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Modulation numérique. Transmission numérique Avantages techniques Immunité au bruit Optimalisation de la bande passante Facilité de traitement de linformation.

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Présentation au sujet: "Modulation numérique. Transmission numérique Avantages techniques Immunité au bruit Optimalisation de la bande passante Facilité de traitement de linformation."— Transcription de la présentation:

1 Modulation numérique

2 Transmission numérique Avantages techniques Immunité au bruit Optimalisation de la bande passante Facilité de traitement de linformation Optimisation des coûts Séparation dune application en sous-ensembles Utilisation de composants à grande tolérance

3 Signaux analogiques et numériques Signal analogique Analogue à une grandeur physique (pression sonore, tension, intensité lumineuse, …) Continu dans le temps Infinité de valeurs Signal numérique Représenté par une suite de chiffres -Système binaire: 0 et 1 Discret dans le temps (échantillonnage) Valeurs discrètes (quantification)

4 Fonction de Dirac Définition Propriété Produit de convolution

5 Signal échantillonné

6 Spectre du signal échantillonné Principe TF du produit de 2 fonctions = Produit de convolution des TF des 2 fonctions Transformées de Fourier Du train dimpulsions dintervalle T E Train dimpulsions dintervalle f E = 1/T E Du signal f(t) Spectre du signal s(f)

7 Spectre du signal échantillonné (2)

8 Théorème de Shannon Fréquence minimale déchantillonnage (fréquence de Nyquist) Repliement spectral (Aliasing)

9 Sur- et sous-échantillonnage

10 Quantification Convertisseur Analogique/Numérique Nombre de bits: n Niveaux de sortie: 2 N Sortie Parallèle Série TDA bits parallèle 25 MHz

11 Erreur de quantification Différence entre Signal analogique Signal numérique Bruit de quantification Rapport S/N dB

12 Signal numérique Spectre

13 Modulation damplitude Signal modulé 2 types k < 1: Amplitude Shift Keying (ASK) k = 1: On-Off Keying (OOK)

14 Modulation damplitude (2) Spectre du signal numérique Dépend de -la probabilité de 0 et de 1 -signal unipolaire ou bipolaire -… Estimation: f MAX f B (= 1/T B ) Largeur du signal modulé 2 f B Modulation sur plusieurs niveaux ASK-k

15 Modulation de fréquence Frequency Shift Keying (FSK) f = Excursion en fréquence Largeur spectrale 2 f B + 2 f Modulation sur plusieurs niveaux FSK-k

16 Signal modulé en fréquence

17 Démodulation FSK Démodulation par filtres passe-bande 1 filtre par fréquence 1 détecteur denveloppe Démodulation par multiplicateurs

18 Démodulation FSK (2) Sortie des multiplicateurs Filtrage passe-bas Composante non-nulle si cos = 1 = 1 ou = 2

19 Modulation FSK: application Modem 300 bps 2 fréquences démission 2 fréquences de réception

20 Modulation de phase Phase Shift Keying (PSK) Modulation à k niveaux: PSK-k PSK-2 (BPSK) Changement de phase: Multiplication de la porteuse par +1 ou -1

21 Signal modulé BPSK

22 Démodulation BPSK Signal modulé Multiplication par fréquence 0

23 Démodulation BPSK (2) Filtrage passe-bas

24 Modulation PSK-4 Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Changements de phase: Ou Regroupement des bits 2bits par symbole f S = f B / 2

25 Diagrammes de constellation Amplitude et phase Amplitude: distance Phase: angle Représentation graphique de lalphabet

26 Differential Phase Shift Keying Problème de référence de phase

27 Combinaison de modulations Combiner Modulation de phase Modulation damplitude Exemple: QAM-32 Symboles: 5 bits 32 points dans la constellation

28 Quadrature Amplitude Modulation Chaque point généré par Composante A: en phase (notée I) Composante B: en quadrature (notée Q) Amplitude

29 Diagrammes I/Q Cas particuliers Modulation damplitude -tous les points sur axe I Modulation de phase pure -tous les points sur un cercle QAM-4 = QPSK

30 Modulateur QAM

31 Démodulateur QAM

32 Multiplexage en fréquence Frequency Division Multiple Access (FDMA) Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) Saut de fréquence simultané de lémetteur et du récepteur

33 Multiplexage temporel Time Division Multiple Access Duplex par multiplexage (TDD)

34 Multiplexage géographique Limitation de la portée de transmission Technologie cellulaire

35 Multiplexage par codage Code Division Multiple Access (CDMA)

36 Multiplexage par codage (2) Soit b i (t) les bits à transmettre c i (t) un code pseudo-aléatoire propre à chaque canal Signal composite Réception


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