Comunicazione analogica - Modulazione
Affinché un segnale possa essere trasmesso a distanza, senza l'effetto di interferenze esterne o aggiunte di rumore e senza essere sbiadito, deve subire un processo chiamato come Modulation. Migliora la forza del segnale senza disturbare i parametri del segnale originale.
Cos'è la modulazione?
Un messaggio che trasporta un segnale deve essere trasmesso a distanza e per stabilire una comunicazione affidabile, è necessario avvalersi dell'aiuto di un segnale ad alta frequenza che non dovrebbe influire sulle caratteristiche originali del segnale del messaggio.
Le caratteristiche del segnale del messaggio, se cambiate, alterano anche il messaggio in esso contenuto. Quindi, è necessario prendersi cura del segnale del messaggio. Un segnale ad alta frequenza può viaggiare fino a una distanza maggiore, senza essere influenzato da disturbi esterni. Prendiamo l'aiuto di un segnale così ad alta frequenza che è chiamato come acarrier signalper trasmettere il nostro segnale di messaggio. Un tale processo è chiamato semplicemente Modulazione.
La modulazione è il processo di modifica dei parametri del segnale portante, in accordo con i valori istantanei del segnale modulante.
Necessità di modulazione
I segnali in banda base non sono compatibili per la trasmissione diretta. Affinché un segnale del genere, per percorrere distanze maggiori, la sua forza deve essere aumentata modulando con un'onda portante ad alta frequenza, che non influisce sui parametri del segnale modulante.
Vantaggi della modulazione
L'antenna utilizzata per la trasmissione, doveva essere molto grande, se non fosse stata introdotta la modulazione. Il raggio di comunicazione diventa limitato poiché l'onda non può percorrere una distanza senza essere distorta.
Di seguito sono riportati alcuni dei vantaggi per l'implementazione della modulazione nei sistemi di comunicazione.
- Riduzione delle dimensioni dell'antenna
- Nessun segnale di miscelazione
- Maggiore raggio di comunicazione
- Multiplexing dei segnali
- Possibilità di regolazione della larghezza di banda
- Migliore qualità di ricezione
Segnali nel processo di modulazione
Di seguito sono riportati i tre tipi di segnali nel processo di modulazione.
Messaggio o segnale modulante
Il segnale che contiene un messaggio da trasmettere, viene chiamato come a message signal. È un segnale in banda base, che deve subire il processo di modulazione per essere trasmesso. Quindi, è anche chiamato comemodulating signal.
Segnale portante
Il segnale ad alta frequenza, che ha una certa ampiezza, frequenza e fase ma non contiene informazioni, viene chiamato come a carrier signal. È un segnale vuoto e viene utilizzato per portare il segnale al ricevitore dopo la modulazione.
Segnale modulato
Il segnale risultante dopo il processo di modulazione viene chiamato come a modulated signal. Questo segnale è una combinazione di segnale modulante e segnale portante.
Tipi di modulazione
Esistono molti tipi di modulazioni. A seconda delle tecniche di modulazione utilizzate, sono classificate come mostrato nella figura seguente.
I tipi di modulazione sono generalmente classificati in modulazione a onda continua e modulazione a impulsi.
Modulazione a onda continua
Nella modulazione a onda continua, un'onda sinusoidale ad alta frequenza viene utilizzata come onda portante. Questo è ulteriormente suddiviso in ampiezza e modulazione angolare.
Se l'ampiezza dell'onda portante ad alta frequenza viene variata in conformità con l'ampiezza istantanea del segnale modulante, allora una tale tecnica è chiamata come Amplitude Modulation.
Se l'angolo dell'onda portante viene variato, in conformità con il valore istantaneo del segnale modulante, allora una tale tecnica viene chiamata come Angle Modulation. La modulazione dell'angolo è ulteriormente suddivisa in modulazione di frequenza e modulazione di fase.
Se la frequenza dell'onda portante viene variata, in conformità con il valore istantaneo del segnale modulante, allora una tale tecnica viene chiamata come Frequency Modulation.
Se la fase dell'onda portante ad alta frequenza viene variata in base al valore istantaneo del segnale modulante, allora una tale tecnica viene chiamata come Phase Modulation.
Modulazione di impulsi
Nella modulazione di impulsi, una sequenza periodica di impulsi rettangolari viene utilizzata come onda portante. Questo è ulteriormente suddiviso in modulazione analogica e digitale.
Nella tecnica di modulazione analogica, se l'ampiezza o la durata o la posizione di un impulso viene variata in base ai valori istantanei del segnale di modulazione in banda base, tale tecnica viene chiamata Pulse Amplitude Modulation (PAM) o Pulse Duration / Width Modulation (PDM / PWM) o Pulse Position Modulation (PPM).
Nella modulazione digitale, la tecnica di modulazione utilizzata è la Pulse Code Modulation (PCM) in cui il segnale analogico viene convertito in forma digitale di 1 e 0. Poiché il risultato è un treno di impulsi codificato, questo è chiamato PCM. Questo è ulteriormente sviluppato come Delta Modulation (DM). Queste tecniche di modulazione digitale sono discusse nel nostro tutorial sulle comunicazioni digitali