Segnali numerici

Sono indicati con la notazione s$\left[\vphantom{ k}\right.$k$\left.\vphantom{ k}\right]$ (con le parentesi quadre) che denota i termini di una sequenza, ed hanno come dominio l'insieme dei numeri interi. Sono valide le stesse definizioni fornite in 1.7.2 a riguardo dei segnali analogici, relativamente alle definizioni di potenza, energia e periodicità, utilizzando ora delle sommatorie in luogo degli integrali.

Sequenze

Un segnale viene chiamato numerico quando assume valori appartenenti ad un insieme finito di simboli; per questo motivo, la sua essenza è indicata anche come sequenza simbolica. Ad esempio, un testo scritto assume valori nell'ambito dei caratteri stampabili. Se si rappresenta ogni carattere con il suo numero ordinale, si ha allora una vera sequenza di numeri.

Segnali tempo-discreti

Si può alternativamente rappresentare ogni carattere con un diverso valore di tensione, ottenendo un segnale analogico che è una rappresentazione a più livelli di tensione della sequenza originaria.

Frequenza di simbolo

Il concetto di occupazione di banda, applicabile ai segnali analogici, è qui sostituito da quello di velocità di emissione, espressa in simboli/secondo, ed indicata come frequenza di simbolo. Una sequenza prodotta da una sorgente numerica si presta facilmente ad essere trasformata in un'altra, con un diverso alfabeto ed una differente frequenza di simbolo^1.12 .

Frequenza binaria

Qualora di desideri ottenere una trasmissione binaria, ossia rappresentabile come una sequenza di zeri ed uni, l'alfabeto di rappresentazione ha cardinalità L = 2. In tal caso, ogni simbolo M-ario di ingresso produrrà gruppi di N caratteri binari (o bit), con N pari all'intero superiore di log₂M bit/simbolo. Questa ultima grandezza, il numero di bit/simbolo, moltiplicata per il numero di simboli a secondo, permette di calcolare il flusso informativo in bit/secondo, che prende il nome di frequenza binaria f_b.

Campionamento

Si è già accennato a come un segnale analogico possa essere rappresentato mediante i suoi valori campionati a frequenza di f_c campioni/secondo e quantizzati con un numero N di bit/campione, consentendo l'uso di un canale numerico. In tal caso, la sorgente numerica equivalente sarà caratterizzata da una velocità di trasmissione di f_b bit/secondo, pari al prodotto f_c ^. N .

Modulazione numerica

Qualora la risposta in frequenza del canale imponga un processo di modulazione, esistono tecniche specifiche per i segnali numerici, che traggono vantaggio dalla natura discreta del messaggio da trasmettere.

Trasmissione a pacchetto

Un segnale numerico può avere origini delle più disparate, e non necessariamente essere il risultato di un processo di quantizzazione. Ad esempio, può trattarsi di un file da trasmettere tra due computer; in tal caso, si può frammentare la sequenza numerica in messaggi più piccoli (chiamati pacchetti di dati), numerarli consecutivamente, ed inviarli singolarmente attraverso la rete di interconnessione, anche impiegando percorsi differenti per ogni sotto-messaggio: sarà compito del lato ricevente ri-assemblare i singoli pacchetti nell'ordine originario. Il caso descritto è un tipo particolare di rete a commutazione di pacchetto, di cui saranno esposti i principi di funzionamento e le metodologie di progetto di massima delle risorse, mirate all'ottenimento di prestazioni definite in termini di ritardo medio di trasmissione.