Chap. 3 – Modulations analogiques Introduction : L’opération de modulation est souvent utilisée dans l’émetteur d’une chaine de communication. La démodulation, ou opération inverse de la Modulation, est utilisée dans le récepteur de la même Chaine de communication

Chap. 3 – Modulations analogiques Introduction : Il existe plusieurs types de modulations et de Différentes natures. Nous pouvons les classer surtout En deux grandes familles: Les modulations analogiques Les modulations numériques

Chap. 3 – Modulations analogiques Introduction : D’une manière simple la modulation est une opération Permettant d’adapter les contenu fréquentiel (spectral) d’un signal au canal de transmission, c’est-à-dire à sa bande passante ou BP.

Chap. 3 – Modulations analogiques Introduction : Le canal, ou support de transmission, peut être de différentes natures: Chaque canal est caractérisée par sa bande spectrale Ou bande passante (BP). C’est-à-dire par l’ensemble des fréquences qui peuvent Le traverser

Chap. 3 – Modulations analogiques Introduction : Exemple des bandes passantes de certains supports: Paires torsadées DC à 1 MHz téléphone 300 Hz – 300 kHz Câble coaxial (ethernet) DC à 1 GHz Guides d’onde 1 GHz à 300 GHz Fibre optique 30 THz à 1000 THz Espace libre (ondes hertziennes) : dépend surtout de la taille de l’antenne » l = c / f

Chap. 3 – Modulations analogiques Introduction : Petit exercice : calculer la taille de l’antenne pour f = 1 kHz et pour f = 1000 MHz… Conclusion ?

Chap. 3 – Modulations analogiques Introduction : transmet le signal tel quel, sans modification : bande de base. Si le spectre du signal à transmettre ne rentre pas dans la bande passante du canal, on transmet le signal modifié : bande transposée, c’est la modulation.

Chap. 3 – Modulations analogiques Introduction : Ainsi, la modulation modifie la bande spectrale du signal. Par exemple, le signal informatif était BF La modulation nous donne un signal modulé RF. Le signal modulant: signal informatif souvent de basse-fréquences ou BF La porteuse est souvent sinusoïdale de fréquence élevée Le signal modulé est Radiofréquence ou RF

Chap. 3 – Modulations analogiques Introduction : Ci-dessous un exemple d’un signal modulant ou Informatif (BF) et du signal obtenu à la sortie du Modulateur ou signal modulé RF

Chap. 3 – Modulations analogiques 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. 3 – Modulations analogiques 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. 3 – Modulations analogiques 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. 3 – Modulations analogiques 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. 3 – Modulations analogiques 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. 3 – Modulations analogiques 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. 3 – Modulations analogiques 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. 3 – Modulations analogiques 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

5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE continue (sinusoïdale) impulsions

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

Chap. 3 – Modulations analogiques 5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE MESSAGE continue (sinusoïdale) AM - FM - PM analogique (continu) discret (numérique) impulsions

Chap. 3 – Modulations analogiques 5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE MESSAGE continue (sinusoïdale) analogique (continu) ASK FSK PSK discret (numérique) impulsions

Chap. 3 – Modulations analogiques 5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE MESSAGE continue (sinusoïdale) analogique (continu) PPM PWM PAM discret (numérique) impulsions

Chap. 3 – Modulations analogiques 5. Exemples de modulations Classification des modulations PORTEUSE MESSAGE continue (sinusoïdale) analogique (continu) discret (numérique) impulsions PCM - W-CDMA

Spectre physique et spectre radio