Transcript de modulation

A. Objectifs de la séquence:
à l'issue de la séquence, il faut être capable de:
• Différentier les différents types de modulations
B.) Introduction
Si on connaît pour un signal complexe
La fréquence fondamentale
La fréquence des harmoniques la plus élevée
On peut définir la bande de fréquence nécessaire pour reconstituer le signal complexe.
Tout appareil électronique (amplificateur) devant agir sur le signal complexe doit le
faire sans modifier aucune composante
Exemples de bandes nécessaires
Pour la voix humaine 200Hz à 3400Hz sont les plus importante
Pour la musique de bonne qualité (50Hz à 15000Hz correspond à l'oreille humaine
Pour la télévision largeur de bande 6MHz.
Pour la voix humaine, si on veut transporter cette information au moyen d'ondes
électromagnétiques libres (propagation dans l'air), on se heurte à des difficultés.
D’abord, pour qu'une antenne émette efficacement, il faut que sa longueur L
soit de l'ordre du quart de la longueur d'onde λ de l'onde à émettre. L=λ/4
Pour une fréquence de 4000Hz la longueur d'onde est
310
. 8
5


0
.
7510
.
m
3
4.10
Calculer L:
L=λ/4 =19km
Il est inconcevable d'avoir une antenne de cette dimension
Comme toutes les conversations humaines utilisent la même largeur de bande,
il n'y aurait aucun moyen de distinguer une conversation qui s'adresse à son voisin
Il a été nécessaire de transformer les fréquences à transmettre en des fréquences
plus élevées
C'est le rôle de la modulation.
C) Transmission analogique
C.1) Modulation d'amplitude
Porteuse
p(t )  A p . cos(p  t )
Signal à transmettre
s( t )  A t . cos(t  t )
Signal modulé:
m(t )  A p x(1  A t . cos(t .t ).cos(p .t )
k.A= m= taux de modulation <1
Détection du signal modulé en amplitude.
m(t)
Filtre
Detecteur
d'enveloppe
S(t)
C.2) Modulation de Fréquence
On transmet une porteuse dont on fait varier la fréquence
S(t)
VCO
signal
modulant
m(t)
fréquence
varie avec l'amplitude
m(t) =Ap.cos[ωp.t+β.sin. ωt.t)]
Sa fréquence instantanée est:
1 d
f p
. ( sin2..ft .t )  f p ft cos2.ft .t
2. dt
Le terme β.sin. ωt.t est la déviation de phase sa valeur maximale β est appelée
Indice de modulation
Le terme ft cos2.ft .t qui est l’écart de fréquence par rapport à fp est appelé
Déviation de fréquence sa valeur maximale Δf est liée a l’indice de modulation β par:
Δf=β.ft
C.3) Modulation d’ un train d’impulsions
D) Transmission numérique
Principe d’une transmission numérique
Cette liaison est conçue pour transmettre des données numériques codées en binaire
par 2 états logiques 0 et 1.
A chaque impulsion d’horloge, une donnée binaire est émise
Les données doivent être transmises suivant un rythme régulier
D.1) Bande de base
Le codage faisant correspondre au "un" binaire un état haut et au "zéro" binaire un
état bas est le plus simple
Relation entre B et tm
Fmax =débit/2 => débit=2Fmax
B.tm=035 d’où tm =0.35/B
exemple: 9600bauds, Fmax=4800Hz
B(=Fmax-Fmin)
Fmin=0
Certains codes permettent à la réception de reconstituer le signal d’horloge.
il est alors possible de réaliser des liaisons très grands débits sur de longues distances
Le choix d’un mode de transmission est fonction du débit d’information à transmettre
et de la longueur de la liaison
D.2)
Codage NRZ
Dans le codage NRZ, le signal est haut pour toute la durée d'un 1 (ne revient pas a
zéro) et bas pour toute la durée d'un zéro
Ce codage a les inconvénients suivants:
Synchronisation entre émetteur et récepteur
Difficile (pas de F horloge a la réception)
Obligation de laisser passer le continu
(suite de 1 ou de 0).
Fmax= débit/2
Fmin=0
D.3.)Codage Manchester
Comme on a toujours une transition, quel que soit le bit , la synchronisation est
facile et le couplage continu pas nécessaire.
Rapidité de transmission
Fmax=débit
Fmin=débit/2
B=(Fmax-Fmin)=débit/2
Elaboration du code de Manchester
Il est possible d’élaborer ce code en utilisant une porte OU exclusif à 2 entrées.
L’une pour l’horloge l’autre pour les données NRZ
D.4.)
LE code CMI (Coded mark inversion)
Fmax=débit
Fmin=débit/3
E.)Exemple de liaison numérique par fibre optique