Lista Note Applicative e Documenti —> Ottimizziamo l'Analisi dei Segnali
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Informazioni teoriche e pratiche sul migliore utilizzo dei Software che analizzano i segnali tramite FFT. |
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Il rapido crescere nella capacità di elaborazione dei Computer ha consentito di porre a disposizione di ogni tecnico od appassionato una intera suite di strumenti software per l'analisi dei segnali complessi. Nel campo delle radiocomunicazioni questo ha significato poter decodificare la moltitudine di trasmissioni analogiche e digitali attualmente in uso: dal CW (codice Morse) ai vari RTTY, ASCII, AMTOR, FEC, SITOR, NAVTEX, TOR, FELDHELL, PACTOR, ACARS, PICCOLO, FAX, SSTV fino ai protocolli di recente introduzione come il PSK31 oppure l'MT63. Solo per citarne alcuni perché la lista sarebbe ben più lunga senza contare che ogni anno si assiste alla nascita di nuovi modi ed alla modifica, secondo le esigenze degli utilizzatori, dei codici preesistenti. Quello che si richiede quindi ai software specifici per questo settore sono due diversi compiti, tra loro complementari ma di uguale valore, ovvero la decodifica degli standard conosciuti e funzioni di analisi in modo da caratterizzare le emissioni di cui non si conosce a pieno lo standard di modulazione e codifica. Tali compiti all'atto pratico in parte si sovrappongono in quanto fanno uso comune degli algoritmi matematici di elaborazione, di questi la FFT (Fast Fourier Transform) si dimostra la più versatile effettuando una analisi dello spettro ad elevata risoluzione e dinamica che consente di apprezzare ogni dettaglio del segnale. Non desideriamo qui dilungarci sulle basi matematiche sui cui poggia la FFT quanto mettere in primo piano alcune considerazioni pratiche sull'utilizzo di questa funzione che possono essere utili per ottimizzarne l'operatività, questo soprattutto a vantaggio di quanti si ritrovano da poco a sperimentare questi software e rimangono insoddisfatti dai risultati ottenuti. Gli spettrogrammi Sono la forma più comune per implementare la FFT, si tratta semplicemente di visualizzare sul display un spettro di potenza a 2 oppure 3 dimensioni che mostra l'andamento delle componenti di frequenza in funzione del tempo. In altre parole come il segnale cambia di frequenza e di intensità con il passare del tempo, vedremo più avanti che è relativamente facile risalire da questa rappresentazione alle caratteristiche di una trasmissione radio digitale. Purtroppo alcuni non si rendono conto che ogni analisi di spettro ha dei parametri tra loro dipendenti e fanno così l'errore di impostare la risoluzione in frequenza, cioè i dettagli visualizzati, al valore massimo senza rendersi conto che in tal modo si perde quasi completamente la parte temporale dell'informazione. Meglio di tante descrizioni vale l'attenta osservazione della figura seguente, si tratta di un esempio "esagerato" di ciò che accade quanto si impostano diversamente i parametri della FFT.
Nella figura A una analisi molto dettagliata suddivide lo spettro in 12 bande di frequenza (bin), qui l'adozione dell'intero arco dei colori sottolinea visivamente questa elevata risoluzione, mentre nel contempo si può notare che nell'intervallo di tempo preso in considerazione (la dimensione profondità dell'immagine) vengono fornite quattro intere serie di dati - se quindi il periodo considerato è di un secondo noi otteniamo l'indicazione per 12 frequenze ogni 0.25 secondi. Questa differenza è importante: scegliere di osservare i dettagli della frequenza significa sacrificare i dettagli relativi ai tempi, e viceversa. Abbiamo così chiarito un punto essenziale per usare al meglio i programmi di analisi dei segnali in relazione al tipo di informazioni che desideriamo estrarre. |
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