Insegnamenti

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Docente
GIUSEPPE MAZZARELLA (Tit.)
Periodo
Primo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
ITALIANO 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[70/83]  INGEGNERIA ELETTRONICA [83/00 - Ord. 2010]  PERCORSO COMUNE 7 70

Obiettivi

Obiettivo del corso e` fornire allo studente i principi di funzionamento dei principali sistemi di telerilevamento a microonde, partendo dalla interazione tra il campo e l'ambiente terrestre, passando dalla struttura hardware dei sensori, fino alla elaborazione dei dati telerilevati.
Lo studente, analizzando tutti gli aspetti principali di un sistema di telerilevamento, impara a valutare come i vari aspetti impattano sulle prestazioni complessive. E quindi come è possibile migliorare queste ultime.

Gli esempi ed esercizi forniscono allo studente gli strumenti per il dimensionamento di massima dei sistemi di telerilevamento.

Prerequisiti

Tutti i contenuti del corso di campi elettromagnetici, e in particolare quelli relativi alle antenne e dalla propagazione libera, sono da considarare prerequisiti essenziali del corso. Sono necessari anche gli argomenti di base della teoria dei segnali, e dei segnali aleatori, nonchè le conoscenze di base di matematica e fisica, in particolare quelli relativi alle matrici.

Contenuti

L'articolazione del corso è la seguente.

Polarizzazione del campo elettromagnetico (8 ore di lezione e 4 ore di esercitazione): Campi sinusoidali, campi a banda stretta, campi aleatori;

Radiometria (11 ore di lezione e 6 ore di esercitazione): Corpo nero e corpi grigi, brillanza spettrale, trasferimento radiativo, strutture stratificate, ricevitori radiometrici;

Caratterizzazione delle superfici (6 ore di lezione e 2 ore di esercitazione): Superfici speculari e rugose, componente coerente e diffusa;

Radar di immagine (9 ore di lezione e 5 ore di esercitazione): Risoluzione, potenza ricevuta e sezione radar equivalente di rumore, radar a impulsi e chirp, SAR focalizzato e non focalizzato, distorsioni dell'immagine, speckle

Elaborazione SAR (5 ore di lezione e 1 ore di esercitazione): Descrizione range-Doppler, funzione di trasferimento del SAR, interferometria SAR;

Diffusione (5 ore di lezione e 2 ore di esercitazione): Diffusione di Rayleigh, componente diretta e diffusa;

Problemi inversi (5 ore di lezione e 1 ore di esercitazione): Soluzione ai minimi quadrati, TSVD, metodo di Backus-Gilbert

Metodi Didattici

Le lezioni teoriche saranno sviluppate cercando di collegare ogni argomento ai precedenti in modo da migliorare la capacità di sviluppare logicamente gli argomenti. Particolare cura verrà posta nel collegare gli argomenti agli altri corsi, e alla pratica professionale.

In particolare, nella radiometria, l'ordine degli argomenti seguirà “il segnale”. Ovvero si partirà dalla produzione dei segnali radiometrici, descrivendo in sequenza la lori interazione col mezzo interposto, la captazione e la elaborazione necessaria a stimarne la potenza media. Per i radar di immagine, invece, si seguirà un approccio top-down, considerando prima un modello semplificato basato su elaborazioni 1D, per poi considerare i limiti di questo approccio e passare alla elaborazione 2D. Infine si considereranno le prestazioni complessive del sistema SAR, e alcune applicazioni allo stato dell'arte.

La parte esercitativa verterà sulla soluzione di semplici esercizi, necessari sia per maglio padroneggiare la teoria, sia per abituarsi agli ordini di grandezza dei parametri in gioco.

Verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avverrà mediante una prova orale, in cui si cercherà dapprima di valutare le conoscenze ed abilità dello studente, per poi passare alla eventuale verifica delle competenze. Per conseguire voti alti è infatti richiesto alo studente di dimostrare, in aggiunta alle conoscenze ed abilità (relative agli sviluppi teorici), anche una buona competenza, e la abilità di risolvere semplici esercizi, equivalenti a quelli svolti durante le esercitazioni.
A tal fine, prima della prova orale, è possibile sostenere un test scritto, che consenta di verificare tali abilità. Il risultato del test pone un limite superiore al voto complessivo raggiungibile (operando come un troncamento).

Testi

Appunti delle lezioni;
C. ELACHI: Spaceborne Radar Remote Sensing: Applications and Techniques - IEEE PRESS 1988

Per approfondimenti:
F.T. ULABY-D. LONG:Microwave Radar and Radiometric Remote Sensing - Artech House 2014;
G. FRANCESCHETTI-R. LANARI: Synthetic Aperture Radar Processing - CRC Press 1999;
F.T. ULABY-R.K. MOORE-A.K. FUNG: Microwave remote sensing (3 vols.) - Artech House 1986.

Altre Informazioni

Sono disponibili gli appunti del corso e i testi delle esercitazioni sviluppate durante il corso stesso, normalmente derivate da tracce del test.

Questionario e social

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