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Introduzione alle Reti di Telecomunicazione Informazione. Cos’é? L’informazione è legata all’incremento della conoscenza. Rappresentazione dell’ informazione L’informazione è il mezzo principale con cui l’uomo ha affermato la sua supremazia nei confronti delle altre specie animali. Ancora aggi l’informazione è essenziale per ottenere vantaggio in molti campi (economico, politico, miliare ...) Sorgenti di informazione Sorgenti di informazione In natura troviamo delle sorgenti di informazione e di tipo NUMERICO, di tipo ANALOGICO, ossia che generano segnali discontinui nel tempo e che cioè che generano segnali continui nel tempo, con possono assumere un insieme finito di possibili valori. infiniti possibili valori compresi fra un minimo ed un massimo. Analogico vs. numerico Sorgenti analogiche Analogico Audio Un segnale vocale è continuo nel tempo e nei valori Video Numerico Un’immagine è continua nel tempo e nei valori od almeno a noi così appaiono Pag. 1 Introduzione alle Reti di Telecomunicazione Sorgenti numeriche Trasmissione dell’ informazione Testo I moderni sistemi di telecomunicazione sono Un libro è composto da un numero finito di simboli particolarmente adatti a trasmettere informazioni di (alfabeto) che appaiono in modo discontinuo nel tipo NUMERICO, mentre in passato erano molto tempo (lettera per lettera) diffusi i sistemi di telecomunicazione di tipo Dati ANALOGICO. Un file è composto da bit (alfabeto binario) che appaiono in modo discontinuo nel tempo. Trasmissione dell’ informazione L’informazione analogica Tutti i moderni sistemi di telecomunicazione utilizzano dei Per determinare cosa occorra per trasmettere segnali elettrici per trasportare l’informazione. un’informazione analogica dobbiamo prima di tutto Senza energia elettrica le telecomunicazioni tornerebbero capire COME essa si possa trasmettere. all’epoca napoleonica. Il segnale analogico Il segnale analogico L’informazione emessa da una sorgente analogica è Esempio: La voce trasportata da un mezzo fisico tramite un segnale Il segnale acustico è un’onda di pressione. Il mezzo analogico. trasmissivo è un gas, un liquido od un solido. Sorgente Analogica Mezzo Fisico Utente Pag. 2 Introduzione alle Reti di Telecomunicazione Il segnale analogico Il segnale analogico Definizione: Un segnale analogico che trasporta dell’informazione non è Un segnale continuo nel tempo (analogico) è una un segnale deterministico, ossia non può essere descritto funzione reale o complessa f(t) della variabile reale t, il completamente da una funzione f(t). tempo. Esso è un processo stocastico, in cui la descrizione dell’andamento temporale è ancora f(t), ma il valore assunto dalla funzione dipende anche da infinite distribuzioni di probabilità. Il segnale analogico Analisi spettrale Abbiamo a disposizioni degli strumenti matematici che Per determinare cosa ci serve per trasmettere ci permettono di analizzare le proprietà di un segnale, un’informazione analogica dobbiamo sapere quanto sia deterministico sia stocastico. “spazio” occupa questa informazione sul mezzo Cosa ci interessa sapere? trasmissivo e fare in modo che sorgente ed utilizzatore siano in grado di trasmettere e ricevere il segnale in quello “ spazio”. Si deve ricorrere alla ANALISI SPETTRALE. Analisi spettrale Analisi spettrale L’analisi spettrale ci permette di capire quanti Hz (lo Il segnale analogico è un processo stocastico, che si “spazio”sul mezzo trasmissivo) sono necessari per assume essere stazionario ed ergodico (almeno in senso trasmettere un segnale analogico tramite un lato). appropriato mezzo trasmissivo. La trasformata di Fourier della funzione di Gli strumenti matematici sono la trasformata di Fourier autocorrelazione del segnale fornisce la densità spettrale e la teoria dei processi stocastici. di potenza del segnale. Pag. 3 Introduzione alle Reti di Telecomunicazione Analisi spettrale Analisi spettrale La densità spettrale di potenza di un segnale è la La densità spettrale di potenza (DSP) ci permette di distribuzione della potenza del segnale in funzione della capire quanti Hertz [Hz] (lo “spazio”sul mezzo frequenza. trasmissivo) sono necessari per trasmettere un segnale Viene chiamata comunemente spettro del segnale. analogico. Si misura in Watt/Hertz [W/Hz]. Definiamo banda di un segnale l’intervallo di frequenza L’integrale in f dello spettro fornisce la potenza del occupato dal segnale stesso. segnale stesso. Analisi spettrale Analisi spettrale Segnale in banda base: Segnale in banda traslata: l’intervallo di frequenza occupato è fra 0 e B Hz. l’intervallo di frequenza occupato è fra F1 ed F2 Hz. La banda è pari a B La banda è pari a B=F2-F1 B DSP [W/Hz] 0 B DSP [W/Hz] B F1 f [Hz] Mezzi trasmissivi F2 f [Hz] Mezzi trasmissivi Nelle telecomunicazioni si utilizzano segnali di tipo La banda occupata dal segnale permette di identificare il elettrico: mezzo trasmissivo opportuno. Correnti rame Tensioni rame Onde radio etere Fotoni fibra ottica Rame Etere Fibra ottica f [Hz] Pag. 4