Modulation analogique et numérique

Thèmes abordés

Modulation analogique, modulation numérique, génie électrique, électromécanique, techniques avancées, signal analogique, sur-échantillonnage, sinus cardinal, filtre compensateur

Résumé du document

La restitution analogique d'un signal numérique est l'action de convertir le signal numérique une fois traité en un signal analogique grâce à un convertisseur numérique analogique (CNA en sigle). La conversion numérique analogique consiste à transformer un mot binaire (typiquement 8 bits, 12 bits voir 16 bits ou davantage de bits) en son équivalent analogique.

Dans l'étude de ce thème, nous visons appréhender les différentes phases de restitution analogique d'un signal numérique, les techniques utilisées pour aboutir des signaux précis et de bonne qualité et enfin des exemples sur les applications.

Extraits

[...] On appelle ce genre de filtre un filtre compensateur de sin x/x. Page 6 sur 15 Ce graphe représente les courbes données par un constructeur de circuits intégrés convertisseur numérique analogique. D'abord la courbe située en bas rappelle la courbe du bloqueur. On voit qu'il ya une perte au voisinage de 4 dB à Fe/2. Ensuite, nous avons plus haut la courbe de gain du fil compensateur de sin x/x. Enfin, au milieu se trouve l'erreur qui reste nulle quasiment jusqu'à la fréquence d'échantillonnage Fe divisé par 2 (fe/2). [...]

[...] Qu'est-ce que ça change ? Bien, dans le cadre d'un quadruple sur échantillonnage, voilà la situation : Page 9 sur 15 Le paquet basse fréquence n'a pas bougé, la nouvelle fréquence d'échantillonnage c'est 4 fe donc on a un premier paquet spectral autour de 4 fe et un deuxième paquet spectral autour du double de la fréquence d'échantillonnage (vers 8 fe ici) et on s'aperçoit que si on bloque ce signal avec un bloqueur dont la transmittance n'a pas changé bien sûr, et bien on traille ici au niveau du bloqueur dans la zone où son gain est quasiment constant. [...]

[...] Le convertisseur numérique analogique est précédé d'un filtre numérique interpolateur. Ce filtre calcule des échantillons supplémentaires qui seront placés entre 2 échantillons. Sur la figure ci-dessous on a deux échantillons réels en rouge, un mot numérique qui est arrivé sur le port d'entrée du convertisseur et le mot suivant qu'il faut convertir en analogie. Entre ces deux mots réels qui existent, le convertisseur c'est-à-dire la partie calculatrice du convertisseur fait une interpolation linéaire et élabore trois nouveaux échantillons en bleu. [...]

[...] Donc on a pratiquement plus besoin de mettre en place un filtre compensateur de sinus cardinal, c'est le premier avantage. Le deuxième avantage c'est que les paquets à éliminer sont autour de 4fe, 8fe, ils sont très loin de la fréquence fmax du signal. Donc le filtre passe-bas de restitution est beaucoup plus facile à élaborer, il doit laisser passer les fréquences jusqu'à fmax et il doit supprimer les fréquences à partir de 4fe – fmax. Il n'y a aucune marge importante là et un filtre passe-bas d'un ordre pas très élevé convient parfaitement pour restituer le signal analogique y(t). [...]

[...] Pour beaucoup d'application, on trouve toujours des convertisseurs adaptés, on trouve beaucoup de convertisseurs numériques analogiques bien sûr dans les décodeurs pour télévision numérique puisque le signal sort en analogique pour aller vers le téléviseur si on utilise une liaison péritel ou une liaison analogique donc tous les modems aussi sont équipés de convertisseurs (CNA) puisqu'ils doivent envoyer sur la ligne téléphonique des signaux analogiques. Page 14 sur 15 10- CONCLUSION : Finalement le convertisseur numérique analogique c'est un composant essentiel des circuits électroniques d'aujourd'hui. Grace à ce travail, nous avons compris l'utilité de ce type de conversion qui est de transformer une valeur numérique en une valeur analogique proportionnelle à la valeur numérique codée. Cependant quand est il de la conversion analogique vers le numérique? [...]