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- ELETTRONICA OGGI 433 - GENNAIO/FEBBRAIO 2014
COMM
MODULAZIONE
Velocità e modulazione
nei moderni canali
di comunicazione
L’
incredibile velocità alla quale viaggiano i simboli
nelle moderne reti di telecomunicazione costringe i
sistemisti a escogitare nuove forme di modulazione capaci
di proteggere i bit che necessariamente devono adattarsi
alle caratteristiche del mezzo trasmissivo qualunque esso
sia (fibra ottica, doppino telefonico o etere) in modo da
offrire sempre la massima qualità di prestazioni.
Dal bit al Byte, considerando il baud
Il bit è l’elemento fondamentale della teoria dei segnali e
viene generalmente rappresentato con un impulso gaus-
siano alto +1,8 o +3V e largo circa una decina di ns quan-
do rappresenta l’1 e con un altro impulso simile alto +0,2V
quando rappresenta lo 0. Si fa così nelle tecniche NRZ,
Non-Return to Zero, perché non si vuole mai far cambiare
di segno ai Volt nel canale di trasmissione, anche se sulla
scelta dei Volt che rappresentano l’1 e lo 0 convivono oggi
svariate tecnologie escogitate dai costruttori per soddisfa-
re l’ampia varietà degli attuali sistemi di comunicazione, da
quelli che servono per collegare i circuiti integrati a bordo
delle schede fino a quelli che collegano i front-end satelli-
tari a quelli terrestri. Ad ogni modo, la forma più semplice
di modulazione dei bit con i due soli valori 1 e 0 è anche
la sola a dominare gli attuali sistemi di comunicazione
perché è pur vero che tempo fa si provarono assiduamen-
te altre tecniche con 4, 5, 6 o 8 valori per ogni simbolo
elementare ma si trattava di valori analogici di intensità,
frequenza o fase della tensione che andavano bene per
le infrastrutture di telecomunicazione prevalentemente
analogiche di quel tempo. Con il passare degli anni si è
ormai ampiamente dimostrato che le strutture analogiche
costano di più e perciò oggi i sistemi di comunicazione
sono quasi tutti digitali e si accontentano dell’1 e dello 0
come informazioni fondamentali contenibili in ogni bit. Di
conseguenza, le tecnologie puramente analogiche hanno
perso importanza nelle comunicazioni malgrado conservi-
no ancora altri settori dove continuano a essere basilari.
Comunque, nei riguardi dei sistemi di trasmissione si
sente ancor oggi parlare dei baud per indicare un simbolo
costituito in pratica da 4, 5, 6 o 8 valori (l’origine risale al
francese Baudot che inventò la codifica a 5 livelli della
telegrafia ancor oggi utilizzata dai radioamatori francesi).
La stessa differenziazione va fatta per la velocità di tra-
smissione che oggi è nota come Bit Rate ossia numero di
bit trasferiti al secondo. Per esempio, con una durata di 10
ns per bit il bit rate diventa di 100 milioni di bit al secondo,
più comunemente indicato con 100 Mbit/s o 100 Mbps. Se
si trasmettessero 4 valori per ogni bit e cioè degli impulsi
baud il cui contenuto è di 4 bit ciascuno, allora la velocità
sarebbe di 100 Mbaud al secondo ovvero 400 Mbit/s.
Gianluca Scotti
La teoria dei segnali evolve per migliorare
l’efficacia delle tecniche di modulazione e
poter offrire la massima velocità ai simboli
insieme alla miglior qualità di trasmissione
Fig. 1 – La velocità di trasmissione dipende dalla capacità degli
impulsi di resistere al rumore elettromagnetico che può deformarli in
proporzione alla banda occupata
