Cos’è il rilevamento coerente e non coerente?

Il rilevamento coerente nell’elaborazione del segnale si riferisce a un metodo in cui il segnale ricevuto viene miscelato (moltiplicato) con un segnale dell’oscillatore locale che è agganciato in fase al segnale trasmesso della portaerei. Questo approccio preserva la relazione di fase tra i segnali trasmessi e ricevuti, consentendo un recupero accurato dei dati trasmessi. Il rilevamento coerente è comunemente utilizzato nelle comunicazioni radio, nei sistemi radar e nelle comunicazioni ottiche per demodulare i segnali ed estrarre informazioni quali ampiezza, fase e frequenza. Questa tecnica offre un’elevata sensibilità ed è in grado di rilevare segnali deboli ma richiede una sincronizzazione precisa tra l’oscillatore locale e il segnale ricevuto.

Il rilevamento non coerente, invece, non richiede la sincronizzazione di fase tra il segnale ricevuto e un oscillatore locale. Tipicamente implica invece tecniche come il rilevamento dell’inviluppo, in cui le variazioni di ampiezza del segnale ricevuto vengono rilevate direttamente senza riferimento alla sua fase. Il rilevamento non coerente è più semplice da implementare e meno sensibile alle fluttuazioni o variazioni di fase, ma può avere una sensibilità di rilevamento inferiore rispetto al rilevamento coerente. È comunemente utilizzato in applicazioni in cui la coerenza di fase è difficile da mantenere o non è necessaria, come nei ricevitori radio modulati (AM) o nei semplici sistemi radar.

La demodulazione coerente si riferisce a un processo in cui il segnale ricevuto viene demodulato utilizzando tecniche di rilevamento coerente, mantenendo la relazione di fase tra i segnali trasmessi e ricevuti. Questo approccio consente il recupero preciso del segnale di modulazione (ad esempio dati o informazioni) codificato sull’onda portante. La demodulazione coerente è particolarmente efficace nelle applicazioni che richiedono una misurazione precisa delle variazioni di fase, frequenza o ampiezza nel segnale ricevuto, come nelle comunicazioni digitali ad alta velocità o nei sistemi radar.

La demodulazione non coerente, invece, comporta la demodulazione del segnale ricevuto senza mantenere la coerenza di fase tra il segnale trasmesso e quello ricevuto. Questo metodo si basa generalmente su tecniche come il rilevamento dell’inviluppo, in cui vengono estratte solo le variazioni di ampiezza del segnale ricevuto per recuperare il segnale di modulazione. La demodulazione non coerente è più semplice e più robusta contro le fluttuazioni di fase, ma può sacrificare una certa sensibilità e precisione rispetto alla demodulazione coerente. Viene spesso utilizzato in applicazioni in cui la coerenza di fase è difficile da raggiungere o mantenere in modo coerente.

L’elaborazione coerente si riferisce alle tecniche di elaborazione del segnale che si basano sul mantenimento della coerenza di fase tra i segnali trasmessi e ricevuti. Queste tecniche includono, tra le altre, l’integrazione coerente, il rilevamento coerente e l’elaborazione Doppler. L’elaborazione coerente è fondamentale nei sistemi radar, nei sistemi di comunicazione e in altre applicazioni che richiedono una misurazione precisa delle variazioni di fase, frequenza o ampiezza del segnale.

L’elaborazione incoerente, d’altro canto, implica tecniche di elaborazione del segnale che non richiedono il mantenimento della coerenza di fase tra i segnali trasmessi e ricevuti. Queste tecniche possono includere la media, il rilevamento dell’inviluppo o la somma dell’ampiezza. L’elaborazione incoerente è più semplice da implementare e meno sensibile alle variazioni di fase, ma può presentare limitazioni in termini di sensibilità e precisione rispetto alle tecniche di elaborazione coerente.

Nel contesto della cattura dello spostamento di frequenza (FSK), il rilevamento coerente si riferisce alla demodulazione dei segnali FSK mantenendo la coerenza di fase tra il segnale ricevuto e un oscillatore locale sintonizzato sulle frequenze portanti corrispondenti alla modulazione FSK. Ciò consente il recupero preciso dei dati digitali codificati nelle variazioni di frequenza del segnale FSK. Il rilevamento coerente dell’FSK è efficace nei sistemi di comunicazione digitale ad alta velocità in cui la sincronizzazione precisa della temporizzazione e della frequenza è essenziale per il recupero dei dati.

Il rilevamento dell’FSK non coerente comporta la demolazione del segnale FSK senza mantenere la coerenza di fase tra il segnale ricevuto e un oscillatore locale. Le tecniche di demodulazione FSK non coerenti possono includere metodi come circuiti discriminatori di frequenza o rilevatori di inviluppo, che rilevano cambiamenti nella frequenza del segnale senza riferimento diretto alla fase. Il rilevamento FSK non coerente è più semplice e più robusto rispetto alle variazioni di fase, ma può mostrare sensibilità e precisione inferiori rispetto alle tecniche di rilevamento coerente. Viene spesso utilizzato in applicazioni in cui la coerenza di fase è difficile da ottenere in modo coerente o dove si preferiscono progetti di ricevitori più semplici.