Sistema di trasmissione numerico punto-punto
Schema a blocchi
Sorgente numerica
La sorgente emette all’istante i-simo il simbolo Xi, dove Xi è un segnale aleatorio a tempo discreto cioè una sequenza di variabili aleatorie.
Codifica di sorgente
Codifica di sorgente
Il codificatore di sorgente rappresenta l’informazione emessa dalla sorgente in maniera efficiente eliminando la ridondanza presente nella sequenza Xi.
Compressione dati:
- Minor ingombro di memoria.
- Minore esigenza di risorse di comunicazione.
Codifica di canale
Codifica di canale
Il codificatore di canale introduce ridondanza “ad hoc” per rendere l’informazione più tollerante alla presenza dei disturbi introdotti dal canale di trasmissione (ad esempio, bit di parità).
- In ingresso, simboli ∈ alfabeto codice di sorgente.
- In uscita, simboli ∈ alfabeto codice di canale.
Modulatore dati
Il modulatore dati è l’interfaccia tra la sezione numerica del sistema di trasmissione e il mezzo di trasmissione (doppino telefonico, cavo coassiale, etere, etc.).
Esso sintetizza un segnale a tempo continuo (forma d’onda) a partire dalla sequenza dei simboli (segnale numerico) emessi dal codificatore di canale.
Es. Modul. senza memoria a blocchi: Yi ↔ si(t)
Modulatore dati
Canale di trasmissione
Il canale accetta forme d’onda (segnali a tempo continuo) e consegna al destinatario forme d’onda.
Esempio: canale AWGN
Canale di trasmissione
Canale AWGN
Demodulatori dati “hard” e “soft”
Demodulatore dati hard
Demodulatore dati soft
Decodificatore di canale
I blocchi di simboli all’ingresso del decodificatore di canale sono convertiti in blocchi di simboli appartenenti all’Alfabeto Codice di sorgente.
Decodificatore di canale
Decodificatore di sorgente
I blocchi di simboli di codice sorgente sono convertiti in blocchi di simboli sorgente per essere consegnati al destinatario.
Decodificatore di sorgente
Destinatario dell’informazione
Il destinatario impone il livello di dettaglio e di affidabilità con cui l’informazione deve essere consegnata:
- Livello di dettaglio → livello di compressione dati.
- Livello di affidabilità → la probabilità di errore per bit (BER).
Destinatario dell'informazione
Aspetti implementativi
La codifica di canale e la modulazione possono essere eseguite con una unica elaborazione.
In un sistema reale possono mancare uno o più blocchi dello schema.
Esempi:
- Il canale è sufficientemente buono (o la BER richiesta sufficientemente alta) da non richiedere la codifica di canale.
- La sorgente è di per se sufficientemente compressa da non richiedere una compressione dati.
Modello discreto del canale
I sistemi di de/modulazione ed il canale (tra i tratti in rosso) costituiscono un sistema numerico.
Modello discreto del canale
Modello discreto del canale
L’ingresso numerico del modulatore e l’uscita numerica del demodulatore costituiscono rispettivamente l’ingresso e l’uscita del canale numerico equivalente.
Modello discreto del canale
Considerazioni conclusive
Riassunto della lezione
- E’ stato presentato lo schema canonico di un sistema di trasmissione numerico punto-punto.
- Sono state analizzate le specifiche funzioni svolte dagli apparati di modulazione/demodulazione, codifica/decodifica e dal canale di forme d’onda.
- E’ stato introdotto il modello di canale equivalente discreto.
Prossima lezione
Compressione dati
- Introduzione del modello di sorgente di informazione numerica.
- Misura dell’informazione di una variabile aleatoria discreta.
- Entropia delle variabili aleatorie.
Le lezioni del Corso
1. Schema canonico di un sistema di trasmissione numerico punto-punto
4. Rappresentazione geometrica dei segnali
5. Trasmissione numerica su canale AWGN
6. Prestazioni del ricevitore ottimo su canale AWGN I
7. Prestazioni del ricevitore ottimo su canale AWGN II
8. Demodulazione MV non coerente di segnali FSK
9. Trasmissione su canale AWGN a banda limitata
10. Capacità di canale e codifica
11. Codifica di canale a blocchi
13. Codici ciclici
I materiali di supporto della lezione
G.Proakis, M.Salehi, “Communication Systems Engineering”, p. 1-10.
