Technique d’émission et de réception en AM

Technique d’émission et de réception en AM

En télécommunication, le signal transportant une information doit passer par un moyen de transmission entre l’émetteur et le récepteur. Le signal source est rarement adapté à la transmission directe par le canal de communication choisi. La modulation peut être définie comme le processus par lequel le signal est transformé de sa forme originale en une forme adaptée au canal de transmission, par exemple en faisant varier les paramètres d’amplitude et d’argument(phase/fréquence) d’une onde sinusoïdale appelée « porteuse ».

La modulation AM

Définition

La modulation d’amplitude est une technique utilisée pour moduler un signal. Elle consiste en la multiplication du signal à moduler par un signal de fréquence plus élevée. La modulation d’amplitude consiste à moduler l’amplitude d’un signal de fréquence élevée, par un signal de basse fréquence. Ce dernier est celui qui contient l’information à transmettre, le premier étant le signal porteur (appelé porteuse).

Description du signal AM. Cas d’un signal sinusoïdal

Signal AM dans le domaine temporel

Comme son nom l’indique, un signal s(t) (courant ou tension) modulé en amplitude est un signal constitué par une porteuse sinusoïdale de fréquence fp dont l’amplitude Ap est modifiée suivant une loi linéaire par le signal informatif u(t). Si nous prenons le cas d’un signal modulant sinusoïdal, l’expression de s(t) est donc :

?(?) = ?? cos (???) + ??? cos (???) . cos (???) (1.01)

Les techniques d’émission et de réception en FM

Modulation de fréquence (F.M.)

Nous avons vu que le principe de la modulation AM repose sur la modification de l’amplitude de la porteuse sans modification de la fréquence. Une autre forme de modulation, appelée F.M consiste à garder l’amplitude de la porteuse constante mais à faire varier sa fréquence. L’émission en modulation de fréquence a été mise au point par Edwing Armstrong dans les années 30 pour améliorer la transmission de la qualité vocale.

Notion de fréquence et de phase instantanée

Considérons les signaux sinusoïdaux :

r (t) = As cos (ωt) et s (t)= As cos (ωt + φ) (2.01)

Supposons que ω et φ soient constantes dans le temps. Le déphasage de s(t) par rapport à r(t) est constant et les deux signaux sont caractérisés par une fréquence identique. Si φ est variable avec le temps, le déphasage entre s(t) et r(t) varie dans le temps. Ce changement de phase se traduit également par un changement de fréquence du signal s(t) car pour passer d’une phase φ à φ + dφ en un temps ??, il est nécessaire que la pulsation du signal varie. On appelle alors pulsation instantanée la grandeur :

ωi = d/dt (ω.t + φ) (2.02)

Principe de la modulation de fréquence

Généralités
La modulation de fréquence ou F.M., très souvent employé en VHF ou en UHF pour la transmission des signaux audio, consiste à utiliser une porteuse dont la fréquence varie en fonction du signal modulant. Il est alors possible d’écrire :

fs = fp + f (t) (2.06)

Où f t est une fréquence variant linéairement avec le signal modulant u(t).

C’est-à-dire :

f (t) = v. u(t) (2.07)

Avec v facteur de proportionnalité du modulateur (en Hz/Am) qui prend parfois la dénomination de sensibilité du modulateur.

Application de la modulation de fréquence

Comme nous l’avons vu, les principaux avantages de la modulation FM résident dans le fait que la puissance est constante quel que soit le signal modulant, le signal démodulé dépend très peu du niveau du signal modulé présent à l’entrée du démodulateur.

Lorsque les indices de modulations sont élevés, un signal FM est également plus robuste visà-vis des perturbations qu’un signal AM. En revanche, la bande de fréquence est toujours supérieure à celle d’un signal AM. De ce fait, la modulation FM est utilisée lorsque le signal reçu est caractérisé par un affaiblissement variable (radiocommunications mobiles en milieu urbain), que la largeur de bande est élevée et qu’une bonne qualité de signal démodulé est nécessaire. On rencontre donc les signaux FM à des hautes fréquences (VHF, UHF) dans les liaisons par satellites, dans la radiodiffusion FM (stéréo) ou dans les téléphones mobiles.

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Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 : LES TECHNIQUES D’EMISSION ET DE RECEPTION EN AM
1.1 Introduction
1.2 Modulation AM
1 .2.1 Définition
1 .2.2 Description du signal AM. Cas d’un signal sinusoïdal
1.2.2.1 Signal AM dans le domaine temporel
1.2.2.2 Signal AM dans le domaine fréquentiel
1.2.3 Modulation d’amplitude avec suppression de porteuse
1.2.4 Modulation à bande latérale unique
1.2.4.1 Définition
1.2.4.2 Principe de la modulation en Bande Latérale Unique
1.2.4.3 Spectre d’un signal SSB
1.2.5 Modulation à bande latérale résiduelle
1.3 Démodulation AM
1.3.1 Démodulation par détection d’enveloppe
1.3.2 Démodulation cohérente ou par detection synchrone
1.3.3 Démodulation d’un signal AM-P
1.3.4 Démodulation d’un signal SSB
1.4 Structure d’un émetteur AM
Conclusion
CHAPITRE 2 : LES TECHNIQUES D’EMISSION ET DE RECEPTION EN FM
2.1 Modulation de fréquence
2.1.1 Introduction
2.1.2 Notion de fréquence et de phase instantanée
2.1.3. Principe de la modulation de frequence
2.1.3.1. Généralités
2.1.3.2. Représentation temporelle du signal FM
2.1.4. Modulation FM à bande étroite
2.1.5. Application de la modulation de fréquence
2.1.6. Largeur de spectre règle de Carson
2.2 Technique de démodulation des signaux FM
2.2.1 Démodulation par dérivation et détection d’enveloppe
2.2.2 Démodulation par utilisation d’une boucle à verrouillage de phase
2.3 Technique d’émission
2.3.1 Définition d’un émetteur
2.3.2 Principe de base des émetteurs
2.3.3 Schéma de principe
2.3.4 L’effet de transmodulation
2.3.5 La compatibilite électromagnetique
2.3.5 La portée d`émission
2.4 Technique de réception
2.4.1 Proprietes d’un récepteur
2.4.1.1 La sensibilité
2.4.1.2 La sélectivité
2.4.1.3 La stabilité
2.4.1.4 Le rapport signal sur bruit
2.4.1.5 La fidélité
2.4.2 Types de récepteur
2.4.2.1 Le récepteur sans conversion
2.4.2.2 Récepteur avec fréquence intermédiaire (FI ) ou récepteur superhétérodyne
2.4.3 Probleme de la fréquence image
Conclusion
CHAPITRE 3 : REALISATION PRATIQUE
3.1 REALISATION DE L’EMETTEUR FM
3.1.1 Schéma de l’émetteur
3.1.2 Schéma synoptique
3.1.3 Photographie de l’emetteur
3.1.4 Mode de calcul des composants
3.2 REALISATION DU RECEPTEUR FM
3.2.1 Schéma du récepteur
3.2.2 Schéma synoptique
3.2.3 Photographie du récepteur
3.2.4 Calcul des composants
3.3 ETUDE FINANCIERE
3.3.1 Liste des matériels
3.3.2 Economie de la réalisation
CONCLUSION
ANNEXES
BIBLIOGRAPHIE