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



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[70/90]  COMPUTER ENGINEERING, CYBERSECURITY AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE [90/00 - Ord. 2018]  PERCORSO COMUNE 6 60

Obiettivi

ll canale radio è intrinsecamente un canale condiviso, e come tale non può garantire la sicurezza "alla sua frontiera" come i canali wired. D'altra parte i collegamenti di rete wireless (WIFI, Bluetooth etc.) e i sistemi RFId stanno sviluppandosi a un rate molto alto, utilizzando sempre più componenti con basso costo e bassa intelligenza, che possono avere problemi a garantire da soli una sicurezza sufficiente. E lo sviluppo della IoT, che aumenterà la pressione sui costi, non può che incrementare questi problemi.

Occorre quindi spostare l'enfasi sulla sicurezza del canale, utilizzando le caratteristiche del Physical-Layer (o dell'interfaccia radio per i sistemi RFId) per garantire la sicurezza.

Primo obiettivo del corso è di presentare una descrizione della parte fisica di questi sistemi a livello di blocchi e segnali, e della parte radio dei loro collegamenti. La conoscenza di questi argomenti consentirà allo studente di conoscere ad analizzare le principali tecniche radio usare per ottenere collegamenti sicuri, fino ad arrivare alle competenze di base per il loro dimensionamento.

Prerequisiti

Le propedeuticità obbligatorie sono indicate nel Regolamento didattico del Corso di Studio

Il corso richiede una buona conoscenza degli argomenti di Elettromagnetismo, in particolare quelli relativi ai campi variabili (normalmente disponibili nei corsi di Fisica), e di alcuni argomenti di base di Matematica, in particolare derivate e integrali, matrici, numeri complessi. E' richiesta inoltre la conoscenza, e delle abilità di base, dei fondamenti di Circuiti e segnali.
Una conoscenza di argomenti di Ingegneria dell'Elettromagnetismo (in particolare onde piane e antenne) può semplificare l'acquisizione delle competenze richieste.

Contenuti

1-Introduzione ai sistemi Wireless: schemi a blocchi dei principali apparati wireless e RFId; segnali e protocolli usati; relazioni base del radio-link, sorgenti e propagazione libera.

2-Uso di Radio-Fingerprint: fingerprint nel tempo; fingerprint spettrali; identificazione e verifica di fingerprint wireless e indici di performance.

3-Radio-Link reciprocity: uso della reciprocità; generazione e sicurezza di key simmetriche.

4-Sistemi MIMO: principi di funzionamento e caratteristiche; effetti sulla sicurezza della correlazione di segnali.

5:Propagazione e scattering in ambienti reali: effetto sulle comunicazioni; variabilità spaziale e correlazione; utilizzo per l'identificazione della sorgente.

6-Jammer: Cenni sulle principali tecniche di jamming;

Metodi Didattici

L'insieme delle lezioni sarà bilanciato tra lezioni teoriche ed esecuzioni numeriche. L'obiettivo del primo gruppo è descrivere i vari argomenti, concentrandosi sulle variabili coinvolte e sulle relazioni tra di esse. Le esercitazioni numeriche, eseguite anche utilizzando software come MATLAB, saranno utilizzate per sperimentare come le diverse scelte influenzeranno i risultati finali e acquisire conoscenze sull'ordine di grandezza delle quantità coinvolte.
Alcuni problemi pratici saranno affrontati attraverso l'uso di simulatori commerciali.

Verifica dell'apprendimento

Per valutare l'acquisizione delle abilità richieste, il superamento dell'esame richiede la soluzione di semplici esercizi numerici e la risposta domande a scelta multipla. Inoltre, durante il corso, verrà richiesto di sviluppare argomenti delle esercitazioni, con la redazione di report che verranno discussi durante l'esame finale. Il voto finale dipenderà essenzialmente dalle abilità e competenze dimostrate nella redazione dei report e nella loro discussione.

Testi

Appunti delle lezioni

Per approfondimenti

D. M. Dobkin: RF Engineering for Wireless Networks - Ed. Elsevier-Newnes 2005;

G. Franceschetti, S. Stornelli: Wireless Network - Ed. Academic Press 2006;

R.K. Nichols, P.C. Lekkas: Wireless Security - Ed. McGraw-Hill 2002;

F De Flaviis et al.:Multiantenna Systems for MIMO Communications - Ed. Morgan & Claypol 2008;

Altre Informazioni

Il software Matlab è stato acquistato dall'Ateneo ed è disponibile gratuitamente per gli studenti. Indicazioni per l'ottenimento della propria copia in licenza verranno forniti a inizio corso.

Questionario e social

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