Università di Napoli Parthenope Facoltà di Ingegneria

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1 Universià di Napoli Parhenope Facolà di Ingegneria Corso di Comunicazioni Eleriche docene: Prof. Vio Pascazio 2 a Lezione: 13/03/2003

2 Sommario Schema di un Sisema di TLC Schema di un Sisema di TLC digiale Segnali Analogici e Digiali Presazioni di un sisema di TLC Inroduzione ai processi aleaori 2

3 Schema di un sisema di elecomunicazioni Sorgene di Informazione Trasduore di ingresso Trasmeiore segnale di uscia Trasduore di uscia Riceviore 3

4 Sorgene di Informazione Trasduore di ingresso Trasmeiore segnale di uscia Trasduore di uscia Riceviore Il canale di comunicazione è il mezzo fisico che è usao per convogliare il segnale dal rasmeiore al riceviore. Il canale può essere maerialmene cosiuio da un doppino in rame, da un cavo coassiale, da una fibra oica, o, nelle rasmissioni di ipo wireless (senza filo), dall amosfera, ec. Durane la rasmissione sul canale, il segnale di informazione può essere degradao da vari ipi di disurbo o da inerferenze, caraerizzabili in generale in ermini saisici. 4

5 Inervalli di frequenza per canali su cavo Ulravioleo Visibile Fibre oiche Infrarosso Guide d onda fλ=v Lunghezza d onda λ Cavi coassiali Frequenza f Cavi meallici (doppino) 5

6 Inervalli di frequenza per canali wireless Ulravioleo Visibile Infrarosso fλ=v Guida d onda Lunghezza d onda Cavo coassiale Cavi meallici (doppino) Frequenza 6

7 Riceviore Sorgene di Informazione Trasduore di ingresso Trasmeiore segnale di uscia Trasduore di uscia Riceviore La funzione del riceviore è di recuperare il messaggio di informazione conenuo nel segnale ricevuo. Queso viene spesso effeuao mediane l operazione di demodulazione, in cui si cerca di isolare il segnale uile dai disurbi. Il segnale in uscia dal riceviore viene poi affidao al rasduore di uscia. 7

8 Schema di un sisema di elecomunicazioni digiale Sorgene di Informazione Trasduore di ingresso Sorgene di Informazione Trasduore di ingresso Codificaore di sorgene Codificaore di canale Trasmeiore Trasmeiore digiale segnale di uscia Trasduore di uscia Trasduore di uscia Decodificaore di sorgene Decodificaore di canale Riceviore Riceviore digiale 8

9 Segnali analogici a digiali Segnali Analogici i valori variano con coninuià x() Segnali digiali i valori assuni sono in numero finio x() Segnali binari Assumono due valori Sono usai per rappresenare bi T (bi ime) è il empo necessario per rasmeere 1 bi x() 1 0 T R=1/T (daa rae) è il numero di bi rasmessi in un secondo 9

10 Presazioni di un sisema di elecomunicazione b 1 b 2. m() Trasmeiore x() x() ^ Riceviore ^ ^ b 1 b 2. m() ^ Sisemi di comunicazione analogici la merica di paragone è la fedelà si deve cercare di avere m() m() ^ Sisemi di comunicazione digiali le meriche di paragone sono il daa rae (R bps) e la probabilià di errore (P b =Pr{b b}) ^ si deve cerare di avere P b la più piccola possibile 10

11 Modelli maemaici per il canale con rumore addiivo s() r()=αs()n() n() s() è il segnale rasmesso n() è il rumore addiivo α è il faore di aenuazione del canale r() è il segnale ricevuo Il rumore n() si assume di solio gaussiano, e in al caso si parlerà di canale addiivo gaussiano (AGN). 11

12 Modelli maemaici per il canale modellabile mediane filro lineare empo-invariane s() Filro LTI h() r()=s() h()n() n() s() è il segnale rasmesso h() è la risposa impulsiva del filro n() è il rumore addiivo r() è il segnale ricevuo 12

13 Modelli maemaici per il canale modellabile mediane filro lineare empo-variane s() Filro LTI h(τ;) n() r()=s() h(τ;)n() () s() h() n() = h( τ; )( s τ ) dτ n() r = 13

14 S Processi Aleaori ζ 1 ζ 2 X(ζ 1 ) ζ n X(ζ 2 ) X(ζ n ) x 2 La variabile aleaoria è una legge di corrispondenza ra lo spazio dei risulai S, e un sooinsieme S x dei numeri reali R. x 1 X:ζ S x S x R 14 x n x

15 S X(,ζ 1 ) Processi aleaori ζ 1 ζ 2 X(,ζ 2 ) ζ n Un processo aleaorio è una legge di corrispondenza ra lo spazio dei risulai S, e l insieme delle funzioni a valori in S x R. X():ζ S x() S x R X(,ζ n ) 15

16 Consideriamo un processo aleaorio X(,ζ) I X(,ζ 1 ) Processi aleaori S ζ 1 X(,ζ 2 ) Il grafico ζ 2 di una funzione X(,ζ k ) al variare di, per ζ k fissaa, si chiama funzione realizzazione, o funzione campione del processo aleaorio. ζ n Si indica anche nel X(,ζ seguene n ) modo: x k ()=X(,ζ k ) 16

17 Fine 2 a Lezione

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