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La modulazione Radio Digitale

Le radio ricetrasmittenti usate dai radioamatori non possono venir connesse direttamente a terminali o a computer per effettuare collegamenti digitali di trasmissione dati. Il segnale binario in uscita dalla porta seriale di un PC ha una forma rettangolare, e' caratterizzato da una forte componente a corrente continua ed ha un elevato numero di armoniche della frequenza fondamentale. I ricetrasmettitori in genere sono progettati per la fonia (o per la telegrafia) ed in particolare ammettono modulazione di frequenza (F3A), quindi non possono trasmettere corrente continua (frquenza tendente a zero) ne' frequenze che eccedono il range della voce umana (la banda passante e' circa di 3 KHz).

Per aggirare questi ed altri ostacoli non si usa riprogettare o rifare un ricetrasmetiitore. Si interpone invece tra PC e ricetrasmettitore un particolare modulatore/demodulatore che trasforma i segnali digitali del PC in segnali audio compresi tra 300 e 3000 KHz circa (la banda passante del modulatore del trasmettitore); questi segnali vengono cosi' immessi nel trasmettitore come se provenissero da un microfono. L'apperecchio in questione, generalmente detto modem, genera cosi' un segnale sinusoidale continuo centrato nella banda passante di BF del trasmettitore, i cui parametri (ampiezza, frequenza, fase) vengono fatti variare dal segnale digitale seriale provenitne dal PC.

La traslazione in banda fonica si ottiene modulando un segnale sinusoidale, di frequenza compresa nella banda passante di BF del trasmettitore (300 - 3.000 Hz circa), mediante il segnale numerico proveniente dal PC. Sostanzialmente vengono usate tre tecniche di modulazione:

  • FM o modulazione di frequenza (per velocita' sino a 1200 byte/sec)
  • PSK o modulazione di fase (per velocita' sino a 4800 byte/sec)
  • modulazione di fase ed ampiezza combinate (per velocita' superiori)

La modulazione di frequenza assegna ai due stati logici 0 e 1 un determinato valore di frequenza nel segnale sinusoidale generato, come schematizzato in figura:

Nella modulazione di fase agli stati logici 0 e 1 del segnale binario vengono associate due diverse fasi dell'onda portante; come si evince dalla figura qui sotto, per il livello 0 la forma d'onda viene modulata in fase con il riferimento, cioe' la fase rimane invariata, mentre per il simbolo 1 si ha un salto di 180 gradi e si ha quindi inversione di fase; in ricezione ovviamente e' necessario che il ricevitore disponga di un riferimento di fase in base al quale poter discriminare la variazioni.