Fondamenti della Modulazione e Confronto tra Comunicazione Analogica e Digitale

Perché si Modula?

La modulazione è essenziale nelle telecomunicazioni per diversi motivi:

• Facilita la diffusione del segnale informativo via cavo o via etere.
• Organizza lo spettro radio, permettendo la distribuzione efficiente dei canali informativi.
• Riduce le dimensioni delle antenne.
• Ottimizza la larghezza di banda di ciascun canale.
• Previene le interferenze tra i canali.
• Protegge le informazioni dal degrado causato dal rumore.
• Stabilisce la qualità delle informazioni trasmesse.

Tipi di Modulazione

Esistono fondamentalmente due tipi di modulazione:

1. Modulazione Analogica: Utilizzata per segnali informativi analogici, come la voce umana, l'audio e il video.
2. Modulazione Digitale: Utilizzata per segnali generati da sorgenti digitali, come ad esempio un computer.

Esempi di Modulazione Analogica

AM (Amplitude Modulation), FM (Frequency Modulation), PM (Phase Modulation)

Esempi di Modulazione Digitale

ASK (Amplitude-Shift Keying), FSK (Frequency-Shift Keying), PSK (Phase-Shift Keying), QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

Concetti di Analogico e Digitale

Segnale Analogico

Il termine Analogico nel settore delle telecomunicazioni si riferisce a tutti quei processi di input/output i cui valori sono continui. La continuità implica che il segnale può assumere un numero infinito di valori all'interno di un dato intervallo.

Segnale Digitale

Il termine Digitale si riferisce a processi di input/output con valori discreti. Un valore discreto è un valore fisso. Nel caso delle comunicazioni digitali, questi valori sono tipicamente zero (0) o uno (1), noti come bit (cifre binarie).

Vantaggi della Comunicazione Digitale rispetto a quella Analogica

1. Maggiore immunità al rumore.
2. Facilità di stoccaggio e processamento.
3. Il sistema utilizza la rigenerazione dei segnali digitali.
4. I segnali digitali sono più facili da misurare e valutare.
5. Sono intrinsecamente migliori per il rilevamento e la correzione degli errori.
6. Le apparecchiature digitali consumano meno energia.

Svantaggi della Comunicazione Digitale

1. Richiedono una maggiore larghezza di banda.
2. Richiedono una sincronizzazione temporale precisa.
3. Il sistema di trasmissione digitale può presentare problemi di compatibilità con gli attuali impianti analogici.

Multiplexing

Il Multiplexing è il processo attraverso il quale due o più segnali possono condividere lo stesso mezzo o canale.

Un multiplexer converte i segnali individuali in un segnale composito in banda base, utilizzato per modulare una portante al trasmettitore. Al ricevitore, il segnale composito viene recuperato nel demodulatore e poi inviato a un demultiplexer, dove rigenera i segnali originali.

Tipi di Multiplexing

Esistono due tipi principali di multiplexing:

• Multiplexing a Divisione di Frequenza (FDM): I segnali vengono modulati su sottoportanti, che vengono poi sommate. Il segnale composito risultante è utilizzato per modulare la portante principale.
• Multiplexing a Divisione di Tempo (TDM): I segnali vengono campionati consecutivamente e una piccola porzione di ciascuno di essi è utilizzata per modulare la portante.