Andrea Maria CATALDO

Andrea Maria CATALDO

Professore II Fascia (Associato)

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE.

Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione

Centro Ecotekne Pal. O - S.P. 6, Lecce - Monteroni - LECCE (LE)

Ufficio, Piano terra

Telefono +39 0832 29 7823

Associate Professor

Area di competenza:

 Electric and Electronic Measurements

(Misure Elettriche ed Elettroniche)

Orario di ricevimento

please, contact by e-mail

(previo contatto email)

Recapiti aggiuntivi

+39 0832 297823; +39 0832 297724

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Curriculum Vitae

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Didattica

A.A. 2023/2024

FONDAMENTI DI MISURE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2023/2024

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

INFORMATICA PER APPLICAZIONI BIOMEDICALI

Corso di laurea INGEGNERIA BIOMEDICA

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2023/2024

Per immatricolati nel 2022/2023

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT LABORATORY

Degree course COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 6.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 54.0

Year taught 2023/2024

For matriculated on 2022/2023

Course year 2

Structure DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Subject matter PERCORSO COMUNE

Location Lecce

A.A. 2022/2023

FONDAMENTI DI MISURE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT LABORATORY

Degree course COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 6.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 54.0

Year taught 2022/2023

For matriculated on 2021/2022

Course year 2

Structure DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Subject matter PERCORSO COMUNE

Location Lecce

PRINCIPI DI BIOINGEGNERIA

Corso di laurea INGEGNERIA BIOMEDICA

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

A.A. 2021/2022

FONDAMENTI DI MISURE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

INFORMATICA PER APPLICAZIONI BIOMEDICALI

Corso di laurea INGEGNERIA BIOMEDICA

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS

Corso di laurea COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

A.A. 2020/2021

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS

Corso di laurea COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

MISURE ELETTRONICHE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

A.A. 2019/2020

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS

Corso di laurea COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

MISURE ELETTRONICHE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

A.A. 2018/2019

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (Int.)

Degree course COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Course type Laurea Magistrale

Language INGLESE

Credits 6.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 54.0

Year taught 2018/2019

For matriculated on 2017/2018

Course year 2

Structure DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Subject matter PERCORSO COMUNE

MISURE ELETTRONICHE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

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FONDAMENTI DI MISURE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno accademico di erogazione 2023/2024

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2024 al 14/06/2024)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Teoria dei circuiti, Segnali e Sistemi

Il corso di Fondamenti di Misure fornisce le basi teoriche sulle principali tecniche di misura, verifica metrologica, conoscenza della strumentazione più diffusa e sul trattamento di dati sperimentali di misura. Particolare attenzione è dedicata alle tecniche di valutazione dell’incertezza, alla teoria degli errori ed alla propagazione degli stessi, alla conversione A/D e all’approfondimento delle principali tecniche e strumentazioni operanti nel dominio del tempo e della frequenza. Inoltre, è prevista una parte di esperienze individuali di laboratorio, al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base. 

1) Conoscenze e comprensione:

-Fondamenti e concetti di metrologia (misura, errore, incertezza, valutazione dell’incertezza, interpretazione delle specifiche di uno strumento, verifica metrologica, taratura, ecc.).

-Conoscenza approfondita dell’intero processo di campionamento e quantizzazione dei segnali analogici,

-Conoscenza dei metodi e delle tecniche di misura delle grandezze elettriche fondamentali.

-Conoscenza delle principali architetture di strumenti e sistemi di acquisizione operanti nel dominio del tempo e della frequenza

-Approfondimento pratico delle tecniche di misura di grandezze elettriche fondamentali e di caratterizzazione ingresso-uscita di sistemi e dispositivi attivi e passivi (filtri, amplificatori, ecc.).

2) Capacità di applicare conoscenze e comprensione:

Dopo aver frequentato il corso, lo studente sarà in grado di:

- applicare in maniera rigorosa i concetti di base della metrologia ad un qualsiasi processo di misura e/o di trasformazione di un’informazione analogica proveniente dal mondo reale in un corrispondente dato numerico con opportuno grado di incertezza;

- trattare in maniera corretta le problematiche connesse ad un processo di misura e ad un qualsivoglia sistema di misura;

- rapportarsi a casi pratici ed applicativi che coinvolgono l’attività di misura e la relativa rappresentazione dei risultati in modo tecnicamente corretto ed adeguato;

- avere una conoscenza di base dei vari metodi e delle tecniche di misura fondamentali, delle principali architetture di strumenti ed apparati per l’acquisizione e la misura di segnali operanti sia nel dominio analogico che digitale e sia nel dominio del tempo che della frequenza;

- conoscere e trattare i principali effetti di non idealità che inficiano la conoscenza di una grandezza misurabile, con particolare riferimento alla capacità di comprendere ed applicare il concetto di incertezza di misura.

3) Autonomia di giudizio. Il corso è contraddistinto da una forte integrazione di concetti teorici e parti pratico-applicative. Pertanto lo studente avrà modo di mettere in pratica le modalità operative con cui si passa da un concetto o modello teorico ad un caso pratico-reale con rigore metodologico ed approccio ingegneristico. Il corso promuove lo sviluppo dell’autonomia di giudizio nella scelta appropriata della tecnica e/o modello per l’elaborazione dei dati di una misura nonché la capacità critica di interpretare il relativo livello qualitativo dei risultati.

4) Abilità comunicative. Utilizzando gli strumenti metodologici acquisiti durante il corso ed, in particolare durante le prove di laboratorio, gli studenti saranno in grado di comunicare con linguaggio tecnico appropriato, in modo chiaro, logico ed efficace le loro conoscenze scientifiche e, in particolar modo, si maturerà la capacità di utilizzare una corretta terminolgia metrologica.

Inoltre, si svilupperà anche la capacità di redazione e strutturazione adeguata di relazioni tecniche (nello specifico, quelle relative all’esecuzione ed elaborazione delle prove di laboratorio).

5) Capacità di apprendimento. Gli studenti del corso acquisiscono una capacità critica di rapportarsi, con maturità ed autonomia, alle problematiche tipiche della misura, della trasformazione di un’informazione  o di una grandezza proveniente dal mondo reale, in un corrispondente dato numerico quantitativamente corretto e qualitativamente adeguato. Inoltre, attraverso le basi teorico-pratiche acquisite, saranno in grado di applicare autonomamente le conoscenze e i metodi appresi in vista di un’eventuale prosecuzione degli studi a livello superiore o in vista di una collococazione professionale.

Il corso si connota da una forte integrazione fra argomenti teorici e relative applicazioni pratiche per cui, oltre alle tradizionali lezioni frontali, vengono condotte diverse lezioni e prove di laboratorio al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base.

L’esame consiste nell’accertamento delle conoscenze relative alla parte teorica (attraverso colloquio orale) ed alla parte relativa alle esperienze di laboratorio (attraverso una verifica pratica).

Il docente è a disposizione per chiarimenti e/o altre informazioni previa richiesta di appuntamento da concordare per email

Teoria

 

Metrologia e caratterizzazione metrologica degli strumenti di misura

- Misure, errori ed incertezze;

- Caratterizzazione metrologica della strumentazione di misura;

- Errori e specifiche degli strumenti;

 

Principali metodi e strumenti (analogici e digitali) per la misura di grandezze elettriche fondamentali

- Metodi per la misura di resistenze;

- Metodi di misura di impedenze;

- Campionamento ideale;

- Campionamento reale ed errori di campionamento;

- Quantizzazione e conversione analogico-digitale.

- Esempi di realizzazioni di DAC e ADC

 

Strumentazione di base per la misura di segnali nel dominio del tempo

- Oscilloscopi analogici;

- Oscilloscopi digitali (DSO e campionatori);

- Utilizzo pratico dell'oscilloscopio.

 

 

 

Esercitazioni

 

Valutazione delle incertezze in casi pratici

 

Laboratorio

Esperienze pratiche di laboratorio

- Misure di resistenza ed impedenza con vari metodi;

- Misure di base con oscilloscopio;

- Misure su componenti e circuiti tramite oscilloscopio.

[1] Appunti e dispense distribuiti a lezione (a cura del docente)

[2] G. Colella: Manuale di Metrologia e Strumentazione Elettronica, Hoepli

[3] R.Giometti, F.Frascari: Guida al Laboratorio di Misure Elettroniche, Ed. Calderini

FONDAMENTI DI MISURE (ING-INF/07)
INFORMATICA PER APPLICAZIONI BIOMEDICALI

Corso di laurea INGEGNERIA BIOMEDICA

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/06

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2022/2023

Anno accademico di erogazione 2023/2024

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 18/09/2023 al 22/12/2023)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Analisi Matematica e Geometria I, Fondamenti di Informatica, Fondamenti di Anatomia Umana

Il corso di “Informatica per Applicazioni Biomedicali” fornisce tutti gli strumenti e le metodologie necessari per affrontare la complessità del trattamento dei biosegnali. Sono affrontate dapprima le basi classiche e teoriche sulla teoria dei segnali, deterministici e stocastici, approfondendo l'analisi e l’elaborazione dei segnali sia nel dominio del tempo che della frequenza. Con gli strumenti acquisiti è possibile affrontare lo studio e il trattamento dei biosegnali (quali ECG, EEG, EMG) utili per ottenere importanti informazioni fisiologiche e cliniche. Particolare attenzione è dedicata a una parte consistente di esercitazioni col software MatLab, al fine di fornire agli studenti le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di elaborazione dei biosegnali, presentando alcune applicazioni caratteristiche dell’informatica medica.

1. Conoscenze e comprensione:

  • Fondamenti e concetti di teoria dei segnali (concetto di segnale, classificazione dei segnali, operazioni fra segnali, segnali elementari, rappresentazione nel dominio del tempo e della frequenza)
  • Conoscenza base della teoria della probabilità e dei processi stocastici
  • Conoscenza approfondita dei principali segnali biomedici
  • Conoscenza dei metodi e delle tecniche di elaborazione dei segnali biomedici nel dominio del tempo e della frequenza
  • Approfondimento pratico delle tecniche di analisi dei segnali biomedici attraverso esercitazioni di informatica medica tramite l’uso del software Matlab

 

2. Capacità di applicare conoscenze e comprensione:

Dopo aver frequentato il corso, lo studente sarà in grado di:

  • Conoscere gli aspetti base della teoria dei segnali
  • Conoscere gli aspetti essenziali dei principali segnali biomedici
  • Conoscere le tecniche di elaborazione dei segnali biomedici
  • Utilizzare l'informatica medica per l'analisi dei segnali biomedici e l'estrazione di parametri fisiologici di interesse
  • Rapportarsi a casi pratici ed applicativi che coinvolgono l’attività di elaborazione di biosegnali in modo tecnicamente corretto ed adeguato;

 

3. Autonomia di giudizio.

Il corso è contraddistinto da una forte integrazione di concetti teorici e parti pratico-applicative. Pertanto, lo studente avrà modo di mettere in pratica le modalità operative con cui si passa da un concetto o modello teorico ad un caso pratico-reale con rigore metodologico ed approccio ingegneristico. Il corso promuove lo sviluppo dell’autonomia di giudizio nella scelta appropriata della tecnica e/o modello per l’elaborazione dei biosegnali nonché la capacità critica di interpretare il relativo livello qualitativo dei risultati.

 

4. Abilità comunicative.

Utilizzando gli strumenti metodologici acquisiti durante il corso e, in particolare durante le prove di laboratorio con MatLab, gli studenti saranno in grado di comunicare con linguaggio tecnico appropriato, in modo chiaro, logico ed efficace le loro conoscenze scientifiche

 

5. Capacità di apprendimento. Gli studenti del corso acquisiscono una capacità critica di rapportarsi, con maturità ed autonomia, alle problematiche tipiche dell’analisi dei biosegnali, caratterizzati da forte aleatorietà, e dell’estrapolazione di informazioni di carattere fisiologico dagli stessi. Inoltre, attraverso le basi teorico-pratiche acquisite, saranno in grado di applicare autonomamente le conoscenze e i metodi appresi in vista di un’eventuale prosecuzione degli studi a livello superiore o in vista di una collocazione professionale.

Il corso è caratterizzato da una forte integrazione fra argomenti teorici e relative applicazioni pratiche per cui, oltre alle tradizionali lezioni frontali, vengono condotte diverse lezioni e prove con MatLab al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di analisi ed elaborazione dei segnali biomedici.

L’esame consiste nell’accertamento delle conoscenze relative alla parte teorica ed alla parte relativa alle esercitazioni pratiche attraverso una verifica scritta comprendente domande aperte, domande chiuse e la richiesta di scrittura di porzioni di codice Matlab riguardanti un particolare caso applicativo di analisi e/o elaborazione di un segnale biomedico. Un’ulteriore prova orale è facoltativa.

per ricevimenti o richieste di chiarimenti contattare il docente via email

Introduzione al corso

Concetto di segnale ed informazione, rappresentazione di un segnale, tipologie di segnale, segnale biomedico, natura fisica dei biosegnali e sistemi di origine dei biosegnali, segnali bioelettrici, segnali biomagnetici, segnali biochimici, segnali biomeccanici, segnali bioacustici, segnale evocato

Fondamenti di teoria dei segnali (dominio del tempo)

Classificazione dei segnali (periodici e aperiodici, continui e discreti, deterministici ed aleatori)

Segnali fondamentali sia a tempo continuo che a tempo discreto (onda sinusoidale, segnale esponenziale complesso o fasore, onda quadra, triangolare, a dente di sega, gradino, rampa, finestra rettangolare e triangolare, delta di Dirac, seno cardinale)

Operazioni coi segnali (somma, prodotto, moltiplicazione per una costante, traslazione, riflessione, cambiamento di scala)

Caratterizzazione di un segnale (durata temporale, area, media temporale o valor medio, energia, potenza, valor efficace)

Teoria della probabilità (Cenni)

Variabili aleatorie, distribuzione o densità di probabilità (pdf), funzione di distribuzione (CDF), caratterizzazione di una variabile aleatoria (media, varianza e deviazione standard), distribuzione Gaussiana

Segnali aleatori e rumore

Processo stocastico, caratterizzazione sintetica (media, varianza, valore quadratico medio o potenza media statistica istantanea, valore efficace), autocorrelazione, stazionarietà, ergodicità, rumore

Analisi nel dominio della frequenza

Serie di Fourier, Trasformata di Fourier

Segnali biomedici

Richiami sul sistema cardiaco, nervoso e muscolare

ECG

EEG

EMG

Sensori ed elettrodi per biosegnali

Conversione analogico-digitale e aliasing

Sistemi e funzione di trasferimento

Introduzione ai filtri

Esercitazioni con Matlab

Introduzione al software MatLab

Rappresentazione di segnali continui e discreti

Analisi in frequenza

Operazioni coi segnali

EEG

EMG

ECG

Materiale didattico a cura del docente

G. Gelli, F. Verde - Segnali e sistemi. Fondamenti di analisi ed elaborazione dei segnali analogici e digitali, editore Liguori (1 gennaio 2014)

Fondamenti di segnali per ingegneria biomedica, McGraw-Hill Education, 2017

Semmlow J. - Biosignal and Biomedical Image Processing (2004, CRC Press)

INFORMATICA PER APPLICAZIONI BIOMEDICALI (ING-INF/06)
INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT LABORATORY

Degree course COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Subject area ING-INF/07

Course type Laurea Magistrale

Credits 6.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 54.0

For matriculated on 2022/2023

Year taught 2023/2024

Course year 2

Semestre Primo Semestre (dal 18/09/2023 al 22/12/2023)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Location Lecce

Electronics, Signal Theory, Electromagnetic fields, Electronic Measurements

The course provides the basic concepts for a correct use of measurement instrumentation adopted in testing, diagnostics and metrological characterization of components, devices and telecommunication systems.

Instrumentation and measurement methods mainly adopted in the field of TLC applications will be presented, analysed and used.

The course also includes several practical laboratory sessions.

1) Knowledge and understanding

The course describes methods and models in the field of measurement systems and apparata with a specific focus on TLC. Students must have basic knowledge related to electronics, electronic components, signal theory. They should know the main electronic architectures and signal acquisition systems operating both in time and frequency domains. They should be able to deal efficiently with practical applications and measurement issues with a specific skill to cope with the intrinsic limitation between theoretical models and practical cases.

2) Applying knowledge and understanding

At the end of the course, the student should be able to apply rigorously the basic and most important concepts related to metrology for a generic measurement process. Specifically, the student should be able to correctly use measurement instrumentations adopted in testing, diagnostics and characterization of components, devices and telecommunication systems.

3) Making judgements

Students will possess the ability to identify the operating modalities for correlating a theoretical concept or model with the most appropriate practical context. The course promotes the development of independent judgment suitable to appropriately choose the measurement technique as well as the critical ability to interpret the goodness of the results of the models/methods applied to the datasets under examination.

4) Communication

Through the methodologic tools provided in the course and, in particular, those addressed during the laboratory sessions, students will be able to communicate with an appropriate technical terminology so as to proficiently deal with all the issues related to measurements, data acquisition and processing, testing activity and results.

Additionally, thanks to the laboratory sessions, the students will have the opportunity to draft autonomously a technical report describing the practical and theoretical issues related to the discussed topics.

5) Learning skills

Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of measuring a quantity, characterizing a TLC signal and testing electronic devices and components. They will also be able to use instrumentation and measurement methods largely adopted in the field of TLC applications and they should be able to apply autonomously the knowledge and methods learned in view both of a possible PhD courses as well as of a professional carreer.

The course is highly characterised by a practical approach thus, in addition to traditional lessons, several practical laboratory sessions are carried out.

Oral and practical exam, including the production of a technical report describing the laboratory experiments.

Office Hours

On appointment; contact the professor by email.

Theory

1) Basic principles of measurement and metrology

- Measurement definitions

- Measurement concepts of errors, uncertainty, metrologic characterization

- Probabilistic approach to measurement theory

- Uncertainty definitions and evaluation methods

- Metrological characterization of instrumentation

- Instrument specifications, errors and uncertainties

 

2) Sampling and AD/DA Conversion

- Theoretical principles of sampling

- Sampling in real cases and practical issues

- Sampling of one-shot and periodic signals

- Errors and non-idealities in sampling

- Theoretical principles of A/D and D/A conversion

- Quantization, errors and non-idealities

- A/D and D/A signal characteristics

- Principles, characteristics and architectures of main A/D Converters

 

3) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of DSO (Digital Storage Oscilloscopes)

- Equivalent-time sampling (sequential and syncronous modality)

- Issues on practical use of instruments operating in time domain

 

4) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of spectrum analyzers

- Frequency-domain analysis of generic signals, modulated signals and related parameters

- Noise analysis, characterizaion and related parameters

 

5) Networks and transmission line measurements

- Time and frequency domain reflectometry

- Vector network analyzers and scattering parameters

 

Laboratory

1) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Measurements and characterization of various components, devices and systems (i.e.: impedances, passive and active filters, amplifiers, oscillators).

 

2) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basic measurements on sample signals (sinusoidal signals, distorted signals, etc.)

- Measurements of typical parameters TLC signals (THD, SNR, signal tracking, etc.)

- Measurements of typical parameters in modulated signals

 

3)Networks and transmission lines measurements

- TDR measurement examples and estimation of parameters in transmission lines

- Scattering parameters measurements in time and frequency domains

 

4) Automatic test equipments and data acquisition

- Automatic acquisition of measurement data from components and devices

- Characterization and automatic acquisition of ADC parameters

 

[1] Notes directly provided by the Lecturer

[2] A. Cataldo, N. Giaquinto, E. De Benedetto, A. Masciullo, G. Cannazza et al."Basic Theory and Laboratory Experiments in Measurement and Instrumentation. A Practice-Oriented Guide” Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer Verlag, 2020

[3] A. Cataldo, E. De Benedetto, G. Cannazza, "Broadband Reflectometry for Enhanced Diagnostics and Monitoring Applications", Lecture Notes in Electrical Engineering,Springer Verlag, 2011

INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT LABORATORY (ING-INF/07)
FONDAMENTI DI MISURE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2023 al 09/06/2023)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Teoria dei circuiti, Segnali e Sistemi

Il corso di Fondamenti di Misure fornisce le basi teoriche sulle principali tecniche di misura, verifica metrologica, conoscenza della strumentazione più diffusa e sul trattamento di dati sperimentali di misura. Particolare attenzione è dedicata alle tecniche di valutazione dell’incertezza, alla teoria degli errori ed alla propagazione degli stessi, alla conversione A/D e all’approfondimento delle principali tecniche e strumentazioni operanti nel dominio del tempo e della frequenza. Inoltre, è prevista una parte di esperienze individuali di laboratorio, al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base. 

1) Conoscenze e comprensione:

-Fondamenti e concetti di metrologia (misura, errore, incertezza, valutazione dell’incertezza, interpretazione delle specifiche di uno strumento, verifica metrologica, taratura, ecc.).

-Conoscenza approfondita dell’intero processo di campionamento e quantizzazione dei segnali analogici,

-Conoscenza dei metodi e delle tecniche di misura delle grandezze elettriche fondamentali.

-Conoscenza delle principali architetture di strumenti e sistemi di acquisizione operanti nel dominio del tempo e della frequenza

-Approfondimento pratico delle tecniche di misura di grandezze elettriche fondamentali e di caratterizzazione ingresso-uscita di sistemi e dispositivi attivi e passivi (filtri, amplificatori, ecc.).

2) Capacità di applicare conoscenze e comprensione:

Dopo aver frequentato il corso, lo studente sarà in grado di:

- applicare in maniera rigorosa i concetti di base della metrologia ad un qualsiasi processo di misura e/o di trasformazione di un’informazione analogica proveniente dal mondo reale in un corrispondente dato numerico con opportuno grado di incertezza;

- trattare in maniera corretta le problematiche connesse ad un processo di misura e ad un qualsivoglia sistema di misura;

- rapportarsi a casi pratici ed applicativi che coinvolgono l’attività di misura e la relativa rappresentazione dei risultati in modo tecnicamente corretto ed adeguato;

- avere una conoscenza di base dei vari metodi e delle tecniche di misura fondamentali, delle principali architetture di strumenti ed apparati per l’acquisizione e la misura di segnali operanti sia nel dominio analogico che digitale e sia nel dominio del tempo che della frequenza;

- conoscere e trattare i principali effetti di non idealità che inficiano la conoscenza di una grandezza misurabile, con particolare riferimento alla capacità di comprendere ed applicare il concetto di incertezza di misura.

3) Autonomia di giudizio. Il corso è contraddistinto da una forte integrazione di concetti teorici e parti pratico-applicative. Pertanto lo studente avrà modo di mettere in pratica le modalità operative con cui si passa da un concetto o modello teorico ad un caso pratico-reale con rigore metodologico ed approccio ingegneristico. Il corso promuove lo sviluppo dell’autonomia di giudizio nella scelta appropriata della tecnica e/o modello per l’elaborazione dei dati di una misura nonché la capacità critica di interpretare il relativo livello qualitativo dei risultati.

4) Abilità comunicative. Utilizzando gli strumenti metodologici acquisiti durante il corso ed, in particolare durante le prove di laboratorio, gli studenti saranno in grado di comunicare con linguaggio tecnico appropriato, in modo chiaro, logico ed efficace le loro conoscenze scientifiche e, in particolar modo, si maturerà la capacità di utilizzare una corretta terminolgia metrologica.

Inoltre, si svilupperà anche la capacità di redazione e strutturazione adeguata di relazioni tecniche (nello specifico, quelle relative all’esecuzione ed elaborazione delle prove di laboratorio).

5) Capacità di apprendimento. Gli studenti del corso acquisiscono una capacità critica di rapportarsi, con maturità ed autonomia, alle problematiche tipiche della misura, della trasformazione di un’informazione  o di una grandezza proveniente dal mondo reale, in un corrispondente dato numerico quantitativamente corretto e qualitativamente adeguato. Inoltre, attraverso le basi teorico-pratiche acquisite, saranno in grado di applicare autonomamente le conoscenze e i metodi appresi in vista di un’eventuale prosecuzione degli studi a livello superiore o in vista di una collococazione professionale.

Il corso si connota da una forte integrazione fra argomenti teorici e relative applicazioni pratiche per cui, oltre alle tradizionali lezioni frontali, vengono condotte diverse lezioni e prove di laboratorio al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base.

L’esame consiste nell’accertamento delle conoscenze relative alla parte teorica (attraverso colloquio orale) ed alla parte relativa alle esperienze di laboratorio (attraverso una verifica pratica).

Il docente è a disposizione per chiarimenti e/o altre informazioni previa richiesta di appuntamento da concordare per email

Teoria

 

Metrologia e caratterizzazione metrologica degli strumenti di misura

- Misure, errori ed incertezze;

- Caratterizzazione metrologica della strumentazione di misura;

- Errori e specifiche degli strumenti;

 

Principali metodi e strumenti (analogici e digitali) per la misura di grandezze elettriche fondamentali

- Metodi per la misura di resistenze;

- Metodi di misura di impedenze;

- Campionamento ideale;

- Campionamento reale ed errori di campionamento;

- Quantizzazione e conversione analogico-digitale.

- Esempi di realizzazioni di DAC e ADC

 

Strumentazione di base per la misura di segnali nel dominio del tempo

- Oscilloscopi analogici;

- Oscilloscopi digitali (DSO e campionatori);

- Utilizzo pratico dell'oscilloscopio.

 

 

 

Esercitazioni

 

Valutazione delle incertezze in casi pratici

 

Laboratorio

Esperienze pratiche di laboratorio

- Misure di resistenza ed impedenza con vari metodi;

- Misure di base con oscilloscopio;

- Misure su componenti e circuiti tramite oscilloscopio.

[1] Appunti e dispense distribuiti a lezione (a cura del docente)

[2] G. Colella: Manuale di Metrologia e Strumentazione Elettronica, Hoepli

[3] R.Giometti, F.Frascari: Guida al Laboratorio di Misure Elettroniche, Ed. Calderini

FONDAMENTI DI MISURE (ING-INF/07)
INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT LABORATORY

Degree course COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Subject area ING-INF/07

Course type Laurea Magistrale

Credits 6.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 54.0

For matriculated on 2021/2022

Year taught 2022/2023

Course year 2

Semestre Primo Semestre (dal 19/09/2022 al 16/12/2022)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Location Lecce

Electronics, Signal Theory, Electromagnetic fields, Electronic Measurements

The course provides the basic concepts for a correct use of measurement instrumentation adopted in testing, diagnostics and metrological characterization of components, devices and telecommunication systems.

Instrumentation and measurement methods mainly adopted in the field of TLC and electronic applications will be presented, analysed and used.

The course also includes several practical laboratory sessions.

1) Knowledge and understanding

The course describes methods and models in the field of measurement systems and apparata with a specific focus on TLC. Students must have basic knowledge related to electronics, electronic components, signal theory. They should know the main electronic architectures and signal acquisition systems operating both in time and frequency domains. They should be able to deal efficiently with practical applications and measurement issues with a specific skill to cope with the intrinsic limitation between theoretical models and practical cases.

2) Applying knowledge and understanding

At the end of the course, the student should be able to apply rigorously the basic and most important concepts related to metrology for a generic measurement process. Specifically, the student should be able to correctly use measurement instrumentations adopted in testing, diagnostics and characterization of components, devices and telecommunication systems.

3) Making judgements

Students will possess the ability to identify the operating modalities for correlating a theoretical concept or model with the most appropriate practical context. The course promotes the development of independent judgment suitable to appropriately choose the measurement technique as well as the critical ability to interpret the goodness of the results of the models/methods applied to the datasets under examination.

4) Communication

Through the methodologic tools provided in the course and, in particular, those addressed during the laboratory sessions, students will be able to communicate with an appropriate technical terminology so as to proficiently deal with all the issues related to measurements, data acquisition and processing, testing activity and results.

Additionally, thanks to the laboratory sessions, the students will have the opportunity to draft autonomously a technical report describing the practical and theoretical issues related to the discussed topics.

5) Learning skills

Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of measuring a quantity, characterizing a TLC signal and testing electronic devices and components. They will also be able to use instrumentation and measurement methods largely adopted in the field of TLC applications and they should be able to apply autonomously the knowledge and methods learned in view both of a possible PhD courses as well as of a professional carreer.

The course is highly characterised by a practical approach thus, in addition to traditional lessons, several practical laboratory sessions are carried out.

Oral and practical exam, including the production of a technical report describing the laboratory experiments.

Office Hours

On appointment; contact the professor by email.

Theory

1) Basic principles of measurement and metrology

- Measurement definitions

- Measurement concepts of errors, uncertainty, metrologic characterization

- Probabilistic approach to measurement theory

- Uncertainty definitions and evaluation methods

- Metrological characterization of instrumentation

- Instrument specifications, errors and uncertainties

 

2) Sampling and AD/DA Conversion

- Theoretical principles of sampling

- Sampling in real cases and practical issues

- Sampling of one-shot and periodic signals

- Errors and non-idealities in sampling

- Theoretical principles of A/D and D/A conversion

- Quantization, errors and non-idealities

- A/D and D/A signal characteristics

- Principles, characteristics and architectures of main A/D Converters

 

3) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of DSO (Digital Storage Oscilloscopes)

- Equivalent-time sampling (sequential and syncronous modality)

- Issues on practical use of instruments operating in time domain

 

4) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of spectrum analyzers

- Frequency-domain analysis of generic signals, modulated signals and related parameters

- Noise analysis, characterizaion and related parameters

 

5) Networks and transmission line measurements

- Time and frequency domain reflectometry

- Vector network analyzers and scattering parameters

 

Laboratory

1) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Measurements and characterization of various components, devices and systems (i.e.: impedances, passive and active filters, amplifiers, oscillators).

 

2) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basic measurements on sample signals (sinusoidal signals, distorted signals, etc.)

- Measurements of typical parameters TLC signals (THD, SNR, signal tracking, etc.)

- Measurements of typical parameters in modulated signals

 

3)Networks and transmission lines measurements

- TDR measurement examples and estimation of parameters in transmission lines

- Scattering parameters measurements in time and frequency domains

 

 

[1] Notes directly provided by the Lecturer

[2] A. Cataldo, N. Giaquinto, E. De Benedetto, A. Masciullo, G. Cannazza et al."Basic Theory and Laboratory Experiments in Measurement and Instrumentation. A Practice-Oriented Guide” Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer Verlag, 2020

[3] A. Cataldo, E. De Benedetto, G. Cannazza, "Broadband Reflectometry for Enhanced Diagnostics and Monitoring Applications", Lecture Notes in Electrical Engineering,Springer Verlag, 2011

INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT LABORATORY (ING-INF/07)
PRINCIPI DI BIOINGEGNERIA

Corso di laurea INGEGNERIA BIOMEDICA

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/06

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 19/09/2022 al 16/12/2022)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Analisi Matematica e Geometria I, Fondamenti di Informatica, Fondamenti di Anatomia Umana

Il corso di “Informatica per Applicazioni Biomedicali” fornisce tutti gli strumenti e le metodologie necessari per affrontare la complessità del trattamento dei biosegnali. Sono affrontate dapprima le basi classiche e teoriche sulla teoria dei segnali, deterministici e stocastici, approfondendo l'analisi e l’elaborazione dei segnali sia nel dominio del tempo che della frequenza. Con gli strumenti acquisiti è possibile affrontare lo studio e il trattamento dei biosegnali (quali ECG, EEG, EMG) utili per ottenere importanti informazioni fisiologiche e cliniche. Particolare attenzione è dedicata a una parte consistente di esercitazioni col software MatLab, al fine di fornire agli studenti le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di elaborazione dei biosegnali, presentando alcune applicazioni caratteristiche dell’informatica medica.

1. Conoscenze e comprensione:

  • Fondamenti e concetti di teoria dei segnali (concetto di segnale, classificazione dei segnali, operazioni fra segnali, segnali elementari, rappresentazione nel dominio del tempo e della frequenza)
  • Conoscenza base della teoria della probabilità e dei processi stocastici
  • Conoscenza approfondita dei principali segnali biomedici
  • Conoscenza dei metodi e delle tecniche di elaborazione dei segnali biomedici nel dominio del tempo e della frequenza
  • Approfondimento pratico delle tecniche di analisi dei segnali biomedici attraverso esercitazioni di informatica medica tramite l’uso del software Matlab

 

2. Capacità di applicare conoscenze e comprensione:

Dopo aver frequentato il corso, lo studente sarà in grado di:

  • Conoscere gli aspetti base della teoria dei segnali
  • Conoscere gli aspetti essenziali dei principali segnali biomedici
  • Conoscere le tecniche di elaborazione dei segnali biomedici
  • Utilizzare l'informatica medica per l'analisi dei segnali biomedici e l'estrazione di parametri fisiologici di interesse
  • Rapportarsi a casi pratici ed applicativi che coinvolgono l’attività di elaborazione di biosegnali in modo tecnicamente corretto ed adeguato;

 

3. Autonomia di giudizio.

Il corso è contraddistinto da una forte integrazione di concetti teorici e parti pratico-applicative. Pertanto, lo studente avrà modo di mettere in pratica le modalità operative con cui si passa da un concetto o modello teorico ad un caso pratico-reale con rigore metodologico ed approccio ingegneristico. Il corso promuove lo sviluppo dell’autonomia di giudizio nella scelta appropriata della tecnica e/o modello per l’elaborazione dei biosegnali nonché la capacità critica di interpretare il relativo livello qualitativo dei risultati.

 

4. Abilità comunicative.

Utilizzando gli strumenti metodologici acquisiti durante il corso e, in particolare durante le prove di laboratorio con MatLab, gli studenti saranno in grado di comunicare con linguaggio tecnico appropriato, in modo chiaro, logico ed efficace le loro conoscenze scientifiche

 

5. Capacità di apprendimento. Gli studenti del corso acquisiscono una capacità critica di rapportarsi, con maturità ed autonomia, alle problematiche tipiche dell’analisi dei biosegnali, caratterizzati da forte aleatorietà, e dell’estrapolazione di informazioni di carattere fisiologico dagli stessi. Inoltre, attraverso le basi teorico-pratiche acquisite, saranno in grado di applicare autonomamente le conoscenze e i metodi appresi in vista di un’eventuale prosecuzione degli studi a livello superiore o in vista di una collocazione professionale.

Il corso è caratterizzato da una forte integrazione fra argomenti teorici e relative applicazioni pratiche per cui, oltre alle tradizionali lezioni frontali, vengono condotte diverse lezioni e prove con MatLab al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di analisi ed elaborazione dei segnali biomedici.

L’esame consiste nell’accertamento delle conoscenze relative alla parte teorica ed alla parte relativa alle esercitazioni pratiche attraverso una verifica scritta comprendente domande aperte, domande chiuse e la richiesta di scrittura di porzioni di codice Matlab riguardanti un particolare caso applicativo di analisi e/o elaborazione di un segnale biomedico. Un’ulteriore prova orale è facoltativa.

per ricevimenti o richieste di chiarimenti contattare il docente via email

Introduzione al corso

Concetto di segnale ed informazione, rappresentazione di un segnale, tipologie di segnale, segnale biomedico, natura fisica dei biosegnali e sistemi di origine dei biosegnali, segnali bioelettrici, segnali biomagnetici, segnali biochimici, segnali biomeccanici, segnali bioacustici, segnale evocato

Fondamenti di teoria dei segnali (dominio del tempo)

Classificazione dei segnali (periodici e aperiodici, continui e discreti, deterministici ed aleatori)

Segnali fondamentali sia a tempo continuo che a tempo discreto (onda sinusoidale, segnale esponenziale complesso o fasore, onda quadra, triangolare, a dente di sega, gradino, rampa, finestra rettangolare e triangolare, delta di Dirac, seno cardinale)

Operazioni coi segnali (somma, prodotto, moltiplicazione per una costante, traslazione, riflessione, cambiamento di scala)

Caratterizzazione di un segnale (durata temporale, area, media temporale o valor medio, energia, potenza, valor efficace)

Teoria della probabilità (Cenni)

Variabili aleatorie, distribuzione o densità di probabilità (pdf), funzione di distribuzione (CDF), caratterizzazione di una variabile aleatoria (media, varianza e deviazione standard), distribuzione Gaussiana

Segnali aleatori e rumore

Processo stocastico, caratterizzazione sintetica (media, varianza, valore quadratico medio o potenza media statistica istantanea, valore efficace), autocorrelazione, stazionarietà, ergodicità, rumore

Analisi nel dominio della frequenza

Serie di Fourier, Trasformata di Fourier

Segnali biomedici

Richiami sul sistema cardiaco, nervoso e muscolare

ECG

EEG

EMG

Sensori ed elettrodi per biosegnali

Conversione analogico-digitale e aliasing

Sistemi e funzione di trasferimento

Introduzione ai filtri

Esercitazioni con Matlab

Introduzione al software MatLab

Rappresentazione di segnali continui e discreti

Analisi in frequenza

Operazioni coi segnali

EEG

EMG

ECG

Materiale didattico a cura del docente

G. Gelli, F. Verde - Segnali e sistemi. Fondamenti di analisi ed elaborazione dei segnali analogici e digitali, editore Liguori (1 gennaio 2014)

Fondamenti di segnali per ingegneria biomedica, McGraw-Hill Education, 2017

Semmlow J. - Biosignal and Biomedical Image Processing (2004, CRC Press)

PRINCIPI DI BIOINGEGNERIA (ING-INF/06)
FONDAMENTI DI MISURE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2022 al 10/06/2022)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Teoria dei circuiti, Segnali e Sistemi

Il corso di Misure Elettroniche fornisce le basi teoriche sulle principali tecniche di misura, verifica metrologica, conoscenza della strumentazione più diffusa e sul trattamento di dati sperimentali di misura. Particolare attenzione è dedicata alle tecniche di valutazione dell’incertezza, alla teoria degli errori ed alla propagazione degli stessi, alla conversione A/D e all’approfondimento delle principali tecniche e strumentazioni operanti nel dominio del tempo e della frequenza. Inoltre, è prevista una parte di esperienze individuali di laboratorio, al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base. 

1) Conoscenze e comprensione:

-Fondamenti e concetti di metrologia (misura, errore, incertezza, valutazione dell’incertezza, interpretazione delle specifiche di uno strumento, verifica metrologica, taratura, ecc.).

-Conoscenza approfondita dell’intero processo di campionamento e quantizzazione dei segnali analogici,

-Conoscenza dei metodi e delle tecniche di misura delle grandezze elettriche fondamentali.

-Conoscenza delle principali architetture di strumenti e sistemi di acquisizione operanti nel dominio del tempo e della frequenza

-Approfondimento pratico delle tecniche di misura di grandezze elettriche fondamentali e di caratterizzazione ingresso-uscita di sistemi e dispositivi attivi e passivi (filtri, amplificatori, ecc.).

2) Capacità di applicare conoscenze e comprensione:

Dopo aver frequentato il corso, lo studente sarà in grado di:

- applicare in maniera rigorosa i concetti di base della metrologia ad un qualsiasi processo di misura e/o di trasformazione di un’informazione analogica proveniente dal mondo reale in un corrispondente dato numerico con opportuno grado di incertezza;

- trattare in maniera corretta le problematiche connesse ad un processo di misura e ad un qualsivoglia sistema di misura;

- rapportarsi a casi pratici ed applicativi che coinvolgono l’attività di misura e la relativa rappresentazione dei risultati in modo tecnicamente corretto ed adeguato;

- avere una conoscenza di base dei vari metodi e delle tecniche di misura fondamentali, delle principali architetture di strumenti ed apparati per l’acquisizione e la misura di segnali operanti sia nel dominio analogico che digitale e sia nel dominio del tempo che della frequenza;

- conoscere e trattare i principali effetti di non idealità che inficiano la conoscenza di una grandezza misurabile, con particolare riferimento alla capacità di comprendere ed applicare il concetto di incertezza di misura.

3) Autonomia di giudizio. Il corso è contraddistinto da una forte integrazione di concetti teorici e parti pratico-applicative. Pertanto lo studente avrà modo di mettere in pratica le modalità operative con cui si passa da un concetto o modello teorico ad un caso pratico-reale con rigore metodologico ed approccio ingegneristico. Il corso promuove lo sviluppo dell’autonomia di giudizio nella scelta appropriata della tecnica e/o modello per l’elaborazione dei dati di una misura nonché la capacità critica di interpretare il relativo livello qualitativo dei risultati.

4) Abilità comunicative. Utilizzando gli strumenti metodologici acquisiti durante il corso ed, in particolare durante le prove di laboratorio, gli studenti saranno in grado di comunicare con linguaggio tecnico appropriato, in modo chiaro, logico ed efficace le loro conoscenze scientifiche e, in particolar modo, si maturerà la capacità di utilizzare una corretta terminolgia metrologica.

Inoltre, si svilupperà anche la capacità di redazione e strutturazione adeguata di relazioni tecniche (nello specifico, quelle relative all’esecuzione ed elaborazione delle prove di laboratorio).

5) Capacità di apprendimento. Gli studenti del corso acquisiscono una capacità critica di rapportarsi, con maturità ed autonomia, alle problematiche tipiche della misura, della trasformazione di un’informazione  o di una grandezza proveniente dal mondo reale, in un corrispondente dato numerico quantitativamente corretto e qualitativamente adeguato. Inoltre, attraverso le basi teorico-pratiche acquisite, saranno in grado di applicare autonomamente le conoscenze e i metodi appresi in vista di un’eventuale prosecuzione degli studi a livello superiore o in vista di una collococazione professionale.

Il corso si connota da una forte integrazione fra argomenti teorici e relative applicazioni pratiche per cui, oltre alle tradizionali lezioni frontali, vengono condotte diverse lezioni e prove di laboratorio al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base.

L’esame consiste nell’accertamento delle conoscenze relative alla parte teorica (attraverso colloquio orale) ed alla parte relativa alle esperienze di laboratorio (attraverso una verifica pratica).

Il docente è a disposizione per chiarimenti e/o altre informazioni previa richiesta di appuntamento da concordare per email

Teoria

 

Metrologia e caratterizzazione metrologica degli strumenti di misura

- Misure, errori ed incertezze;

- Caratterizzazione metrologica della strumentazione di misura;

- Errori e specifiche degli strumenti;

 

Principali metodi e strumenti (analogici e digitali) per la misura di grandezze elettriche fondamentali

- Metodi per la misura di resistenze;

- Metodi di misura di impedenze;

- Campionamento ideale;

- Campionamento reale ed errori di campionamento;

- Quantizzazione e conversione analogico-digitale.

- Esempi di realizzazioni di DAC e ADC

 

Strumentazione di base per la misura di segnali nel dominio del tempo

- Oscilloscopi analogici;

- Oscilloscopi digitali (DSO e campionatori);

- Utilizzo pratico dell'oscilloscopio.

 

 

Esercitazioni

 

Valutazione delle incertezze in casi pratici

 

Laboratorio

Esperienze pratiche di laboratorio

- Misure di resistenza ed impedenza con vari metodi;

- Misure di base con oscilloscopio;

- Misure su componenti e circuiti tramite oscilloscopio.

[1] Appunti e dispense distribuiti a lezione (a cura del docente)

[2] G. Colella: Manuale di Metrologia e Strumentazione Elettronica, Hoepli

[3] R.Giometti, F.Frascari: Guida al Laboratorio di Misure Elettroniche, Ed. Calderini

FONDAMENTI DI MISURE (ING-INF/07)
INFORMATICA PER APPLICAZIONI BIOMEDICALI

Corso di laurea INGEGNERIA BIOMEDICA

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/06

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 20/09/2021 al 17/12/2021)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Analisi Matematica e Geometria I, Fondamenti di Informatica, Fondamenti di Anatomia Umana

Il corso di “Informatica per Applicazioni Biomedicali” fornisce tutti gli strumenti e le metodologie necessari per affrontare la complessità del trattamento dei biosegnali. Sono affrontate dapprima le basi classiche e teoriche sulla teoria dei segnali, deterministici e stocastici, approfondendo l'analisi e l’elaborazione dei segnali sia nel dominio del tempo che della frequenza. Con gli strumenti acquisiti è possibile affrontare lo studio e il trattamento dei biosegnali (quali ECG, EEG, EMG) utili per ottenere importanti informazioni fisiologiche e cliniche. Particolare attenzione è dedicata a una parte consistente di esercitazioni col software MatLab, al fine di fornire agli studenti le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di elaborazione dei biosegnali, presentando alcune applicazioni caratteristiche dell’informatica medica.

1. Conoscenze e comprensione:

  • Fondamenti e concetti di teoria dei segnali (concetto di segnale, classificazione dei segnali, operazioni fra segnali, segnali elementari, rappresentazione nel dominio del tempo e della frequenza)
  • Conoscenza base della teoria della probabilità e dei processi stocastici
  • Conoscenza approfondita dei principali segnali biomedici
  • Conoscenza dei metodi e delle tecniche di elaborazione dei segnali biomedici nel dominio del tempo e della frequenza
  • Approfondimento pratico delle tecniche di analisi dei segnali biomedici attraverso esercitazioni di informatica medica tramite l’uso del software Matlab

 

2. Capacità di applicare conoscenze e comprensione:

Dopo aver frequentato il corso, lo studente sarà in grado di:

  • Conoscere gli aspetti base della teoria dei segnali
  • Conoscere gli aspetti essenziali dei principali segnali biomedici
  • Conoscere le tecniche di elaborazione dei segnali biomedici
  • Utilizzare l'informatica medica per l'analisi dei segnali biomedici e l'estrazione di parametri fisiologici di interesse
  • Rapportarsi a casi pratici ed applicativi che coinvolgono l’attività di elaborazione di biosegnali in modo tecnicamente corretto ed adeguato;

 

3. Autonomia di giudizio.

Il corso è contraddistinto da una forte integrazione di concetti teorici e parti pratico-applicative. Pertanto, lo studente avrà modo di mettere in pratica le modalità operative con cui si passa da un concetto o modello teorico ad un caso pratico-reale con rigore metodologico ed approccio ingegneristico. Il corso promuove lo sviluppo dell’autonomia di giudizio nella scelta appropriata della tecnica e/o modello per l’elaborazione dei biosegnali nonché la capacità critica di interpretare il relativo livello qualitativo dei risultati.

 

4. Abilità comunicative.

Utilizzando gli strumenti metodologici acquisiti durante il corso e, in particolare durante le prove di laboratorio con MatLab, gli studenti saranno in grado di comunicare con linguaggio tecnico appropriato, in modo chiaro, logico ed efficace le loro conoscenze scientifiche

 

5. Capacità di apprendimento. Gli studenti del corso acquisiscono una capacità critica di rapportarsi, con maturità ed autonomia, alle problematiche tipiche dell’analisi dei biosegnali, caratterizzati da forte aleatorietà, e dell’estrapolazione di informazioni di carattere fisiologico dagli stessi. Inoltre, attraverso le basi teorico-pratiche acquisite, saranno in grado di applicare autonomamente le conoscenze e i metodi appresi in vista di un’eventuale prosecuzione degli studi a livello superiore o in vista di una collocazione professionale.

Il corso è caratterizzato da una forte integrazione fra argomenti teorici e relative applicazioni pratiche per cui, oltre alle tradizionali lezioni frontali, vengono condotte diverse lezioni e prove con MatLab al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di analisi ed elaborazione dei segnali biomedici.

L’esame consiste nell’accertamento delle conoscenze relative alla parte teorica ed alla parte relativa alle esercitazioni pratiche attraverso una verifica scritta comprendente domande aperte, domande chiuse e la richiesta di scrittura di porzioni di codice Matlab riguardanti un particolare caso applicativo di analisi e/o elaborazione di un segnale biomedico. Un’ulteriore prova orale è facoltativa.

per ricevimenti o richieste di chiarimenti contattare il docente via email

Introduzione al corso

Concetto di segnale ed informazione, rappresentazione di un segnale, tipologie di segnale, segnale biomedico, natura fisica dei biosegnali e sistemi di origine dei biosegnali, segnali bioelettrici, segnali biomagnetici, segnali biochimici, segnali biomeccanici, segnali bioacustici, segnale evocato

Fondamenti di teoria dei segnali (dominio del tempo)

Classificazione dei segnali (periodici e aperiodici, continui e discreti, deterministici ed aleatori)

Segnali fondamentali sia a tempo continuo che a tempo discreto (onda sinusoidale, segnale esponenziale complesso o fasore, onda quadra, triangolare, a dente di sega, gradino, rampa, finestra rettangolare e triangolare, delta di Dirac, seno cardinale)

Operazioni coi segnali (somma, prodotto, moltiplicazione per una costante, traslazione, riflessione, cambiamento di scala)

Caratterizzazione di un segnale (durata temporale, area, media temporale o valor medio, energia, potenza, valor efficace)

Teoria della probabilità (Cenni)

Variabili aleatorie, distribuzione o densità di probabilità (pdf), funzione di distribuzione (CDF), caratterizzazione di una variabile aleatoria (media, varianza e deviazione standard), distribuzione Gaussiana

Segnali aleatori e rumore

Processo stocastico, caratterizzazione sintetica (media, varianza, valore quadratico medio o potenza media statistica istantanea, valore efficace), autocorrelazione, stazionarietà, ergodicità, rumore

Analisi nel dominio della frequenza

Serie di Fourier, Trasformata di Fourier

Segnali biomedici

Richiami sul sistema cardiaco, nervoso e muscolare

ECG

EEG

EMG

Sensori ed elettrodi per biosegnali

Conversione analogico-digitale e aliasing

Sistemi e funzione di trasferimento

Introduzione ai filtri

Esercitazioni con Matlab

Introduzione al software MatLab

Rappresentazione di segnali continui e discreti

Analisi in frequenza

Operazioni coi segnali

EEG

EMG

ECG

Materiale didattico a cura del docente

G. Gelli, F. Verde - Segnali e sistemi. Fondamenti di analisi ed elaborazione dei segnali analogici e digitali, editore Liguori (1 gennaio 2014)

Fondamenti di segnali per ingegneria biomedica, McGraw-Hill Education, 2017

Semmlow J. - Biosignal and Biomedical Image Processing (2004, CRC Press)

INFORMATICA PER APPLICAZIONI BIOMEDICALI (ING-INF/06)
MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS

Corso di laurea COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 20/09/2021 al 17/12/2021)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Electronics, Signal Theory, Electromagnetic fields, Electronic Measurements

The course provides the basic concepts for a correct use of measurement instrumentation adopted in testing, diagnostics and metrological characterization of components, devices and telecommunication systems.

Instrumentation and measurement methods mainly adopted in the field of TLC applications will be presented, analysed and used.

The course also includes several practical laboratory sessions.

1) Knowledge and understanding

The course describes methods and models in the field of measurement systems and apparata with a specific focus on TLC. Students must have basic knowledge related to electronics, electronic components, signal theory. They should know the main electronic architectures and signal acquisition systems operating both in time and frequency domains. They should be able to deal efficiently with practical applications and measurement issues with a specific skill to cope with the intrinsic limitation between theoretical models and practical cases.

2) Applying knowledge and understanding

At the end of the course, the student should be able to apply rigorously the basic and most important concepts related to metrology for a generic measurement process. Specifically, the student should be able to correctly use measurement instrumentations adopted in testing, diagnostics and characterization of components, devices and telecommunication systems.

3) Making judgements

Students will possess the ability to identify the operating modalities for correlating a theoretical concept or model with the most appropriate practical context. The course promotes the development of independent judgment suitable to appropriately choose the measurement technique as well as the critical ability to interpret the goodness of the results of the models/methods applied to the datasets under examination.

4) Communication

Through the methodologic tools provided in the course and, in particular, those addressed during the laboratory sessions, students will be able to communicate with an appropriate technical terminology so as to proficiently deal with all the issues related to measurements, data acquisition and processing, testing activity and results.

Additionally, thanks to the laboratory sessions, the students will have the opportunity to draft autonomously a technical report describing the practical and theoretical issues related to the discussed topics.

5) Learning skills

Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of measuring a quantity, characterizing a TLC signal and testing electronic devices and components. They will also be able to use instrumentation and measurement methods largely adopted in the field of TLC applications and they should be able to apply autonomously the knowledge and methods learned in view both of a possible PhD courses as well as of a professional carreer.

The course is highly characterised by a practical approach thus, in addition to traditional lessons, several practical laboratory sessions are carried out.

Oral and practical exam, including the production of a technical report describing the laboratory experiments.

Office Hours

On appointment; contact the professor by email.

Theory

1) Basic principles of measurement and metrology

- Measurement definitions

- Measurement concepts of errors, uncertainty, metrologic characterization

- Probabilistic approach to measurement theory

- Uncertainty definitions and evaluation methods

- Metrological characterization of instrumentation

- Instrument specifications, errors and uncertainties

 

2) Sampling and AD/DA Conversion

- Theoretical principles of sampling

- Sampling in real cases and practical issues

- Sampling of one-shot and periodic signals

- Errors and non-idealities in sampling

- Theoretical principles of A/D and D/A conversion

- Quantization, errors and non-idealities

- A/D and D/A signal characteristics

- Principles, characteristics and architectures of main A/D Converters

 

3) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of DSO (Digital Storage Oscilloscopes)

- Equivalent-time sampling (sequential and syncronous modality)

- Issues on practical use of instruments operating in time domain

 

4) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of spectrum analyzers

- Frequency-domain analysis of generic signals, modulated signals and related parameters

- Noise analysis, characterizaion and related parameters

 

5) Networks and transmission line measurements

- Time and frequency domain reflectometry

- Vector network analyzers and scattering parameters

 

Laboratory

1) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Measurements and characterization of various components, devices and systems (i.e.: impedances, passive and active filters, amplifiers, oscillators).

 

2) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basic measurements on sample signals (sinusoidal signals, distorted signals, etc.)

- Measurements of typical parameters TLC signals (THD, SNR, signal tracking, etc.)

- Measurements of typical parameters in modulated signals

 

3)Networks and transmission lines measurements

- TDR measurement examples and estimation of parameters in transmission lines

- Scattering parameters measurements in time and frequency domains

 

4) Automatic test equipments and data acquisition

- Automatic acquisition of measurement data from components and devices

- Characterization and automatic acquisition of ADC parameters

 

[1] Notes directly provided by the Lecturer

[2] A. Cataldo, N. Giaquinto, E. De Benedetto, A. Masciullo, G. Cannazza et al."Basic Theory and Laboratory Experiments in Measurement and Instrumentation. A Practice-Oriented Guide” Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer Verlag, 2020

[3] A. Cataldo, E. De Benedetto, G. Cannazza, "Broadband Reflectometry for Enhanced Diagnostics and Monitoring Applications", Lecture Notes in Electrical Engineering,Springer Verlag, 2011

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (ING-INF/07)
MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS

Corso di laurea COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 23/09/2020 al 20/12/2020)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Electronics, Signal Theory, Electromagnetic fields, Electronic Measurements

The course provides the basic concepts for a correct use of measurement instrumentation adopted in testing, diagnostics and metrological characterization of components, devices and telecommunication systems.

Instrumentation and measurement methods mainly adopted in the field of TLC applications will be presented, analysed and used.

The course also includes several practical laboratory sessions.

1) Knowledge and understanding

The course describes methods and models in the field of measurement systems and apparata with a specific focus on TLC. Students must have basic knowledge related to electronics, electronic components, signal theory. They should know the main electronic architectures and signal acquisition systems operating both in time and frequency domains. They should be able to deal efficiently with practical applications and measurement issues with a specific skill to cope with the intrinsic limitation between theoretical models and practical cases.

2) Applying knowledge and understanding

At the end of the course, the student should be able to apply rigorously the basic and most important concepts related to metrology for a generic measurement process. Specifically, the student should be able to correctly use measurement instrumentations adopted in testing, diagnostics and characterization of components, devices and telecommunication systems.

3) Making judgements

Students will possess the ability to identify the operating modalities for correlating a theoretical concept or model with the most appropriate practical context. The course promotes the development of independent judgment suitable to appropriately choose the measurement technique as well as the critical ability to interpret the goodness of the results of the models/methods applied to the datasets under examination.

4) Communication

Through the methodologic tools provided in the course and, in particular, those addressed during the laboratory sessions, students will be able to communicate with an appropriate technical terminology so as to proficiently deal with all the issues related to measurements, data acquisition and processing, testing activity and results.

Additionally, thanks to the laboratory sessions, the students will have the opportunity to draft autonomously a technical report describing the practical and theoretical issues related to the discussed topics.

5) Learning skills

Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of measuring a quantity, characterizing a TLC signal and testing electronic devices and components. They will also be able to use instrumentation and measurement methods largely adopted in the field of TLC applications and they should be able to apply autonomously the knowledge and methods learned in view both of a possible PhD courses as well as of a professional carreer.

The course is highly characterised by a practical approach thus, in addition to traditional lessons, several practical laboratory sessions are carried out.

Oral and practical exam, including the production of a technical report describing the laboratory experiments.

Office Hours

On appointment; contact the professor by email.

Theory

1) Basic principles of measurement and metrology

- Measurement definitions

- Measurement concepts of errors, uncertainty, metrologic characterization

- Probabilistic approach to measurement theory

- Uncertainty definitions and evaluation methods

- Metrological characterization of instrumentation

- Instrument specifications, errors and uncertainties

 

2) Sampling and AD/DA Conversion

- Theoretical principles of sampling

- Sampling in real cases and practical issues

- Sampling of one-shot and periodic signals

- Errors and non-idealities in sampling

- Theoretical principles of A/D and D/A conversion

- Quantization, errors and non-idealities

- A/D and D/A signal characteristics

- Principles, characteristics and architectures of main A/D Converters

 

3) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of DSO (Digital Storage Oscilloscopes)

- Equivalent-time sampling (sequential and syncronous modality)

- Issues on practical use of instruments operating in time domain

 

4) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of spectrum analyzers

- Frequency-domain analysis of generic signals, modulated signals and related parameters

- Noise analysis, characterizaion and related parameters

 

5) Networks and transmission line measurements

- Time and frequency domain reflectometry

- Vector network analyzers and scattering parameters

 

Laboratory

1) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Measurements and characterization of various components, devices and systems (i.e.: impedances, passive and active filters, amplifiers, oscillators).

 

2) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basic measurements on sample signals (sinusoidal signals, distorted signals, etc.)

- Measurements of typical parameters TLC signals (THD, SNR, signal tracking, etc.)

- Measurements of typical parameters in modulated signals

 

3)Networks and transmission lines measurements

- TDR measurement examples and estimation of parameters in transmission lines

- Scattering parameters measurements in time and frequency domains

 

4) Automatic test equipments and data acquisition

- Automatic acquisition of measurement data from components and devices

- Characterization and automatic acquisition of ADC parameters

 

[1] Notes directly provided by the Lecturer

[2] A. Cataldo, N. Giaquinto, E. De Benedetto, A. Masciullo, G. Cannazza et al."Basic Theory and Laboratory Experiments in Measurement and Instrumentation. A Practice-Oriented Guide” Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer Verlag, 2020

[3] A. Cataldo, E. De Benedetto, G. Cannazza, "Broadband Reflectometry for Enhanced Diagnostics and Monitoring Applications", Lecture Notes in Electrical Engineering,Springer Verlag, 2011

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (ING-INF/07)
MISURE ELETTRONICHE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Anno di corso 3

Semestre Primo Semestre (dal 29/09/2020 al 18/12/2020)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Teoria dei circuiti, Segnali e Sistemi

Il corso di Misure Elettroniche fornisce le basi teoriche sulle principali tecniche di misura, verifica metrologica, conoscenza della strumentazione più diffusa e sul trattamento di dati sperimentali di misura. Particolare attenzione è dedicata alle tecniche di valutazione dell’incertezza, alla teoria degli errori ed alla propagazione degli stessi, alla conversione A/D e all’approfondimento delle principali tecniche e strumentazioni operanti nel dominio del tempo e della frequenza. Inoltre, è prevista una parte di esperienze individuali di laboratorio, al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base. 

1) Conoscenze e comprensione:

-Fondamenti e concetti di metrologia (misura, errore, incertezza, valutazione dell’incertezza, interpretazione delle specifiche di uno strumento, verifica metrologica, taratura, ecc.).

-Conoscenza approfondita dell’intero processo di campionamento e quantizzazione dei segnali analogici,

-Conoscenza dei metodi e delle tecniche di misura delle grandezze elettriche fondamentali.

-Conoscenza delle principali architetture di strumenti e sistemi di acquisizione operanti nel dominio del tempo e della frequenza

-Approfondimento pratico delle tecniche di misura di grandezze elettriche fondamentali e di caratterizzazione ingresso-uscita di sistemi e dispositivi attivi e passivi (filtri, amplificatori, ecc.).

2) Capacità di applicare conoscenze e comprensione:

Dopo aver frequentato il corso, lo studente sarà in grado di:

- applicare in maniera rigorosa i concetti di base della metrologia ad un qualsiasi processo di misura e/o di trasformazione di un’informazione analogica proveniente dal mondo reale in un corrispondente dato numerico con opportuno grado di incertezza;

- trattare in maniera corretta le problematiche connesse ad un processo di misura e ad un qualsivoglia sistema di misura;

- rapportarsi a casi pratici ed applicativi che coinvolgono l’attività di misura e la relativa rappresentazione dei risultati in modo tecnicamente corretto ed adeguato;

- avere una conoscenza di base dei vari metodi e delle tecniche di misura fondamentali, delle principali architetture di strumenti ed apparati per l’acquisizione e la misura di segnali operanti sia nel dominio analogico che digitale e sia nel dominio del tempo che della frequenza;

- conoscere e trattare i principali effetti di non idealità che inficiano la conoscenza di una grandezza misurabile, con particolare riferimento alla capacità di comprendere ed applicare il concetto di incertezza di misura.

3) Autonomia di giudizio. Il corso è contraddistinto da una forte integrazione di concetti teorici e parti pratico-applicative. Pertanto lo studente avrà modo di mettere in pratica le modalità operative con cui si passa da un concetto o modello teorico ad un caso pratico-reale con rigore metodologico ed approccio ingegneristico. Il corso promuove lo sviluppo dell’autonomia di giudizio nella scelta appropriata della tecnica e/o modello per l’elaborazione dei dati di una misura nonché la capacità critica di interpretare il relativo livello qualitativo dei risultati.

4) Abilità comunicative. Utilizzando gli strumenti metodologici acquisiti durante il corso ed, in particolare durante le prove di laboratorio, gli studenti saranno in grado di comunicare con linguaggio tecnico appropriato, in modo chiaro, logico ed efficace le loro conoscenze scientifiche e, in particolar modo, si maturerà la capacità di utilizzare una corretta terminolgia metrologica.

Inoltre, si svilupperà anche la capacità di redazione e strutturazione adeguata di relazioni tecniche (nello specifico, quelle relative all’esecuzione ed elaborazione delle prove di laboratorio).

5) Capacità di apprendimento. Gli studenti del corso acquisiscono una capacità critica di rapportarsi, con maturità ed autonomia, alle problematiche tipiche della misura, della trasformazione di un’informazione  o di una grandezza proveniente dal mondo reale, in un corrispondente dato numerico quantitativamente corretto e qualitativamente adeguato. Inoltre, attraverso le basi teorico-pratiche acquisite, saranno in grado di applicare autonomamente le conoscenze e i metodi appresi in vista di un’eventuale prosecuzione degli studi a livello superiore o in vista di una collococazione professionale.

Il corso si connota da una forte integrazione fra argomenti teorici e relative applicazioni pratiche per cui, oltre alle tradizionali lezioni frontali, vengono condotte diverse lezioni e prove di laboratorio al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base.

L’esame consiste nell’accertamento delle conoscenze relative alla parte teorica (attraverso colloquio orale) ed alla parte relativa alle esperienze di laboratorio (attraverso una verifica pratica).

Il docente è a disposizione per chiarimenti e/o altre informazioni previa richiesta di appuntamento da concordare per email

Teoria

 

Metrologia e caratterizzazione metrologica degli strumenti di misura

- Misure, errori ed incertezze;

- Caratterizzazione metrologica della strumentazione di misura;

- Errori e specifiche degli strumenti;

 

Principali metodi e strumenti (analogici e digitali) per la misura di grandezze elettriche fondamentali

- Metodi per la misura di resistenze;

- Metodi di misura di impedenze;

- Campionamento ideale;

- Campionamento reale ed errori di campionamento;

- Quantizzazione e conversione analogico-digitale.

 

Strumentazione di base per la misura di segnali nel dominio del tempo

- Oscilloscopi analogici;

- Oscilloscopi digitali (DSO e campionatori);

- Utilizzo pratico dell'oscilloscopio.

 

Strumentazione di base per la misura di segnali nel dominio della frequenza

- Richiami di analisi spettrale e analizzatori di spettro analogici;

- Analisi di segnali nel dominio della frequenza, DFT, FFT ed analizzatori di spettro digitali;

- Utilizzo pratico dell'analizzatore di spettro.

 

Esercitazioni

 

Valutazione delle incertezze in casi pratici

 

Laboratorio

Esperienze pratiche di laboratorio

- Misure di resistenza ed impedenza con vari metodi;

- Misure di base con oscilloscopio;

- Misure su componenti e circuiti tramite oscilloscopio.

[1] Appunti e dispense distribuiti a lezione (a cura del docente)

[2] G. Colella: Manuale di Metrologia e Strumentazione Elettronica, Hoepli

[3] R.Giometti, F.Frascari: Guida al Laboratorio di Misure Elettroniche, Ed. Calderini

MISURE ELETTRONICHE (ING-INF/07)
MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS

Corso di laurea COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 02/03/2020 al 05/06/2020)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Electronics, Signal Theory, Electromagnetic fields, Electronic Measurements

The course provides the basic concepts for a correct use of measurement instrumentation adopted in testing, diagnostics and metrological characterization of components, devices and telecommunication systems.

Instrumentation and measurement methods mainly adopted in the field of TLC applications will be presented, analysed and used.

The course also includes several practical laboratory sessions.

1) Knowledge and understanding

The course describes methods and models in the field of measurement systems and apparata with a specific focus on TLC. Students must have basic knowledge related to electronics, electronic components, signal theory. They should know the main electronic architectures and signal acquisition systems operating both in time and frequency domains. They should be able to deal efficiently with practical applications and measurement issues with a specific skill to cope with the intrinsic limitation between theoretical models and practical cases.

2) Applying knowledge and understanding

At the end of the course, the student should be able to apply rigorously the basic and most important concepts related to metrology for a generic measurement process. Specifically, the student should be able to correctly use measurement instrumentations adopted in testing, diagnostics and characterization of components, devices and telecommunication systems.

3) Making judgements

Students will possess the ability to identify the operating modalities for correlating a theoretical concept or model with the most appropriate practical context. The course promotes the development of independent judgment suitable to appropriately choose the measurement technique as well as the critical ability to interpret the goodness of the results of the models/methods applied to the datasets under examination.

4) Communication

Through the methodologic tools provided in the course and, in particular, those addressed during the laboratory sessions, students will be able to communicate with an appropriate technical terminology so as to proficiently deal with all the issues related to measurements, data acquisition and processing, testing activity and results.

Additionally, thanks to the laboratory sessions, the students will have the opportunity to draft autonomously a technical report describing the practical and theoretical issues related to the discussed topics.

5) Learning skills

Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of measuring a quantity, characterizing a TLC signal and testing electronic devices and components. They will also be able to use instrumentation and measurement methods largely adopted in the field of TLC applications and they should be able to apply autonomously the knowledge and methods learned in view both of a possible PhD courses as well as of a professional carreer.

The course is highly characterised by a practical approach thus, in addition to traditional lessons, several practical laboratory sessions are carried out.

Oral and practical exam, including the production of a technical report describing the laboratory xperiments.

Office Hours:

On appointment; contact the professor by email.

Theory

1) Basic principles of measurement and metrology

- Measurement definitions

- Measurement concepts of errors, uncertainty, metrologic characterization

- Probabilistic approach to measurement theory

- Uncertainty definitions and evaluation methods

- Metrological characterization of instrumentation

- Instrument specifications, errors and uncertainties

 

2) Sampling and AD/DA Conversion

- Theoretical principles of sampling

- Sampling in real cases and practical issues

- Sampling of one-shot and periodic signals

- Errors and non-idealities in sampling

- Theoretical principles of A/D and D/A conversion

- Quantization, errors and non-idealities

- A/D and D/A signal characteristics

- Principles, characteristics and architectures of main A/D Converters

- Sigma/Delta converters and noise shaping technique

 

3) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of DSO (Digital Storage Oscilloscopes)

- Equivalent-time sampling (sequential and syncronous modality)

- Issues on practical use of instruments operating in time domain

 

4) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of spectrum analyzers

- Frequency-domain analysis of generic signals, modulated signals and related parameters

- Noise analysis, characterizaion and related parameters

 

5) Networks and transmission line measurements

- Time and frequency domain reflectometry

- Vector network analyzers and scattering parameters

 

Laboratory

1) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Measurements and characterization of various components, devices and systems (i.e.: impedances, passive and active filters, amplifiers, oscillators).

 

2) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basic measurements on sample signals (sinusoidal signals, distorted signals, etc.)

- Measurements of typical parameters TLC signals (THD, SNR, signal tracking, etc.)

- Measurements of typical parameters in modulated signals

 

3) Networks and transmission lines measurements

- TDR measurement examples and estimation of parameters in transmission lines

- Scattering parameters measurements in time and frequency domains

 

[1] Notes directly provided by the Lecturer

[2] Cataldo, De Benedetto, Cannazza, "Broadband Reflectometry for Enhanced Diagnostics and Monitoring Applications", Lecture Notes in Electrical Engineering,Springer Verlag, 2011

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (ING-INF/07)
MISURE ELETTRONICHE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Anno di corso 3

Semestre Primo Semestre (dal 23/09/2019 al 20/12/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Teoria dei circuiti, Segnali e Sistemi

Il corso di Misure Elettroniche fornisce le basi teoriche sulle principali tecniche di misura, verifica metrologica, conoscenza della strumentazione più diffusa e sul trattamento di dati sperimentali di misura. Particolare attenzione è dedicata alle tecniche di valutazione dell’incertezza, alla teoria degli errori ed alla propagazione degli stessi, alla conversione A/D e all’approfondimento delle principali tecniche e strumentazioni operanti nel dominio del tempo e della frequenza. Inoltre, è prevista una parte di esperienze individuali di laboratorio, al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base. 

1) Conoscenze e comprensione:

-Fondamenti e concetti di metrologia (misura, errore, incertezza, valutazione dell’incertezza, interpretazione delle specifiche di uno strumento, verifica metrologica, taratura, ecc.).

-Conoscenza approfondita dell’intero processo di campionamento e quantizzazione dei segnali analogici,

-Conoscenza dei metodi e delle tecniche di misura delle grandezze elettriche fondamentali.

-Conoscenza delle principali architetture di strumenti e sistemi di acquisizione operanti nel dominio del tempo e della frequenza

-Approfondimento pratico delle tecniche di misura di grandezze elettriche fondamentali e di caratterizzazione ingresso-uscita di sistemi e dispositivi attivi e passivi (filtri, amplificatori, ecc.).

2) Capacità di applicare conoscenze e comprensione:

Dopo aver frequentato il corso, lo studente sarà in grado di:

- applicare in maniera rigorosa i concetti di base della metrologia ad un qualsiasi processo di misura e/o di trasformazione di un’informazione analogica proveniente dal mondo reale in un corrispondente dato numerico con opportuno grado di incertezza;

- trattare in maniera corretta le problematiche connesse ad un processo di misura e ad un qualsivoglia sistema di misura;

- rapportarsi a casi pratici ed applicativi che coinvolgono l’attività di misura e la relativa rappresentazione dei risultati in modo tecnicamente corretto ed adeguato;

- avere una conoscenza di base dei vari metodi e delle tecniche di misura fondamentali, delle principali architetture di strumenti ed apparati per l’acquisizione e la misura di segnali operanti sia nel dominio analogico che digitale e sia nel dominio del tempo che della frequenza;

- conoscere e trattare i principali effetti di non idealità che inficiano la conoscenza di una grandezza misurabile, con particolare riferimento alla capacità di comprendere ed applicare il concetto di incertezza di misura.

3) Autonomia di giudizio. Il corso è contraddistinto da una forte integrazione di concetti teorici e parti pratico-applicative. Pertanto lo studente avrà modo di mettere in pratica le modalità operative con cui si passa da un concetto o modello teorico ad un caso pratico-reale con rigore metodologico ed approccio ingegneristico. Il corso promuove lo sviluppo dell’autonomia di giudizio nella scelta appropriata della tecnica e/o modello per l’elaborazione dei dati di una misura nonché la capacità critica di interpretare il relativo livello qualitativo dei risultati.

4) Abilità comunicative. Utilizzando gli strumenti metodologici acquisiti durante il corso ed, in particolare durante le prove di laboratorio, gli studenti saranno in grado di comunicare con linguaggio tecnico appropriato, in modo chiaro, logico ed efficace le loro conoscenze scientifiche e, in particolar modo, si maturerà la capacità di utilizzare una corretta terminolgia metrologica.

Inoltre, si svilupperà anche la capacità di redazione e strutturazione adeguata di relazioni tecniche (nello specifico, quelle relative all’esecuzione ed elaborazione delle prove di laboratorio).

5) Capacità di apprendimento. Gli studenti del corso acquisiscono una capacità critica di rapportarsi, con maturità ed autonomia, alle problematiche tipiche della misura, della trasformazione di un’informazione  o di una grandezza proveniente dal mondo reale, in un corrispondente dato numerico quantitativamente corretto e qualitativamente adeguato. Inoltre, attraverso le basi teorico-pratiche acquisite, saranno in grado di applicare autonomamente le conoscenze e i metodi appresi in vista di un’eventuale prosecuzione degli studi a livello superiore o in vista di una collococazione professionale.

Il corso si connota da una forte integrazione fra argomenti teorici e relative applicazioni pratiche per cui, oltre alle tradizionali lezioni frontali, vengono condotte diverse lezioni e prove di laboratorio al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base. 

L’esame svolto attraverso colloquio orale, consiste nell’accertamento delle conoscenze relative alla parte teorica ed alla parte di esperienze di laboratorio.

Il docente è a disposizione per chiarimenti e/o altre informazioni previa richiesta di appuntamento da concordare via email.

Teoria

 

Metrologia e caratterizzazione metrologica degli strumenti di misura

- Misure, errori ed incertezze;

- Caratterizzazione metrologica della strumentazione di misura;

- Errori e specifiche degli strumenti;

 

Principali metodi e strumenti (analogici e digitali) per la misura di grandezze elettriche fondamentali

- Metodi per la misura di resistenze;

- Metodi di misura di impedenze;

- Campionamento ideale;

- Campionamento reale ed errori di campionamento;

- Quantizzazione e conversione analogico-digitale.

 

Strumentazione di base per la misura di segnali nel dominio del tempo

- Oscilloscopi analogici;

- Oscilloscopi digitali (DSO e campionatori);

- Utilizzo pratico dell'oscilloscopio.

 

Strumentazione di base per la misura di segnali nel dominio della frequenza

- Richiami di analisi spettrale e analizzatori di spettro analogici;

- Analisi di segnali nel dominio della frequenza, DFT, FFT ed analizzatori di spettro digitali;

- Utilizzo pratico dell'analizzatore di spettro.

 

 

Laboratorio

Esperienze pratiche di laboratorio

- Misure di resistenza ed impedenza con vari metodi;

- Misure di base con oscilloscopio;

- Misure su componenti e circuiti tramite oscilloscopio.

[1] Appunti e dispense distribuiti a lezione (a cura del docente)

[2] G. Colella: Manuale di Metrologia e Strumentazione Elettronica, Hoepli

[3] R.Giometti, F.Frascari: Guida al Laboratorio di Misure Elettroniche, Ed. Calderini

MISURE ELETTRONICHE (ING-INF/07)
MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (Int.)

Degree course COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Subject area ING-INF/07

Course type Laurea Magistrale

Credits 6.0

Teaching hours Ore totali di attività frontale: 54.0

For matriculated on 2017/2018

Year taught 2018/2019

Course year 2

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 04/06/2019)

Language INGLESE

Subject matter PERCORSO COMUNE (999)

Electronics, Signal Theory, Electromagnetic fields, Electronic Measurements.

The course provides the basic concepts for a correct use of measurement instrumentation adopted in testing, diagnostics and metrological characterization of components, devices and telecommunication systems.

Instrumentation and measurement methods mainly adopted in the field of TLC applications will be presented, analysed and used.

The course also includes several practical laboratory sessions.

1) Knowledge and understanding

The course describes methods and models in the field of measurement systems and apparata with a specific focus on TLC. Students must have basic knowledge related to electronics, electronic components, signal theory. They should know the main electronic architectures and signal acquisition systems operating both in time and frequency domains. They should be able to deal efficiently with practical applications and measurement issues with a specific skill to cope with the intrinsic limitation between theoretical models and practical cases.

2) Applying knowledge and understanding

At the end of the course, the student should be able to apply rigorously the basic and most important concepts related to metrology for a generic measurement process. Specifically, the student should be able to correctly use measurement instrumentations adopted in testing, diagnostics and characterization of components, devices and telecommunication systems.

3) Making judgements

Students will possess the ability to identify the operating modalities for correlating a theoretical concept or model with the most appropriate practical context. The course promotes the development of independent judgment suitable to appropriately choose the measurement technique as well as the critical ability to interpret the goodness of the results of the models/methods applied to the datasets under examination.

4) Communication

Through the methodologic tools provided in the course and, in particular, those addressed during the laboratory sessions, students will be able to communicate with an appropriate technical terminology so as to proficiently deal with all the issues related to measurements, data acquisition and processing, testing activity and results.

Additionally, thanks to the laboratory sessions, the students will have the opportunity to draft autonomously a technical report describing the practical and theoretical issues related to the discussed topics.

5) Learning skills

Students must acquire the critical ability to relate, with originality and autonomy, to the typical problems of measuring a quantity, characterizing a TLC signal and testing electronic devices and components. They will also be able to use instrumentation and measurement methods largely adopted in the field of TLC applications and they should be able to apply autonomously the knowledge and methods learned in view both of a possible PhD courses as well as of a professional career.

The couse is highly characterised by a practical approach thus, in addition to traditional lessons, several practical laboratory sessions are carried out.

Oral and practical exam, including the production of a technical report describing the laboratory xperiments.

On appointment; contact the professor by email.

Theory

1) Basic principles of measurement and metrology

- Measurement definitions

- Measurement concepts of errors, uncertainty, metrologic characterization

- Probabilistic approach to measurement theory

- Uncertainty definitions and evaluation methods

- Metrological characterization of instrumentation

- Instrument specifications, errors and uncertainties

 

2) Sampling and AD/DA Conversion

- Theoretical principles of sampling

- Sampling in real cases and practical issues

- Sampling of one-shot and periodic signals

- Errors and non-idealities in sampling

- Theoretical principles of A/D and D/A conversion

- Quantization, errors and non-idealities

- A/D and D/A signal characteristics

- Principles, characteristics and architectures of main A/D Converters

- Sigma/Delta converters and noise shaping technique

 

3) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of DSO (Digital Storage Oscilloscopes)

- Equivalent-time sampling (sequential and syncronous modality)

- Issues on practical use of instruments operating in time domain

 

4) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basics, functionalities and architectures of spectrum analyzers

- Frequency-domain analysis of generic signals, modulated signals and related parameters

- Noise analysis, characterizaion and related parameters

 

5) Networks and transmission line measurements

- Time and frequency domain reflectometry

- Vector network analyzers and scattering parameters

 

Laboratory

1) Oscilloscopes and time-domain measurements

- Measurements and characterization of various components, devices and systems (i.e.: impedances, passive and active filters, amplifiers, oscillators).

 

2) Spectrum analyzers and frequency-domain measurements

- Basic measurements on sample signals (sinusoidal signals, distorted signals, etc.)

- Measurements of typical parameters TLC signals (THD, SNR, signal tracking, etc.)

- Measurements of typical parameters in modulated signals

 

3)Networks and transmission lines measurements

- TDR measurement examples and estimation of parameters in transmission lines

- Scattering parameters measurements in time and frequency domains

 

4) Automatic test equipments and data acquisition

- Automatic acquisition of measurement data from components and devices

- Characterization and automatic acquisition of ADC parameters

[1] Notes directly provided by the Lecturer

[2] Cataldo, De Benedetto, Cannazza, "Broadband Reflectometry for Enhanced Diagnostics and Monitoring Applications", Lecture Notes in Electrical Engineering,Springer Verlag, 2011

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (Int.) (ING-INF/07)
MISURE ELETTRONICHE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 3

Semestre Primo Semestre (dal 24/09/2018 al 21/12/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Teoria dei circuiti, Segnali e Sistemi

Il corso di Misure Elettroniche fornisce le basi teoriche sulle principali tecniche di misura, verifica metrologica, conoscenza della strumentazione più diffusa e sul trattamento di dati sperimentali di misura. Particolare attenzione è dedicata alle tecniche di valutazione dell’incertezza, alla teoria degli errori ed alla propagazione degli stessi, alla conversione A/D e all’approfondimento delle principali tecniche e strumentazioni operanti nel dominio del tempo e della frequenza. Inoltre, è prevista una parte di esperienze individuali di laboratorio, al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base.

1) Conoscenze e comprensione:

-Fondamenti e concetti di metrologia (misura, errore, incertezza, valutazione dell’incertezza, interpretazione delle specifiche di uno strumento, verifica metrologica, taratura, ecc.).

-Conoscenza approfondita dell’intero processo di campionamento e quantizzazione dei segnali analogici,

-Conoscenza dei metodi e delle tecniche di misura delle grandezze elettriche fondamentali.

-Conoscenza delle principali architetture di strumenti e sistemi di acquisizione operanti nel dominio del tempo e della frequenza

-Approfondimento pratico delle tecniche di misura di grandezze elettriche fondamentali e di caratterizzazione ingresso-uscita di sistemi e dispositivi attivi e passivi (filtri, amplificatori, ecc.).

2) Capacità di applicare conoscenze e comprensione:

Dopo aver frequentato il corso, lo studente sarà in grado di:

- applicare in maniera rigorosa i concetti di base della metrologia ad un qualsiasi processo di misura e/o di trasformazione di un’informazione analogica proveniente dal mondo reale in un corrispondente dato numerico con opportuno grado di incertezza;

- trattare in maniera corretta le problematiche connesse ad un processo di misura e ad un qualsivoglia sistema di misura;

- rapportarsi a casi pratici ed applicativi che coinvolgono l’attività di misura e la relativa rappresentazione dei risultati in modo tecnicamente corretto ed adeguato;

- avere una conoscenza di base dei vari metodi e delle tecniche di misura fondamentali, delle principali architetture di strumenti ed apparati per l’acquisizione e la misura di segnali operanti sia nel dominio analogico che digitale e sia nel dominio del tempo che della frequenza;

- conoscere e trattare i principali effetti di non idealità che inficiano la conoscenza di una grandezza misurabile, con particolare riferimento alla capacità di comprendere ed applicare il concetto di incertezza di misura.

3) Autonomia di giudizio. Il corso è contraddistinto da una forte integrazione di concetti teorici e parti pratico-applicative. Pertanto lo studente avrà modo di mettere in pratica le modalità operative con cui si passa da un concetto o modello teorico ad un caso pratico-reale con rigore metodologico ed approccio ingegneristico. Il corso promuove lo sviluppo dell’autonomia di giudizio nella scelta appropriata della tecnica e/o modello per l’elaborazione dei dati di una misura nonché la capacità critica di interpretare il relativo livello qualitativo dei risultati.

4) Abilità comunicative. Utilizzando gli strumenti metodologici acquisiti durante il corso ed, in particolare durante le prove di laboratorio, gli studenti saranno in grado di comunicare con linguaggio tecnico appropriato, in modo chiaro, logico ed efficace le loro conoscenze scientifiche e, in particolar modo, si maturerà la capacità di utilizzare una corretta terminolgia metrologica.

Inoltre, si svilupperà anche la capacità di redazione e strutturazione adeguata di relazioni tecniche (nello specifico, quelle relative all’esecuzione ed elaborazione delle prove di laboratorio).

5) Capacità di apprendimento. Gli studenti del corso acquisiscono una capacità critica di rapportarsi, con maturità ed autonomia, alle problematiche tipiche della misura, della trasformazione di un’informazione  o di una grandezza proveniente dal mondo reale, in un corrispondente dato numerico quantitativamente corretto e qualitativamente adeguato. Inoltre, attraverso le basi teorico-pratiche acquisite, saranno in grado di applicare autonomamente le conoscenze e i metodi appresi in vista di un’eventuale prosecuzione degli studi a livello superiore o in vista di una collococazione professionale.

Il corso si connota da una forte integrazione fra argomenti teorici e relative applicazioni pratiche per cui, oltre alle tradizionali lezioni frontali, vengono condotte diverse lezioni e prove di laboratorio al fine di fornire agli allievi le conoscenze pratiche fondamentali sui principali metodi di misura e sull’utilizzo degli strumenti di base. 

L’esame consiste nell’accertamento delle conoscenze relative alla parte teorica (attraverso colloquio orale) ed alla parte relativa alle esperienze di laboratorio (attraverso una verifica pratica).

vedere sito web

Il docente è a disposizione per chiarimenti e/o altre informazioni previa richiesta di appuntamento da concordare per email

Teoria

 

Metrologia e caratterizzazione metrologica degli strumenti di misura (12 ore)

- Misure, errori ed incertezze;

- Caratterizzazione metrologica della strumentazione di misura;

- Errori e specifiche degli strumenti;

 

Principali metodi e strumenti (analogici e digitali) per la misura di grandezze elettriche fondamentali ( 10 ore)

- Metodi per la misura di resistenze;

- Metodi di misura di impedenze;

- Campionamento ideale;

- Campionamento reale ed errori di campionamento;

- Quantizzazione e conversione analogico-digitale.

 

Strumentazione di base per la misura di segnali nel dominio del tempo (8 ore)

- Oscilloscopi analogici;

- Oscilloscopi digitali (DSO e campionatori);

- Utilizzo pratico dell'oscilloscopio.

 

Strumentazione di base per la misura di segnali nel dominio della frequenza ( 6 ore)

- Richiami di analisi spettrale e analizzatori di spettro analogici;

- Analisi di segnali nel dominio della frequenza, DFT, FFT ed analizzatori di spettro digitali;

- Utilizzo pratico dell'analizzatore di spettro.

 

Esercitazioni

 

Valutazione delle incertezze in casi pratici (2 ore)

 

Laboratorio

Esperienze pratiche di laboratorio (16 ore)

- Misure di resistenza ed impedenza con vari metodi;

- Misure di base con oscilloscopio;

- Misure su componenti e ciruiti tramite oscilloscopio;

- Esercitazioni pratiche e misure con analizzatore di spettro.

[1] Appunti e dispense distribuiti a lezione (a cura del docente)

[2] G. Colella: Manuale di Metrologia e Strumentazione Elettronica, Hoepli

[3] R.Giometti, F.Frascari: Guida al Laboratorio di Misure Elettroniche, Ed. Calderini

MISURE ELETTRONICHE (ING-INF/07)
MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (Int.)

Corso di laurea COMMUNICATION ENGINEERING AND ELECTRONIC TECHNOLOGIES

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2018 al 01/06/2018)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (Int.) (ING-INF/07)
MISURE ELETTRONICHE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 3

Semestre Primo Semestre (dal 25/09/2017 al 22/12/2017)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

MISURE ELETTRONICHE (ING-INF/07)
MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (Int.)

Corso di laurea COMMUNICATION ENGINEERING

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2017 al 02/06/2017)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (Int.) (ING-INF/07)
MISURE ELETTRONICHE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 3

Semestre Primo Semestre (dal 26/09/2016 al 22/12/2016)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

MISURE ELETTRONICHE (ING-INF/07)
MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (Int.)

Corso di laurea COMMUNICATION ENGINEERING

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 29/02/2016 al 03/06/2016)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

MEASUREMENTS FOR TELECOMMUNICATIONS (Int.) (ING-INF/07)
MISURE ELETTRONICHE

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/07

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 3

Semestre Primo Semestre (dal 21/09/2015 al 18/12/2015)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

MISURE ELETTRONICHE (ING-INF/07)

Pubblicazioni

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Temi di ricerca

Le attuali attività di ricerca di Andrea M. Cataldo riguardano, prevalentemente, tecniche di indagine e diagnostica basate sulla riflettometria a microonde, ovvero sull’analisi (in tempo reale) della risposta del “sistema monitorato” ad “opportuni stimoli elettromagnetici”.

In breve, la riflettometria a microonde prevede l’analisi del segnale che viene riflesso a causa delle variazioni di impedenza incontrate da un particolare impulso elettromagnetico generato in ingresso ad un sistema. La forma d’onda del segnale riflesso porta con sé informazioni su specifiche proprietà dei dispositivi o campioni oggetto di analisi, pertanto, attraverso una opportuna analisi, è possibile valutare le proprietà dielettriche del campione in esame.
 

I sistemi basati su questa tecnica offrono una elevata adattabilità alle più diverse condizioni operative. Infatti, con opportune modifiche dell’apparato sperimentale e con specifiche post-elaborazioni dei dati, è possibile monitorare parametri di varia natura, purché riconducibili a grandezze elettriche.

Le attività attinenti a questa tematica si articolano nei filoni riportati di seguito.


1) Misure riflettometriche per la caratterizzazione ed il controllo qualitativo e quantitativo di materiali e processi industriali.

Nel settore delle misure per applicazioni industriali le sempre più stringenti normative e le esigenze di controllo qualitativo di processi e prodotti, hanno fortemente motivato il crescente sviluppo di sensoristica basata sull’impiego di tecniche di misura a microonde.Tra le applicazioni investigate in questo settore:

  • sistema integrato per la misura di livelli di liquido e per l'individuazione di eventuali stratificazioni;
  • sistema per il monitoraggio in real-time delle proprietà di oli vegetai.

2) Misure di umidità e contenuto d’acqua attraverso sensori di nuova concezione.

Questa attività attiene al monitoraggio del contenuto d’acqua attraverso metodi di misura non invasivi e non distruttivi, al fine di permettere applicazioni anche in casi ove non sia possibile manipolare il campione sotto test.Tra le applicazioni investigate in questo settore:

  • sistemi per il monitoraggio del processo di essiccamento di materiali vegetali;
  • sistemi per il monitoraggio del contenuto d'acqua nel suolo;
  • sistemi per il monitoraggio del contenuto d'acqua in materiali granulari (caffè, farinacei, etc.)
  • sistemi per il monitoraggio del contenuto d'acqua di materiali inerti.

3) Caratterizzazione e modellizzazione di dispositivi ed antenne.

Le attività sperimentali sopra elencate prevedono inoltre il supporto di simulazioni full-wave e circuitali.
 

Risorse correlate

Documenti