Modulation num

1
Modulation numérique
2
Transmission numérique

• Avantages techniques
• Immunité au bruit
• Optimalisation de la bande passante
• Facilité de traitement de linformation
• Optimisation des coûts
• Séparation dune application en sous-ensembles
• Utilisation de composants à grande tolérance

3
Signaux analogiques et numériques

• Signal analogique
• Analogue à une grandeur physique(pression
  sonore, tension, intensité lumineuse, )
• Continu dans le temps
• Infinité de valeurs
• Signal numérique
• Représenté par une suite de chiffres
• Système binaire 0 et 1
• Discret dans le temps (échantillonnage)
• Valeurs discrètes (quantification)

4
Fonction d de Dirac

• Définition
• Propriété

Produit de convolution
5
Signal échantillonné

6
Spectre du signal échantillonné

• Principe
• TF du produit de 2 fonctions Produit de
  convolution des TF des 2 fonctions
• Transformées de Fourier
• Du train dimpulsions dintervalle TE
• ? Train dimpulsions dintervalle fE 1/TE
• Du signal f(t)
• ? Spectre du signal s(f)

7
Spectre du signal échantillonné (2)
8
Théorème de Shannon

• Fréquence minimale déchantillonnage
• (fréquence de Nyquist)
• Repliement spectral (Aliasing)

9
Sur- et sous-échantillonnage
10
Quantification

• Convertisseur Analogique/Numérique
• Nombre de bits n
• Niveaux de sortie 2N
• Sortie
• Parallèle
• Série
• TDA 8792
• 8 bits parallèle
• 25 MHz

11
Erreur de quantification

• Différence entre
• Signal analogique
• Signal numérique
• Bruit de quantification
• Rapport S/N
• dB

12
Signal numérique

• Signal numérique
• Spectre

13
Modulation damplitude

• Signal modulé
• 2 types
• k lt 1 Amplitude Shift Keying (ASK)
• k 1 On-Off Keying (OOK)

14
Modulation damplitude (2)

• Spectre du signal numérique
• Dépend de
• la probabilité de 0 et de 1
• signal unipolaire ou bipolaire
• Estimation fMAX ? fB ( 1/TB)
• Largeur du signal modulé
• 2 fB
• Modulation sur plusieurs niveaux
• ASK-k

15
Modulation de fréquence

• Frequency Shift Keying (FSK)
• Df Excursion en fréquence
• Largeur spectrale
• 2 fB 2 Df
• Modulation sur plusieurs niveaux
• FSK-k

16
Signal modulé en fréquence
17
Démodulation FSK

• Démodulation par filtres passe-bande
• 1 filtre par fréquence
• 1 détecteur denveloppe
• Démodulation par multiplicateurs

18
Démodulation FSK (2)

• Sortie des multiplicateurs
• Filtrage passe-bas
• Composante non-nulle si cos 1
• w w1 ou
• w w2

19
Modulation FSK application

• Modem 300 bps
• 2 fréquences démission
• 2 fréquences de réception

20
Modulation de phase

• Phase Shift Keying (PSK)
• Modulation à k niveaux PSK-k
• PSK-2 (BPSK)
• Changement de phase p
• Multiplication de la porteuse par 1 ou -1

21
Signal modulé BPSK
22
Démodulation BPSK

• Signal modulé
• Multiplication par fréquence w0

23
Démodulation BPSK (2)

• Filtrage passe-bas

24
Modulation PSK-4

• Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)
• Changements de phase
• Ou
• Regroupement des bits
• 2 bits par symbole
• fS fB / 2

25
Diagrammes de constellation

• Amplitude et phase
• Amplitude distance
• Phase angle
• Représentation graphique de lalphabet

26
Differential Phase Shift Keying

• Problème de référence de phase

27
Combinaison de modulations

• Combiner
• Modulation de phase
• Modulation damplitude
• Exemple QAM-32
• Symboles 5 bits
• 32 points dansla constellation

28
Quadrature Amplitude Modulation

• Chaque point généré par
• Composante A en phase (notée I)
• Composante Ben quadrature (notée Q)
• Amplitude

29
Diagrammes I/Q

• Cas particuliers
• Modulation damplitude
• tous les points sur axe I
• Modulation de phase pure
• tous les points sur un cercle
• QAM-4
• QPSK

30
Modulateur QAM
31
Démodulateur QAM
32
Multiplexage en fréquence

• Frequency Division Multiple Access (FDMA)
• Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)
• Saut de fréquence simultané de lémetteur et du
  récepteur

33
Multiplexage temporel

• Time Division Multiple Access
• Duplex par multiplexage (TDD)

34
Multiplexage géographique

• Limitation de la portée de transmission
• Technologie cellulaire

35
Multiplexage par codage

• Code Division Multiple Access (CDMA)

36
Multiplexage par codage (2)

• Soit
• bi(t) les bits à transmettre
• ci(t) un code pseudo-aléatoire propre à chaque
  canal
• Signal composite
• Réception