Syllabus del corso
Obiettivi
Lo studente deve conoscere le basi di elaborazione dei segnali necessarie allo svolgimento della sua professione.
Contenuti sintetici
Il corso di basi di elaborazione dei segnali offre agli studenti una panoramica sui principi fondamentali per analizzare e manipolare segnali di diverse nature. Si esplorano concetti essenziali come la rappresentazione nel dominio del tempo e delle frequenze, le trasformate dei segnali, il campionamento e la quantizzazione, il filtraggio e le applicazioni pratiche. Questo corso fornisce una base teorica e pratica dell'elaborazione dei segnali, consentendo agli studenti di acquisire competenze trasferibili in molteplici ambiti, come comunicazioni, acustica, imaging e molto altro.
Programma esteso
Questo corso fornisce una base solida per comprendere i principi fondamentali dell'elettronica, dell'elaborazione dei segnali e delle tecnologie mediche, preparando gli studenti per affrontare sfide complesse nell'ambito dell'ingegneria e della medicina. Il corso comprenderà 6 moduli.
Modulo 1: Fondamenti dei Segnali
Questo modulo introduce i concetti fondamentali dei segnali, compresi tipi di segnali, trasduttori, segnali periodici e aperiodici, segnali analogici e numerici, nonché concetti avanzati come la pulsazione e la fase dei segnali sinusoidali.
Modulo 2: Circuiti Elettrici e Teoria dei Sistemi
In questo modulo, verranno esaminati i concetti di corrente, tensione, resistenza, potenza e circuiti elettrici. Si approfondirà la teoria dei sistemi, comprendendo la risposta impulsiva, la funzione di trasferimento e la convoluzione di segnali.
Modulo 3: Filtraggio e Rumore
Il terzo modulo si concentra sul filtraggio dei segnali e sulla gestione del rumore nei sistemi elettronici. Verranno esplorate tecniche di filtraggio passivo e attivo, così come l'effetto del rumore sulle immagini diagnostiche.
Modulo 4: Imaging Medico
Questo modulo esamina l'uso delle tecnologie di imaging medico, come la radiografia, la risonanza magnetica e l'ecografia, nelle diagnosi e nella terapia. Verranno discussi i principi di acquisizione delle immagini e le applicazioni cliniche.
Modulo 5: Conversione Analogico/Digitale
Nel quinto modulo, verranno esplorati i principi della conversione analogico/digitale, inclusi il campionamento, la quantizzazione e il teorema del campionamento. Si analizzeranno anche i concetti di codifica e bitrate nell'ambito dell'imaging medico.
Modulo 6: Reti di Telecomunicazione e Intelligenza Artificiale
Infine, il sesto modulo tratterà le reti di telecomunicazione, i protocolli di comunicazione e il ruolo dell'Intelligenza Artificiale nell'ambito medico. Si discuteranno anche i vantaggi e le sfide nell'implementazione di tecnologie avanzate in medicina.
Prerequisiti
Buone conoscenze matematiche.
Modalità didattica
8 lezioni da 2 ore in presenza (modalità erogativa e interattiva)
Materiale didattico
Diapositive e materiale didattico fornito dal docente.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre.
Modalità di verifica del profitto e valutazione
16 domande a risposta multipla per il controllo della preparazione sul programma d’esame.
Orario di ricevimento
Su appuntamento richiesto via e-mail.
Sustainable Development Goals
Aims
Students will learn the basics of signal processing required for their profession.
Contents
The course provides students with an overview of the basic principles for analyzing and manipulating signals of various types. Essential concepts such as time and frequency domain representation, signal transforms, sampling and quantization, filtering, and practical applications are explored. This course provides both theoretical and practical foundations in signal processing, enabling students to acquire transferable skills in various fields such as communications, acoustics, imaging, and more.
Detailed program
This course provides a solid foundation for understanding the fundamental principles of electronics, signal processing, and medical technologies, preparing students to tackle complex challenges in the fields of engineering and medicine. The course will consist of 6 modules.
Module 1: Signal Fundamentals
This module introduces the fundamental concepts of signals, including signal types, transducers, periodic and aperiodic signals, analog and digital signals, as well as advanced concepts such as pulsation and phase of sinusoidal signals.
Module 2: Electrical Circuits and Systems Theory
In this module, concepts of current, voltage, resistance, power, and electrical circuits will be examined. Systems theory will be explored, including impulse response, transfer function, and signal convolution.
Module 3: Filtering and Noise
The third module focuses on signal filtering and noise management in electronic systems. Passive and active filtering techniques will be explored, as well as the effect of noise on diagnostic images.
Module 4: Medical Imaging
This module examines the use of medical imaging technologies, such as radiography, magnetic resonance imaging, and ultrasound, in diagnosis and therapy. Principles of image acquisition and clinical applications will be discussed.
Module 5: Analog-to-Digital Conversion
In the fifth module, principles of analog-to-digital conversion will be explored, including sampling, quantization, and the sampling theorem. Concepts of encoding and bitrate in medical imaging will also be analyzed.
Module 6: Telecommunication Networks and Artificial Intelligence
Finally, the sixth module will cover telecommunication networks, communication protocols, and the role of Artificial Intelligence in the medical field. Advantages and challenges in implementing advanced technologies in medicine will also be discussed.
Prerequisites
Good mathematical knowledge.
Teaching form
Frontal lessons.
Textbook and teaching resource
Slides and teaching materials provided by the instructor.
Semester
First semester.
Assessment method
16 multiple choice questions on Medical Statistics to check preparation on the exam programme.
Office hours
By appointment requested via e-mail.
