CONTENU : LA MODULATION (II).
LES TECHNIQUES DE MODULATION
2- Types et techniques de modulation : Ils existent plusieurs façons de moduler les signaux intelligents. On commence par des techniques très simples jusqu’aux techniques très complexes
et sophistiquées nécessitants des connaissances de base approfondies en télécommunication. La table suivante illustre quelques techniques de modulations et leurs systèmes associés.
Signal Intelligent
Porteuse
Modulation
Systèmes et Applications
Audio et Vidéo
Sinus
AM, FM et PM
Radio AM, FM, Télévision Analogique
Données : Bits
Sinus
FSK, m-PSK, m-QAM
Modem, Téléphonie Cellulaire et Câblodistribution
La table ci-dessous nous la liste des abréviations des techniques de modulation en Anglais et en Français.
Modulation
Abréviation
Modulation d'Amplitude
AM : Amplitude Modulation
Modulation de la Fréquence
FM : Frequency Modulation
Modulation de la Phase
PM : Phase Modulation
Modulation par Déplacement de la Fréquence
FSK : Frequency Shift Keying
Modulation par Déplacement de la Phase
PSK : Phase Shift Keying
Modulation d'Amplitude en Quadrature de Phase
QAM : Quadrature Amplitude Modulation
3- La Modulation d'Amplitude (AM) :Dans la modulation AM, les variations de l’amplitude du signal intelligent causent des variations dans l’amplitude de la porteuse. L’expression mathématique de
l’onde est :
avec :
- Vc,max et Vi,max sont respectivement la tension crête de la porteuse et celle du signal intelligent.
- fc,max et fi,max sont respectivement la fréquence de la porteuse et celle du signal intelligent.
Le coefficient du sin(2πfct) est l'amplitude du signal AM. Ce coefficient est égal à (Vc,max + Vi,maxsin(2πfit)). Cette amplitude varie en fonction des variation de
l'amplitude du signal intelligent vi(t). À des instants t l'amplitude de vi(t),Vi,max, s'additionne avec celle de Vc(t), Vc,max pour donner un maximum
d'amplitude au signal AM : VAM,max = Vc,max + Vi,max. Pour d'autres instants t, l'amplitude Vi,max soustrait Vc,max pour donner le minimum d'amplitude
au signal AM tel que VAM,min = Vc,max - Vi,max. La figure suivante illustre cette situation avec les instants particuliers quand les maximums et les minimums du siganl AM
auront lieu.
La relation entre les amplitudes Vc,max et Vi,max est décrite par un pramètre nommé le pourcentage de modulation ou m. La relation est donnée par l'équation suivante :
La figure de l'onde AM ci-dessus représente un m = 80%. Les valeurs possibles de m et leurs caractéristiques sont données par la table suivante :
% de modulation m
Caractéristiques
m > 100%
Surmodulation : À éviter, situation d'interférence avec des émetteurs voisins.
m = 100%
Modulation Critique : À éviter car il y a des instants ou VAM(t) est nulle. VAM,min = Vc,max - Vi,max = 0.
m < 100%
Sous modulation : C'est la situation désirée. Tous les émetteurs AM ont un m situé entre 85% et 90%.
Le simulateur du générateur de l'onde AM développé par l’auteur du site permet de comprendre les relations entre différents paramètres des ondes impliquées dans la production de l'onde AM.
| Signal Intelligent | Porteuse | Modulation | Systèmes et Applications |
|---|---|---|---|
| Audio et Vidéo | Sinus | AM, FM et PM | Radio AM, FM, Télévision Analogique |
| Données : Bits | Sinus | FSK, m-PSK, m-QAM | Modem, Téléphonie Cellulaire et Câblodistribution |
La table ci-dessous nous la liste des abréviations des techniques de modulation en Anglais et en Français.
| Modulation | Abréviation |
|---|---|
| Modulation d'Amplitude | AM : Amplitude Modulation |
| Modulation de la Fréquence | FM : Frequency Modulation |
| Modulation de la Phase | PM : Phase Modulation |
| Modulation par Déplacement de la Fréquence | FSK : Frequency Shift Keying |
| Modulation par Déplacement de la Phase | PSK : Phase Shift Keying |
| Modulation d'Amplitude en Quadrature de Phase | QAM : Quadrature Amplitude Modulation |
3- La Modulation d'Amplitude (AM) :Dans la modulation AM, les variations de l’amplitude du signal intelligent causent des variations dans l’amplitude de la porteuse. L’expression mathématique de l’onde est :
avec :
- Vc,max et Vi,max sont respectivement la tension crête de la porteuse et celle du signal intelligent.
- fc,max et fi,max sont respectivement la fréquence de la porteuse et celle du signal intelligent.
Le coefficient du sin(2πfct) est l'amplitude du signal AM. Ce coefficient est égal à (Vc,max + Vi,maxsin(2πfit)). Cette amplitude varie en fonction des variation de l'amplitude du signal intelligent vi(t). À des instants t l'amplitude de vi(t),Vi,max, s'additionne avec celle de Vc(t), Vc,max pour donner un maximum d'amplitude au signal AM : VAM,max = Vc,max + Vi,max. Pour d'autres instants t, l'amplitude Vi,max soustrait Vc,max pour donner le minimum d'amplitude au signal AM tel que VAM,min = Vc,max - Vi,max. La figure suivante illustre cette situation avec les instants particuliers quand les maximums et les minimums du siganl AM auront lieu.
La relation entre les amplitudes Vc,max et Vi,max est décrite par un pramètre nommé le pourcentage de modulation ou m. La relation est donnée par l'équation suivante :
La figure de l'onde AM ci-dessus représente un m = 80%. Les valeurs possibles de m et leurs caractéristiques sont données par la table suivante :
| % de modulation m | Caractéristiques |
|---|---|
| m > 100% | Surmodulation : À éviter, situation d'interférence avec des émetteurs voisins. |
| m = 100% | Modulation Critique : À éviter car il y a des instants ou VAM(t) est nulle. VAM,min = Vc,max - Vi,max = 0. |
| m < 100% | Sous modulation : C'est la situation désirée. Tous les émetteurs AM ont un m situé entre 85% et 90%. |
Le simulateur du générateur de l'onde AM développé par l’auteur du site permet de comprendre les relations entre différents paramètres des ondes impliquées dans la production de l'onde AM.