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la modulation

La modulation sert à transmettre un signal S0(t) (source) à l'aide d'un autre signal Pp(t) (porteuse) d'une fréquence plus élevée. Il est évident que tous les postes émetteurs de radio utilisent un plage de fréquences audibles pour nous faire entendre leurs programmes. Donc si tous les émetteurs envoyaient directement ces fréquences, nous n'aurions que du bruit à la réception. En attribuant à chacun une porteuse différente, à  la réception  nous choisissons le programme voulu en sélectionnant sa porteuse (elle peut être définie par sa fréquence ou parfois par sa longueur d'onde). Il suffit alors de démoduler le signal pour avoir accès à l'information d'origine.

 

La modulation est également utilisée pour des liaisons numériques (ordinateurs, fax) sur des lignes analogiques - la porteuse étant un signal analogique. On parle souvent de modem (modulateur - démodulateur).

 

Un signal est de forme : Pp(t) = Pp .cos (2.p.fp.t +b)

 

Il existe 3 catégories de modulations :

modulation d'amplitude

on varie le paramètre Pp

modulation de fréquence

on varie le paramètre fp

modulation de phase

on varie le paramètre b

 

 

La modulation d'amplitude : AM

 

Dans ce type de modulation le signal source fait varier l'amplitude de la porteuse. On dit aussi que la source est l'enveloppe de la porteuse. Cette modulation est surtout utilisée en radio - ondes moyennes (AM ou MW d'environs 500 à 2000 kHz).

 

La modulation d'amplitude est très sensible aux perturbations électromagnétiques qui peuvent modifier l'amplitude de la porteuse et donc du signal source lors de la démodulation.

 

La largeur de bande du signal modulé est de plus ou moins la fréquence de la source autour de la porteuse,. soit pour une source à 3 kHz et une porteuse   600 kHz  une largeur de bande de 6kHz (de 597 à 603 kHz) .

 

A l'analyseur de spectre, on voit 3 raies 2 petites latérales (597 et 603 kHz) et une grande à 600 kHz. Les 2 bandes latérales contiennent l'ensemble des informations du signal source. On peut donc transmettre une seule bande latérale. On parle alors de modulation à bande latérale unique (BLU).

 

De manière simplifiée, on peut dire que la valeur instantanée du signal transmis est égale au produit des signaux instantanés (porteuse * source)

 

équations liées à la modulation AM :

le taux de modulation   : m = Us / Up

la fréquence maximum sera la somme des 2 fréquences : f BLSmax = fp + fsmax

la fréquence minimum sera la différence des 2 fréquences : f BLImin = fp - fsmin

la bande passante est de 2 fois la fréquence max. du signal B = 2 . fs =f BLSmax -  f BLImin

la puissance dissipée : P = Pp + Ps = Pp + PBLS + PBLI

le rendement : h = Pp / P

Us : tension du signal
Up : tension de la porteuse
f BLSmax = fréquence bls max
BLS : bande latéral supérieur
f BLImin = fréquence bli minimum
BLI : bande latérale inférieur
fp : fréquence de  la porteuse
fsmax : fréquence maximum du signal
fsmin : fréquence minimum du signal
B : bande passante
Pp : puissance porteuse

 

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Modulation de fréquences (FSK) :

 

En modulation de fréquences le signal source fait varier la fréquence de la porteuse.

Ce type de modulation est utilisé surtout en radio - ondes ultracourtes (FM d'environs 80 à 110 MHz).

La modulation de fréquences est peu sensible aux perturbations électromagnétiques, car ces dernières provoquent des variations d'amplitude du signal mais pas de sa fréquence. Le signal démodulé est donc identique à celui de la source.

Pour la modulation numérique, elle sera utilisée seulement à de faibles débits car la largeur du spectre est grande                            sons.gif (1069 octets)    

 

 

 

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La modulation de phase(PSK) :

 

 

Cette modulation est principalement utilisée pour des transmissions de valeurs binaires.

 

La porteuse est déphasée selon l'amplitude du signal source. Pour un signal binaire, la variation de phase est de 180 degrés à chaque transition.On peut également définir 4 déphasages différents (tous les 90 degrés) pour transmettre les valeurs binaires

 

"00", "01", "10", "11". Dès lors le débit binaire sera 2 fois plus grand que le débits exprimés en Bauds.                          sons.gif (1069 octets) 

 

 

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Ce type de modulation est souvent combiné avec une modulation d'amplitude, ce qui permet de définir des suites binaires  plus importantes en ayant comme critères de reconnaissance la phase et l'amplitude (MAQ ou QAM). Le débits en binaire sera encore plus élevé que le débit en Bauds ( par exemple: chaque valeur représente un mot de 5 bits, dont pour 1920 Baud nous avons 9600 bits/s).


 

 

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