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NOZIONI DI RADIOCOMUNICAZIONI

MODULAZIONE e DEMODULAZIONE

PROCESSO DI MODULAZIONE

Questo processo avviene nel TRASMETTITORE dove si produce la “combinazione” tra l’ onda radio e il segnale contenente l’informazione che si desidera trasmettere.

L’onda radio che trasporta il segnale si chiama “segnale portante”.L’onda sonora che contiene l’informazione si chiama “segnale modulante”.L’onda radio che viaggia nello spazio e che trasporta l’informazione si chiama “segnale modulato”.

MODULAZIONI “ANALOGICHE”

AM : modulazione di ampiezza

DSB “double side band” SSB “single side band” (USB o LSB) VSB “vestigial side band”

FM : modulazione di frequenza

PM : modulazione di fase

La modulazioneLa corrente elettrica prodotta dal microfono, contenente l’informazione costituisce la “bassa frequenza (BF) ” detta anche “audio frequenza (AF)”. L’onda radio, modulata o no, costituisce la “radiofrequenza” (RF).

Il processo di modulazione avviene nel trasmettitore e consiste nel sovrapporre l’informazione alla portante.

La modulazione d’ampiezza (AM) - consiste nel far variare l’ ampiezza della RF portante con la

legge della modulante BF.

Utilizzata generalmente nei sistemi funzionanti in onde lunghe

“LF” e onde medie”MF” per la radiodiffusione.

In onde corte “HF” per comunicazioni radio a grande distanza.

LA MODULAZIONE DI AMPIEZZA NEL DOMINIO DEL TEMPO

PROFONDITA’ (%) di modulazione

LA MODULAZIONE DI AMPIEZZA NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA

“BATTIMENTO”

CONVERSIONE DI FREQUENZA

Quando si “combinano” due frequenze diverse F1 e F2 in un particolare circuito detto “MIXER” all’ uscita di talecircuito avremo le frequenze :

F1F2F1 + F2F1 - F2

Un modulatore “AM” non è altro che un tipo particolare di “MIXER”.

F

V

fm fli fp fls

fp-fm fp+fm

SPETTRO DI UN SEGNALE MODULATO IN AMPIEZZA

fm = frequenza modulantefp = frequenza portantefli = frequenza laterale inferiorefls = frequenza laterale superiore

DISTRIBUZIONE DELLE FREQUENZE AUDIO NELLE DUE BANDE LATERALI

AM : CONSIDERAZIONI ENERGETICHE

1) La “PORTANTE” in realtà non porta nulla………2) L’informazione è contenuta nelle due bande laterali3) Ciascuna banda laterale contiene la stessa informazione

Nella migliore delle ipotesi (MODULAZIONE del 100%) la potenza del trasmettitore è così ripartita :66 % per la “portante”33 % per entrambe le bande laterali

Conclusione : è sufficiente una sola banda laterale per trasmettere tutta l ’informazione con il 16,7 % della potenza impegnata nel trasmettitore.

S S B

VANTAGGI :

si può usare una minore potenza (risparmio energetico)si occupa una minore banda passante (circa 1/2)con unaumento dei canali disponibili (teoricamente il doppio)si migliora la ricezione (aumenta il rapporto S/N)

SVANTAGGI :

Maggiore complessità degli apparatiCaratteristiche qualitative più spinteUso più “difficoltoso” degli apparati

S S B (USB o LSB)

D S B (o ISB)

Double Side Band Viene soppressa solo la portante, restano le due bande laterali checontengono la stessa informazione

Indipendent Side BandViene soppressa la portante, ciascuna banda laterale contiene unainformazione diversa. Sono possibili due comunicazioni contemporanee ma indipendenti con uno stesso trasmettitore, indirizzate a due diverse destinazioni.In uso nei sistemi militari.

V S B

Vestigial Side Band = BANDA LATERALE RESIDUA

Usato nei sistemi di TV analogica :il segnale di luminanza è modulato in VSB e viene trasmesso con la portante ridotta di ampiezza, con la banda laterale destra per intero e una piccola parte della sinistra.  

Più di recente viene utilizzata la VSB per trasmettere dati digitali su un canale a banda stretta, in particolare per TV digitale su sistemi mobili (telefonini).

Modulazione di frequenza (FM) Consiste nel far deviare la frequenza della portante RF con la legge della modulante BF.

E’ utilizzata generalmente da sistemi funzionanti ad onde cortissime “VHF” e ultracorte “UHF” per comunicazioni radio a breve distanza e per la radiodiffusione.

MODULAZIONE DI FASE

Consiste nel nel far deviare la fase della portante RF con la legge della BF modulante.

In pratica si può ricondurre ad una modulazione difrequenza.

Infatti, variazioni di fase corrispondono a variazioni di frequenza e viceversa.

LA MODULAZIONE DI FREQUENZA NEL DOMINIO DEL TEMPO

LA MODULAZIONE DI FREQUENZA NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA

F M (PM)

VANTAGGI :

È poco sensibile ai segnali modulati in ampiezza (disturbi naturali e artificiali) La qualità dell’ audio è molto buona, normalmente miglioreche nell’ AM. Nella radiodiffusione è di alta fedeltà.Apparati di estrema semplicità d’uso.

SVANTAGGI :

Maggiore occupazione di banda (uso prevalente in VHF / UHF).Minore efficienza rispetto alla SSB.

La demodulazione avviene all’interno del ricevitore radio per mezzo del demodulatore, che provvede ad estrarre dal segnale modulato il segnale modulante (informazione originale).

DEMODULATORE per AM

DEMODULATORE per SSB

DEMODULATORE per FM

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