Les modulations numériques (cours d'électronique)

Résumé du document

Cours sur les différents types de modulations numériques utilisées dans les systèmes de communication sans fil. Les modulations ASK, FSK et PSK y sont abordées.La modulation vectorielle, les diagrammes des constellations et la modulation QPSK sont également traités. Exercices d'application du cours.

Extraits

[...] Nous rappelons ici brièvement ses caractéristiques : Q I E Modulation BPSK : diagramme de constellation Message binaire à transmettre : E t Tc Modulation BPSK : signal modulé Les deux modulations à 2 états OOK et BPSK présentent une vitesse de transmission égale à 1/Tr bits/s. La seule solution permettant d'augmenter cette vitesse de transmission, tout en conservant la même valeur de fréquence rythme fr, consiste à transmettre plusieurs bits du message par état de modulation élémentaire, c'est-à-dire par durée élémentaire Tr. Ces modulations font l'objet de la suite de ce chapitre. STS SE LES MODULATIONS NUMERIQUES La modulation QPSK ou modulation PSK à 4 états. [...]

[...] De telles modulations numériques à déplacement de fréquence et à phase continue sont désignées par le terme CPFSK (Continuous Phase Frequency Shift Keying). Modulation FSK Modulation CPFSK Phase discontinue Phase continue On montre que pour qu'une modulation FSK présente une phase continue (donc soit de type CPFSK), l'excursion de fréquence et la fréquence rythme fr doivent être telles que : = k fr , avec k entier naturel Enfin, pour réduire l'encombrement spectral du signal modulé on cherche à rendre l'excursion de fréquence la plus faible possible, ce qui impose k=1. [...]

[...] Tracer l'allure du diagramme de constellation associé au message = 0111001001, et en déduire l'allure des tensions et s(t). Utiliser le tableur Excel pour : tracer plus précisément les tensions ainsi que (que l'on notera ici proposés à la question précédente, tracer l'évolution temporelle de l'expression s(t ) = I cos(2πfC t ) + Q 2πfC t + (que l'on notera puis comparer sa(t) et sb(t). tracer, pour le message considéré, le diagramme de constellation de cette modulation. Visualiser le diagramme de constellation directement à l'aide du logiciel IQCreator Etude d'une modulation 16QAM. [...]

[...] Le signal modulé peut donc présenter 3 amplitudes E0, E1 ou E2 distinctes. On constate par ailleurs, que les abscisses (ou les ordonnées) de chacun de ces 16 points de constellation ne peuvent prendre que 4 valeurs distinctes E et Les modulatons QAM à plus de 16 états. Actuellement, on rencontre, parmi les différents systèmes de communication sans fil, des modulations numériques à déplacement d'amplitude et de phase : 32QAM (symboles constitués de 5 bits), 64QAM (symboles constitués de 6 bits), 128QAM (symboles constitués de 7 bits), 256QAM (symboles constitués de 8 bits = octets). [...]

[...] En effet, une modulation 32PSK présenterait des variations de phase élémentaires de π/16 = 11,25° ce qui, compte tenu des , altérations que subit le signal modulé dans le canal de transmission ne permettrait pas une démodulation suffisamment fiable. De nouvelles modulations ont alors été mises au point, permettant de contourner cette limite technologique, afin d'augmenter le format des symboles transmis, donc d'augmenter la vitesse de transmission. Il s'agit de modulations à déplacement d'amplitude et de phase combinées, désignées par le terme QAM (Quadrature Amplitude Modulation). [...]