Laurea Ing EO/IN/BIO; D.U. Ing EO 13.112 MODULAZIONI ANGOLARI CON RUMORE NELLE MODULAZIONI ANGOLARI L’ INFORMAZIONE E’ CONTENUTA NELLA FASE DEL SEGNALE

Laurea Ing EO/IN/BIO; D.U. Ing EO 13.112

MODULAZIONI ANGOLARI CON RUMORE

NELLE MODULAZIONI ANGOLARI L’ INFORMAZIONE E’ CONTENUTA NELLA FASE

DEL SEGNALE MODULATO :

FM: SI TROVA x(t) CONSIDERANDO

x t A t t

t

x t

f x d

c c c

t

cos

PM

2 FM

0

t f x t2



IL RAPPORTO SEGNALE-RUMORE IN PRE-RIVELAZIONE E’ IDENTICO PER PM E FM

E VALE :

x t A t t S A

SN

A

B

c c c R c

R

c

T

cos

1

2

2

2

2

N BR T



LIMITERRIVELAT. L.P.F.

v t x t n t A t t

A t t t A t t t

c c c

n c n v c v

cos

cos cos

y tt

t

v

v

PM

FM 1

2

v t y t y tD H fD



IL RIVELATORE ESTRAE LA FASE DAL SEGNALE . L’ INFORMAZIONE E’

CONTENUTA IN

v t t

v t

v

n n

c n n

t t t tA t t t

A A t t t= + = + arctg

sen

cos

AvAc

An

n


MODULAZIONI ANGOLARI CON RUMORE PICCOLO

SE E SI TRASCURA NON PERCHE’ PICCOLO, MA PERCHE’ ININFLUENTE NELL’ ARCTG , SI PUO’ SCRIVERE COME:

MA :

* t

A Ac n t v t

v

n n

c

t tA t

A

senRUMORE

SEGNALE

A t t n t

A S

n n q

c R

sen

2

v

q

R

t tn t

S

2



CALCOLO DI (S/N)D NEL CASO P.M.

LO SPETTRO DI POTENZA DEL RUMORE IN POST-RIVELAZIONE E’ DATO

DA :

IL FILTRO DI POST-RIVELAZIONE “RIMUOVE” IL RUMORE FUORI BANDA, PER CUI

LA POTENZA DEL RUMORE A DESTINAZIONE VALE :

* t

G fS

B B

R

T T

* ,

2 2 2

Rettangolo

ND

N G f dfW

SDW

W

R

*

2SR

BWT

2 W BT 2


MODULAZIONI ANGOLARI CON RUMORE PICCOLOPM

IN POST-RIVELAZIONE ABBIAMO :

DOPO IL FILTRO DI POST RIVELAZIONE SI HA :

IL RAPPORTO PER LA PM VALE QUINDI :

y t x t t *

SN D

SN S

S

WS

Dx

R

2 2

S S NW

SD x DR

2

PUO’ ESSERE >

INFATTI , S x 1 SN D PM,

2 10



CALCOLO DI (S/N)D NEL CASO F.M.

IL RIVELATORE DEVE ESTRARRE .

IL RUMORE PRESENTE IN POST-RIVELAZIONE VALE :

MA :

1

2 v t

tn t

SR G f

q

R

1

2 2

R E t tE n t n t

S

G f RSE n t n t

q q

R

Rq q

1

4 2

1

4 2

2

2



CALCOLO DI (S/N)D NEL CASO F.M.

QUINDI :

G fSE n t n t

dx t

dtj fX f

Rq q

1

4 2

2

2

G fS

j f E n t n t

Sj f G f

f

S

B BR

q q

Rn

R

T T

q

1

4 22

1

82

2 2 2

2

2

2

22

= = + rettangolo ,

Rnq

LO SPETTRO DI DENSITA’ DI POTENZA DEVE ESSERE SEMPRE POSITIVO

BT2

BT2

fSR

2

2

f

G fnq



DOPO IL FILTRO DI POST-RIVELAZIONE LA POTENZA DEL RUMORE VALE :

NORMALMENTE NEL LPF DI POST-RIVELAZIONE, NEL CASO FM E’ INCORPORATOUN FILTRO DI DEENFASI (ES. DI PRIMO ORDINE) CON LO SCOPO DI RIDURRE ILRUMORE ALLE ALTE FREQUENZE.

Nf

Sdf

W

SDRW

W

R

2 3

2 3

H f fBdede

12

12

BT2

BT2

W W

H fde

Bdef

DI SOLITO B Wde



CON IL FILTRO DI DEENFASI SI HA :

IL RAPPORTO PER LA FM VALE QUINDI A DESTINAZIONE LA COMPONENTE DEL SEGNALE E’

DOVE : RAPPORTO DI DEVIAZIONE

Nf

SH f df

WB

SDR

dede

RW

W

22

2

2 (NEL CASO USUALE: )W Bde

SN D

f x t

SN

f S

WS

f

WS

S

WD S

D

xR x

Rx

2

323 3 3

SENZA DEENFASI

SN

f S

WBS

f

BS

D

x

deR

dex

2 2

CON DEENFASI

DfW 1



COMMENTI SUL RUMORE IN F.M.

A PARITA’ DI POTENZA DEL SEGNALE TRASMESSO , IL RAPPORTO SI PUO’

FARE ARBITRARIAMENTE GRANDE FACENDO CRESCERE D . A QUESTO MODO

AUMENTA LA BANDA DI TRASMISSIONE . NEL CASO DI FM A BANDA LARGA SI

HA :

SN D S D

fWD

x 3 2

SN D

SR

BT

D

B f W DB

WSN

B

WST

T

D

Tx

1

22

3

4

2

B D W DWf

WWT 2 1 2 2



COMMENTI SUL RUMORE IN F.M.

NEL CASO DI FM A BANDA LARGA IL RAPPORTO CRESCE SECONDO IL

QUADRATO DELLA BANDA DI TRASMISSIONE. UTILIZZANDO IL FILTRO DI DEENFASI

SI HA UN ULTERIORE INCREMENTO DEL RAPPORTO DI UN FATTORE PARI A

NATURALMENTE, AL FINE DI EVITARE DISTORSIONI SI DEVE PREENFATIZZARE IL

SEGNALE IN TRASMISSIONE

SN D

SN D

13

2WBde



ESEMPIO FM:

SE SI USA UN FILTRO DI DEENFASI CON SI HA :

L’ OCCUPAZIONE DI BANDA VALE :

f KHz W KHz D S

SN

x

D

75 15 5 12

3 51

2382

BKHz de21,

SN D

752 1

1

2640

2

,

B D W W KHzT 2 2 14 210

CON DEENFASI

SENZA DEENFASI



EFFETTO SOGLIA NELLA F.M.

SI VERIFICA QUANDO (IN REALTA’ INIZIA GIA’ PER ). IN TALI

CONDIZIONI SI HA CHE :

IL MESSAGGIO CONTENUTO IN VIENE “MUTILATO” DAL RUMORE. PICCOLE

VARIAZIONI DI RUMORE PROVOCANO SPIKES IN POST-RIVELAZIONE.

A An c A An c

v

n n

c

t tA t t

A t

sen

t



IL PUNTO DI SOGLIA SI HA QUANDO :

ESSENDO :

SI OTTIENE :

SN

SN A A

R Rthn c 10

SN

W

BRT

thTB

WD D 10 20 2 2

th th threshold

SITUAZIONE IN CUI DIVENTA TRASCURABILELA “MUTILAZIONE” DEL SEGNALE



GRAFICO (S/N)D - PER LA F.M.

tratta da: Carlson, Communication Systems, McGraw-Hill, 1986



IL GRAFICO SI OTTIENE PARTENDO DALL’ ESPRESSIONE DEL RAPPORTO

PER LA FM SENZA DEENFASI :

ASSUMENDO E UTILIZZANDO I dB SI PUO’ SCRIVERE ;

SI POSSONO OTTENERE DELLE CURVE IN dB IN FUNZIONE DI ANCHE

ESSO IN dB AL VARIARE DI D .

(S/N)D -(S/N)D

SN D S

Dx3 2

Sx 12

10 103

210 10

3

2

2 2

lg lg lg lgSN

D DD

(S/N)D



GRANDI FISSATO SI HA MIGLIOR RAPPORTO (S/N)D PER D PIU’ GRANDI.

PICCOLI LE CURVE PRESENTANO DEI GINOCCHI CHE SEGNALANO

L’ INIZIO DELL’ EFFETTO SOGLIA.



FISSIAMO DAL GRAFICO SI VEDE CHE IN TALI CONDIZIONI NON SI HA

ALCUN VANTAGGIO IN TERMINI DI A USARE D=5 PIUTTOSTO CHE D=2 . ANZI

CON D=5 AUMENTA LA BANDA DI TRASMISSIONE ED INOLTRE SI LAVORA NELLA

ZONA DELLA CURVA INTERNA AL GINOCCHIO PER CUI SI HANNO DELLE NEGATIVE

FLUTTUAZIONI DELLA POTENZA DEL RUMORE RISPETTO A QUELLA DEL SEGNALE.

(S/N)D

18dB


ESEMPIO (SOGLIA FM) :

SUPPONIAMO DI VOLER PROGETTARE UN SISTEMA FM A MINIMA POTENZA TALE

CHE , DATI E NESSUN VINCOLO

SU .

ASSUMENDO D>2 SI PUO’ SCRIVERE :

SN dB S W KHz W

HzDx 50 1

2 10 10 8 , , BT

SN D S D D S

DD

D

B D W KHz

Dthx th x

T

3 60 2

10 602

214

2 2 320

2 2

5 2

thTB

WD10 20 2

PER EVITARE EFFETTO SOGLIA

FISSATO D MI DA’ IL MASSIMO

SENZA CHE INTERVENGA

EFFETTO SOGLIA

SN D



ALLORA DEVE ESSERE :

OVVERO :

S

W

B

WR

thT10 10 32

S W mR 320 32 Watt

S L ST R


MODULAZIONI A FORMA D’ ONDA CONTINUE

tratta da: Carlson, Communication Systems, McGraw-Hill, 1986


CONCLUSIONI

• I METODI CON PORTANTE SOPPRESSA HANNO (S/N) MIGLIORE (TRA LE MOD.

LINEARI) E NON C’E’ EFFETTO SOGLIA.

• SSB EVSB MINIMA OCCUPAZIONE DI BANDA MA:

VSB COSTO ELEVATO

SSB COSTO ELEVATO RISPETTO AM ,

MINORE RISPETTO A DSB • METODI CON PORTANTE NON SOPPRESSA UTILI PER Tx BROADCAST (RIV.

DI INVILUPPO).

• FM E PM MIGLIOR (S/N)D RISPETTO ALLE MODULAZIONI LINEARI (FM MIGLIORE IN ASSOLUTO)


CONCLUSIONI

• FM OCCUPAZIONE DI BANDA ELEVATA RISPETTO ALLE MODULAZIONI LINEARI (SCAMBIO BANDA-POTENZA).

• FM E’ USATA NEI SATELLITI PERCHE’ CONSUMA POCA POTENZA.

• DSB E VSB UTILIZZATE PER Tx CON COMPONENTI A BASSA FREQUENZA

(ES. Tx DATI PER FAX-SIMILE).

• AM E VSB+C SOFFRONO DI ATTENUAZIONE VARIABILE NEL TEMPO (FADING).

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