01GSZ Tecniche di protezione dell informazione

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1 Politecnico di Torino III Facoltà Ingegneria dell informazione 01GSZ Tecniche di protezione dell informazione CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI PRIMO ANNO, IV PERIODO DIDATTICO ANNO ACCADEMICO 2009/2010

2 Tecniche di protezione dell informazione Docente: Prof. Roberto GARELLO Dipartimento di Elettronica Sede storica (lato Corso Montevecchio) II piano, ufficio IC 19 Telefono: 011/

3 Tecniche di protezione dell informazione Orario: Lunedì ore 14.30/16.30 aula 10D Martedì ore 14.30/16.30 aula 10D Mercoledì ore 8.30/10.30 aula 10I Venerdì ore 10.30/12.30 aula 12D

4 Tecniche di protezione dell informazione Numero crediti: 5 Scopo del corso Il corso si propone di fornire agli studenti gli elementi per l analisi ed il progetto di codici di canale capaci di proteggere l informazione numerica durante la trasmissione sul canale di comunicazione

5 Prerequisiti -1: Modulazioni numeriche Esempio Trasmissione numerica 1. Grandezze fondamentali di un sistema di trasmissione numerica (bit-rate, banda, potenza, BER, complessità) 2. Costellazione e spazio dei segnali, labeling binario e forma d onda trasmessa. 3. Criteri di decisione e struttura dei ricevitori. 4. Calcolo della probabilità di errore. 5. Spettro di potenza 6. Interferenza intersimbolica e criterio di Nyquist. 7. Modulazioni PAM (caratteristiche, prestazioni, efficienza spettrale, applicazioni) 8. Introduzione alla codifica di linea. 9. Modulazioni ASK 10. Modulazioni in quadratura 11. Modulazioni PSK (caratteristiche, prestazioni, efficienza spettrale, applicazioni) 12. Modulazioni QAM (caratteristiche, prestazioni, efficienza spettrale, applicazioni)

6 Prerequisiti 2-Teoria dell informazione e Dalla guida dello studente: codici Obiettivi del corso Il corso espone i fondamenti della teoria dell informazione e le sue conseguenze sull applicazione dei codici correttori d errore. La metodologia seguita per svolgere gli argomenti è volta a fornire le basi indispensabili per una comprensione dei principi tale da consentire una padronanza tecnico-operativa delle nozioni teoriche. Il corso ha carattere prettamente teorico, ancorché i concetti astratti sviluppati siano di immediata pratica applicazione. Programma Modello di Shannon dei sistemi di comunicazione numerici. Misure di informazione. Entropia, entropia differenziale e mutua informazione. Teorema del data processing. Canale discreto privo di memoria e significato della sua capacità. Codici a blocco per la correzione degli errori e loro scenario applicativo. Codici lineari. Bound di Hamming e bound di Gilbert- Varshamov. Codici ciclici. Codici di Hamming e di Golay. Codici di Reed-Solomon e codici di Goppa.

7 Programma del corso (provvisorio) 1. Richiami sui codici a blocco Definizione, code-rate, espansione di banda Matrice generatrice e matrice di parità Funzione enumeratrice dei pesi e distanza minima Error correction hard e valutazione delle prestazioni Error detection

8 Programma del corso (provvisorio) 2. Complementi di codici a blocco Error correction soft e valutazione delle prestazioni Ritardo Sincronismo di blocco Interleaver

9 Programma del corso (provvisorio) 3. Codici convoluzionali e algoritmo di Viterbi Definizione, codificatori e trellis Algoritmo di Viterbi e decodifica di codici convoluzionali Distanza minima Valutazione delle prestazioni Codici di rate k/n Codici punturati

10 Programma del corso (provvisorio) 4. Introduzione ai codici TCM Codici TCM Progetto di codici TCM

11 Programma del corso (provvisorio) 5. Turbo-like codes (codici decodificati in modo iterativo) Turbo-codici (Paralleli, Seriali, Prodotto) Low Density Parity Check Codes

12 Materiale didattico Lucidi su argomenti corso (+ dispense vecchio corso codici) Testo e soluzioni esercitazioni Altri esercizi (con soluzione) per preparazione compito Raccolta compiti (con soluzione)

13 Altro materiale didattico per approfondimenti Qualsiasi libro sulla codifica di canale. Esempi: S. Benedetto and E. Biglieri. Principles of Digital Transmission with Wireless Applications. Kluwer Academic / Plenum Publishers. [per approfondimenti su tutti gli argomenti trattati] A.Viterbi and J.Omura Principles of digital communication and coding. [per approfondimenti sui codici convoluzionali]

14 Altro materiale didattico per approfondimenti Qualsiasi libro sulla codifica di canale. Esempi: S. Wicker. Error control systems for digital communication and storage. [impostazione di base] David J.C. MacKay. Information Theory, Inference, and Learning Algorithms. Cambridge University Press. ( [testo decisamente avanzato]

15 Esame Esame scritto [ solo formulario e calcolatrice, no appunti/libri ] Esercizi su codici (fino a TCM) + 1 domanda su codici a decodifica iterativa (3 pt) Tesina facoltativa (individuale, + 3 pt)

16 Primo appello 2008/2009 # STUDENTI VOTI Media 26.2

17 Primo appello 2007/2008 # STUDENTI VOTI Media 25.0

18 Primo appello 2006/2007 # STUDENTI Consegnati 85 (su 103 iscritti al corso) Media 26.0 VOTI

19 Primo appello 2005/2006 # STUDENTI Consegnati 70 (su 100 iscritti al corso) Sufficienti 67 Insufficienti 3 Media 25.9 VOTI

20 Primo appello 2004/2005 # STUDENTI VOTI Consegnati 115 (su 152 iscritti al corso) Sufficienti 105 Insufficienti 10 Media 25.3

21 # STUDENTI Primo appello 2003/ VOTI Consegnati 97 (su 146 iscritti al corso) Sufficienti 92 Insufficienti 5 Media 26.15

22 Questionario 2008/2009

23 Questionario 2008/2009

24 Ricevimento studenti Dipartimento di Elettronica II piano, ufficio IC 19 Telefono: 011/ su prenotazione via

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