima (stimatori non polarizzati a minima varianza, statistica sufficiente, Cramer-Rao lower bound, stima a massima verosimiglianza, stima ai minimi quadrati).
1.3 Conoscenza e comprensione dei metodi della stima Bayesiana (MMSE, MAP, LMMSE, filtraggio di Wiener).
1.4 Conoscenza e comprensione dei metodi di stima spettrale non parametrica (periodogramma, Welch-Bartlett, Blackman-Tukey) e parametrica (modelli ARMA, metodi ai sottospazi, MUSIC, ESPRIT).
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di modellare un segnale, individuando i parametri da stimare e le componenti di rumore aleatorio.
2.2 Capacità di implementare, mediante idonei software di simulazione, algoritmi di stima in contesti applicativi nell'ambito dell'ingegneria elettronica e delle telecomunicazioni e di valutarne le prestazioni.
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di selezionare, tra i diversi metodi e criteri usati nella teoria della stima, quelli più idonei per estrarre i parametri di interesse in presenza di rumore.
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni e proprietà relative ai metodi di stima introdotti nel corso
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di associare, in modo autonomo, gli strumenti matematici introdotti nel corso alle principali applicazioni nel campo dell’elettronica e delle telecomunicazioni

Introduzione a variabili e processi aleatori. Concetto di stimatore. Stimatori a minima varianza non polarizzati. Cramer-Rao lower bound. Statistica sufficiente. Modelli e stimatori lineari. Stima a massima verosimiglianza. Stima ai minimi quadrati. Approccio Bayesiano alla stima, stimatori MMSE e MAP, filtro di Wiener. Stime spettrali non parametriche. Stime spettrali parametriche. Spettri razionali, modelli ARMA. Spettri a righe, metodi basati su sottospazi. Stima spaziale, array di sensori

La verifica dell'apprendimento è costituita da un elaborato al calcolatore e una prova orale.
L’elaborato al calcolatore prevede l’uso di un ambiente di programmazione (preferibilmente MATLAB) al fine di eseguire la simulazione di un problema di stima, con relativa modellazione del segnale e implementazione di uno stimatore; l’argomento dell’elaborato viene preventivamente concordato con il docente.
La prova orale prevede domande su tutti gli argomenti svolti durante il corso, con richiesta di derivazione di dimostrazioni e proprietà e, eventualmente, anche lo svolgimento di esercizi.
Con riferimento ai descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione dei metodi di base per il trattamento dei segnali stocastici. Verifica mediante domande specifiche durante la prova orale.
1.2 Conoscenza e comprensione
dei metodi classici della teoria della stima. Verifica mediante domande specifiche durante la prova orale.
1.3 Conoscenza e comprensione dei metodi della stima Bayesiana. Verifica mediante domande specifiche durante la prova orale.
1.4 Conoscenza e comprensione dei metodi di stima spettrale non parametrica. Verifica mediante domande specifiche durante la prova orale.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di modellare un segnale, individuando i parametri da stimare e le componenti di rumore aleatorio. Verifica mediante elaborato al calcolatore.
2.2 Capacità di implementare, mediante idonei software di simulazione, algoritmi di stima in contesti applicativi nell'ambito dell'ingegneria elettronica e delle telecomunicazioni e di valutarne le prestazioni. Verifica mediante elaborato al calcolatore.
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di selezionare, tra i diversi metodi e criteri usati nella teoria della stima, quelli più idonei per estrarre i parametri di interesse in presenza di rumore. Verifica mediante elaborato al calcolatore.
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni e proprietà relative ai metodi di stima introdotti nel corso. Verifica mediante la prova orale.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di associare, in modo autonomo, gli strumenti matematici introdotti nel corso alle principali applicazioni nel campo dell’elettronica e delle telecomunicazioni. Verifica mediante la prova orale e l’elaborato al calcolatore.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Libri di testo e di consultazione:
1) S.M. Kay, Fundamentals of statistical signal processing: Volume I - Estimation theory, Prentice Hall, 1998.
2) A.M. Mood, F.A. Graybill, D.C. Boes, Introduction to the theory of statistics, McGraw-Hill, 1974.
3) L.L Sharf, Statistical Signal Processing, Addison-Wesley Publishing Co., 1990.
4) M.H. Hayes, Statistical Digital Signal Processing and Modeling, John Wiley & Sons, 1996.
5) P. Stoica, R.L. Moses, Spectral Analysis of Signals, Prentice Hall, 2005.
6) A. Papoulis, S.U. Pillai, Probability, Random Variables, and Stochastic Processes, 4th ed., McGraw-Hill, 2002.
7) D. Manolakis, V.K. Ingle, S.M. Kogon, Statistical and Adaptive Signal Processing: Spectral Estimation, Signal Modeling, Adaptive Filtering and Array Processing, Artech House, 2005.
Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/).

1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base dei seguenti argomenti: circuiti elettronici per elaborazione analogica dei segnali in sistemi complessi, con particolare riferimento alla strumentazione industriale ed i sistemi biomedicali, controlli non distruttivi e di telecomunicazione.
Realizzazione di progetti in laboratorio e preparazione di rapporti tecnici con presentazione finale.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le conoscenze mediante l'analisi teorica dei modelli dei sensori e dei circuiti di interfaccia
2.2 Capacità di eseguire simulazioni di circuiti di media ed elevata complessità comprendenti modelli analitici dei sensori e dei blocchi di elaborazione analogica
2.3 Capacità di progettare e realizzare in laboratorio dispositivi sistemi analogici comprendenti sensori
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di analizzare criticamente il risultato delle analisi teoriche e/o delle simulazioni e confrontarlo con la realizzazione svolta nelle attività di laboratorio
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre le scelte delle caratteristiche di sistemi analogici utilizzati per interfacciare sensori
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di utilizzare documentazione tecnica di sensori e circuiti integrati analogici per realizzare progetti di sistemi analogici

Il corso fornisce gli elementi necessari alla progettazione di sistemi analogici costituiti da sensori/trasduttori e da circuiti elettronici per l’elaborazione analogica dei segnali sia a banda larga che a banda stretta. I sistemi di riferimento sono quelli ad ultrasuoni e radar penetranti per il settore medicale e controlli non distruttivi.

La verifica consiste in
1) una prova orale per la verifica dei contenuti teorici
2) partecipazione all’attività di gruppo in laboratorio
3) realizzazione di relazione tecniche di gruppo.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base dei seguenti argomenti: sensori e circuiti analogici di interfaccia, sistemi elettronici per sensori ad ulltrasuoni. Verifica mediante colloquio orale
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le conoscenze mediante l'analisi teorica dei circuiti con esempi di progetto derivati da caratteristiche di datasheets.
2.2 Capacità di eseguire simulazioni di circuiti e sistemi di media/alta complessità comprendenti sensori per lo sviluppo dei progetti di laboratorio.
2.3 Capacità di progettare e realizzare in laboratorio sistemi analogici con attività di gruppo mediante didattica avanzata "learn by doing"
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di motivare le scelte e le eventuali innovazioni apportate ai progetti di laboratorio proposti
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre il contributo apportato individualmente alle attività di laboratorio e anche le capacità di leadership svolta all'interno del gruppo
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di reperire fonti alternative a quelle gia' fornite dal corso per proporre soluzioni migliorative o per raggiungere specifiche date.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

TIETZE SCHENK "Electronic Circuits" Handbook for design and applications , 2nd Edition, Springer

• Dispense e presentazioni in formato elettronico
  -Ultrawideband Radar, Applications and Design Edited by James D. Taylor - Published 2012 by CRC Press
  2nd Edition
  -Thomas L. Szabo. “Diagnostic Ultrasound Imaging: Inside Out”, 1st Edition, 2004
  "Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)."

1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base dei seguenti argomenti: gestione della potenza, oggi strategici per la progettazione di sistemi biomedicali, industriali e per l'automotive.
1.2 Conoscenza e comprensione dei dispositivi elettronici nei circuiti e sistemi di potenza (alimentatori, circuiti di controllo della potenza),
sistemi di isolamento e di protezione da disturbi condotti, semplici interfacce verso sensori per uso industriale.
Realizzazione di progetti in laboratorio e preparazione di rapporti tecnici con presentazione finale.
1.3 Progettazione di alimentatori e semplici sistemi di controllo della potenza con l'ausilio di programmi di simulazione. Architetture distribuite di alimentazione (DPA).
1.4 Conoscenza delle basi del progetto termico e della componentistica per la dissipazione di potenza
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le conoscenze mediante l'analisi teorica dei circuiti e dei dispositivi di potenza
2.2 Capacità di eseguire simulazioni di circuiti di potenza in regime non lineare
2.3 Capacità di caratterizzare circuiti di potenza mediante sistemi di misura automatici in laboratorio
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di analizzare criticamente il risultato delle analisi teoriche e/o delle simulazioni e confrontarlo con la realizzazione svolta nelle attività di laboratorio
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre le scelte delle caratteristiche di sistemi e dei dispositivi di potenza
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di utilizzare documentazione tecnica di dispositivi di potenza (MOSFET, BJT, DIODI, DISPOSITIVI a 4 STRATI) e delle caratteristiche dei regolatori di tensione in condizioni di lavoro statiche e dinamiche

Dispositivi a quattro strati (SCR, TRIAC, DIAC, IGBT, GTO, MCT), MOSFET. Sistemi di controllo della potenza. Controllo con PWM.Induttori e Condensatori reali. Alimentatori a commutazione (buck,boost, flyback, forward) e a dissipazione (LDO).Protezioni negli alimentatori .Filtri per armoniche e soppressori disturbi. Microcontrollori avanzati nell’elettronica industriale. 4 esperienze di laboratorio : caratterizzazione di moduli di alimentazione PMKL (TI) con strumentazione automatica.

La verifica consiste in
1) una prova orale per la verifica dei contenuti teorici
2) partecipazione all’attività di gruppo in laboratorio
3) realizzazione di 4 relazioni tecniche di gruppo.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base dei seguenti argomenti: dispositivi a semiconduttore di potenza, regolatori di tensione a dissipazione e convertitori DC DC, alimentatori al primario e secondario Verifica mediante colloquio orale
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le conoscenze mediante l'analisi teorica dei circuiti con esempi di progetto derivati da caratteristiche di datasheets.
2.2 Capacità di eseguire simulazioni di circuiti di regolazione della tensione e della potenza per lo sviluppo dei progetti di laboratorio.
2.3 Capacità di realizzare e caratterizzare in laboratorio circuiti elettronici di potenza con l'ausilio di schede di valutazione o progetti realizzati su breadboard.
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di analizzare criticamente le caratteristiche tecniche dei dispositivi scelti per i progetti di sistemi di alimentazione
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre il contributo apportato individualmente alle attività di laboratorio e anche le capacità di leadership svolta all'interno del gruppo
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di reperire fonti alternative a quelle gia' fornite dal corso per proporre soluzioni migliorative o per raggiungere specifiche fornite.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

“Fundamentals of Power Electronics”, R. W. Erickson,D. Maksimovic, 2nd edition
“Electronic circuits: Handbook for design and applications”, U. Tietze, Ch. Schenk, 2nd edition, Springer, 2008
Materiale di lettura supplementare:
Power Electronics Handbook (circuits,devices and applications) 3rd edition By M H Rashid, 2011
Publisher: Academic Press
Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd Edition
Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins
November 2002, Wiley
Pulse-width Modulated DC-DC Power Converters, by Marian K. Kazimierczuk, 2008, Wiley
“Principles of Power Electronics”, Kassakian John G
"Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)."

1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base dei seguenti argomenti: circuiti elettronici per elaborazione analogica dei segnali in sistemi complessi, con particolare riferimento alla strumentazione industriale ed i sistemi biomedicali, controlli non distruttivi e di telecomunicazione.
Realizzazione di progetti in laboratorio e preparazione di rapporti tecnici con presentazione finale.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le conoscenze mediante l'analisi teorica dei modelli dei sensori e dei circuiti di interfaccia
2.2 Capacità di eseguire simulazioni di circuiti di media ed elevata complessità comprendenti modelli analitici dei sensori e dei blocchi di elaborazione analogica
2.3 Capacità di progettare e realizzare in laboratorio dispositivi sistemi analogici comprendenti sensori
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di analizzare criticamente il risultato delle analisi teoriche e/o delle simulazioni e confrontarlo con la realizzazione svolta nelle attività di laboratorio
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre le scelte delle caratteristiche di sistemi analogici utilizzati per interfacciare sensori
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di utilizzare documentazione tecnica di sensori e circuiti integrati analogici per realizzare progetti di sistemi analogici

1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base dei seguenti argomenti: gestione della potenza, oggi strategici per la progettazione di sistemi biomedicali, industriali e per l'automotive.
1.2 Conoscenza e comprensione dei dispositivi elettronici nei circuiti e sistemi di potenza (alimentatori, circuiti di controllo della potenza),
sistemi di isolamento e di protezione da disturbi condotti, semplici interfacce verso sensori per uso industriale.
Realizzazione di progetti in laboratorio e preparazione di rapporti tecnici con presentazione finale.
1.3 Progettazione di alimentatori e semplici sistemi di controllo della potenza con l'ausilio di programmi di simulazione. Architetture distribuite di alimentazione (DPA).
1.4 Conoscenza delle basi del progetto termico e della componentistica per la dissipazione di potenza
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le conoscenze mediante l'analisi teorica dei circuiti e dei dispositivi di potenza
2.2 Capacità di eseguire simulazioni di circuiti di potenza in regime non lineare
2.3 Capacità di caratterizzare circuiti di potenza mediante sistemi di misura automatici in laboratorio
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di analizzare criticamente il risultato delle analisi teoriche e/o delle simulazioni e confrontarlo con la realizzazione svolta nelle attività di laboratorio
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre le scelte delle caratteristiche di sistemi e dei dispositivi di potenza
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di utilizzare documentazione tecnica di dispositivi di potenza (MOSFET, BJT, DIODI, DISPOSITIVI a 4 STRATI) e delle caratteristiche dei regolatori di tensione in condizioni di lavoro statiche e dinamiche

Il corso fornisce gli elementi necessari alla progettazione di sistemi analogici costituiti da sensori/trasduttori e da circuiti elettronici per l’elaborazione analogica dei segnali sia a banda larga che a banda stretta. I sistemi di riferimento sono quelli ad ultrasuoni e radar penetranti per il settore medicale e controlli non distruttivi.

Dispositivi a quattro strati (SCR, TRIAC, DIAC, IGBT, GTO, MCT), MOSFET. Sistemi di controllo della potenza. Controllo con PWM.Induttori e Condensatori reali. Alimentatori a commutazione (buck,boost, flyback, forward) e a dissipazione (LDO).Protezioni negli alimentatori .Filtri per armoniche e soppressori disturbi. Microcontrollori avanzati nell’elettronica industriale. 4 esperienze di laboratorio : caratterizzazione di moduli di alimentazione PMKL (TI) con strumentazione automatica.

La verifica consiste in
1) una prova orale per la verifica dei contenuti teorici
2) partecipazione all’attività di gruppo in laboratorio
3) realizzazione di relazione tecniche di gruppo.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base dei seguenti argomenti: sensori e circuiti analogici di interfaccia, sistemi elettronici per sensori ad ulltrasuoni. Verifica mediante colloquio orale
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le conoscenze mediante l'analisi teorica dei circuiti con esempi di progetto derivati da caratteristiche di datasheets.
2.2 Capacità di eseguire simulazioni di circuiti e sistemi di media/alta complessità comprendenti sensori per lo sviluppo dei progetti di laboratorio.
2.3 Capacità di progettare e realizzare in laboratorio sistemi analogici con attività di gruppo mediante didattica avanzata "learn by doing"
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di motivare le scelte e le eventuali innovazioni apportate ai progetti di laboratorio proposti
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre il contributo apportato individualmente alle attività di laboratorio e anche le capacità di leadership svolta all'interno del gruppo
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di reperire fonti alternative a quelle gia' fornite dal corso per proporre soluzioni migliorative o per raggiungere specifiche date.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

La verifica consiste in
1) una prova orale per la verifica dei contenuti teorici
2) partecipazione all’attività di gruppo in laboratorio
3) realizzazione di 4 relazioni tecniche di gruppo.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base dei seguenti argomenti: dispositivi a semiconduttore di potenza, regolatori di tensione a dissipazione e convertitori DC DC, alimentatori al primario e secondario Verifica mediante colloquio orale
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le conoscenze mediante l'analisi teorica dei circuiti con esempi di progetto derivati da caratteristiche di datasheets.
2.2 Capacità di eseguire simulazioni di circuiti di regolazione della tensione e della potenza per lo sviluppo dei progetti di laboratorio.
2.3 Capacità di realizzare e caratterizzare in laboratorio circuiti elettronici di potenza con l'ausilio di schede di valutazione o progetti realizzati su breadboard.
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di analizzare criticamente le caratteristiche tecniche dei dispositivi scelti per i progetti di sistemi di alimentazione
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre il contributo apportato individualmente alle attività di laboratorio e anche le capacità di leadership svolta all'interno del gruppo
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di reperire fonti alternative a quelle gia' fornite dal corso per proporre soluzioni migliorative o per raggiungere specifiche fornite.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

TIETZE SCHENK "Electronic Circuits" Handbook for design and applications , 2nd Edition, Springer

• Dispense e presentazioni in formato elettronico
  -Ultrawideband Radar, Applications and Design Edited by James D. Taylor - Published 2012 by CRC Press
  2nd Edition
  -Thomas L. Szabo. “Diagnostic Ultrasound Imaging: Inside Out”, 1st Edition, 2004
  "Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)."

“Fundamentals of Power Electronics”, R. W. Erickson,D. Maksimovic, 2nd edition
“Electronic circuits: Handbook for design and applications”, U. Tietze, Ch. Schenk, 2nd edition, Springer, 2008
Materiale di lettura supplementare:
Power Electronics Handbook (circuits,devices and applications) 3rd edition By M H Rashid, 2011
Publisher: Academic Press
Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd Edition
Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins
November 2002, Wiley
Pulse-width Modulated DC-DC Power Converters, by Marian K. Kazimierczuk, 2008, Wiley
“Principles of Power Electronics”, Kassakian John G
"Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)."

Formare a livello professionalizzante le conoscenze dello studente per renderlo in grado di operare in modo autonomo nel campo delle applicazioni pratiche dell'elettrotecnica quali: macchine elettriche ed impianti per l'alimentazione di dette macchine e altri tipi di utenze elettriche Conoscenze applicative sulle macchine elettricheUtilizzo di SW specifici quali programmi di dimensionamento linee elettricheApprendimento di:- principi di funzionamento delle Macchine Elettriche ad uso industriale.- azionamenti di macchine elettriche con convertitori elettronici.- basi di efficientamento delle dotazioni elettriche industriali.- basi di dimensionamento impianti fotovoltaici.
CA05: La capacità approfondita di condurre esperimenti complessi e di gestire strumentazione e software avanzati.
CA06: La capacit‡ di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici/elettrici/propulsivi: problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale, con particolare riferimento allíingegneria meccanica ed energetica.
CA07: La capacità approfondita di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, anche attraverso líuso di modelli teorici, conoscendone i limiti e le potenzialit‡.
CA08: La capacit‡ di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA09: La capacit‡ di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacit‡ nellíambito della ricerca.
CA10: La capacità di analizzare le tecnologie degli impianti, dei componenti e dei processi e metodi dell'ingegneria e le loro implicazioni economiche.
CC02: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC03: La conoscenza e líutilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell'ambito proprio dell'ingegneria energetica.
CC04: La conoscenza dei metodi per ideare, pianificare, progettare e gestire sistemi, processi e servizi complessi e/o innovativi.
CC07: La conoscenza di strumenti avanzati di progettazione (meccanica, termofluidodinamica, elettrica o multi-fisica) per la modellazione e la simulazione numerica di componenti o sistemi.
CC10: La conoscenza delle macchine elettriche e dei relativi sistemi di alimentazione per trazione. La conoscenza degli aspetti strutturali e termo-fluidodinamici dei motori a combustione interna.
CC11: La conoscenza delle principali fonti di energia di tipo rinnovabile e dei sistemi di storage dellíenergia e la conoscenza dei criteri per la loro integrazione con sistemi di produzione di tipo convenzionale.
CC16: La conoscenza sistemistica delle metodologie, delle tecnologie e degli aspetti applicativi dell'ingegneria dell'energia elettrica.
AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali.
AG02: La Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento.
AG03: La capacità di lavorare in gruppo in modalitè coordinata, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l'ambito applicativo.
AG04: Autonomia nel rispetto di impegni e tempi, con riferimento alla capacit‡ di allocare il tempo e le risorse disponibili per rispettare le scadenze, di valutare correttamente le proprie capacit‡ e risorse per garantire che gli impegni siano realistici e raggiungibili e di prioritizzare le attivit‡ in base alla loro importanza e alle scadenze.
AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze.
AC01: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
AC02: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali.
AC03: Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle).
AP02: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.).
AP01: La capacit‡ di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento.
AP03: Apprendimento Basato su Progetti e Problemi (Problem Based Learning PBL): capacit‡ di apprendere attraverso metodi didattici basati su progetti e risoluzione di problemi reali.

Introduzione teorico operativa alle applicazioni elettriche utilizzate in campo industriale quali: Impianti di Illuminazione ed impianti fotovoltaici

Chiedo scusa agli studenti per la lunghezza della sezione ma gli Elettronici mi chiedono indicazioni diverse da quelli che chiedono i meccanici e, quindi, ho dovuto duplicare come da indicazioni ricevute dal CdS Elettronica. Gli studenti devono fare riferimento alla parte relativa al CdS a cui sono iscritti Prove Intermedie. 1) prove intermedie che consistono, ognuna, di esercizi mirati alla verifica delle conoscenze sui temi in programma. 2) prova orale "CON RIFERIMENTO AL CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA" CT1#B049 Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e relazioni individuali, CT3#B049 Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni CT4#B049 Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle) CT7#B049 Rispettare impegni e tempi Prova Finale, colloquio orale con eventuale presentazione di elaborati di progetto, anche di gruppo. CT1#B049 Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e relazioni individuali), CT2#B049 Lavoro in gruppo in modalità coordinata, CT3#B049 Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni CT4#B049 Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle) CT5#B049 Comprensione di norme tecniche CT6#B049 Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.) CT7#B049 Rispettare impegni e tempi CT8#B049 Comunicazione attraverso presentazioni e sistemi Web Conoscenze che vengono verificate CC5#B049 La conoscenza dei principi dell’elettrotecnica industriale, delle macchine elettriche, della robotica industriale e dei controlli impiegati negli impianti industriali. CC10#B049 La comprensione delle tecniche e dei metodi applicabili e dei loro limiti inclusa la consapevolezza delle implicazioni non tecniche della pratica ingegneristica. Capacità cognitive e applicative verificate: CA5#B049 La capacità di risolvere problemi connessi alle reti elettriche resistive e dinamiche, anche in presenza di componenti attivi, di scegliere e utilizzare le macchine elettriche nell'ambito di sistemi meccanici, analizzandone le prestazioni, di progettare sistemi di controllo automatico a retroazione, anche attraverso l’ausilio di strumenti informatici, di comprendere il funzionamento dei robot manipolatori e mobili maggiormente impiegati nelle applicazioni industriali e non, di scegliere gli opportuni azionamenti (elettrici oleodinamici e pneumatici) per macchine e impianti. "CON RIFERIMENTO AL CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA ELETTRONICA" La verifica consiste in 1) Le prove intermedie consistono, ognuna, di esercizi mirati alla verifica delle conoscenze sui temi in programma. 2) una prova orale consistente di due domande. Con riferimento ai Descrittori di Dublino 1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE 1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base relativi agli argomenti in programma 2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE 2.1 Capacità di applicare le conoscenze mediante l'analisi "carta e penna" di semplici circuiti comprendenti amplificatori operazionali, diodi, transistor. Verifica mediante svolgimento di esercizi “carta e panna”. 2.2 Capacità di eseguire simulazioni di circuiti di media complessità comprendenti amplificatori operazionali, diodi, transistor mediante opportuni software di simulazione circuitale. Verifica mediante simulazioni da eseguire durante le attività di laboratorio. 2.3 Capacità di realizzare e testare/caratterizzare in laboratorio dispositivi e prototipi (sia su breadboard, sia su schede stampate con componenti da saldare) comprendenti amplificatori operazionali, transistor e diodi. Verifica mediante partecipazione all’attività di laboratorio 3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO 3.1 Capacità di analizzare criticamente il risultato di una misura di caratterizzazione di un dispositivo o un circuito, anche facendo riferimento al valore atteso. Verifica mediante partecipazione all’attività di laboratorio 4. ABILITA' COMUNICATIVE 4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche su caratteristiche e proprietà di dispositivi e specifiche configurazioni circuitali. Verifica mediante prova orale. 5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO 5.1 Capacità di reperire autonomamente documentazione tecnica su dispositivi e circuiti elettronici. Verifica mediante partecipazione all’attività di laboratorio
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

A. Reatti, F. Corti; Efficienza Energetica. Ottimizzazione tecnico economica delle utenze elettriche", Esculapio, 2019, ISBN:9788893851145 ABB Documento di Applicazione Tecnica, ;Impianti Fotovoltaici - L'efficienza all luce del Sole;

Obiettivo del corso è quello di fornire le conoscenze dei concetti e strumenti più importanti nello studio e applicazione dell’apprendimento automatico:

• Conoscenza e comprensione dei fondamenti matematici e statistici dell’apprendimento automatico contemporaneo.
• Conoscenza e comprensione dei modelli basilari dei modelli teorici per la regressione, per la classificazione supervisionato, e per la stima di densità probabilistiche.
• Conoscenza e comprensione dei fondamenti teorici delle reti neurali per la classificazione e per la regressione.
• Conoscenza e comprensione dei modelli e tecniche del Deep Learning contemporaneo.
  A fine corso lo studente saprà applicare queste conoscenze all'analisi e al design di soluzione di problemi real-world, applicando i best practices e strumenti avanzati per arrivare a soluzione allo stato dell'arte.
  Con riferimento ai Descrittori di Dublino:
  INGEGNERIA INFORMATICA
  Conoscenza e Comprensione
  cc6 - Conoscenze di modelli e metodologie di progetto, sviluppo e verifica di moduli di elaborazione basati su apprendimento automatico e della loro integrazione con modelli basati sulla conoscenza
  Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione
  ca2 - Coordinarsi e collaborare con esperti di settore per la specifica dei requisiti ed il collaudo di un sistema informatico;
  ca3 - Gestire ed impiegare strumentazione e software avanzati per la simulazione di processi e la prototipazione
  ca6 - Saper proporre soluzioni innovative nel proprio dominio di competenza
  Autonomia di Giudizio
  ag1 - Analizzare problemi complessi dell’ingegneria informatica, valutando criticamente metodi e soluzioni
  ag2 - Formulare, in maniera autonoma e con approccio interdisciplinare, considerazioni rigorose e tecnicamente valide sui temi e progetti affrontati
  Capacità di Comunicazione
  ac1 - Presentare i risultati della propria attività in forma scritta e orale con caratteristiche di organicità e rigore tecnico
  ac2 - Comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a specialisti del settore e a interlocutori non specialisti, in lingua italiana o inglese
  Capacità di Apprendimento
  ap1 - Aggiornarsi in autonomia rispetto al rapido evolversi delle tecnologie dell’ingegneria informatica e, più in generale, dell’ingegneria dell’informazione.
  ap2 - Organizzare e gestire in modo indipendente il proprio percorso di apprendimento, sviluppando capacità di analisi e approfondimento sia in contesti guidati sia in attività autonome.
  ap3 - Apprendere in modo guidato nella preparazione degli esami orali, nella redazione di elaborati analitici o progettuali, e nelle relazioni delle attività svolte.

Il corso è organizzato in un assortimento argomenti tecnici e teorici che, presi insiemi, forniscono una formazione sui Fondamenti dell’Apprendimento Automatico. Vede il Programma del Corso per dettagli.

La verifica finale consta di una combinazione di:

• Esercizi di laboratorio e compiti svolti a casa;
• Una prova intermedia scritta (opzionale); e
• Una prova finale scritta.
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
  18–22
  Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
  29–30 e Lode
  Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
  La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Bishop, Christopher M. Pattern Recognition and Machine Learning. Springer, 2006.
• Shalev-Shwartz S, Ben-David S. Understanding machine learning: From theory to algorithms. Cambridge university press, 2014.
• MacKay, David. Information Theory, Inference and Learning Algorithms. Cambridge University Press, 2003.
• Deisenroth, Marc Peter, A. Aldo Faisal, and Cheng Soon Ong. Mathematics for machine learning. Cambridge University Press, 2020.

Con riferimento ai Descrittori di Dublino 1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE cc20 (misure a radiofrequenza): Conoscenza del funzionamento della strumentazione di misura a radiofrequenza e delle apparecchiature di misura ancillari; Conoscenza dei metodi e delle tecniche di misura impiegate nell'ambito delle misure a radiofrequenza; Conoscenza delle non idealità che intervengono nei metodi di misura a radiofrequenza; Conoscenza dei limiti di impiego della strumentazione elettronica e delle apparecchiature ancillari di misura a radiofrequenza; Conoscenza del contesto normativo e legislativo in cui vengono impiegati i risultati delle misurazioni a fini decisionali 2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE ca7 (effettuare misure di grandezze elettroniche complesse): Capacità di svolgere esperimenti di laboratorio in cui applicare in modo sinergico le conoscenze acquisite nei corsi di campi elettromagnetici, elettronica a radiofrequenza, antenne e le competenze acquisite sulla strumentazione (funzionamento ed impiego) ed i metodi di misura; Capacità di derivare un modello della misurazione; Capacità di valutare gli scostamenti fra risultato di misura e la predizione ottenuta dal modello della misurazione attraverso formule analitiche o simulazioni numeriche 3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO ag2 (formulare considerazioni scientificamente rigorose e tecnicamente valide in modo autonomo) e ag4 (capacità di selezionare le informazioni rilevanti): Capacità di valutare la qualità del risultato di misura e stimare l'incertezza di misura.

Si forniscono le conoscenze essenziali per un uso consapevole della principale strumentazione elettronica per impiego nella tecnica delle radiofrequenza.

Esame orale volto ad accertare le competenze teoriche e pratiche necessarie per potere effettuare una misura attendibile di segnali a radiofrequenza con ricevitori (analizzatori di spettro) e wattmetri a radiofrequenza, di impedenze vettoriali e parametri complessi di una rete elettrica. Si valuterà la competenza sia circa il funzionamento della strumentazione di misura che dei dispositivi ancillari. E' particolarmente apprezzata la capacità di valutare l'attendibilità di un risultato di misura e l'individuazione delle non idealità inerenti ogni tecnica di misurazione.
Tipicamente la durata dell'esame è compresa fra 45 e 60 minuti e saranno fatte tre domande. La prima e la seconda domanda verteranno sul programma esteso (in ogni sua parte) e la terza domanda verterà sulle esercitazioni di laboratorio. Il tempo quindi a disposizione per rispondere a ciascuna domanda sarà 15-20 minuti. La terza domanda, avente per oggetto le esercitazioni di laboratorio, sarà mirata a verificare la capacità dello studente di eseguire le attività pratiche di misura e la capacità di esposizione di ciò che ha eseguito e dei risultati raggiunti.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
Le domande relative al programma esteso mireranno a verificare:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 le competenze acquisite circa il funzionamento della strumentazione elettronica di misura a radiofrequenza e delle apparecchiature ancillari
1.2 la conoscenza dei metodi di misura nell'ambito delle radiofrequenza
1.3 la capacità di individuare autonomamente il modello della misurazione e di valutare l'incertezza di misura
1.4 la conoscenza del contesto normativo e legislativo della metrologia
La domanda relativa alle esercitazioni di laboratorio mirerà a verificare:
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 la capacità di eseguire misure con la strumentazione elettronica a radiofrequenza
2.2 la capacità di eseguire simulazioni circuitali di circuiti a costanti concentrate e distribuite
2.3 la capacità di modellare correttamente la misurazione con un equivalente circuitale a costanti concentrate e distribuite
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 la capacità di valutare l'accordo fra risultati sperimentali e quanto previsto dal modello
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 la capacità di presentare in modo sintetico e chiaro i risultati delle misurazioni e le conclusioni che se ne derivano
4.2 la capacità di esprimere i risultati di misura secondo le regole convenzionali della metrologia (unità di misura e regole di scrittura)
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 la capacità di affinare il modello della misurazione tenendo conto delle non idealità (effetti parassiti, effetti di carico)
5.2 la capacità di reperire e interpretare autonomamente le informazioni tecniche necessarie per affinare il modello della misurazione (attraverso specifiche tecniche di componenti e materiali e della strumentazione di misura, normativa tecnica)
Tabella docimologica di valutazione
https://www.ing-etl.unifi.it/vp-138-tabella-docimologica-di-valutazione.html

Si veda il materiale didattico in Moodle

Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1.1 CONOSCENZA E COMPRENSIONE (CC)
Obiettivo del corso è quello di fornire le conoscenze e competenze per gestire gli standards, le principali problematiche e gli aspetti progettuali relativi alle reti radiomobili cellulari, alle reti locali wireless e alle reti di sensori nell'ottica del nuovo contesto dell'Internet of Things (IoT). Attraverso gli argomenti trattati saranno acquisite solide conoscenze accademiche per la comprensione degli standards per le reti cellulari, WLAN e reti di sensori e le competenze specifiche sulla progettazione di reti di comunicazione wireless a livello di sistema.
2.Capacità di applicare conoscenza e comprensione (CA)
2.1Dopo aver completato il corso lo studente avrà capacità di reperire autonomamente standards di riferimento e capacità di confronto delle varie architetture di sistemi wireless,
2.3 di analisi e progettazione nei contesti 4G, 5G,6G, 2.4 delle reti di sensori wireless e Internet of Things (IoT).
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di analizzare criticamente le perfomance di un sistema wireless riguardo a SNR, BLER , RSSI, CQI e altri parametri salienti
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre logicamente
dimostrazioni tecniche su componenti, topologie di reti wireless
4.1 Saper fare una presentazione efficace
4.3 Capacità di esporre efficacemente le proprie idee in una discussione aperta docente-studenti
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di reperire autonomamente
documentazione tecnica su standard di reti wireless, su reti di sensori e di interpretazione ai fini progettuali

I contenuti del Corso mirano a fornire una prospettiva esauriente degli standards e delle tecnologie avanzate per la gestione del sistemi cellulari di ultima generazione 4G, 5G e la futura generazione 6G
delle reti locali (WLAN)
delle wireless personal area network (WPAN), delle wireless sensor networks (WSN) verso il paradigma dell' Internet of Things (IoT)

L'esame consiste di una prova scritta relativa agli argomenti trattati nell'insegnamento. La prova scritta punta ad accertare le conoscenze dello studente su tutti gli aspetti teorici della materia, tramite domande a risposta aperta.
La valutazione, espressa in trentesimi, tiene conto del livello di padronanza degli argomenti, della chiarezza espositiva e della proprietà di linguaggio.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base della architettura generale e gli elementi principali e le funzionalità di un sistema di comunicazione mobile cellulare, nonché analizzare le reti cellulari LTE, 5G e oltre 5G. Verifica mediante domande a risposta aperta.
1.2 Conoscenza e comprensione per il planning e il calcolo del carico e della capacità (link budget) per le configurazioni di rete cellulari di base. Verifica con esercizi.
1.3 Conoscenza e comprensione dei principi base degli standards per le reti locali a livello di layer fisico e MAC. Verifica mediante domande a risposta aperta.
1.4 Conoscenza e comprensione dei principi base delle reti di sensori a livello di layer fisico e MAC. Verifica mediante domande a risposta aperta.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di eseguire analisi "carta e penna" di semplici link budget sia cellulari che WiFi. Verifica mediante svolgimento di esercizi “carta e penna”.
2.2 Capacità di eseguire simulazioni di semplici progetti per reti di sensori. Verifica eventuale mediante uso di mediante opportuni software di simulazione es. MATLAB.
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di eseguire autonome scelte di progetto di semplici reti di sensori. Verifica mediante svolgimento di esercizi di progetto “carta e penna” e simulazioni.
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre logicamente problematiche relative agli standards cellulari e di reti locali e di sensori. Verifica mediante la discussione sui risultati della prova scritta.
4.2 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche su caratteristiche e proprietà di standards analizzati durante il corso.Verifica mediante la discussione sui risultati della prova scritta.
CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di reperire autonomamente documentazione tecnica, report su Release del 3GPP.
5.2 Capacità di sviluppare autonomamente documentazione tecnica.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Slide del corso disponibili sulla Piattaforma d’Ateneo Moodle
https://e-l.unifi.it
accedendo con il vostro username e passwd
Tesi di riferimento:
[1]Andreas Molish Editor: Wideband Wireless Digital Communications, Prentice Hall PTR, 2001
[2]Andrea Goldsmith :Wireless Communications - Cambridge Univ. Press 2005
[3]W. Stallings - Wireless Communications and Networks, Prentice Hall Ed., 2005
[4]Harri Holma and Antti Toskala "LTE for UMTS: Evolution to LTE-Advanced" Wiley (Apr 25, 2011)
[5] Farooq Khan " LTE for 4G Mobile Broadband: Air Interface Technologies and Performance" Cambridge University 2009
[6] Harri Holma, Antti Toskala, Takehiro Nakamura 5G Technology: 3GPP New Radio, Wiley 2019
[7] S. Cirani, G. Ferrari, M. Picone, L. Veltri, “Internet of Things: Architectures, Protocols and Standards”, JohnWiley, 2019, 1st edition

Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Il corso si propone di fornire i criteri di analisi, progetto ed utilizzazione delle principali configurazioni di antenne e sistemi di antenne, con
particolare riferimento alle loro applicazioni nel settore delle
telecomunicazioni nella gamma di frequenza dalla RF alle microonde.
1.2 Vengono inoltre fornite le nozioni fondamentali per l’impiego delle
moderne tecniche numeriche e analitiche per il progetto di antenne ed array
1.3 Vengono inoltre fornite le basi per la realizzazione e la caratterizzazione sperimentale di sistemi di antenne
1.3 vengono infine fornite le competenze per la comprensione del problema dell’installazione di antenne in ambienti operativi complessi
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di analizzare le prestazioni delle antenne
2.2 Capacità di progettare antenne e configurazioni multiple di antenne
2.3 Capacità di analizzare le interazioni dei sistemi di antenne in ambienti complessi
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1.Capacità di individuare le tipologie di antenne adatte per uno specifico tipo di collegamento radio
3.2.Capacità di individuare le l’opportuna tecnica di analisi per lo specifico problema d antenna
4 ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le problematiche relativa alla progettazione di antenne e di sistemi di antenne
4.2. Capacità di esporre correttamente le problematiche relativa ad alla realizzazione di sistemi di antenne
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente alla progettazione di antenne

Analisi, progetto ed utilizzazione delle principali configurazioni di antenne,
con particolare riferimento alle loro applicazioni nel settore delle telecomunicazioni nella gamma di frequenza dalla HF alle microonde.

Esame orale volto a verificare l'acquisizione delle conoscenze teoriche impartite nonchè la capacità di applicazione delle stesse, su un minimo di tre domande.
Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni fisiche relative alla radiazione elettromagnetica con particolare rilevanza in campo lontano
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 saper valutare la tipologia di antenna più adatta per una data applicazione
2.2 conoscenza dei principi di funzionamento delle diverse tipologie di antenne
2.3 capacità di impostare il progetto di un'antenna di una data tipologia
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1. Capacità di individuare le azioni da intraprendere per scegliere la giusta tipologia di antenna per uno specifico problema
3.2.Capacità di individuare le azioni da intraprendere e gli strumenti analitici da selezionare per analizzare uno specifico problema di antenna
3.2. Capacità di progettare un’antenna o un sistema di antenne con un CAD
3.3 Capacità di validare sperimentalmente un’antenna
4 ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le problematiche relative all’analisi di sistemi di antenne
4.2. Capacità di esporre correttamente le pratiche di progettazione
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente alla radiazione elettromagnetica e al design di antenne
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

base: W. L. Stutzman, G. A. Thiele, Antenna Theory and Design, second edition, J. Wiley and Sons, New York, 1998 consultazione: S. Selleri "Elettromagnetismo" Firenze University Press, 2024 C.A. Balanis, Antenna Theory, J. Wiley and Sons, New York, 1982 J.D. Kraus, Antennas, McGraw Hill, New York, 1991 Antenna handbook, Y.T. Lo, S.W. Lee Eds, Van Nostrand Reinhold, New York 1988 Antenna Engineering Handbook, R.C. Johnson, H. Jasik, McGraw Hill, New York 1984

Al termine dell'insegnamento lo studente acquisisca 1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE 1.1 la conoscenza delle caratteristiche e dei principi fondamentali della catena di trasmissione/ricezione di un sistema digitale; 1.2 la conoscenza delle principali funzioni (sottosistemi) di un trasmettitore/ricevitore digitale, e le basi per la loro progettazione. 2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE 2.1la capacità di valutare il comportamento di sistemi di comunicazioni digitale in condizioni operative effettive e di saper progettare semplici sistemi. 2.2 la capacità di usare strumenti matematici e simulativi per l'analisi e la valutazione e la comparazione delle prestazioni dei sistemi digitali anche in contesti operativi realistici 3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO 3.1 la capacità di fare scelte di progetto in semplici sistemi di comunicazione digitale 3.2 la capacità di integrare le conoscenze di base con documentazione tecnica ed aspetti pratici/operativi 4. ABILITA' COMUNICATIVE 4.1 la capacità di descrivere tecnicamente ed analiticamente le caratteristiche ed il comportamento degli elementi fondamentali di un sistema di comunicazione digitale 4.2 la capacità di comunicare chiaramente le scelte ed i ragionamenti alla base di scelte progettuali 5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO 5.1 la capacità di reperire ed interpretare autonomamente documentazione tecnica relativa a sistemi di comunicazione digitale 5.2 la capacità di capire gli elementi fondamentali dell’evoluzione dei sistemi di comunicazione digitali

Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. Conoscenza e comprensione
1.1 Conoscenze e comprensione dei concetti di base relativi alla rappresentazione dell'informazione.
1.2 Conoscenza e comprensione degli elementi fondamentali della codifica di sorgente e tecniche di codifica di sorgente.
1.3 Conoscenza e comprensione delle problematiche relative alla caratterizzazione della trasmissione affidabile su canali rumorosi.
1.4 Conoscenza e comprensione dei principi della codifica di canale.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
2.1 Capacità di applicare i principi alla base degli standard correnti per la compressione di dati, audio, immagini e video.
2.2 Capacità di applicare tecniche di compressione di sorgente.
2.3 Capacità di applicare i principi alla base delle tecniche di protezione di un segnale trasmesso su un canale con rumore.
3. Autonomia di giudizio
3.1 Capacità di eseguire autonome scelte in merito alla rappresentazione in forma compatta dell'informazione e la trasmissione affidabile dell'informazione su un canale di comunicazione con rumore.
4. Abilità comunicative
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni relative alla rappresentazione compatta dell’informazione.
4.2 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni relative alla trasmissione affidabile dell'informazione su canali di comunicazione con rumore.
5. Capacità di apprendimento
5.1 Capacità di effettuare autonomamente la caratterizzazione completa di un sistema di rappresentazione efficiente dell’informazione e di comunicazione affidabile della stessa.

-Introduzione alle comunicazioni digitali. -Ricevitore ottimo per demodulazione incoerente in canale AWGN. -Codifica di canale -Comunicazioni attraverso canali a banda limitata. -Equalizzazione di canale. -Sincronizzazione di fase e di simbolo nei ricevitori digitali. -Canale Wireless -Modulazione OFDM -Tecniche avanzate di trasmissione digitale

Misura dell'informazione. Trasmissione efficace e fedele dei messaggi informativi attraverso i sistemi di comunicazione. Definizione teorica del massimo livello di compressione e della massima velocità di trasmissione dei dati. Tecniche di codifica di sorgente e di canale per avvicinarsi ai limiti teorici.

La verifica finale consiste in una prova orale durante la quale vengono fatte domande teoriche e svolti esercizi. 1.CONOSCENZA e COMPRENSIONE Le domande teoriche hanno lo scopo di verificare 1.1 apprendimento delle caratteristiche fondamentali di un sistema di comunicazioni digitale, analizzati nell'ambito del corso; 1.2 la comprensione delle principali funzioni (sottosistemi) di un trasmettitore/ricevitore digitale, e le basi per la loro progettazione 2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Gli esercizi hanno lo scopo di verificare 2.1 la comprensione degli strumenti matematici per l'analisi ed il progetto di diversi sottosistemi costituenti un sistema di trasmissione digitale; 2.2 la capacità acquisita dallo studente di valutare il comportamento di sistemi di comunicazioni digitale in condizioni operative effettive. 3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO Gli esercizi hanno lo scopo di verificare la capacità di fare opportune scelte di funzioni/parametri da utilizzare 4. ABILITA' COMUNICATIVE Le domande orali hanno lo scopo di verificare capacità di descrivere in modo chiaro, tecnicamente ed analiticamente, le caratteristiche ed il comportamento degli elementi fondamentali di un sistema di comunicazione digitale. 5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO Le domande orali hanno lo scopo di verificare la capacità di integrare conoscenze diverse e reperire informazioni aggiuntive su aspetti tecnici
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Prova orale.
Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. Conoscenza e comprensione
1.1 Conoscenze e comprensione dei concetti di base relativi alla rappresentazione dell'informazione. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
1.2 Conoscenza e comprensione degli elementi fondamentali della codifica di sorgente e tecniche di codifica di sorgente. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
1.3 Conoscenza e comprensione delle problematiche e caratterizzazione della trasmissione affidabile su canali rumorosi. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
1.4 Conoscenza e comprensione dei principi della codifica di canale. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
2.1 Capacità di applicare i principi alla base degli standard correnti per la compressione di dati, audio, immagini e video. Verifica mediante domanda su uno o più argomenti del programma svolto, con eventuale esempio da discutere.
2.2 Capacità di applicare tecniche di compressione di sorgente. Verifica mediante domanda su uno o più argomenti del programma svolto, con eventuale esempio da discutere.
2.3 Capacità di applicare i principi alla base delle tecniche di protezione di un segnale trasmesso su un canale con rumore. Verifica mediante domanda su uno o più argomenti del programma svolto, con eventuale esempio da discutere.
3. Autonomia di giudizio
3.1 Capacità di eseguire autonome scelte in merito alla rappresentazione in forma compatta dell'informazione e la trasmissione affidabile dell'informazione su un canale di comunicazione con rumore. Verifica mediante domanda su uno o più argomenti del programma svolto, con eventuale esempio da discutere.
4. Abilità comunicative
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni relative alla rappresentazione compatta dell’informazione. Verifica mediante prova orale.
4.2 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni relative alla trasmissione affidabile dell'informazione su canali di comunicazione con rumore. Verifica mediante prova orale.
5. Capacità di apprendimento
5.1 Capacità di effettuare autonomamente la caratterizzazione completa di un sistema di rappresentazione efficiente dell’informazione e di comunicazione affidabile della stessa. Verifica attraverso esempio da discutere.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Il materiale del corso viene reso disponibile sulla piattaforma Moodle. TESTI DI CONSULTAZIONE Proakis, Salehi: “Digital Communications", McGraw Hill International Edition, 2008. Mengali, Morelli: "Trasmissione numerica"", Mc Graw-Hill. B. Sklar, “Digital Communications, Fundamentals and Applications” T. S. Rappaport, “Wireless Communications-Principle and Practice” Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)

T. M. Cover, J. A. Thomas: Elements of Information Theory. John Wiley & Sons, New York, 2nd ed 2006
N. Abramson: Information Theory and Coding. McGraw-Hill, New York, 1963.
K. Sayood: Introduction to data compression, Elsevier 4a ed., 2012
S. Benedetto, E. Biglieri, V. Castellani: Digital Transmission Theory, Prentice Hall, 1988.
J. G. Proakis: Digital Communications. McGraw-Hill, 4a Ed., 2001.
A. Papoulis, S.U. Pillai, Probability, Random Variables, and Stochastic Processes, 4th ed., McGraw-Hill, 2002.
Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/).

Obiettivo del corso è quello di fornire conoscenze avanzate riguardo ai sistemi di elaborazione numerica e una dettagliata conoscenza delle principali tecniche di posizionamento e navigazione:

• Valutazione delle prestazioni dei sistemi realizzati con aritmetica a precisione finita;
• Progettazione di sistemi avanzati di elaborazione numerica dei segnali con variazione della frequenza di campionamento;
• Acquisizione di competenze sulla teoria dei banchi di filtri;
• Caratteristiche dei sistemi GPS e GALILEO, dei sistemi di posizionamento basati sulle tecniche position fixing e dead reckoning.

Realizzazione di sistemi di ENS (Elaborazione Numerica dei Segnali) con aritmetica a precisione finita;
Sistemi di elaborazione dei segnali con variazione della frequenza di campionamento ("multirate systems"):
Banchi di filtri e trasformata wavelet;
Sistemi di posizionamento e navigazione: sistemi GPS e GALILEO, sistemi basati su tecniche position fixing e dead reckoning.
Laboratorio con MATLAB.

Prova scritta e prova orale nello stesso appello della prova scritta.
La prova scritta è suddivisa in 3 o 4 esercizi e permette di verifica la capacità di:
saper progettare sistemi per la stima dello spettro e filtri digitali, tenendo conto dei vincoli dati dall'aritmetica finita;
saper progettare sistemi con variazione della frequenza di campionamento, anche a stadi multipli, e blocchi di multiplazione e demultiplazione;
applicare la teoria dei banchi di filtri e della trasformata wavelet in problemi di analisi e classificazione di segnali;
Descrivere le caratteristiche delle principali tecniche di posizionamento e localizzazione, con particolare attenzione a quelli considerati nell'ambito del corso.
Nella prova orale verrà valutata la padronanza complessiva degli argomenti trattati nel corso, con particolare attenzione ai criteri di valutazione delle soluzione adottate in termini di complessità, costo, robustezza ed efficienza e alle applicazioni avanzate della elaborazione numerica dei segnali e delle tecniche di localizzazione.
Lo studente può presentare anche un elaborato in MATLAB fino a 2 giorni prima della prova orale, che sarà valutato insieme alle prove scritta e orale. L’elaborato potrà essere assegnato contestualmente alla prova scritta (e non oltre).
Lo svolgimento dell'elaborato punta a verificare la capacità di affrontare con successo problematiche tipiche dell'elaborazione numerica dei segnali e di sapere comunicare in forma scritta le motivazioni, implementazioni e risultati dell'elaborato.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Testi di riferimento
F.Argenti,L.Mucchi,E. Del Re, "Elaborazione numerica dei segnali. Teoria, esercizi ed esempi al calcolatore", McGraw-Hill, Milano, 2011.
Paul D. Groves, "Principles of GNSS, Inertial, and Multisensor integrated Navigation systems", Artech House, Londra 2013.
Testi di consultazione
A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, Discrete-time signal processing, Prentice-Hall, 1989.
J.G. Proakis, D.G. Manolakis, Digital signal processing. Principles, algorithms and applications, Prentice-Hall, 1996.
C.S. Burrus et al., Computer-based exercises for signal processing using MATLAB, Prentice-Hall, 1994.
Elliott D. Kaplan, Christopher Hegarty, Understanding GPS/GNSS: Principles and Applications, Artech House, Third Edition, 2017.

Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. Conoscenza e comprensione
1.1 Conoscenza e comprensione dei principali tipi di sistemi radar, dei segnali da essi impiegati e delle loro applicazioni.
1.2 Conoscenza e comprensione dei principi di base della rivelazione statistica dei bersagli radar.
1.3 Conoscenza e comprensione dei diversi tipi di disturbi che affliggono i segnali radar e delle loro caratteristiche statistiche e spettrali.
1.4 Conoscenza e comprensione delle principali tecniche di elaborazione dati e segnali radar.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
2.1 Capacità di analisi comparativa ragionata di benefici e svantaggi delle diverse soluzioni di sistema e di segnalazione radar.
2.2 Capacità di individuare le tecniche ottimali di elaborazione dei segnali radar ai fini di rivelazione dei bersagli.
2.3 Capacità di caratterizzare, analizzare e quantificare i disturbi sui segnali radar e di individuare ed i loro effetti nelle diverse applicazioni radar.
2.4 Capacità di analizzare comparativamente e criticamente i diversi schemi di modulazione, trasmissione e ricezione radar.
3. Autonomia di giudizio
3.1 Capacità di eseguire autonome scelte in merito alla progettazione di un sistema radar in diversi contesti applicativi.
4. Abilità comunicative
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni relative a caratterizzazione di segnali e disturbi in diversi contesti applicativi.
4.2 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche su caratteristiche di specifici sistemi radar.
5. Capacità di apprendimento
5.1 Capacità di effettuare autonomamente la caratterizzazione completa di un sistema radar per uno o più specifici obiettivo.

Presentazione, analisi e confronto dei diversi tipi di sistemi e di segnali utilizzati in ambito radar. Descrizione ed analisi delle diverse funzioni radar. Descrizione ed analisi dei diversi metodi di elaborazione di dati e segnali radar nonché dei relativi disturbi, in relazione ai diversi ambiti applicativi.

Prova orale.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. Conoscenza e comprensione
1.1 Conoscenza e comprensione dei principali tipi di sistemi radar, dei segnali da essi impiegati e delle loro applicazioni. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
1.2 Conoscenza e comprensione dei principi di base della rivelazione statistica dei bersagli radar. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
1.3 Conoscenza e comprensione dei diversi tipi di disturbi che affliggono i segnali radar e delle loro caratteristiche statistiche e spettrali. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
1.4 Conoscenza e comprensione delle principali tecniche di elaborazione dati e segnali radar. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
2.1 Capacità di analisi comparativa ragionata di benefici e svantaggi delle diverse soluzioni di sistema e di segnalazione radar. Verifica mediante domanda su argomenti del programma svolto.
2.2 Capacità di individuare le tecniche ottimali di elaborazione dei segnali radar ai fini di rivelazione dei bersagli. Verifica mediante domanda su argomenti del programma svolto.
2.3 Capacità di caratterizzare, analizzare e quantificare i disturbi sui segnali radar e di individuare ed i loro effetti nelle diverse applicazioni radar. Verifica mediante domanda su argomenti del programma svolto ed eventuale esercizio.
2.4 Capacità di analizzare comparativamente e criticamente i diversi schemi di modulazione, trasmissione e ricezione radar. Verifica mediante domanda su argomenti del programma svolto ed eventuale esercizio.
3. Autonomia di giudizio
3.1 Capacità di eseguire autonome scelte in merito alla progettazione di un sistema radar in diversi contesti applicativi. Verifica mediante domanda su argomenti del programma svolto.
4. Abilità comunicative
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni relative a caratterizzazione di segnali e disturbi in diversi contesti applicativi. Verifica orale.
4.2 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche su caratteristiche di specifici sistemi radar. Verifica orale.
5. Capacità di apprendimento
5.1 Capacità di effettuare autonomamente la caratterizzazione completa di un sistema radar per uno o più specifici obiettivi. Verifica mediante breve esercizio da svolgere durante la prova.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

M. A. Richards: "Fundamentals of radar signal processing", Second edition, Mc Graw Hill, 2014
B.R. Mahafza: "Radar Systems analysis and design using MATLAB" 3rd edition, CRC press. 2013
G. Galati F. Mazzenga M. Naldi "Elementi di sistemi radar" Aracne Editrice,1996
N. Levanon, E. Mozeson: “Radar signals” Wiley, 2004
Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/).

L'obiettivo del corso è quello di fornire le conoscenze sui principali metodi di ingegneria del software per lo sviluppo di sistemi software embedded in tempo reale:

• Conoscenza delle caratteristiche dei sistemi embedded in tempo reale e dei sistemi operativi in tempo reale.
• Conoscenza degli algoritmi di scheduling basilari per sistemi software in tempo reale.
• Conoscenza di metodi e tool avanzati per la progettazione, l'analisi e il testing di sistemi software embedded in tempo reale.
• Conoscenza di pratiche basilari per l'implementazione di sistemi software embedded in tempo reale.
  Al termine del corso lo studente conoscerà i principali metodi per la modellazione, l'analisi di schedulabilità e il testing di sistemi software embedded in tempo reale e sarà in grado di comprendere ed applicare tali metodi per risolvere problemi concreti.
  Con riferimento ai Descrittori di Dublino:
  Conoscenza e Comprensione
  cc4 - Conoscenze avanzate di modelli ed architetture per l'elaborazione di grandi quantità di dati attraverso architetture parallele, distribuite, scalabili e ad elevata resilienza ;
  Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione
  ca1 - Progettare, sviluppare e verificare sistemi informatici, anche di elevata complessità valutandone le prestazioni
  ca2 - Coordinarsi e collaborare con esperti di settore per la specifica dei requisiti ed il collaudo di un sistema informatico;
  ca3 - Gestire ed impiegare strumentazione e software avanzati per la simulazione di processi e la prototipazione
  ca4 - Progettare e svolgere esperimenti per caratterizzare il funzionamento di un sistema, analizzare ed interpretare i risultati
  ca6 - Saper proporre soluzioni innovative nel proprio dominio di competenza
  Autonomia di Giudizio
  ag1 - Analizzare problemi complessi dell’ingegneria informatica, valutando criticamente metodi e soluzioni
  ag2 - Formulare, in maniera autonoma e con approccio interdisciplinare, considerazioni rigorose e tecnicamente valide sui temi e progetti affrontati
  Capacità di Comunicazione
  ac1 - Presentare i risultati della propria attività in forma scritta e orale con caratteristiche di organicità e rigore tecnico
  ac2 - Comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a specialisti del settore e a interlocutori non specialisti, in lingua italiana o inglese
  Capacità di Apprendimento
  ap1 - Aggiornarsi in autonomia rispetto al rapido evolversi delle tecnologie dell’ingegneria informatica e, più in generale, dell’ingegneria dell’informazione.
  ap2 - Organizzare e gestire in modo indipendente il proprio percorso di apprendimento, sviluppando capacità di analisi e approfondimento sia in contesti guidati sia in attività autonome.
  ap3 - Apprendere in modo guidato nella preparazione degli esami orali, nella redazione di elaborati analitici o progettuali, e nelle relazioni delle attività svolte.

• Sistemi in tempo reale e embedded
• Temi avanzati riguardanti analisi di schedulabilità e testing di sistemi software embedded in tempo reale
• Ingegneria dei sistemi

L'esame è volto ad accertare le competenze teoriche e pratiche acquisite sugli argomenti del corso attraverso una prova orale:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza delle caratteristiche dei sistemi embedded in tempo reale e dei sistemi operativi in tempo reale.
1.2 Conoscenza degli algoritmi di scheduling basilari per sistemi software in tempo reale.
1.3 Conoscenza di metodi e tool avanzati per la progettazione, l'analisi e il testing di sistemi software embedded in tempo reale.
1.4 Conoscenza di pratiche basilari per l'implementazione di sistemi software embedded in tempo reale.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le conoscenze acquisite allo scopo di modellare applicazioni software in tempo reale, anche con l'ausilio di specifici tool.
2.2 Capacità di applicare le conoscenze acquisite allo scopo di analizzare modelli di applicazioni software in tempo reale, anche con l'ausilio di specifici tool.
2.3 Capacità di applicare le conoscenze acquisite allo scopo di implementare e testare applicazioni software in tempo reale.
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di verificare il proprio grado di apprendimento e comprensione dei concetti esposti durante il corso.
3.2 Capacità di valutare soluzioni nell'ambito della modellazione, dell'analisi e del testing di sistemi software embedded in tempo reale.
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esprimere le proprie conoscenze in modo corretto e logico.
4.2 Capacità di presentare le proprie conoscenze con un linguaggio tecnico appropriato.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di provvedere autonomamente allo studio di nuove tecniche per la modellazione, l'analisi e il testing di sistemi software embedded in tempo reale.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Giorgo C. Buttazzo, "Hard Real-Time Computing Systems: Predictable Scheduling Algorithms and Applications", Springer, Third Edition
Riferimenti ad articoli scientifici sono riportati nel materiale didattico che sarà reso disponibile sulla pagina Moodle durante il corso.

Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. Conoscenza e comprensione
1.1 Conoscenze e comprensione dei concetti di base relativi alla rappresentazione dell'informazione.
1.2 Conoscenza e comprensione degli elementi fondamentali della codifica di sorgente e tecniche di codifica di sorgente.
1.3 Conoscenza e comprensione delle problematiche relative alla caratterizzazione della trasmissione affidabile su canali rumorosi.
1.4 Conoscenza e comprensione dei principi della codifica di canale.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
2.1 Capacità di applicare i principi alla base degli standard correnti per la compressione di dati, audio, immagini e video.
2.2 Capacità di applicare tecniche di compressione di sorgente.
2.3 Capacità di applicare i principi alla base delle tecniche di protezione di un segnale trasmesso su un canale con rumore.
3. Autonomia di giudizio
3.1 Capacità di eseguire autonome scelte in merito alla rappresentazione in forma compatta dell'informazione e la trasmissione affidabile dell'informazione su un canale di comunicazione con rumore.
4. Abilità comunicative
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni relative alla rappresentazione compatta dell’informazione.
4.2 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni relative alla trasmissione affidabile dell'informazione su canali di comunicazione con rumore.
5. Capacità di apprendimento
5.1 Capacità di effettuare autonomamente la caratterizzazione completa di un sistema di rappresentazione efficiente dell’informazione e di comunicazione affidabile della stessa.

Misura dell'informazione. Trasmissione efficace e fedele dei messaggi informativi attraverso i sistemi di comunicazione. Definizione teorica del massimo livello di compressione e della massima velocità di trasmissione dei dati. Tecniche di codifica di sorgente e di canale per avvicinarsi ai limiti teorici.

Prova orale.
Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. Conoscenza e comprensione
1.1 Conoscenze e comprensione dei concetti di base relativi alla rappresentazione dell'informazione. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
1.2 Conoscenza e comprensione degli elementi fondamentali della codifica di sorgente e tecniche di codifica di sorgente. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
1.3 Conoscenza e comprensione delle problematiche e caratterizzazione della trasmissione affidabile su canali rumorosi. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
1.4 Conoscenza e comprensione dei principi della codifica di canale. Verifica mediante domanda su un argomento del programma svolto.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
2.1 Capacità di applicare i principi alla base degli standard correnti per la compressione di dati, audio, immagini e video. Verifica mediante domanda su uno o più argomenti del programma svolto, con eventuale esempio da discutere.
2.2 Capacità di applicare tecniche di compressione di sorgente. Verifica mediante domanda su uno o più argomenti del programma svolto, con eventuale esempio da discutere.
2.3 Capacità di applicare i principi alla base delle tecniche di protezione di un segnale trasmesso su un canale con rumore. Verifica mediante domanda su uno o più argomenti del programma svolto, con eventuale esempio da discutere.
3. Autonomia di giudizio
3.1 Capacità di eseguire autonome scelte in merito alla rappresentazione in forma compatta dell'informazione e la trasmissione affidabile dell'informazione su un canale di comunicazione con rumore. Verifica mediante domanda su uno o più argomenti del programma svolto, con eventuale esempio da discutere.
4. Abilità comunicative
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni relative alla rappresentazione compatta dell’informazione. Verifica mediante prova orale.
4.2 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni relative alla trasmissione affidabile dell'informazione su canali di comunicazione con rumore. Verifica mediante prova orale.
5. Capacità di apprendimento
5.1 Capacità di effettuare autonomamente la caratterizzazione completa di un sistema di rappresentazione efficiente dell’informazione e di comunicazione affidabile della stessa. Verifica attraverso esempio da discutere.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

T. M. Cover, J. A. Thomas: Elements of Information Theory. John Wiley & Sons, New York, 2nd ed 2006
N. Abramson: Information Theory and Coding. McGraw-Hill, New York, 1963.
K. Sayood: Introduction to data compression, Elsevier 4a ed., 2012
S. Benedetto, E. Biglieri, V. Castellani: Digital Transmission Theory, Prentice Hall, 1988.
J. G. Proakis: Digital Communications. McGraw-Hill, 4a Ed., 2001.
A. Papoulis, S.U. Pillai, Probability, Random Variables, and Stochastic Processes, 4th ed., McGraw-Hill, 2002.
Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/).

Con riferimento ai Descrittori di Dublino.
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione approfondita dei principi di funzionamento dei moderni dispositivi a semiconduttore per la micro e nanoelettronica elettronica.
1.2 Conoscenza della descrizione comportamentale e circuitale dei dispositivi a semiconduttore.
1.3 Conoscenza dei fenomeni di ordine superiore coinvolti nel trasporto elettronico.
1.4 Conoscenza delle non-idealità di comportamento nei dispositivi a semiconduttore per la micro e nanoelettronica.
1.5 Conoscenza delle tecnologie emergenti dei dispositivi per micro e nanoelettronica.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 capacità di comprendere il funzionamento delle tecnologie emergenti
2.2 capacità di comparare diverse tecnologie in relazione ai requisiti applicativi;
2.3 capacità di realizzare esperimenti per la caratterizzazione di dispositivi elettronici in vari regimi di funzionamento, utilizzando strumentazione appropriata;
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 capacità di comprendere lo sviluppo dello strato dell’arte e delle generazioni di nuove tecnologie a semiconduttore per l’industria microelettronica;
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche su caratteristiche e proprietà di dispositivi elettronici
4.2 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche sul corretto impego delle tecnologie dei dispositivi a semiconduttore per lo specifico utilizzo applicativo;
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di approfondire autonomamente principi di funzionamento e proprietà innovative di nuove tecnologie e campi di applicazione innovativi dei dispositivi elettronici;

Fisica elettronica; funzionamento dei dispositivi per la microelettronica;
il transistore Bipolare – BJT; il transistore MOS, scaling e dispositivi nanometrici;
Transistor ad Elevata Mobilità (HEMT);
Transistor Bipolari ad Eterogiunzione (HBT);
Il trasporto elettronico nei dispositivi elettronici;
Il rumore nei dispositivi elettronici;
Elementi di dispositivi nanoelettronici

La verifica consiste in un colloquio/prova orale in cui sono proposte un numero variabile di domande, di norma 5, tese ad affrontare tutti i temi sviluppati nel corso.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino, la prova orale è volta a determinare i seguenti elementi.
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 verifica della conoscenza e comprensione approfondita dei principi di funzionamento dei moderni dispositivi a semiconduttore per la micro e nanoelettronica elettronica.
1.2 verifica della conoscenza della descrizione comportamentale e circuitale dei dispositivi a semiconduttore.
1.3 Conoscenza dei fenomeni di ordine superiore coinvolti nel trasporto elettronico.
1.4 verifica della conoscenza delle non-idealità di comportamento nei dispositivi a semiconduttore per la micro e nanoelettronica.
1.5 verifica delle conoscenza delle tecnologie emergenti dei dispositivi per micro e nanoelettronica.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 verifica della capacità di comprendere il funzionamento delle tecnologie emergenti
2.2 verifica della capacità di comparare diverse tecnologie in relazione ai requisiti applicativi;
2.3 discussione critica degli esperimenti condotti per la caratterizzazione di dispositivi elettronici in vari regimi di funzionamento, sviluppati nel corso;
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 verifica della comprensione dello sviluppo dello stato dell’arte e delle generazioni di nuove tecnologie a semiconduttore per l’industria microelettronica;
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 verifica della capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche su caratteristiche e proprietà di dispositivi elettronici;
4.2 verifica della capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche sul corretto impego delle tecnologie dei dispositivi a semiconduttore per lo specifico utilizzo applicativo;
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 verifica della capacità di approfondire autonomamente principi di funzionamento e proprietà innovative di nuove tecnologie e campi di applicazione innovativi dei dispositivi elettronici;
5.2 Verifica mediante descrizione delle attività di laboratorio svolte
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

G. Ghione, Dispositivi per la Microelettronica, McGrawHill 1998
Y. Taur,T Ning, Fundamentals of Modern VLSI Devices, SECOND EDITION,
Cambridge University Press

Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenze e comprensione di base sulle problematiche dei sistemi elettronici nello spazio.
1.2 Conoscenze e comprensione di base sulle problematiche dei sistemi elettronici per il remote sensing (in particolare sistemi radar e elettro/ottici).
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di realizzare e testare in laboratorio prototipi di sensoristica per la navigazione nello spazio.
2.2 Capacità di applicare le conoscenze e comprensione dei concetti di base su sistemi elettronici per il remote sensing tramite attività di laboratorio.
2.3 Capacità di eseguire misure di caratterizzazione di dispositivi/sistemi a RF.
2.4 Conseguimento dell'attestato di pilotaggio drone
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche sulle problematiche dei sistemi elettronici nello spazio
4.2 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche sulle problematiche dei sistemi elettronici per il remote sensing (in particolare sistemi radar e elettro/ottici).
4.4 Capacità di redigere brevi relazioni per descrivere i risultati delle attività di laboratorio.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di reperire autonomamente documentazione tecnica su dispositivi elettronici.
5.2 Capacità di reperimento di fonti di approfondimento riguardo le problematiche dei sistemi elettronici nello spazio.

1) Fundamentals of Astronautics
2) Electronics in Space
3) Ground Penetrating Radar (GPR)
4) Synthetic Aperture Radar (SAR)
5) GB-SAR (Ground-Based-SAR)

La verifica consiste in
1) Valutazione di attività di laboratorio.
2) Prova orale con due domande: una domanda sulla prima parte, una sulla seconda parte.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenze di base sulle problematiche dei sistemi elettronici nello spazio. Verifica mediante domande orali.
1.2 Conoscenze di base sulle problematiche dei sistemi elettronici per il remote sensing (in particolare sistemi radar e elettro/ottici). Verifica mediante domande orali.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di realizzare e testare in laboratorio prototipi di sensoristica per la navigazione nello spazio. Verifica mediante sessioni di laboratorio.
2.2 Capacità di pianificare ed eseguire misure radar. Verifica mediante sessioni di laboratorio.
2.3 Capacità di eseguire misure di caratterizzazione di dispositivi/sistemi a RF. Verifica mediante sessioni di laboratorio.
2.4 Conseguimento dell'attestato di pilotaggio drone. Requisito per partecipare all’attività di laboratorio
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche sulle problematiche dei sistemi elettronici nello spazio. Verifica mediante domande orali.
4.2 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni tecniche sulle problematiche dei sistemi elettronici per il remote sensing (in particolare sistemi radar e elettro/ottici). Verifica mediante domande orali.
4.4 Capacità di redigere brevi relazioni per descrivere i risultati delle attività di laboratorio. Verifica mediante sessioni di laboratorio.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di reperire autonomamente documentazione tecnica su dispositivi elettronici. Verifica mediante sessioni di laboratorio.
5.2 Capacità di reperimento di fonti di approfondimento riguardo le problematiche dei sistemi elettronici nello spazio. Verifica mediante domande orali.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Controlla la bibliografia su onesearch. Per aiuto contatta la tua biblioteca. Testo per consultazione sulla parte di astronautica: Sellers, Jerry Jon, "Understanding Space", McGraw-Hill, 2007 Testo per consultazione sulla parte GB-SAR: - Lapo Miccinesi "Advanced Ground-Based Real and Synthetic Aperture Radar", FUP, 2021 - Motoyuki Sato, et al. "Ground Based Synthetic Aperture Radar", Routledge, 2024

Il corso si propone di fornire le basi teoriche e pratiche per la progettazione di sistemi digitali ad alta velocità e l'impiego di dispositivi digitali programmabili di tipo system-on-chip.
Lo studente, alla fine del corso, saprà:

• progettare un PCB per sistemi veloci
• realizzare processing digitale in una FPGA,
• utilizzare le periferiche (memoria, PLL, IO veloci, etc) di una FPGA
• programmare un Sistem on Chip con FPGA e processore.
• utilizzare l'ambiente di sviluppo Quartus Prime di Intel

Nel corso vengono trattate le problematiche dei circuiti programmabili digitali e dei System on Chip.

L'esame consiste in una prova orale. La prova orale può essere sostituita da una prova scritta di esonero sostenuta a fine corso.
Lo studente dovrà rispondere a domande atte a verificare la conoscenza teorica su:

• progettazione di un PCB per sistemi veloci
• realizzazione di processing digitale in una FPGA,
• utilizzo di memoria, PLL, IO veloci, etc di una FPGA
  Lo studente sosterra esercizi finalizzati a verificare la sua capacità nel:
• programmare un Sistem on Chip con FPGA e processore.
• utilizzare l'ambiente di sviluppo Quartus Prime di Intel
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
  18–22
  Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
  29–30 e Lode
  Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
  La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Slides del corso fornite dal docente. Data sheets e Note Applicative relative a dispositivi e argomenti menzionati nel corso fornite dal docente.
"Controlla la bibliografia su onesearch. Per aiuto contatta la tua biblioteca”

CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Conoscenza e comprensione delle principali problematiche nel progetto e nella realizzazione di un sistema digitale, con particolare riferimento a sistemi di conversione A/D e D/A e sistemi digitali multicanale per imaging ad ultrasuoni.
Conoscenza e comprensione del progetto e realizzazione di un circuito stampato (PCB) per sistemi elettronici ad alta velocità
Conoscenza e comprensione delle principali tecniche di elaborazione digitale dei segnali e formazione delle immagini ecografiche
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Capacità di dimensionare sistemi digitali, progettarne l’architettura e di sceglierne i dispositivi più adatti.
Capacità di progettare la distribuzione di alimentazione e le connessioni critiche, come le linee di clock, in un PCB di alte prestazioni
Capacità di realizzare in laboratorio circuiti A/D ed effettuarne misure
Capacità di valutare, anche con approccio sperimentale, le prestazioni di un sistema digitale
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Capacità di analizzare e valutare le specifiche di dispositivi elettronici per un dato sistema digitale
Capacità di analizzare il funzionamento di un sistema elettronico digitale e di valutarne la validità del progetto in relazione alla specifica applicazione
Capacità di elaborare e interpretare dati sperimentali ricavati da misure in laboratorio, in modo da formularne giudizi ben motivati
ABILITÀ COMUNICATIVE
Abilità di integrazione, collaborazione e comunicazione nelle dinamiche del lavoro di gruppo tramite le attività di laboratorio sperimentale
Abilità nell’esprimere in modo chiaro e logico le considerazioni alla base del progetto di sistemi digitali a persone specializzate e non specializzate.
CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
Capacità di reperire e comprendere autonomamente documentazione tecnica su dispositivi elettronici
Capacità di stilare autonomamente la lista dei requisiti e delle specifiche di un sistema digitale complesso

Sono discusse, con approccio multidisciplinare, le problematiche inerenti il progetto di sistemi digitali, con esempi in ambito industriale e biomedicale. Sono trattati i seguenti argomenti: criteri generali di progetto, progetto del “lay-out e dei circuiti stampati, progetto di sistemi di conversione A/D e D/A, esempi di sistema digitale multicanale. Sono previste 16 ore di laboratorio di elettronica mirate allo sviluppo di un convertitore A/D connesso ad una scheda con FPGA.

Il primo appello che segue il termine del corso prevede una prova scritta, i rimanenti appelli prevedono prove orali.
In entrambi i casi, la prova consiste di domande aperte ed esercizi il cui scopo è verificare:
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Conoscenza e comprensione delle principali problematiche nel progetto e nella realizzazione di un sistema digitale, con particolare riferimento a sistemi di conversione AD e DA e sistemi digitali multicanale per imaging ad ultrasuoni
Verificata tramite domande aperte sulla definizione dei parametri ed il loro utilizzo e significato
Conoscenza e comprensione del progetto e realizzazione di un circuito stampato (PCB) per sistemi elettronici ad alta velocità.
Verificata tramite domande aperte sulla definizione dei parametri ed il loro utilizzo e significato
Conoscenza e comprensione delle principali tecniche di elaborazione dei segnali e formazione delle immagini ecografiche
Verificata tramite domande aperte
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Capacità di dimensionare sistemi digitali, progettarne l’architettura e di sceglierne i dispositivi più adatti.
Verificata tramite esercizi sul progetto e dimensionamento di sistemi/dispositivi.
Capacità progettare la distribuzione di alimentazione e le connessioni critiche, come la linea di clock, in un PCB di alte prestazioni.
Verificata tramite esercizi sul progetto e dimensionamento di linee e connessioni.
Capacità di realizzare in laboratorio circuiti AD ed effettuarne misure.
Verificata tramite domande inerenti all’attività svolta in laboratorio.
Capacità di valutare, anche con approccio sperimentale, le prestazioni di un sistema digitale.
Valutata tramite domande aperte.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Capacità di analizzare e valutare le specifiche di dispositivi elettronici per un dato sistema digitale
Valutata tramite domande ed esercizi sul progetto di sistemi/dispositivi
Capacità di analizzare il funzionamento di un sistema elettronico digitale e di valutare criticamente la validità del progetto in relazione alla specifica applicazione
Verificata tramite domande aperte con anche l’utilizzo di datasheet e schemi a blocchi
Capacità di elaborare e interpretare dati sperimentali ricavati da misure in laboratorio, in modo da formularne giudizi ben motivati
Verificata durante le attività di laboratorio
ABILITA' COMUNICATIVE
Abilità di integrazione, collaborazione e comunicazione nelle dinamiche del lavoro di gruppo tramite le attività di laboratorio sperimentale
Valutata durante le attività di laboratorio
Abilità nell’esprimere in modo chiaro e logico le considerazioni alla base del progetto di sistemi digitali a persone specializzate e non specializzate
Valutata tramite la capacità di sintesi e la proprietà di linguaggio dimostrata nelle risposte a domande aperte
CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
Capacità di reperire e comprendere autonomamente documentazione tecnica su dispositivi elettronici.
Valutata tramite domande sull’attività di laboratorio.
Capacità di stilare autonomamente la lista dei requisiti e delle specifiche di un sistema digitale complesso
Valutata tramite esercizi pratici
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Dispense del corso fornite dai docenti. Datasheets e Note Applicative relative a dispositivi commerciali di riferimento. Testo parzialmente di riferimento: Horowitz-Hill, L'arte dell'elettronica;, Zanichelli ed., 2018. Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca