Chap. 3 – Modulations analogiques

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1 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

2 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

3 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.

4 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

5 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

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

7 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.

8 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

9 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

10 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

11 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

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

13 Chap. 1 - Introduction 2. Transmission en bande de base
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14 Chap. 3 – Modulations analogiques 2. Transmission en bande de base
Avantages de la TBB : Émetteurs et récepteurs simples Possibilité de multiplexage temporel

15 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

16 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 = km l = 15 km 20 Hz 5 MHz Vidéo l = km l = 60 m

17 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)

18 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)

19 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

20 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%

21 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

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

23 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

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

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

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

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

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

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

30 Spectre physique et spectre radio