Sistemi di comunicazione

Introduzione Con il sistema di comunicazione si intende lo scambio di informazioni a distanza tra due o più sistemi di diversa natura. I sistemi più importanti sono: Il sistema telefonico Il sistema radiofonico Il sistema televisivo Il sistema di trasmissione dati Tali sistemi si possono classificare in generale come: Sistemi audio Sistemi video Sistemi telematici

Struttura In generale un sistema di telecomunicazione può essere schematizzato come composto da tre quadripoli cioè da dispositivi aventi una coppia di ingressi ed una coppia di uscita; i quadripoli si distinguono ancora in attivi e passivi. Quelli attivi sono costituiti da elementi in grado di produrre ed elaborare opportune grandezze elettriche; quelli passivi costituiscono il mezzo di trasporto cioè il canale. Gli elementi fondamentali quindi delle telecomunicazioni sono: Emittente= quadripolo attivo che trasmette l’informazione dopo averla elaborata e trasformata in segnali elettrici compatibili con i canali di trasmissione Canale= quadripolo passivo che trasporta fisicamente l’informazione; viene diviso in due grandi categorie: linee in cavo e ponti radio Ricevente= quadripolo attivo che riceve il dato sotto forma di segnale elettrico, lo elabora in modo da renderlo comprensibile all’utente finale

Modello di un sistema di comunicazione V G Sorgente di informazione Messaggio da trasmettere Trasduttore L I V E O F S C Segnale elettrico da trasmettere Sorgente rumore Trasmettitore C O N E S A S I Segnale elettrico evoluto Sorgente rumore Canale Segnale elettrico evoluto Sorgente rumore Ricevitore Segnale elettrico ricevuto trasduttore Messaggio ricevuto Destinatario

Modello di un sistema di comunicazioni Livello fisico= livello hardware Livello logico= livello software Sorgente= produce il messaggio da trasmettere che può essere di tipo continuo o discontinuo Trasduttore= i segnali vengono trasformati in elettrici per poter essere trasmessi a distanza e manipolati Trasmettitore= il segnale per poter essere trasmesso deve subire delle variazioni quali la modulazione per adattarlo al canale. Il segnale così ottenuto si chiama evoluto Canale= sistema fisico che permette il trasporto vero e proprio del segnale. Può essere un cavo o un’antenna o satelliti Ricevitore= demodula il segnale, lo trasforma cioè in un segnale elettrico uguale a quello prima del trasporto Trasduttore= in effetti è un attuatore perché trasforma il segnale elettrico in uno audio, video e dati La destinazione è l’utente finale

Caratteristiche Le caratteristiche di un sistema di trasmissione sono: Tipo di informazione (analogica o digitale) Quantità di informazione da emettere (velocità di trasmissione o frequenza di cifra) La distanza tra trasmettitore e ricevitore La quantità di trasmissione richiesta (fedeltà dell’informazione, rapporto S/N)

Segnali in banda base I sistemi in banda base sono quelli che non hanno subito alcun processo di evoluzione cioè per essere trasmessi non hanno bisogno di modulazione. Tali segnali però possono subire processi di: Trasduzione Amplificazione Filtraggio

Segnali in banda base sorgente trasduttore rumore destinatario trasmettitore L I N E A rumore destinatario trasduttore ricevitore

Segnali in banda traslata Per alcuni segnali, dopo il processo di trasduzione, c’è bisogno di un ulteriore processo evolutivo che è la modulazione. In tale processo il segnale viene portato ad una frequenza più alta per adattarlo al mezzo trasmissivo, nel caso di trasporto per via cavo, o ad un’antenna se si parla di onde elettromagnetiche.

Segnali in banda traslata trasmettitore modulatore sorgente trasduttore L I N E A rumore ricevitore demodulatore trasduttore destinatario

Conversione D/D Dati codificati dati PC1 modulatore rumore demodulatore PC2

Tecniche di trasmissione applicate ai segnali Le tecniche sono fondamentalmente due: FDM Frequency Division multiplexing TDM Time Division Multiplexing Entrambe le tecniche sono in grado di trasmettere N conversazioni contemporaneamente su un unico supporto. I dispositivi utilizzati sono i multiplexer. I multiplexer sono dispositivi che in telecomunicazioni permettono a più linee, a bassa o a media velocità, di utilizzare congiuntamente un’ unica linea ad alta velocità o viceversa

Multiplazione a divisione di frequenza I multiplexer FDM abbinano alla larghezza di banda a disposizione, 3100 Hz sulla linea telefonica, ad un certo numero di sottobande. Il processo di multiplazione consiste nel traslare la banda base fonica di ogni singolo segnale, mediante un segnale avente frequenza fissa detta frequenza vettrice. I segnali vengono inviati ad un unico canale . Il massimo numero di canali dipende dal tipo di cavo

Processo di un sistema FDM CH1 M U X M U X CH1 trasmettitore ricevitore Terminale 1 ricevitore trasmettitore Terminale 1’ CH2 CH2 trasmettitore ricevitore Terminale 2 riceviitore trasmettitore Terminale 2’ CHN CHN ricevitore trasmettitore trasmettitore ricevitore Terminale N’ Terminale N

Multiplazione a divisione di tempo I segnali sono in banda base e possono occupare anche la stessa banda di frequenza; vengono trasmessi sullo stesso mezza ma non contemporaneamente. I segnali vengono trasformati da analogici a discreti, cioè campionati. Ogni canale occupa alternativamente tante finestrelle temporali in cui vengono piazzati i segnali campionati

Processo di un sistema TDM X M U X trasmettitore ricevitore ricevitore trasmettitpre trasmettitore ricevitore ricevitore trasmettitpre trasmettitore ricevitore ricevitore trasmettitpre