Tecnica
per adattare il segnale al mezzo trasmissivo e, nel caso di ricetrasmissioni
via etere, per ottenere la massima efficienza dell'antenna;
di solito il trasporto dell'informazione avviene modificando uno dei parametri
di un segnale portante, adatto al mezzo (con frequenza piu' alta e ampiezza
maggiore), in funzione del segnale modulante.
Se si modifica l'ampiezza della portante si parla di modulazione di ampiezza, se si modifica la frequenza della portante si parla di modulazione di frequenza, se si modifica la fase della portante si parla di modulazione di fase.
Se il segnale informazione e' analogico si parla di modulazione analogica, se il segnale informazione e' digitale si parla di modulazione digitale.
La portante puo' essere armonica o impulsiva. In sintesi si classificano le seguenti tecniche:
La modulazione AM si realizza modificando l'ampiezza della portante armonica
(vp(t) = Vp*sen(wp*t) ) in modo direttamente proporzionale al segnale sinusoidale
che esprime l'informazione (vm(t) = Vm*sen(wm*t) ) ottenendo in linea un segnale
modulato (vam(t) = Vp(1+m*sen(wm*t))*sen(wp*t)) corretto se Vp > Vm.
Il coefficiente di modulazione m = Vm/Vp deve essere infatti sia minore di 1 per evitare sovramodulazione con impossibilita' a ricostruire il segnale originario, sia maggiore di 0 per introdurre una qualche modifica.
Studiando nel dominio della pulsazione tale modulazione si parla di traslazione
di frequenza, infatti lo spettro e' composto dalla riga spettrale relativa all'armonica
portante a cui si aggiungono due repliche dell'informazione con ampiezza Vm/2
e frequenza rispettivamente fp-fm ed fp+fm.
Si ricordi, infatti, che il prodotto nel tempo tra segnali sinusoidali genera la semisomma di componenti con frequenze che sono somma e differenza delle originarire:
sen a * sen b = 1/2* ( cos (a-b) - cos (a+b) )
In figura si vede come la demodulazione sia quella modifica che ricostruisce il segnale originario riportandolo in banda "base".
La modulazione FM si realizza modificando la frequenza della portante armonica (vp(t) = Vp*sen(wp*t) ) in modo direttamente proporzionale al segnale sinusoidale che esprime l'informazione.
Si ottiene in linea un segnale modulato la cui velocita' di variazione e' massima in corrispondenza della massima ampiezza dell'informazione.
La modulazione PM si realizza modificando la fase della portante armonica (vp(t)
= Vp*sen(wp*t) ) in modo direttamente proporzionale al segnale sinusoidale che
esprime l'informazione ottenendo in linea un segnale modulato il cui sfasamento
e' massimo in corrispondenza della massima ampiezza dell'informazione.
La modulazione PAM e' realizzata inviando in linea campioni
dell'informazione analogica adattata in modo che l'ampiezza della portante non
si annulli mai. Negli intervalli di tempo non utilizzati da una sorgente di
segnale si possono efficacemente trasmettere i campioni di altra sorgente e
tale tecnica prende nome di MULTIPLESSAGGIO a Divisione di Tempo (TDM).
La modulazione ASK si realizza modificando l'ampiezza della portante armonica
in modo da realizzare due distinti casi; di solito ampiezza nulla o assenza
di segnale ed ampiezza pari a quella della portante trasmettono in linea rispettivamente
il dato 0 ed il dato 1 (OOK).
La modulazione FSK si realizza modificando la frequenza della portante armonica
in modo da realizzare due distinti casi; di solito frequenza maggiore (fp+ df) e
frequenza minore (fp - df) rispetto a quella della portante trasmettono
in linea rispettivamente il dato 0 ed il dato 1.
La modulazione PSK si realizza modificando la fase della portante armonica
in modo da realizzare due distinti casi; di solito sfasamento nullo e fase
opposta a quella della portante trasmettono in linea rispettivamente il dato
1 ed il dato 0.
La modulazione PCM non e' propriamente una modulazione, ma piuttosto una codifica;
non c'e portante sostituita dal sincronismo dei dati solitamente espressi con
parole di 8 bits, trasferiti serialmente in tempi brevissimi con trame e multitrame
standardizzate. Come tipica applicazione si puo' pensare all'uso dei CODEC in
sistemi di teleconferenza: il segnale vocale trasdotto dal microfono (sensore)
e condizionato (amplificato e soprattutto filtrato per creare un segnale a banda
limitata) viene campionato e quantizzato mantenendo costante ogni livello per
tutto il tempo necessario per convertirlo in forma numerica (codifica a 12 bit
per una sufficiente precisione); tale parola subisce poi in trasmissione quelle
trasformazioni o COdifiche che permettono di realizzare i seguenti scopi: