Sistemi di trasmissione analogici Modulo 2

Classificazione dei sistemi di trasmissione analogici A seconda del mezzo trasmissivo impiegato e del rapporto costo/prestazioni, possiamo classificare le tecniche di trasmissione in: Tx di un segnale analogico a frequenze vocali in banda base niente modulazione Tx in alta frequenza banda traspostamodulazione Tx a divisione di frequenzaFDM Analizzeremo le tecniche di modulazione analogiche, il cui impiego è limitato alle trasmissioni radiodiffuse ( broadcast) sia di segnali audio che segnali TV, nonché sistemi radio amatoriali.

Trasmissione in alta frequenza di un segnale analogico Segnale bassa frequenzaModulazione La modulazione viene effettuata da un circuito chiamato modulatore avente due ingressi ed un uscita.

Modulante segnale da trasmettere. Portante segnale sinusoidale ad alta frequenza, adatta alla tx via radio. Modulato segnale a frequenza elevata, contenente in qualche suo parametro l’informazione da tx. Modulante (informazione) Modulato (segnale trasmesso) MODULATORE Portante ( segnale sinusoidale in alta frequenza)

ωpt+Θp: FASE ISTANTANEA La portante è un segnale sinusoidale: Ap : AMPIEZZA fp: FREQUENZA ωpt+Θp: FASE ISTANTANEA Il segnale modulato è ottenuto facendo variare uno di questi parametri.

A seconda del parametro che viene fatto variare si realizza un diverso tipo di modulazione: Modulazione d’ampiezza ( AM, Amplitude Modulation) : il segnale modulato è ottenuto facendo variare l’ampiezza del segnale portante in modo proporzionale al segnale modulante ( informazione). Da esse derivano anche la modulazione DSB, SSB, VSB. Modulazione di frequenza ( FM, Frequency Modulation) : il segnale modulato è ottenuto facendo variare la frequenza del segnale portante in maniera proporzionale al segnale modulante. Modulazione di fase ( PM, Phase Modulation) :il segnale modulato è ottenuto facendo variare la fase del segnale portante in maniera proporzionale al segnale modulante.

La modulazione di ampiezza (AM) Contenuto informativo  nelle variazioni d’ampiezza del segnale modulato. Nel caso di modulante sinusoidale: Ka è una costante tipica del modulatore.

E’ chiamato indice di modulazione il parametro: E’ pari al rapporto tra l’ampiezza massima rispetto a quella in assenza di modulazione, e l’ampiezza della portante. E’ un indicatore dell’entità della modulazione impressa. 0≤m≤1 In genere ka=1.

In questo caso siamo in presenza di sovramodulazione

Per calcolare l’indice di modulazione…

Calcoliamo spettro e banda del segnale in due casi: Modulante sinusoidale spettro monolatero a righe Modulante non sinusoidale spettro bilatero continuo

Modulante sinusoidale Questo è il segnale di cui dobbiamo ricavare lo spettro

Il segnale modulato è composto da tre sinusoidi: una componente di ampiezza Ap a frequenza fp nota come frequenza della portante. una componente di ampiezza mAp/2 a frequenza fp-fm nota come riga laterale inferiore. una componente di ampiezza mAp/2 a frequenza fp+fm nota come riga laterale superiore.

Lo spettro

Lo spettro di potenza si ricava da quello di ampiezza…

La potenza totale La potenza associata alla portante è maggiore rispetto a quella associata alle frequenze laterali, che trasportano l’informazione vera e propria. Quindi c’è uno spreco di potenza…

La banda associata al segnale modulato è

Modulante non sinusoidale Se la modulante non è sinusoidale, essa presenterà uno spettro bilatero e continuo in base al teorema di Fourier. Le bande laterali presenti nello spettro del segnale modulato vengono denominate banda laterale inferiore (Lower side Band) e banda laterale superiore (Upper side band).

Lo spettro… fmin fmax fmin-fp fp fmax+fp

Abbiamo le seguenti caratteristiche: Spettro costituito da bande laterali e da una riga alla frequenza della portante Segnali corrispondenti alle bande laterali aventi lo stesso contenuto informativo Banda pari a circa due volte la banda della modulante (BAM=2fmax) Potenza associata alla portante molto elevata ( sprecata!)