Modulation des signaux

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  • Publié le : 25 décembre 2010
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1) Modulation d'amplitude

La modulation d'amplitude est une technique utilisée pour moduler un signal. Elle consiste à faire varier l'amplitude d'un signal de fréquence élevée en fonction d'un signal de basse fréquence. Ce dernier est celui qui contient l'information à transmettre (voix, par exemple, recueillie par un microphone), le premier est le signal porteur (appelé porteuse).Le signal à transporter n'est généralement pas une sinusoïde mais peut toujours être décomposé (séries de Fourrier) en un certain nombre de sinusoïdes pures appelées ses harmoniques.
Prenons l'une de ces harmoniques :
[pic](2)
Pour moduler la porteuse p par le signal à transporter " s ", nous faisons en sorte que l'amplitude de la porteuse (1) soit fonction linéaire du signal s, Nousobtenons ainsi la porteuse p modulée par le signal s.
[pic]

La porteuse est "tordue" par l'opération. On voit clairement que son enveloppe a la forme du signal modulant que l'on a appelé modulation. En voyant le résultat, on comprend bien pourquoi cette méthode est appelée modulation d'amplitude.

[pic]
Cette figure montre que, par modulation d'amplitude, les composantes dusignal (fondamentale et harmoniques), sont transposées en fréquence vers deux bandes latérales, se situant autour de la fréquence de la porteuse.
2) Modulation de fréquence

L'objectif de la modulation de fréquence a été initialement d'obtenir une meilleure qualité des transmissions. L'amplitude de la porteuse reste constante (en fait cela n'a pas grande importance) c'est sa fréquencequi est modulée. Ce qui présente un énorme avantage.

Dans la formule (1) de la porteuse, on remplace la fréquence par une fonction linéaire du signal formule (2).
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[pic]
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Le signal modulé occupe une bande autour de la fréquence de la porteuse, dite fréquence centrale.
La modulation de fréquence se prête bien à la transmission de signaux analogiques comme laradiodiffusion ( Bande FM)

3) Modulation de phase

Avec cette méthode, la phase de l'onde porteuse varie proportionnellement au message modulant, l'amplitude et la fréquence de l'onde modulée restant inchangées. Elle présente l'avantage de transmettre à de basses fréquences de modulation.

[pic]

La même méthode s'applique à ce type de modulation.
Dans la formule (1) de la porteuse, onremplace la phase par une fonction linéaire du signal formule (2).
[pic]
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[pic] [pic]

La modulation d’une porteuse en phase par un signal modulant sinusoïdal produit le même résultat que la modulation d’une porteuse en fréquence par un signal
modulant sinusoïdal. Par conséquent, les explications données pour une modulation de fréquence s’appliquent sans autre pour la modulation dephase.
Pour un niveau bas du signal modulant, la phase de la porteuse est inchangée, alors que pour un niveau haut, il y a un saut de phase de 180°.

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[pic]
Un tour du cercle [pic] correspond la période T
L’angle α correspond au temps t ce qui permet de poser la proportion suivante : [pic]
Donc, le produit [pic] représente un angle.

4) Comparaison
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• Modulationd'amplitude
[pic]

• Modulation de fréquence
[pic]
• Modulation de phase
[pic]

III. Utilisation pratique de la modulation

La modulation est très utile dans plusieurs domaines qui ont besoin de transmettre l'information, tel que les réseaux téléphoniques, les réseaux informatiques, radiodiffusion …

1) Transmission radiodiffusion

La radiodiffusion est l'émissionpar l'intermédiaire des ondes électromagnétiques d'un programme structuré d'information et de divertissement
La radiodiffusion a la particularité (comme d'autres médias) de permettre une communication asymétrique. C'est-à-dire que les moyens nécessaires à l'émission et

la réception ne sont pas les mêmes. En effet, l'émission depuis le studio revêt un degré de technicité supérieure à...
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