La modulation d'amplitude

Résumé du document

Exposé relatif à la modulation d'amplitude qui est utilisée pour moduler un signal. Elle consiste en la multiplication du signal à moduler par un signal de fréquence plus élevée.

Extraits

[...] La modulation d'amplitude Spectre d'un signal AM : Si le signal modulant est sinusoïdal, le spectre se calcule facilement : = E + mcos(Ωt)) cos(ωt) = E cos(ωt) + Emcos(Ωt)cos(ωt) = E cos(ωt) + Emcos(ω+Ω)t + Emcos(ω-Ω)t Le spectre est donc formé de 3 raies et a l'allure suivante : Figure 3. Spectre d'un signal AM avec signal modulant sinusoïdal E mE/2 mE/2 f f-F f f+F Si le signal modulant est sinusoïdal (spectre limité à 1 raie), on retrouve cette raie de part et d'autre de la porteuse dans le spectre du signal modulé. [...]

[...] modulation d'amplitude La modulation d'amplitude Spectre d'un signal AM Production d'un signal AM avec porteuse Démodulation d'un signal AM : le détecteur crête Démodulation d'un signal AM : le détecteur synchrone La modulation d'amplitude La modulation d'amplitude : Une porteuse sinusoïdale eo(t) = Ecos(ωt) modulée en amplitude par un signal modulant basse-fréquence qui peut être un signal audiofréquence, vidéo, analogique ou numérique s'écrit : = E + k.s(t)) cos(ω ωt) en l'absence de signal modulant et = eo(t) = Ecos(ωt) en présence de modulation l'amplitude de la porteuse s'écrit : E(1+k.s(t)) Pour représenter l'allure temporelle d'un signal AM, on utilise les propriétés suivantes : la porteuse oscille entre deux limites qui sont les enveloppes supérieure et inférieure l'enveloppe supérieure a pour équation = E + k.s(t)) ( lorsque cos(ωt) = 1 ) l'enveloppe inférieure a pour équation = + k.s(t)) ( lorsque cos(ωt) = ) on retrouve la forme du signal modulant dans les deux enveloppes Figure 1. Allure d'une porteuse modulée en amplitude Lorsque le signal modulant est sinusoïdal, on a = acos(Ωt) et la porteuse modulée s'écrit : = E + kacos(Ωt)) cos(ωt) = E + mcos(Ωt)) cos(ωt) m : indice de modulation Figure 2. Influence de m sur l'allure de la porteuse Lorsque l'indice de modulation est supérieur à on parle de surmodulation. Lorsqu'on démodule ce signal à l'aide d'un détecteur crête, le surmodulation est à l'origine d'une distorsion inacceptable. [...]

[...] Remarque : si le signal é démodulé est fortement bruité, le démodulateur synchrone permet encore la démodulation alors que le détecteur crête ne fonctionne plus. [...]

[...] Figure 9. Schéma du détecteur crête signal AM R C signal démodulé La constante de temps τ du circuit RC doit être grande devant la période de la porteuse et faible devant la période de variation du signal modulant. Figure 10. Signal démodulé par un détecteur crête bien conçu Choix de la constante de temps : τ= 1 Fmax.fi si la constante de temps RC est trop grande ou trop faible, le signal démodulé ne reproduit pas fidèlement le signal basse-fréquence modulant en cas de surmodulation ce démodulateur introduit une distorsion inacceptable. [...]

[...] Etage de sortie de l'émetteur antenne amplificateur RF amplificateur RF R La puissance totale dissipée dans l'antenne et donc émise vaut : P = E + + = E ( 1 + m ) 2R 2R 2R 2R 2 Exemple numérique : E = 50V, m = antenne R = 50Ω puissance de la porteuse Pp = 25 W puissance pour une raie latérale : Ps = Pi = 1,56 W puissance totale de : P = 25 + 1,56 + 1,56 = 28,12 W On peut noter l'importance de la puissance de la porteuse, qui est émise même en l'absence de signal modulant, alors que l'information se trouve dans les bandes latérales. On a donc eu l'idée de supprimer la porteuse et d'émettre uniquement les deux bandes latérales (modulation en bande latérale double) ou une seule bande latérale (bande latérale unique)., technique très utilisée aujourd'hui dans les communications mobiles. La modulation d'amplitude Démodulation d'un signal AM : le détecteur crête Dans un récepteur AM, le signal peut être démodulé une fois qu'on a sélectionné l'émetteur que l'on désire capter . [...]