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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
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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
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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.
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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]
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