{"id":883,"date":"2004-10-03T00:00:00","date_gmt":"2004-10-02T22:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"883","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/883\/","title":{"rendered":"Vorrei sapere come funziona la multiplazione di frequenza (FDM) utilizzata, per esempio, nei ponti radio.\r\nGrazie."},"content":{"rendered":"

Da quando furono realizzate le prime reti telegrafiche, nacque l\u2019esigenza
\neconomica di trasmettere su una stessa linea telegrafica pi\u00f9 messaggi,
\nin altre parole pi\u00f9 utenti in grado di condividere lo stesso mezzo
\ntrasmissivo senza interferire fra loro1<\/sup>.<\/font><\/p>\n

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Con l\u2019avvento della telefonia, il riuso di linee trans-cittadine
\ne dorsali era realizzato inserendo manualmente, in siti collocati fuori
\ndalla cerchia urbana e tramite personale femminile, le varie utenze.<\/font><\/p>\n

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Negli anni trenta la Bell Telephone realizz\u00f2 i primi apparati
\ndenominati multiplex 2<\/sup><\/i>, capaci di collocare cinque canali
\ntelefonici 3<\/sup> su un medesimo mezzo trasmissivo. Il principio
\nsu cui si basa il funzionamento di questi apparati, \u00e8 quello di
\ntraslare la banda d\u2019ogni singolo canale, volutamente limitato a 4
\nKHz4<\/sup>, nel dominio della frequenza. <\/font><\/p>\n

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In questo modo sul mezzo trasmissivo i vari canali telefonici occupano
\nciascuno una porzione di banda larga 4 Khz, distinta l\u2019una dall\u2019altra,
\nma il segnale multicanale complessivo possiede una larghezza di banda B
\npari a N *4Khz dove N \u00e8 il numero di canali multiplati. Il numero
\ndi canali massimo \u00e8 quindi determinato dalla larghezza di banda
\ndel mezzo trasmissivo.<\/font><\/p>\n

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La frequenza massima utilizzabile dalle linee aree con i tipici pali
\ndi legno era di 140\u00a0Khz. Con l\u2019introduzione dei cavi coassiali e dei
\nponti radio a microonde (anni 50) si raggiunse verso la fine degli anni
\nsettanta la frequenza massima di 60 Mhz per il cavo coassiale e di 12 Mhz
\nper una frequenza portante a microonde.<\/font><\/p>\n

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Con questi valori di bande furono realizzati apparati multiplex FDM
\n(Frequency Division Multiplexing<\/i>) capaci di multiplare 10800 canali
\ntelefonici su cavo coassiale e 2700 canali telefonici su portante radio5<\/sup>.
\nQuesta fu la massima capacit\u00e0 raggiunta con tecniche analogiche
\ndopo oltre 40 anni dai primi rudimentali multiplatori valvolari. Da molto
\ntempo ormai, con la digitalizzazione
\ndei segnali telefonici<\/a>, si stavano istallando multiplatori digitali
\na divisione di tempo (TDM). <\/font><\/p>\n

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Vediamo in linea di principio com\u2019\u00e8 realizzata la multiplazione
\ndi frequenza. Tecnicamente il processo di traslazione avviene mediante
\nuna modulazione in ampiezza a portante soppressa. Modulare in ampiezza,
\ntramite modulatori bilanciati del tipo ad anello di diodi come in figura
\nuna portante f0<\/b> con il segnale f1<\/b>, significa generare all\u2019uscita
\ndel modulatore due bande laterali (f0<\/b>+f1<\/b>) e (f0<\/b>–f1<\/b>) attorno alla portante.
\nLa caratteristica del modulatore ad anelli che impiegato anche per svolgere
\nl\u2019operazione di demodulazione \u00e8 quella di realizzare il prodotto
\ndei segnali f0<\/b> e f1<\/b>.<\/font><\/p>\n

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Con semplici passaggi trigonometrici \u00e8 facile dimostrare che
\nil risultato del prodotto di due segnali sinusoidali non contiene la
\ncomponente
\nf0<\/b>. Si \u00e8 realizzato una modulazione a doppia banda laterale con
\nportante soppressa, nota come DSB (Double Side Band<\/i>). La traslazione
\nvera e propria si ottiene con opportuni filtraggi dove \u00e8 eliminata
\nla banda laterale indesiderata ottenendo una segnale SSB (Single Side
\nBand).<\/i><\/font><\/p>\n

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Nella seguente figura ho rappresentato le parti essenziali del processo
\ndi multiplazione FDM di quattro canali telefonici. Il multiplex genera
\ntramite oscillatori quarzati le frequenze f0<\/b> che sono utilizzate per
\nl\u2019operazione inversa di demultiplazione mediante ritraslazione d\u2019ogni
\ncanale. Ci\u00f2 avviene prima di tutto filtrando le varie bande di canale
\ne poi effettuando un\u2019operazione di demodulazione che restituisce il canale telefonico
\na 4 Khz.<\/font><\/p>\n

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In ricezione il prodotto avviene tra il segnale (f0<\/b>+f1<\/b>) e f0<\/b> che \u00e8
\nlo stesso oscillatore usato per la trasmissione. In questo modo il segnale
\nrestituito ha le stesse componenti in frequenza del segnale trasmesso.
\nLa fase della portante non ha importanza, a differenza dell\u2019occhio,
\nl\u2019orecchio non si accorge delle distorsioni di fase.<\/font><\/p>\n

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I multiplatori contengono circuiti attivi, oggetti in grado di far
\nattraversare il segnale in una sola direzione, \u00e8 quindi molto comodo
\nutilizzare esclusivamente la trasmissione monodirezionale. Chi parla viene
\naffasciato su cavo o portante radio ed il suo corrispondente telefonico
\nviene affasciato su un altro cavo o su un diverso valore di portante radio.<\/font><\/p>\n

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Per pochi parlatori veniva utilizzato un unico mezzo trasmissivo in
\nmodo bidirezionale. Cio\u00e8 sullo stesso cavo o portante radio viaggiano
\ni segnali d\u2019andata e ritorno. Per esempio, su un lato s\u2019inviano 4
\nsegnali multiplati da 12-28Khz e sul lato di ritorno i segnali multiplati
\nda 60 a 76 Khz.<\/font><\/p>\n

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Note.<\/b> <\/font><\/p>\n

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    \n

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  1. \n

    Data la natura digitale del segnale telegrafico, Edison nel 1874, utilizzando
    \nvalori di soglie di correnti differenti, brevett\u00f2 l’impianto Quadruplex
    \n<\/i>in grado di inviare su una coppia di fili due messaggi distinti bidirezionali.
    \nDue in un senso e due nella direzione opposta. Questa tecnica, nota oggi
    \ncome PAM (Pulse Amplitude Modulation), non fu possibile allora applicarla
    \nai segnali analogici telefonici.<\/li>\n

    <\/font><\/p>\n

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  2. \n

    Alla fine della seconda guerra mondiale, per la ricostruzione della
    \nrete telefonica, il fabbisogno di multiplex FDM era enorme.
    \nLe varie concessionarie
    \nregionali: Stipel, Telve, Timo, Teti, Set e la Societ\u00e0 Idraulica
    \nPiemontese SIP dipendevano esclusivamente dai prodotti americani Bell e
    \nATT. <\/li>\n

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  3. \n

    Numero di: messaggi, utenti, canali telefonici e circuiti telefonici
    \nsono dizioni differenti per dire la stessa cosa, cio\u00e8 la capacit\u00e0
    \ndel mezzo trasmissivo. Semplificando, quante persone differenti potrebbero
    \nparlare sul medesimo mezzo trasmissivo (filo, portante radio o fibra).<\/li>\n

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    <\/p>\n

  4. \n

    Per aumentare il numero di canali multiplati impegnando la banda minore
    \npossibile, lo spettro del segnale telefonico \u00e8 limitato da 300 a
    \n3400 Hz (Banda netta). Per permettere la multiplazione tramite filtri
    \nstrettissimi,
    \nviene lasciato un intervallo di guardia ed il canale \u00e8 largo 4Khz
    \n(Banda lorda). <\/li>\n

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    La frequenza di 3400 Hz \u00e8 la minima frequenza in grado di assicurare
    \nil passaggio delle componenti di terza armonica e quindi il riconoscimento
    \ndei timbri sicuramente per le voci maschili e per la maggior parte di voci
    \nfemminili. Alcune voci femminili con componenti fondamentali maggiori del
    \nKhz possono non essere riconosciute.<\/font><\/p>\n

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  5. \n

    Nel 1946 l\u2019Ing Virgilio Floriani progett\u00f2 e costru\u00ec,
    \nin un appartamento a Milano, i primi multiplex FDM italiani. Erano cinque
    \ncanali telefonici. Il prodotto, all\u2019avanguardia per quei tempi, arriv\u00f2
    \nin pochi mesi a 23 canali su due doppini telefonici. Fu interrotto il monopolio
    \namericano e furono fondati i mitici laboratori di Telefonia Elettronica Radio
    \nTELETTRA. Investendo il 20% in ricerca scientifica per decine d\u2018anni,
    \nla Telettra divenne sinonimo in tutto il mondo di prodotti avanzati e molto
    \naffidabili per le telecomunicazioni. L\u2019ing. Floriani costru\u00ec
    \ni primi transistor italiani nel 1955 e realizz\u00f2 i primi multiplatori
    \nallo stato solido. Nel 1978 era l\u2019unica azienda italiana a progettare,
    \nprodurre e installare Ponti radio analogici con capacit\u00e0 di 2700
    \ncanali, oltre ai multiplex FDM a 10800 canali per cavo coassiale.<\/p>\n<\/li>\n

    <\/font><\/p>\n

    <\/font><\/ol>\n

    \u00a0 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    […]<\/p>\n","protected":false},"author":285,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[63],"tags":[],"class_list":["post-883","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-telecomunicazioni"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/883","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/285"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=883"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/883\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=883"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=883"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=883"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}