INTRODUZIONE
La modulazione è un
sistema di radiotrasmissione nel quale l'onda del segnale da trasmettere (onda
modulante) viene associata a un'onda portante (onda modulata) che ha
caratteristiche proprie più adatte alla trasmissione. Esistono tre diversi tipi
di modulazione: di frequenza (FM, Frequency Modulation),
di ampiezza (AM, Amplitude Modulation) e di
fase (PM, Phase Modulation). Essi consistono nel trattamento
dell'onda portante in modo che, istante per istante, la sua frequenza, la sua
ampiezza o la sua fase, rispettivamente, varino in misura proporzionale alle
relative variazioni del segnale da trasportare. La modulazione permette di
adattare segnali diversi a uno stesso canale e di rendere la trasmissione più
efficiente, con effetti di interferenza e attenuazione ridotti. Prima della
ricezione, il segnale viene sottoposto all'operazione inversa a quella di
modulazione, detta demodulazione.
Il sistema AM fu il
primo sistema di modulazione impiegato nel campo delle telecomunicazioni, in
particolare per la trasmissione di segnali audio. La modulazione di ampiezza
produce onde la cui ampiezza è massima nei punti in cui la modulante presenta i
picchi positivi, minima in corrispondenza dei picchi negativi. Il sistema di
trasmissione in AM è particolarmente soggetto a effetti di distorsione,
interferenza e rumore, che non possono essere eliminati in fase di
demodulazione.
Il primo sistema a
modulazione di frequenza (FM) per le comunicazioni radio fu messo a punto nel
1936, dall'inventore statunitense Edwin H. Armstrong. Il principale vantaggio di
questo sistema rispetto a quello a modulazione di ampiezza consiste nell'essere
meno soggetto a scariche e interferenze. Un ricevitore FM non è sensibile a
disturbi generati dai temporali, se è sintonizzato su un segnale d'intensità
sufficiente. Le stazioni radio FM, inoltre, possono trasmettere in bande ad
altissima frequenza (VHF). La portata di trasmissione su tali bande è piuttosto
limitata per cui stazioni che operano sulla stessa frequenza possono trovarsi a
poche centinaia di chilometri l'una dall'altra senza interferire reciprocamente.
Queste caratteristiche, sommate al costo relativamente basso
dell'apparecchiatura necessaria per attrezzare una stazione radiotrasmittente
FM, determinarono nel dopoguerra la rapida espansione della modulazione di
frequenza. Poiché necessita di un'ampiezza di banda maggiore della modulazione
di ampiezza, ma è meno sensibile alle interferenze, la modulazione di frequenza
viene usata per trasmettere musica in stereofonia ad alta fedeltà, per il
segnale audio delle trasmissioni televisive e per la trasmissione via satellite.
Il sistema a
modulazione di fase (PM) presenta caratteristiche molto simili a quelle della
modulazione di frequenza; per questo, entrambe vengono spesso riunite sotto la
denominazione comune di modulazioni angolari. La PM e la FM si distinguono
fondamentalmente per le bande di frequenza del segnale modulato e per la
maggiore stabilità della frequenza portante nella modulazione di fase rispetto
a quella della modulazione di frequenza. Il sistema PM consiste nella variazione
della fase dell'onda portante in base alla forma del segnale modulante da
trasmettere.
