Catena di acquisizione

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1 Catena di acquisizione Parte 1 Elettronica Andrea Mola I.T.I.S. Cartesio 3 maggio 2014 Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

2 Indice 1 Introduzione A cosa serve Schema a blocchi 2 Segnale Analogico 3 Campionamento 4 Quantizzazione 5 Codifica Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

3 A cosa serve Introduzione A cosa serve Telefono Biomedico Video Sensore Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

4 Schema a blocchi (1/2) Introduzione Schema a blocchi Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

5 Schema a blocchi (2/2) Introduzione Schema a blocchi Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

6 Introduzione Devo digitalizzare il segnale, ovvero convertire il segnale da analogico a digitale Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

7 Introduzione Devo digitalizzare il segnale, ovvero convertire il segnale da analogico a digitale Per ottenere il segnale digitalizzato devo prima effettuare 3 processi in sequenza: Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

8 Introduzione Devo digitalizzare il segnale, ovvero convertire il segnale da analogico a digitale Per ottenere il segnale digitalizzato devo prima effettuare 3 processi in sequenza: 1 Campionamento: discretizzare il segnale nei tempi; Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

9 Introduzione Devo digitalizzare il segnale, ovvero convertire il segnale da analogico a digitale Per ottenere il segnale digitalizzato devo prima effettuare 3 processi in sequenza: 1 Campionamento: discretizzare il segnale nei tempi; 2 Quantizzazione: discretizzare il segnale nelle ampiezze; Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

10 Introduzione Devo digitalizzare il segnale, ovvero convertire il segnale da analogico a digitale Per ottenere il segnale digitalizzato devo prima effettuare 3 processi in sequenza: 1 Campionamento: discretizzare il segnale nei tempi; 2 Quantizzazione: discretizzare il segnale nelle ampiezze; 3 Codifica: codifica del segnale discretizzato. Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

11 Indice 1 Introduzione A cosa serve Schema a blocchi 2 Segnale Analogico 3 Campionamento 4 Quantizzazione 5 Codifica Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

12 Segnale analogico Segnale Analogico Ecco un esempio di un possibile segnale vocale x(t) da dover acquisire: Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

13 Campionamento Campionamento Discretizziamo nei tempi il segnale x(t) a passo T C, così da ottenere x(nt C ), dove T C = 1 f C Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

14 Teorema di Shannon Campionamento La frequenza di campionamento del segnale da campionare deve essere almeno doppia della f max, che è la massima frequenza presente nello spettro del segnale da campionare, quindi: f c 2f max Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

15 Quantizzazione Quantizzazione [uniforme] Discretizziamo nelle ampiezze il segnale x(nt C ) con M Q livelli, così da ottenere x q (nt C ) Dove: M Q = 2 N Q = V M Q = 2V M Q V = V max V min Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

16 Codifica Codifica [uniforme] Codifichiamo il segnale x q (nt C ) con N Q bit, cioè assegnamo ad ogni livello M Q un codice. Esempio N Q = 3 M Q = 2 3 = 8 Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13

17 Codifica Thank You! Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio) Catena di acquisizione 3 maggio / 13