Modulazione

La modulazione è una tecnica che offre la possibilità di interfacciamento e trasporto dati; il segnale digitale (modulante) in uscita dal PC, trasporta l’informazione numerica da recapitare e provvede a modificare le caratteristiche fisiche del segnale analogico (portante), la cui frequenza è in grado di passare attraverso la rete telefonica.
Tale processo di modulazione è possibile grazie all’utilizzo di un modulatore-demodulatore (modem).

  • Modulazione di ampiezza ASK: La portante è un segnale analogico sinusoidale rappresentato dalla formula: s(t)=A sin(ωt+μ)

    La tecnica di modulazione di ampiezza ASK (Amplitude Shift Keying) consiste nel far variare l’ampiezza della portante sinusoidale in base ai valori 0 e 1 assunti dalla modulante di tipo binario.

    La modulazione di ampiezza OOK (On-Off Keying) è un caso particolare di modulazione: in corrispondenza del valore binario 1, l’ampiezza della portante non viene modificata, in corrispondenza del valore binario 0, l’ampiezza della portante viene ridotta a 0 Volt.

    Quando si utilizzano più livelli (L), la modulazione viene detta L-ASK.
    Generalmente un modem effettua M modulazioni al secondo (Baud Rate) e per ogni modulazione, vengono modulati N-bit alla volta.

  • Modulazioni di frequenza FSK La tecnica FSK (Frequency Shift Keying) in corrispondenza di un valore binario pari a 1, la frequenza del segnale modulato, viene posta pari a fh, mentre in presenza di un valore binario pari a 0, la frequenza viene posta pari a fL(fL < fh). Attualmente la modulazione FSK è implementata per i sistemi Bluetooth e GSM.
  • Modulazione di fase PSK La tecnica PSK (Phase Shift Keying) consiste nel far variare la fase della portante sinusoidale: in corrispondenza del valore binario 1 il segnale modulato ha la stessa fase della portante, in presenza del valore binario 0 esso viene sfasato di 180°; il modem quando riceve il segnale modulato effettua l’operazione inversa: durante la demodulazione, se riceve il segnale sfasato di 180° associa a esso il valore 0, se riceve un segnale con fase uguale a quella della portante associa il valore 1.
    La tecnica PSK che associa solo due fasi viene detta B-PSK (Binary Phase Shift Keying).
    In generale per indicare la modulazione di fase che utilizza L differenti fasi, si parla di L-PSK.
    Attualmente nella TV satellitare viene utilizzata tale tecnica, sapendo che n è uguale al logaritmo in base 2 di L.

    n=log2 L

  • Modulazione QAM La modulazione QAM (Quadrature Amplitude Modulation) nasce dalla combinazione della modulazione di fase e della modulazione di ampiezza. Con tale tecnica la velocità di trasmissione bit-rate viene aumentata; i modem che utilizzano tale tecnica sono detti modem PSTN o modem fonici ed il loro hardware è basato su circuiti integrati specializzati dotati di memoria RAM (Digital Signal Processor, DSP).
    Il limite fisico teorico della velocità di trasmissione di un modem fonico considerando la capacità di canale C(bit/s), è dato da:

    C(bit/s)=H log2 (1+S/N)

    H=banda del canale
    S=Potenza del segnale
    N=potenza del rumore

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