Modulation, transmission sur fréquence porteuse

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Généralités

La transmission d'information nécessite la prise en compte des caractéristiques du canal de transmission à savoir:

  • Sa bande passante
  • Sa puissance maximale admissible
  • Le bruit qu'il génère

Il est donc nécessaire pour transmettre un signal de l'adapter au canal de transmission, pour cela deux solutions sont disponibles:

  • La transmission en bande de base (il s'agit de l'adaptation par codage)
  • La modulation (adaptation correspond alors à la transmission sur une fréquence porteuse)

Dans ce dernier cas le canal doit laisser passer une certaine gamme de fréquence parmi lesquelles se trouvera la fréquence porteuse, il se comporte alors comme un filtre passe bande. A l'émission la modulation nécessite de faire varier une des caractéristiques d'une sinusoïde de fréquence élevée, ce sera la porteuse fonctionnant au rythme du signal à transmettre. Cette caractéristique est soit son amplitude: on parlera alors de modulation d'amplitude, soit la fréquence: on parlera de modulation de fréquence, soit la phase: on parlera de modulation de phase.

Cette opération sera exécutée par un circuit appelé modulateur, il est cependant nécessaire pour pouvoir réaliser une modulation que le signal à transmettre c'est-à-dire le message soit de basse fréquence par rapport à la fréquence de la porteuse.
A la réception on essaye de restituer le signal message, ce qui constitue la récupération, et c'est le rôle du démodulateur.


Définition et classification des modulations

La modulation est la transposition d'un signal porteur d'une information qu'on appellera signal primaire ou modulant à un autre signal appelé signal secondaire ou modulé, sans modification sensible de l'information modulée. L'opérateur de la modulation est la démodulation.

Classes des modulations

Il existe trois grandes classes de modulation:

  • La modulation analogique: Elle consiste à faire varier un paramètre à savoir la fréquence, l'amplitude, la fréquence, la phase etc. qui sont les paramètres du signal modulé. Cette opération s'effectue proportionnellement à la valeur instantanée du signal modulant. Ici il y'a intervention d'un signal auxiliaire appelé porteuse ayant pour but la modulation du signal primaire.
  • La modulation numérique: Elle n'est pas à proprement parlée une modulation, en effet elle consiste en une convention d'une information analogique, portée par un signal à variation continue en une séquence de caractéristique discret issue d'un alphabet. Cet alphabet comporte un nombre de caractéristiques qui sont dans ce cas des nombres entier. Il s'agit donc en clair d'une conversion analogique numérique entre les signaux modulants et modulés.
  • La modulation discrète: Elle est assimilable à la modulation numérique dans la mesure où le signal modulant est numérique. On peut prévoir plusieurs types de modulation suivant la nature du signal à transmettre, la forme de la porteuse et les paramètres à prendre en considération d'où la classification suivante:

Information transmise

Forme de la porteuse

Paramètre modulé

Type de modulation

Analogique

  1. La parole
  2. La musique
  3. La vidéo

Sinusoïde

Amplitude

AM Modulation d'amplitude

SSB Modulation à bande latérale unique

Fréquence

FM : modulation de fréquence

Phase

ØM : Modulation de phase

Impulsion

Amplitude

PAM : Modulation d'Impulsion en Amplitude

Fréquence

PFM : Modulation d'Impulsion en Fréquence

Phase

PPM : Modulation d'impulsion en position

Durée

PDM : Modulation d'impulsion en durée

Modulation numérique

Sinusoïde

Amplitude

ASK : Modulation d'Amplitude Discrète
OOK : Modulation Tout ou Rien

Fréquence

FSK : Modulation à Déplacement de Fréquence

Phase

PSK : Modulation à Déplacement de Phase

Modulation discrète

Analogique - Numérique

Signal d'horloge
Débit D

Code PCM : Impulsion Codée

Code DPCM : Impulsion Différentielle

Code Delta M : Modulation Delta

Code ADM : Modulation adaptative