Segnale digitale – Un segnale digitale è un segnale che rappresenta i dati come una sequenza di valori discreti; in qualsiasi momento può assumere solo uno di un numero finito di valori.
Segnale analogico – Un segnale analogico è qualsiasi segnale continuo per il quale la caratteristica variabile nel tempo del segnale è una rappresentazione di qualche altra quantità variabile nel tempo, cioè, analogico ad un altro segnale che varia nel tempo.
Le seguenti tecniche possono essere usate per la conversione da digitale ad analogico:
1. Amplitude Shift Keying – Amplitude Shift Keying è una tecnica in cui il segnale portante è analogico e i dati da modulare sono digitali. L’ampiezza del segnale portante analogico viene modificata per riflettere i dati binari.
Il segnale binario quando modulato dà un valore zero quando i dati binari rappresentano 0 mentre dà l’uscita portante quando i dati sono 1. La frequenza e la fase del segnale portante rimangono costanti.
Svantaggi dell’amplitude shift keying –
- Può essere usato per trasmettere dati digitali su fibra ottica.
- Il ricevitore e il trasmettitore hanno un design semplice che lo rende anche relativamente economico.
- Utilizza una minore larghezza di banda rispetto a FSK, quindi offre un’alta efficienza della larghezza di banda.
Svantaggi di amplitude shift Keying –
- È suscettibile alle interferenze di rumore e intere trasmissioni potrebbero essere perse a causa di questo.
- Ha una minore efficienza energetica.
2. Frequency Shift keying – In questa modulazione la frequenza del segnale portante analogico viene modificata per riflettere i dati binari.
L’uscita di un’onda modulata con frequency shift keying è ad alta frequenza per un ingresso binario alto ed è bassa in frequenza per un ingresso binario basso. L’ampiezza e la fase del segnale portante rimangono costanti.
Svantaggi del frequency shift keying –
- Il segnale modulato con frequency shift keying può aiutare ad evitare i problemi di rumore dell’ASK.
- Ha minori possibilità di errore.
- Fornisce un alto rapporto segnale/rumore.
- Le implementazioni del trasmettitore e del ricevitore sono semplici per applicazioni a basso data rate.
Svantaggi del frequency shift keying –
- Utilizza una larghezza di banda maggiore rispetto all’ASK, quindi offre una minore efficienza della larghezza di banda.
- Ha una minore efficienza energetica.
3. Phase Shift keying – In questa modulazione la fase del segnale portante analogico viene modificata per riflettere i dati binari.
E’ ulteriormente categorizzato come segue:
- Binary Phase Shift Keying (BPSK):
BPSK anche conosciuto come phase reversal keying o 2PSK è la forma più semplice di phase shift keying. La fase dell’onda portante viene cambiata secondo i due ingressi binari. In Binary Phase shift keying, la differenza di 180 di sfasamento è usata tra l’1 binario e lo 0 binario.Questa è considerata la tecnica di modulazione digitale più robusta ed è usata per la comunicazione wireless a lunga distanza.
- Quadrature phase shift keying:
Questa tecnica è usata per aumentare il bit rate, cioè possiamo codificare due bit su un singolo elemento. Utilizza quattro fasi per codificare due bit per simbolo. QPSK usa spostamenti di fase di multipli di 90 gradi.Ha una capacità di trasporto dati doppia rispetto a BPSK, in quanto due bit sono mappati su ogni punto di costellazione.
Avantaggi di phase shift Keying –
- È una tecnica di modulazione più efficiente rispetto a ASK e FSK.
- Ha minori possibilità di errore.
- Permette ai dati di essere trasportati lungo un segnale di comunicazione in modo molto più efficiente rispetto a FSK.
Svantaggi di phase shift Keying –
- Offre una bassa efficienza della larghezza di banda.
- L’algoritmo di rilevamento e recupero dei dati binari è molto complesso.
- È un segnale di riferimento non coerente.