Communications analogiques EII1 Organisation CM Chap 1. Introduction…………..………………………………….2h Chap 2. Modulation d ’amplitude ……………………….. 3h Chap 3. Modulations angulaires …………………………. 3h TD 3 séances ………………..……………………………… 6h TP 1 séance ………………………………………………….. 4h DS ………………………………………………………………………. 2h Total 20h

Communications analogiques OPT1 Organisation CM Chap 1. Introduction…………..………………………………….2h Chap 2. Modulation d ’amplitude ……………………….. 4h Chap 3. Modulations angulaires …………………………. 4h TD 3 séances ………………..……………………………… 6h TP 1 séance ………………………………………………….. 4h DS ………………………………………………………………………. 2h Total 24h

Communications analogiques Bibliographie H. P. HSU :  “Communications analogiques et numériques”, Série Schaum. S. HAYKIN, ”Communication systems”, 3rd ed., J. Wiley & Sons. P.-G. FONTOLLIET : “Systèmes de télécommunications - bases de transmission”, CNET/ENST - DUNOD. A. SPATARU : “Fondements de la théorie de la transmission de l'information”, Presses Polytechniques Romandes. J. DUPRAZ:   “Théorie du signal et transmission de l ’information“, Eyrolles. P. LECOY : “Technologie des télécoms”, Coll. Réseaux et Télécommunications, HERMES.

Chap. 1 - Introduction Plan 1. Structure générale d ’une chaîne de transmission 2. Transmission en bande de base 3. Pourquoi moduler ? 4. Modulation 5. Exemples

On peut distinguer deux types d’information, Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d ’une chaîne de transmission On peut distinguer deux types d’information, conduisant à deux structures générales de systèmes de transmission information analogique information numérique

A) Information analogique Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d ’une chaîne de transmission A) Information analogique Source Transducteur Emetteur Canal Dest. Transducteur Récepteur

A) Information analogique Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d ’une chaîne de transmission A) Information analogique Source Transducteur Emetteur Son Lumière Température Vitesse Accélération Déplacement Force ... Canal Dest. Transducteur Récepteur

A) Information analogique Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d ’une chaîne de transmission A) Information analogique Source Transducteur Emetteur Microphone Photodiode Capteur CCD Thermocouple Capteur piézo Potentiomètre Jauge de cont. ... Canal Dest. Transducteur Récepteur

A) Information analogique Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d ’une chaîne de transmission A) Information analogique Source Transducteur Emetteur Pré-ampli. (C. Anal.-Num.) (codage) (modulation) (filtrage) Amplification (de puissance) Canal Dest. Transducteur Récepteur

A) Information analogique Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d ’une chaîne de transmission A) Information analogique Source Transducteur Emetteur Ligne bifilaire câble coaxial fibre optique guide d ’ondes espace libre ionosphère canal sous-marin Canal Dest. Transducteur Récepteur

A) Information analogique Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d ’une chaîne de transmission A) Information analogique Ampli. réception filtrage (démodulation) (décodage) (C. Num.-Anal) Amplification (de puissance) Source Transducteur Emetteur Canal Dest. Transducteur Récepteur

A) Information analogique Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d ’une chaîne de transmission A) Information analogique Source Transducteur Emetteur Haut-parleur Visualisation Asservissement Commande de procédé Calcul ... Canal Dest. Transducteur Récepteur

B) Information numérique Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d’une chaîne de transmission B) Information numérique ETTD ETCD ETCD ETTD

Terminaux informatiques Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d’une chaîne de transmission B) Information numérique Terminaux informatiques (ou autres) ETTD ETCD ETCD ETTD

B) Information numérique Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d’une chaîne de transmission B) Information numérique Equipements Terminaux de Traitement des Données ETTD ETCD ETCD ETTD Contrôleur de communications Source/collecteur de données

Equipements deTerminaison Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d’une chaîne de transmission B) Information numérique Equipements deTerminaison de Circuit de Données = Modem ETTD ETCD ETCD ETTD

Interfaces numériques Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d’une chaîne de transmission B) Information numérique Interfaces numériques ETTD ETCD ETCD ETTD

Interfaces analogiques Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d’une chaîne de transmission B) Information numérique Interfaces analogiques ETTD ETCD ETCD ETTD

B) Information numérique Chap. 1 - Introduction 1. Structure générale d’une chaîne de transmission B) Information numérique Ligne de transmission ETTD ETCD ETCD ETTD

Chap. 1 - Introduction 2. Transmission en bande de base Définition : On appelle transmission en bande de base une transmission sans modification préalable du spectre du signal au niveau de l’émetteur. Exemples : Signal analogique Signal numérique

Chap. 1 - Introduction 2. Transmission en bande de base

Chap. 1 - Introduction 2. Transmission en bande de base retour

Chap. 1 - Introduction 2. Transmission en bande de base Avantages de la TBB : Émetteurs et récepteurs simples Possibilité de multiplexage temporel

Chap. 1 - Introduction 3. Pourquoi moduler ? Inconvénients de la TBB : Sensibilité aux parasites (bruits en 1/f) Transmission par câble ou fibre optique --> coût élevé Impossibilité de partage direct d’un même canal par plusieurs sources

fmin fmax Son Vidéo Chap. 1 - Introduction 3. Pourquoi moduler ? Inconvénients de la TBB : Impossibilité de transmission à l’air libre pour signaux BF fmin fmax 20 Hz 20 kHz Son l = 15000 km l = 15 km 20 Hz 5 MHz Vidéo l = 15000 km l = 60 m

On appelle transmission en bande transposée ou Chap. 1 - Introduction 4. Modulation Définition : On appelle transmission en bande transposée ou modulation une transmission avec modification préalable du spectre du signal à transmettre. La modulation utilise généralement 2 signaux : le message analogique ou numérique, appelé signal modulant ou message (BF) un signal de porteuse ou d ’échantillonnage (HF)

Chap. 1 - Introduction 4. Modulation La modulation peut être : soit une transposition plus ou moins directe du spectre du message vers les HF (modul. d ’amplitude, de fréquence) soit une modification radicale du signal lui-même et utilisant des moyens numériques, notamment l’échan- tillonnage (modulation par impulsions), soit une combinaison des deux techniques précédentes (Wide Band Code Division Multiple Access - W-CDMA)

Chap. 1 - Introduction 4. Modulation Avantages de la modulation : Adaptation du signal modulé aux caractéristiques fréquentielles du canal de transmission Rayonnement possible dans une antenne Transmission possible à longue distance (ex: satellites) Moindre sensibilité au bruit et parasites externes Transmissions simultanées : possibilité de multiplexage fréquentiel

Chap. 1 - Introduction 4. Modulation Avantages de la modulation : Homogénéité des équipements (antennes) fmin = 495 MHz fmax = 505 MHz lmax = 60.6 cm lmin = 59.4 cm Df / f faible : 10 / 500 = 2%

Chap. 1 - Introduction 4. Modulation Avantages de la modulation : Transmissions simultanées : possibilité de multiplexage fréquentiel Amplitude f Spectre d’amplitude d’un message en bande de base

f f -f1 f1 f ... ... f -f2 -f1 f1 f2

Chap. 1 - Introduction 4. Modulation Inconvénients de la modulation : Systèmes plus complexes : risque d’augmentation de la dégradation du signal due aux équipements Bande de fréquences à l’émission plus importante que celle du message

Chap. 1 - Introduction 5. Exemples de modulations Modulations analogiques (analog modulation) Modulations par saut (shift keying modulation) Modulations par Impulsions et Codage - MIC (Pulse Code Modulation - PCM)

Modulations analogiques

Modulations par saut

Modulations par impulsions

Chap. 1 - Introduction 5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE continue (sinusoïdale) impulsions

Chap. 1 - Introduction 5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE MESSAGE continue (sinusoïdale) analogique (continu) discret (numérique) impulsions

Chap. 1 - Introduction 5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE MESSAGE continue (sinusoïdale) AM - FM - PM analogique (continu) discret (numérique) impulsions

Chap. 1 - Introduction 5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE MESSAGE continue (sinusoïdale) analogique (continu) ASK FSK PSK discret (numérique) impulsions

Chap. 1 - Introduction 5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE MESSAGE continue (sinusoïdale) analogique (continu) PPM PWM PAM discret (numérique) impulsions

Chap. 1 - Introduction 5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE MESSAGE continue (sinusoïdale) analogique (continu) discret (numérique) impulsions PCM - W-CDMA

Spectre physique et spectre radio