Livello fisico (Physical layer 1) Flashcards
Quali tipologie di segnali esistono e da cosa sono composti?
Segnali logici: sequenze nativamente numeriche, dunque “discrete” (es. dati, messaggi, email)
Segnali fisici: associati a grandezze fisiche e tipicamente continui (es. chiamata vocale, canale radio, dirette tv)
Come avviene il processo di preparazione alla trasmissione per sorgenti continue?
La prima fase è di campionamento e quantizzazione, viene dunque trasformata in una sequenza numerica per poi essere modulata e trasmessa come segnale continuo
Come avviene il processo di preparazione alla trasmissione per sorgenti discrete?
Essendo una sequenza numerica è subito pronta per essere modulata e trasmessa come segnale continuo
Come si può passare da dominio del tempo, per una funzione s(t), a un dominio di frequenze s(f)?
E quali applicazioni ha nella teoria dei segnali?
Tramite l’Analisi di Fourier, nota anche come analisi armonica, con essa si riuscì a dimostrare matematicamente come una qualunque funzione periodica poteva essere scomposta in una somma di infinite “opportune” funzioni o componenti sinusoidali (seno e coseno) dette armoniche.
L’analisi di Fourier consente dunque di studiare qualsiasi segnale analogico da trasmettere scomponendolo in sinusoidi
Cos’è lo spettro di un segnale?
Le componenti armoniche di un segnale periodico possono essere rappresentate nello spettro di ampiezza, ciascuna con una barra di altezza(=ordinata) pari all’ampiezza dell’armonica e posizionata in corrispondenza della frequenza dell’armonica(=ascissa). (SERVE IMMAGINE)
Cosa caratterizza una banda stretta e una banda larga?
Banda stretta: segnali che variano lentamente nel tempo
Banda larga: segnali che variano velocemente nel tempo
Cos’è la banda di un segnale?
La banda di un segnale è l’insieme della porzione di armoniche che formano il segnale
Da quali fasi è composta la conversione analogico -> digitale?
La conversione parte da un segnale analogico tempo-continuo e restituisce una sequenza numerica, dunque discreto
Ci sono 4 fasi principali:
1 - Filtro: La banda del segnale inizialmente illimitata viene ridotto rendendolo di banda limitata
2- Campionamento: Discretizzazione dell’asse del tempo (asse x), inizialmente continuo
3- Quantizzazione: Discretizzazione dell’asse delle ampiezze (asse y), inizialmente continuo
4- Codificatore
Come viene scelta la frequenza su cui operare il campionamento? Cosa succede se utilizzo una frequenza diversa? (maggiore o minore)
Un segnale del tempo può essere perfettamente determinato da dei campioni presi ognuno a distanza T tale che T <= 1/2B, con B banda del segnale. La frequenza di campionamento è F = 1/T = 2B
Con una frequenza maggiore si ha un eccesso di campionamenti, con una quantità minore invece non si riesce a ricostruire integralmente l’informazione originaria. Nella ricezione del segnale l’informazione viene poi filtrata tagliando le frequenze oltre i 2B
Come viene effettuata e in cosa consiste la quantizzazione?
La quantizzazione di un segnale consiste nella discretizzazione delle ampiezze del segnale continuo nel tempo. Per questo motivo possono verificarsi errori di approssimazione. Maggiori sono i livelli discreti maggiore è la precisione, ma sarà maggiore è la quantità di bit da trasferire
l -> livelli m -> numero di bit
l = 2^m
Cosa e’ e a cosa serve la modulazione di un segnale?
La modulazione di un segnale e’ quel processo utilizzato per convertire un segnale digitale(stringa di bit) in segnale analogico.
Viene utilizzato per trasportare le informazioni attraverso il mezzo trasmissivo.
La modulazione puo’ essere in banda base o in banda traslata. Spiegami come funzionano
La modulazione in banda base viene utilizzata quando le frequenze delle onde in ingresso nel mezzo trasmissivo consentono una buona propagazione del segnale.
Il segnale viene invece traslato (banda traslata) quando la sua frequenza non e’ idonea al passaggio nel mezzo trasmissivo.
In questo caso si usa un’onda elettromagnetica (sinusoide) detta PORTANTE (carrier) ad una determinata frequenza (fp) per traslare lo spettro del segnale intorno alla frequenza della portante
Cosa segue a un aumento della portante di un segnale
Più è alta la frequenza della portante del segnale, maggiore è la banda passante a disposizione per il trasporto dell’informazione e, dunque, maggiore è la
quantità di informazione trasferibile nell’unità di tempo.
Quali sono alcuni esempi di modulazione in banda traslata
- modulazione di ampiezza ASK (cambia ampiezza della carrier)
- modulazione di frequenza FSK (cambia frequenza della carrier)
- modulazione di fase PSK (cambia fase della carrier)
- modulazione QAM (cambiamento misto di ampiezza e fase)
