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- ELETTRONICA OGGI 458 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2016
MPG INSTRUMENTS
MASSIME PRESTAZIONI
PMR DIGITALE
digitale di buona qualità per poter decodifica-
re correttamente il dato.
L’allineamento di deviazione FM è un fattore
critico per le prestazioni di una radio digita-
le. Ciò richiede una misura precisa e accurata
per assicurare che la radio rispetti le specifi-
che dichiarate. Tali allineamenti, quando ese-
guiti correttamente, miglioreranno la copertu-
ra e le prestazioni della vostra radio digitale.
Un allineamento di deviazione FM povero può
invece generare una riduzione nella copertura
da 3dB a 6dB. Questo equivale a una perdita
di copertura visto nelle riduzioni della potenza
trasmessa, come mostrato in figura 1.
Molte delle tecnologie radio mobili di terra
odierne sono basate sulla modulazione FSK
(Frequency Shift Keying) a 4 livelli, per rappre-
sentare gli zero e uno digitali per trasmettere
informazioni nell’etere. Le radio digitali usano
un vocoder per convertire la voce analogica
in dati digitali. Questi sistemi possono traspor-
tare sia audio digitalizzato sia dati, fruttando
lo stesso metodo di modulazione o interfaccia.
La velocità di trasmissione sono lente se para-
gonate ai sistemi digitali usati nelle reti cellu-
lari quali LTE e 4G. Questo perché quasi tutte
le frequenze delle radio mobili di terra usa-
no larghezze di banda molto strette, come ad
esempio 6,25kHz, 12,5kHz o 25kHz, allo scopo
di massimizzare il numero di utenti all’interno
della stessa banda. Alcune tecnologie fanno
uso di tecniche di Accesso Multiplo a Divisione
di Tempo (TDMA) per dividere ulteriormente i
canali in slot e avere utenze multiple per sin-
golo canale RF. Il DMR, per esempio, permette
l’accesso a due utenti all’interno di un canale
con larghezza di banda di 12,5kHz.
Modulazione 4FSK significa che 4 stati di de-
viazione di frequenza della portante RF (chia-
mati anche simboli) rappresentano il dato digi-
tale. Se ci sono 4 stati di deviazione specifici,
ognuno di tali stati (o simboli) è chiamato “Di-
bits” e rappresenta 2 bit di dati, 00, 01, 10 e 11.
È importante comprendere come questi sim-
boli debbano essere sincronizzati in maniera
precisa con il clock del simbolo della radio. La
somma di deviazione al tempo di clock indica
se quel simbolo è 00, 01, 10 o 11. Quanto i sim-
boli sono vicini in relazione al loro specifico
stato di deviazione al tempo di clock influenza
la qualità del segnale trasmesso. Ciò è critico
per la prestazione del sistema sia per quan-
to riguarda la portata che per la qualità della
voce. Una misura digitale, chiamata Symbol
Deviation, ci dice quanto un trasmettitore sta
incontrando le specifiche per una corretta de-
viazione al tempo di clock del simbolo.
Quali sono i problemi con trasmettitori
e ricevitori Digitali?
Con la tecnica analogica FM, il nostro orecchio
può distinguere una voce, anche se in presenza
di un elevato livello di rumore, a distanze che
talvolta superano quelle dei sistemi digitali. Le
radio digitali tipicamente mostrano una buona
qualità della voce, fino al punto che il ricevitore
non può più gestire il numero di errori di bit.
Quindi improvvisamente la chiamata cade.
Le differenze dal modo in cui funziona una ra-
dio analogica FM, è il motivo per cui i sistemi
digitali devono essere manutenuti e allineati
correttamente per assicurare la migliore qua-
lità della voce possibile e di raggio di copertu-
ra se questi vogliono uguagliare le prestazioni
dei sistemi FM analogici. Le prestazioni di una
radio ricevente digitale sono testate usando le
misure di Bit Error Rate, o BER, per determi-
nare la sensibilità del ricevitore al posto del
SINAD usato con le radio analogiche. Oltre
alla prestazione di BER del ricevitore digitale,
la qualità della trasmissione digitale colpisce
anche la distanza di copertura e la qualità del-
la voce. Il trasmettitore deve modulare la por-
tante con una modulazione 4FSK alla precisa
deviazione del simbolo al tempo di clock del
simbolo per iniettare correttamente i dati digi-
tali sulla portante.
Quanto vicini sono i simboli ai punti ideali di
deviazione di frequenza al tempo di clock del
simbolo, affligge la prestazione del sistema.
Se la deviazione di simbolo del trasmettitore non è
precisamente dove dovrebbe essere, allora il rice-
vitore avrà difficoltà a determinare qual è il reale
valore del simbolo. Quando il ricevitore non può
determinare accuratamente il valore del simbolo,
genererà un segnale in uscita con un elevato BER.
Questo causerà problemi di qualità della voce, di
integrità dei dati e di copertura del sistema radio.