Nel 1948, Claude Shannon, definì un modello generale che può essere sempre utilizzato per descrivere una comunicazione.

Modello di un canale di telecomunicazione

Il modello è composto da:

• Una sorgente di informazioni, che invia uno o più messaggi ad un Encoder;
• Un Encoder, anche detto Trasmettitore, che sfrutta tecniche di codifica e modulazione, per fare in modo che il messaggio possa essere predisposto al meglio per la sua trasmissione sul canale di telecomunicazione;
• Un Canale di Trasmissione che convoglia il segnale verso il ricevitore. E’ un’entità astratta, che si concretizza in etere, filo di rame, …;
• Un Ricevitore o Decoder che effettua decodifica e demodulazione. Il messaggio alla fine viene consegnato alla Destinazione;
• Una Sorgente di rumore non deterministica, la quale è un concetto che viene aggiunto al modello per evidenziare il fatto che esistono delle componenti di degradazione del segnale e che la comunicazione può fallire.

Ci occuperemo principalmente sulla comunicazione digitale, quindi la trasmissione di sequenze di bit.

Al fine di effettuare questo tipo di comunicazione, la sequenza di bit deve essere trasformata in un segnale che può essere trasmesso su un mezzo fisico. Al variare di una grandezza fisica (differenza di potenziale, …), varia l’informazione trasmessa. Ad esempio nella figura, all’ampiezza $-A$ è associato $0$, all’ampiezza $+A$ è associato $1$.

Esempio di codifica di canale

Canale di Trasmissione

Per modellare il canale trasmissivo abbiamo una determinata funzione di riferimento, segnata con $h_c(t)$, che denota come il mezzo trasmissivo trasforma il segnale $s(t)$ in ingresso, nel segnale $\hat s(t)$ in uscita, tenendo in conto del rumore $n(t)$.

Modello di un Canale di comunicazione

Idealmente si vorrebbe che $s(t)$ sia uguale a $\hat s(t)$, cosa che non è mai verificata a causa del rumore.

A differenza della funzione di trasferimento che è nota, il Rumore cambia in modo non deterministico, quindi non posso sapere a priori come impatterà il segnale, però può essere statisticamente caratterizzato con vari modelli (rumore bianco).

La funzione $h_c(t)$ tiene però in conto due parametri fondamentali:

• Attenuazione: in che modo il mezzo assorbe il segnale, dipende anche dalla distanza sorgente-destinazione;

• Distorsione: una serie di fenomeni che modificano la forma d’onda rendendola, ad esempio, più estesa nel tempo. Come effetto posso avere che la porzione di segnale dedicata ad un singolo bit “sfori” nel sucessivo, facendo così sommare i due segnali. Il risultato è deletereo per la comunicazione.

  

  Effetti della distorsione

Trasformata di Fourier e Capacità del Canale