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
Modulato
(informazione)
(segnale trasmesso)
MODULATORE
Portante
( segnale sinusoidale in alta frequenza)
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.
La portante è un segnale sinusoidale:
s p t   Ap cos p t   p 
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.
Modulante    sm t   Am cosmt 
Portante    s p t   Ap cos p t 


Modulato    s AM t   Ap  k a sm t  cos p t 
Nel caso di modulante sinusoidale:


Modulato    s AM t   Ap  k a Am cosmt  cos p t 
Ka è una costante tipica del modulatore.
E’ chiamato indice di modulazione il parametro:
ka Am
m
Ap
s AM t   Ap 1 m cosmt cos p t 
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.


Modulato    s AM t   V p  Vm cosmt  cos p t 
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
a righe
Modulante non sinusoidale
continuo
spettro monolatero
spettro bilatero
Modulante sinusoidale
1
1
cos x * cos y   cos x  y   cos x  y 
2
2
s AM t   Ap cos p t   mAp cosmt * cos p t 
s AM t   Ap cos p t  
mAp
2
cos p  m * t 
mAp
2
cos p  m * t
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…

A / 2

2
Pport
p
R

A
2
p
2R
Plat _ inf


mA / 2 / 2  m


Plat _ sup


mA / 2 / 2  m


2
R
2
R
A
2
p
2
2
p
2
m
   Pport
4 2R 4
p
p
2
2
A
m
   Pport
4 2R 4
La potenza totale
Ptot  Pport  Plat _ sup  Plat _ inf
 m2 

 Pport 1 
2 

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
BAM   f p  f m    f p  f m   2 f m
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!)