Tecniche di modulazione per la trasmissione dati

Tecniche di modulazione
per la trasmissione dati
Modulazioni ASK – FSK – PSK –
QAM - TCM
1

Modulazione ASK (Amplitude ( Amplitude Shift
Keying) Keying
Portante fonica sinusoidale
Modulante digitale bipolare (o unipolare) unipolare
Segnale modulato:
VO () t =
m(
t)
⋅ senω
pt
L’ampiezza ampiezza della modulante è negativa in
presenza di un bit uguale a zero
(inversione di segno della portante)
Modulazione del tipo DSB-SC DSB SC
2

1,5
1
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
1,5
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
1,5
1
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
1
Modulazione ASK bipolare
Segnale digitale modulante
0 1 2 3 4 5 6
Segnale portante
0 1 2 3 4 5 6
Segnale modulato
0 1 2 3 4 5 6
3

1,2
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
1,5
1
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
1 , 5
1
1
0 , 5
0
-0 ,5
-1
-1 ,5
Modulazione ASK unipolare
Segnale digitale modulante
0 1 2 3 4 5 6
Segnale portante
0 1 2 3 4 5 6
Segnale modulato
0 1 2 3 4 5 6
4

Modulazione FSK (Frequency
( Frequency
Shift Keying) Keying
Assegnazione di 2 frequenze (di manipolazione)
in corrispondenza ai bit 0 e 1, appartenenti alla
banda del canale telefonico
Non si parla di portante ma di frequenza
f L + f H
centrale:
f 0 =
2
f L − f H
Deviazione di frequenza:
Δ f = ⇒ f L = f o − Δf
; f H = f o + Δf
2
Segnale modulato:
() ⎟
Larghezza di banda (formula di Carson): Carson):
La frequenza è la massima frequenza
significativa della modulante
⎟
t ⎛
⎞
V ⎜
0 = AP
cos
⎜
2πf
0 + K f ∫ m t dt
⎝
0 ⎠
B f = 2( Δf
+ f max )
f
max
5

1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
1,5
1
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
1,5
1
0,5
-0,5
-1
-1,5
Modulazione FSK
Segnale digitale modulante
0 200 400 600 800 1000 1200
Segnale portante
0 200 400 600 800 1000 1200
Segnale modulato
0
0 200 400 600 800 1000 1200
6

Modulazione PSK (Phase ( Phase Shift
Keying) Keying
A parità parit di frequenza aumenta la velocità velocit di
trasmissione rispetto alla FSK (uso di codifica
multisimbolo)
multisimbolo
Modulazione di fase (2PSK, 4PSK, 8PSK)
rispetto alla portante fonica
Uso di codifica multisimbolo: multisimbolo:
codici Gray
Frequenza di cifra (f ( c in bit/s, velocità velocit di
trasmissione) e frequenza di simbolo (f ( s in baud, baud,
velocità velocit di modulazione) fc=Nf =Nfs, , dove N è
il numero di simboli raggruppati
L’informazione informazione binaria è contenuta nel valore del
salto di fase della portante
7

Modulazione QAM (Quadrature
Amplitude Modulation)
Modulation
Modulazione mista di fase e ampiezza
Permette di aumentare la velocità velocit di
trasmissione
Costruzione dei quadri-bit quadri bit (16 stati diversi)
Portanti in quadratura a 1700Hz (centro
della banda telefonica) per favorire la
propagazione delle armoniche superiori
Modulazione del tipo DSB-SC DSB SC
8

Modulazione TCM (Trellis ( Trellis
Coded Modulation)
Modulation
Si basa sulla modulazione QAM
Si utilizza codifica ridondante per evitare
l’aumento aumento della probabilità probabilit di errore dovuta
all’aumentare all aumentare del numero di stati
Non tutte le sequenze di simboli sono
ammesse
Possibilità Possibilit di correzione dell’errore dell errore (MLSE)
Tecnica utilizzata nei modem V.90 V.90
a 56
kbit/s kbit/s
9