13.2 Distorsione lineare per segnali modulati
Dopo aver analizzato le particolarità del canale per quanto riguarda la trasmissione di generici segnali passa banda, passiamo ad analizzare gli effetti della
distorsione lineare sui tipi di modulazione descritti al cap.
12, e che estendono le conseguenze già note dal cap.
8.
13.2.1 Modulazione di ampiezza
Distinguiamo tra i tre casi seguenti:
AM-BLD-PS o Banda Laterale Doppia, Portante Soppressa
In questo caso
xs(t) = 0, e quindi il sistema
(14.69) si riduce a
⎧⎨⎩ yc(t) = 12xc(t) * hc(t) ys(t) = 12xc(t) * hs(t) e non si verifica intermodulazione. In assenza di errore di fase sulla portante è quindi sufficiente un demodulatore omodina in quanto l’informazione si trova sulla componente
yc(t) = xc(t) * hc(t), e l’effetto del canale può essere equalizzato con un filtro fisicamente realizzabile. Se invece è presente un errore di fase
φ (vedi §
12.2.3.1) adottando un demodulatore in fase e quadratura otteniamo
⎧⎨⎩ yc(t) = 12 [xc(t) * hc(t)cosφ − xs(t) * hs(t)sinφ] ys(t) = 12 [xc(t) * hs(t)sinφ + xc(t) * hs(t)cosφ]
ovvero
y(t) = 12 x(t) * h(t) ⋅ e −jφ, reversibile numerizzando le c.a. di b.f. e mettendo assieme la procedura di equalizzazione complessa (§
13.1.1.2) con quella di inversione della rotazione (§
324).
AM-BLD-PI o Banda Laterale Doppia, Portante Intera
In questo caso il demodulatore è sempre di tipo ad inviluppo, tipicamente operante sul segnale a media frequenza prodotto da uno stadio eterodina, la fase della cui portante è indifferente a quella del segnale modulato.
Il problema principale si presenta quando
|H(f)| è molto ridotto in corrispondenza della portante ovvero per
f = f0, tipicamente a causa di una attenuazione
selettiva come esemplificato all’esempio di pag.
1, poi ripreso al §
20.3.3. In tal caso infatti l’indice di modulazione
Ia (eq.
14.41) supera il 100%, ed il segnale diviene
sovramodulato, rendendo impraticabile la demodulazione di inviluppo.
AM-BLU o Banda Laterale Unica
In questo caso il segnale modulato contiene ambedue le c.a. di b.f., e dunque in presenza di distorsione lineare insorge intermodulazione (eq.
14.69), particolarmente deleteria se non equalizzata, operazione da svolgere per via numerica sui campioni dell’inviluppo complesso ricevuto
y(t) (§
13.1.1.2)
13.2.2 Modulazione di Frequenza
Quando un segnale modulato angolarmente attraversa un canale affetto da distorsione lineare (di modulo, di fase, od entrambe), si verificano due fenomeni di
conversione, indicati come conversione
pm-am e
pm-pm. La prima consiste in una modulazione di ampiezza
sovrapposta, come avviene per il caso discusso al §
12.3.2.2 relativo alla demodulazione
fm mediante discriminatore; la seconda invece si sostanzia in una
alterazione della modulazione di fase. In entrambi i casi l’effetto della distorsione
dipende dal messaggio modulante, e dunque non può essere considerato di natura
additiva. Anche se la modulazione
am parassita può essere rimossa da un limitatore in ricezione (vedi §
12.3.2.2), ciò non è possibile per l’errore introdotto nella fase modulante; quest’ultima presenta inoltre anche termini
non lineari ovvero legati alle sue potenze, e dunque non eliminabili mediante equalizzazione dopo demodulazione.