Programma del corso di Esperimentazioni di Fisica III: 
Metodi di trattamento del segnale
A.A. 2001-2002

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Registro delle lezioni

1. 16/01/02 Introduzione all'analisi dei segnali. Ortogonalita' delle funzioni trigonometriche.
2. 22/01/02 Serie di Fourier.
3. 24/01/02 Approssimazione di funzioni periodiche per mezzo delle serie di Fourier: errore quadratico medio associato alle serie di Fourier troncate.
4. 24/01/02 Trasformate di Fourier. Proprietà delle trasformate di Fourier. Esempi di trasformate. Teorema di convoluzione.
5. 29/01/02 La funzione delta di Dirac. Rappresentazione integrale della funzione delta. Il teorema di Hurwitz-Liapunov. Il teorema di Parseval.
6. 30/01/02 Trasformata di Fourier di una funzione coseno. Trasformata di Fourier di un impulso rettangolare. Relazione di indeterminazione per un impulso rettangolare. Analogia con l'ottica ondulatoria. La densità spettrale. La funzione di correlazione e di autocorrelazione. Il teorema di Wiener-Kintchine. Definizione del decibel. Il filtro RC e introduzione ai filtri.
7. 31/01/02 Il circuito RC come sistema lineare, collegamento con il teorema di convoluzione.
8. 6/02/02 Introduzione elementare all'ottica di Fourier. Dimostrazione di Gabor del principio di indeterminazione per i segnali. Dimostrazione che l'impulso Gaussiano ha l'indeterminazione minima.
9. 7/02/02 Definizione della point spread function e applicazione del teorema di convoluzione in ottica. Densità spettrale e fluttuazione quadratica media di segnali sinusoidali.
10. 7/02/02 Introduzione ai canali di trasmissione radio. Introduzione ai metodi di modulazione. Modulazione di ampiezza. Modulazione di frequenza.
11. 12/02/02 Ancora sui metodi di modulazione. Metodo omodina ed eterodina. Utilizzo del metodo eterodina in metrologia. Introduzione alla trasformata di Fourier discreta (DFT).
12. 14/02/02 La trasformata di Fourier discreta. Il teorema di Nyquist.
13. 14/02/02 Il teorema del campionamento (ricostruzione della funzione limitata in banda a partire dai campioni). Lemma di Danielson-Lanczos. Algoritmo FFT.
14. 20/02/02 Teorema di Parseval nel caso della DFT. Definizione della densità spettrale nel caso della DFT. Simmetria della densità spettrale nel caso di  segnali reali. Densità spettrale "two-sided" e "one-sided". Dimostrazione pratica di utilizzo del semplice analizzatore di spettro integrato in un oscilloscopio digitale Tektronix.
15. 21/02/02 Le funzioni finestra. Analisi particolareggiata della finestra di Hanning.
16. 21/02/02 Introduzione ai processi di rumore e processi stocastici. Dimostrazione pratica di analisi spettrale effettuata per mezzo di un computer dotato di scheda di acquisizione dati.
17. 26/02/02 Ancora sui processi di rumore in generale. Dimostrazione di Nyquist del teorema di Nyquist per il rumore Johnson.
18. 27/02/02 Un'altra dimostrazione del teorema di Nyquist. Il teorema di Campbell. Dimostrazione del teorema di Nyquist per mezzo del teorema di Campbell.
19. 28/02/02 Dimostrazione della formula per lo shot noise per mezzo del teorema di Campbell.
20. 28/02/02 Misura della temperatura per mezzo di un sensore: introduzione alla misura ed all'analisi dei dati.
21. 6/03/02 Ancora sullo shot noise. Collegamento tra rumore Johnson e moto browniano: analisi dell'equazione di Langevin, e teorema di fluttuazione-dissipazione associato. Discussione di un esperimento che utilizza i metodi di analisi dati illustrati nel corso: l'esperimento PVLAS.
22. 7/03/02 Analisi dei dati dell'esperimento di misura della temperatura. Funzionamento degli ADC: principali schemi di funzionamento, flash, pipelined, SAR, sigma-delta.