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
Sorgente di informazione
Messaggio da trasmettere
Trasduttore
Segnale elettrico da trasmettere
Sorgente rumore
Trasmettitore
Segnale elettrico evoluto
Sorgente rumore
Canale
Segnale elettrico evoluto
Sorgente rumore
Ricevitore
Segnale elettrico ricevuto
trasduttore
Messaggio ricevuto
Destinatario
L
I
V
E
L
L
O
C
O
N
N
E
S A
S
F
I
I
O
S
N
I
E
C
O
C
O
N
N
E
S
S
I
O
N
E
A
L
I
V
E
L
L
O
L
O
G
I
C
O
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
trasmettitore
L
I
N
E
A
destinatario
trasduttore
ricevitore
rumore
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
sorgente
trasduttore
modulatore
ricevitore
destinatario
trasduttore
demodulatore
L
I
N
E
A
rumore
Conversione D/D
Dati codificati
dati
PC1
modulatore
L
I
N
E
A
dati
PC2
Dati codificati
demodulatore
rumore
Tecniche di trasmissione applicate
ai segnali
Le tecniche sono fondamentalmente due:
1. FDM
Frequency Division multiplexing
2. 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
CH1
trasmettitore
ricevitore
Terminale 1
Terminale 1’
ricevitore
trasmettitore
CH2
CH2
trasmettitore
riceviitore
Terminale 2
Terminale 2’
ricevitore
trasmettitore
M
U
X
M
U
X
CHN
trasmettitore
Terminale N
ricevitore
CHN
ricevitore
Terminale N’
trasmettitore
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
trasmettitore
ricevitore
ricevitore
trasmettitpre
trasmettitore
ricevitore
ricevitore
M
U
X
M
U
X
trasmettitpre
trasmettitore
ricevitore
ricevitore
trasmettitpre