1 / 26

MODULAZIONE

MODULAZIONE. La trasmissione dell’informazione. Comunicare (scambiare informazione) è sempre stato importantissimo: sapere e far sapere…

latif
Download Presentation

MODULAZIONE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. MODULAZIONE

  2. La trasmissione dell’informazione • Comunicare (scambiare informazione) è sempre stato importantissimo: sapere e far sapere… • Nel corso della storia questo problema è stato risolto con i mezzi a disposizione di ogni epoca: linguaggio orale, tam-tam , segnali di fumo, messaggeri, linguaggio scritto, piccioni viaggiatori, servizio postale, telegrafo ottico,…, telegrafo elettrico, telefono, radio, TV, satelliti, fibre ottiche, GSM, internet,.… • Oggi si può misurare lo sviluppo di un paese guardando le sue reti di comunicazione….

  3. Telecomunicazioni • Per trasportare informazione occorre darle un supporto (suono, carta, segnale elettrico,…) e poi trasportare quello • Il segnale elettrico si è rivelato di gran lunga il miglior supporto : è velocissimo, viaggia anche nel vuoto (…), lo sappiamo produrre, trattare ed elaborare in maniera assai sofisticata • Oggi lo studio delle telecomunicazioni tratta sostanzialmente della trasmissione, ricezione ed elaborazione di segnali elettrici (elettromagnetici, ottici) che contengono informazioni

  4. Canali • Per trasportare (trasmettere) un segnale elettrico serve un mezzo di trasmissione : filo conduttore, cavo elettrico, etere, … • Il mezzo deve poter trasmettere tutto il segnale ovvero tutte le sue possibili frequenze (banda) • Spesso il mezzo di trasmissione ha una banda passante molto maggiore della banda occupata da un singolo segnale (che spreco !) • Dunque lo stesso mezzo può (deve) trasportare più segnali contemporaneamente (canali)

  5. Separare i segnali • L’importante è che sia sempre possibile separare i diversi segnali perciò : • se sono presenti contemporaneamente dovranno avere frequenze diverse, occupare bande diverse (FDM) • se hanno le stesse frequenze, occupano la stessa banda, dovranno essere presenti in tempi diversi (TDM) • (dominio del tempo e dominio della frequenza….)

  6. TDM • La multiplazione a divisione di tempo (TDM) consiste nell’usare il mezzo alternativamente, in rapida rotazione, un po’ per ciascun canale (con commutatori selettori) • verrà così trasmesso un ‘collage’ fatto con ‘pezzetti’ di ogni segnale a rotazione ….che a destinazione saranno di nuovo separati con commutatori distributori…. • Ogni segnale ha a disposizione tutto il mezzo, tutta la banda solo per una parte del tempo... • È intuitivo che la densità di informazione nel segnale ‘collage’ è maggiore di quella di ogni singolo canale, le frequenze che contiene saranno maggiori e perciò occuperà una banda più larga…(la somma ?) • studieremo questa tecnica più avanti….

  7. FDM • La multiplazione a divisione di frequenza (FDM) consiste invece nell’usare il mezzo contemporaneamente per tutti i segnali, assegnando loro frequenze diverse • I vari segnali sono quindi separabili mediante filtri passa banda (circuiti risonanti…) • Ogni segnale ha quindi a disposizione una parte di banda (larga come la propria) per tutto il tempo • Anche in questo caso la banda totale sarà maggiore della banda di ogni singolo canale… (stavolta poi è la somma !) • Ma come si fa a far avere al segnale frequenze che non ha ?

  8. Adattare il segnale • Anche perché, oltre a quanto già detto, accade che: • Le caratteristiche del mezzo di trasmissione dipendono sempre dalle frequenze in gioco: alcune viaggiano bene, altre male (attenuazione, rumore, ecc.) • Pertanto, normalmente il segnale elettrico informativo, così come è, non è adatto alla trasmissione sul mezzo o sul canale a disposizione • Bisogna dunque adattarlo (cambiargli frequenze)

  9. Modulare • Questa operazione, lo spostare (aumentare) di frequenza il segnale informativo (senza perdere o alterare l’informazione che contiene), il traslarne la banda (FDM), si chiama modulazione • e, come abbiamo visto, si modula per sfruttare al meglio le risorse (banda) a disposizione e/o per adattare il segnale al mezzo di trasmissione • La modulazione a suddivisione di tempo (TDM) viene chiamata anchemultiplazione

  10. Esempio : la Radio • Si pensi solamente alle trasmissioni radio, se non si modulasse: • Ci sarebbe un solo canale (freq. audio) • Per ascoltare quell’unico canale (!) ci vorrebbero antenne enormi (100 Km) • Ci sarebbero altri problemi ma mi pare che basti….

  11. Cosa significa modulare ? • Modulare significa modificare qualche parametro di un segnale detto • PORTANTE(alta freq.) in funzione di un altro segnale detto • MODULANTE (bassa freq.) • Cosa c’entra tutto ciò ?

  12. C’entra, c’entra…. • Se per portante prendiamo un segnale che viaggia bene nel canale a disposizione (che ha quindi le frequenze giuste) • e per modulante prendiamo il segnale informativo abbiamo risolto il problema: • Dopo la modulazione, la portante modulata continuerà a viaggiare bene su quel canale ma conterrà e porterà con sé l’informazione del segnale modulante !

  13. Demodulazione • Ovviamente, per ogni tipo di modulazione che viene operata nel trasmettitore, dovremo operare la corrispondente demodulazione nel ricevitore • alla fine di tutto questo processo riavremo così il segnale informativo di partenza • Dunque sia per suddividere la banda (FDM) che per suddividere il tempo (TDM), si deve modulare e demodulare • Trasmissioni senza modulazione sono casi sempre più rari...

  14. Tipi di modulazione • A seconda della natura analogica o digitale (impulsiva) dei due segnali, portante e modulante, si hanno quattro casi: • Segnali analogici su portanti analogiche (FDM) • Segnali digitali su portanti analogiche (FDM) • Segnali analogici su portanti impulsive (TDM) • Segnali digitali su portanti impulsive (TDM)

  15. Portanti tipiche • Ovviamente la portante analogica per eccellenza è una sinusoide. • La tipica portante impulsiva è un’onda quadra (rettangolare).

  16. Modulanti tipici • Il classico segnale modulante analogico è un segnale audio (a volte semplificato ancora in una sinusoide a freq. audio) • Il più semplice segnale modulante digitale è un’onda quadra

  17. Ampiezza, frequenza, fase • Una portante sinusoidale (ma non è molto diverso il caso di portante impulsiva) può essere modificata ( modulata ) sostanzialmente in tre parametri: • Ampiezza • Frequenza • Fase • Le modulazioni che agiscono dentro l’argomento del seno si chiamano modulazioni angolari

  18. Modulazioni di ampiezza • Modulare in ampiezza significa far variare l’ampiezza della portante in funzione del segnale modulante • la frequenza e la fase della portante resteranno invariate e l’informazione sta nella ampiezza che varia nel tempo • vedremo vari modi di modulare in ampiezza

  19. Modulazioni angolari • Modulare in frequenza (fase) significa far variare la frequenza (fase) della portante in funzione del segnale modulante • l’ampiezza della portante resterà invariata e l’informazione sta nella frequenza (fase) che varia nel tempo • mentre frequenza e ampiezza sono indipendenti, frequenza e fase vengono accomunate perché….

  20. f =’ • Frequenza e fase di una sinusoide sono grandezze naturalmente legate fra loro: la fase è l’angolo, la frequenza è la velocità angolare ossia l’angolo fratto il tempo…allora... • La frequenza è la derivata della fase • Quindi anche le due modulazioni relative saranno legate dallo stesso rapporto e dunque.… • Modulare in frequenza con un certo segnale equivale a modulare in fase con l’integrale di quel segnale e viceversa • modulare in fase con un certo segnale equivale a modulare in frequenza con la derivata di quel segnale

  21. Segnali analogici su portanti analogiche (modulazioni classiche) • Modulazioni di ampiezza • DSB-SC • DSB-TC • SSB • VSB • Modulazioni angolari • FM • PM

  22. Segnali digitali su portanti analogiche • ASK • FSK • PSK • QAM

  23. Segnali analogici su portanti impulsive • PAM • PFM • PPM • PWM

  24. Segnali digitali su portanti impulsive • PCM

  25. Analog.analog.(class.) DSB-SC (DSB) DSB-TC (AM) SSB VSB FM PM Digit.impuls. PCM Quadro sinottico modulazioni • Digit.analog. • ASK • FSK • PSK • QAM • Analog.impuls. • PAM • PFM • PPM • PWM

  26. Fine (Modulazione)

More Related