Parte III - Trasmissione dei Segnali

Il capitolo 15 affronta la trasmissione dati in banda base, in cui l’informazione simbolica codificata da cifre binarie (bit) viene impressa su di un segnale analogico per il solo scopo di poterlo trasmettere. Il segnale dati è quindi definito come un’onda pam di cui valutiamo la densità spettrale, ed individuiamo le condizioni di Nyquist per l’assenza di isi. Si passa poi a determinare la probabilità di errore sul simbolo e sul bit per una trasmissione multilivello a coseno rialzato, ed a descrivere le modalità per attuare il controllo di errore, come fec e codifica di canale. Il capitolo termina affrontando l’argomento della acquisizione della temporizzazione, e quello del ricevitore ottimo, che suddivide l’impulso a coseno rialzato tra trasmettitore e ricevitore.

Le possibilità offerte dalla combinazione delle tecniche di modulazione con quelle di trasmissione numerica sono affrontate al cap. 16, in cui si descrive come i metodi a portante singola costituiscano una vera e propria famiglia di tecniche. A queste si aggiunge la tecnica ofdm a portante multipla, che viene analizzata in dettaglio nei suoi diversi aspetti: architetturali, di prestazione, di equalizzazione, di distribuzione ottima della potenza, di sincronizzazione e di approccio all’acceso multiplo. Infine si affrontano i sistemi a spettro espanso, incluse le relative problematiche di sincronizzazione, per assolvere alle comuni necessità quotidiane, dal modem adsl alla televisione, dalla telefonia cellulare al WiFi.

I tempi sono a questo punto maturi per tornare ad affrontare (al cap. 17) gli aspetti della teoria dell’informazione legati alla capacità di canale ed al controllo di errore: un susseguirsi di definizioni e risultati teorici porta a stabilire le limitazioni intrinseche del processo comunicativo, al cui raggiungimento tendono le tecniche di codifica, affrontate in un crescendo di approcci via via più sofisticati fino ai metodi iterativi come turbo e ldpc adottati dai sistemi più recenti.

Il capitolo 18 sviluppa tre argomenti che, anche se per così dire marginali rispetto alla trasmissione dei segnali, sono profondamente legati agli aspetti fisici che la caratterizzano: innanzi tutto viene svolta una analisi degli effetti che i circuiti elettrici producono sui segnali in transito; quindi, viene descritta la modalità con cui tenere conto del rumore introdotto dagli apparati, compreso il caso dei collegamenti sviluppati mediante una catena di ripetitori; infine, si affronta in modo abbastanza approfondito il tema della equalizzazione, ovvero come ovviare agli effetti di distorsione lineare eventualmente introdotta da un canale.

La caratterizzazione dei mezzi fisici di trasmissione di natura cablata, ovvero il cavo in rame e la fibra ottica, viene svolta al cap. 19, ponendola nel contesto del bilancio di collegamento, ovvero della valutazione della potenza necessaria a coprire una determinata distanza [710]   [710] O equivalentemente, della distanza che è possibile coprire conoscendo la potenza trasmessa, e quella che è necessario ricevere.. Il caso del canale radio viene quindi trattato al cap. 20, in cui viene approfondito lo studio delle particolarità che rendono le trasmissioni mobili una sorta di palestra, in cui le basi teoriche discusse nella prima parte dispiegano tutta la loro versatilità, consentendo di ottenere un modello concettuale dei fenomeni, e volgerli a vantaggio dell’esigenza trasmissiva.

L’ultimo capitolo (21) di questa parte dedica una sessantina di nuove pagine alla trattazione dei sistemi multi-antenna (mimo), la cui realizzazione si è resa possibile grazie ai progressi tecnologici intervenuti nel frattempo, che consentono ai moderni sistemi radio una estrema flessibilità di utilizzo, a tutto vantaggio delle prestazioni delle attuali tecniche di trasmissione, siano esse di tipo punto-punto, di accesso multiplo, o broadcast, realizzando il triplice traguardo di prestazioni migliori, un utilizzo più efficiente della risorsa radio, ed una estrema flessibilità nel suo impiego.