du spectre du signal dans une bande de fréquence adaptée au canal de transmission choisi.
Un signal modulé en amplitude varie au rythme du signal modulant (message).
Expression du signal Xam(t) modulé DBAP :
| On définit l'indice (ou taux) de modulation : |  |
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| Si (Ap)min>0, alors B<1 | Si (Ap)min<0, alors B>1 Il y a surmodulation |
Représentation spectrale du signal modulé :
La modulation a permis la transposition du signal modulant (message) autour de la fréquence
porteuse f0.
La bande passante B du signal modulé vaut deux fois la bande du
signal modulant
en bande de base : c'est un signal Double Bande. De plus, la fréquence porteuse
se retrouve sur le spectre de fréquence. On parle ainsi de modulation Double Bande
Avec
conservation de la Porteuse : DBAP ou DSB (Double Side Band).
Représentation en Diagramme de Fresnel du signal modulé :
Le but de toute démodulation est de récupérer le message transmis par modulation.
Il faut donc éliminer le signal de la porteuse en modifiant le moins possible le
message transmis.
La démodulation par détection d'enveloppe (ou de crête) est très utilisée dans les montages
électroniques de moyenne qualité, car elle utilise très peu de composants,
et son coût est
donc très faible par rapport à d'autres démodulateurs plus précis.
Le principe consiste à détecter les maximas du signal modulé de façon à restituer
l'enveloppe du signal modulé, qui est biensûr le message transmis.
On utilise pour cela un montage détecteur de crète :
Supposons que le condensateur C est chargé à t = 0 :
Tant que Xam(t) > Xd(t) : C se charge et la diode D est passante : Xd(t) = Xam(t)
Lorsque Xam(t) diminue en amplitude : C se décharge lentement et D se bloque.
| Message Basse Fréquence à transmettre m(t) |
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| Signal Modulé en Amplitude (AM) | 
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| Signal démodulé Récupération du message par détection d'enveloppe |
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La démodulation synchrone est la plus utilisée dans les montages actuelles, car elle
permet une meilleure restitution du message que la détection d'enveloppe.
Le principe consiste à multiplier le signal modulé Xam(t) par un signal généré par
un oscillateur
local de même fréquence et de même phase que la porteuse.
Le filtre Passe-Bas permet ensuite d'éliminer les raies crées par la multiplication,
autour
des fréquences f0 et 2f0 : le signal BF m(t) est restitué.
Ceci est l'expression théorique du signal démodulé. Rappelons qu'avec ce montage,
on doit pouvoir
générer un signal de même fréquence et de même phase que la porteuse. Or, dans les conditions
réelles de transmission, du bruit (signal parasite)
se superpose au signal démodulé, il apparait
donc un erreur de phase plus ou moins importante entre les deux signaux : la démodulation
n'est pas cohérente.
L'expression du signal s(t) devient donc :
Pour corriger ce problème de cohérence, on fait appel à une boucle à verrouillage
de phase
(PLL) qui est un système permettant l'asservissement de phase.
Le schéma de principe de la démodulation synchrone devient donc :
Le multiplieur de la PLL est un comparateur de phase : sa tension de sortie est proportionnelle
à l'écart de phase entre les deux signaux qui lui sont appliqués.
Le filtre passe-bas assure
le filtrage du signal à la sortie du comparateur de phase
et il intervient dans
la fonction globale du système, permettant de maîtriser les performances de la boucle.
Le V.C.O (Voltage Control Oscillator) est un oscillateur commandé en tension : il fournit un
signal d'amplitude constante dont la fréquence
varie proportionellement à la tension injectée.
Le déphaseur permet enfin d'injecter
un signal de même fréquence et de même phase que la porteuse.
La démodulation par détection quadratique est utilisée dans les montages fonctionnants
à très haute fréquence (VHF-UHF).
Le principe consiste à appliquer le signal modulé Xam(t) sur un élément non linéaire
(par ex. : un diode).
Pour une bonne démodulation, il faut un taux de modulation très faible.
Expression du signal démodulé par détection quadratique :
La Modulation d'Amplitude Double Bande Sans Porteuse (Double Side Band Suppressed Carrier) est
utilisée dans les multiplexages stéréo.
Le principe consiste à multiplier le signal modulant m(t) avec la porteuse p(t).
Le signal modulé ne contient pas le signal de la porteuse : ceci permet d'éviter
de le
retrouver lors de la démodulation.
Expression du signal Xam(t) modulé DBAP :
Voici le principe du fonctionnement :
La signal de la porteuse est éliminée grâce à des structures équilibrées à transistors
(structure de Gilbert), ou à diodes.
Voici par exemple une structure équilibrée à diodes, un modulateur en anneau :
Représentation spectrale du signal modulé :
La modulation a permis la transposition du signal modulant (message) autour de la fréquence
porteuse f0.
La bande passante B du signal modulé vaut deux fois la bande du signal modulant
en bande de base : c'est un signal Double Bande. La fréquence porteuse ne se
retrouve pas
sur le spectre de fréquence. On parle ainsi de modulation Double Bande
Sans conservation de la Porteuse : DBSP ou DSBSC (Double Side Band Suppressed Carrier).
On ne peut pas démoduler un signal DBSP par détection d'enveloppe car
ce signal
est surmodulé.
La démodulation d'un signal modulé DBSP se fait donc par détection synchrone.
Expression du signal démodulé s(t) :
Les problèmes de cohérence, duent à la difficulté de connaître avec précision la fréquence
et la phase de la porteuse, font que ce type de modulation est plutôt utilisé
à l'intérieur
de systèmes (ex: système PAL, STEREO) que pour des transmissions analogiques.
Mais grâce aux PLL (boucle à verrouillage de phase), il est possible de reconstituer
la porteuse en fréquence et en phase.
Voici un exemple de montage :
On multiplie le signal modulé DBSP par lui-même pour le rendre positif; on évite
ainsi les
sauts de phase provoqués par la surmodulation. On envoie ensuite ce signal
sur un filtre
passe-bande qui ne laisse passer que les fréquences autour de 2f0.
La fréquence de ce signal est ensuite verrouillée et divisée par 2 grâce à la PLL.
Il suffit enfin de multiplier le signal modulé Xam(t) avec le signal ainsi obtenu,
de même fréquence et phase que la porteuse.
La Modulation à Bande Latérale Unique présente l'avantage d'avoir une
occupation spectrale deux fois plus petite que les autres types de modulation présentés
précédemment : B=b. En ne conservant qu'une seule bande latérale, on limite la
bande de
fréquence nécessaire à la transmission.
On peut donc transmettre le même signal avec plus de puissance utile,
donc avec
un meilleur rendement, mais si un parasite apparait pendant la transmission, le
signal démodulé risque d'être plus affecté qu'avec un système DBAP ou DBSP.
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Signal DBSP |
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Signal BLU Supérieure |
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Signal BLU Inférieure |
Il exixte deux méthodes pour générer un signal BLU :
C'est la méthode la plus utilisée, car son principe est simple et elle ne fait qu'à quelques
composants très courants (coût faible).
Voici son principe :
Le premier multiplieur permet la transposition du signal modulant m(t) autour du signal
basse fréquence f1, facilitant ainsi le filtrage Passe-Bas ou Passe-Haut qui élimine le lobe
indésirable.
Le signal, ainsi généré, est transposé en fréquence autour de la fréquence
porteuse (HF) f0, par modulation DBSP. Le filtre Passe-Bande permet enfin une conservation
unique de la BLU.
La génération d'un signal BLU par déphasage est plus délicate à mettre en oeuvre que
par filtrage, mais elle donne de bon résultats.
Voici le schéma du principe :
Le principe consiste à faire la soustraction ou l'addition du produit du message m(t) avec la porteuse p(t), avec le produit de ces 2 signaux retardés.
* Si on utilise un soustracteur : on obtient alors un signal BLU supérieure
* Si on utilise un additionneur : on obtient alors un signal BLU inférieure
La démodulation d'un signal modulé à Bande Latérale Unique ne peut se faire
que par
détection synchrone.
On a un meilleur rapport Signal/Bruit avec un système à BLU qu'avec un Double Bande,
car la bande passante étant réduite, le bruit est plus faible.
Cependant, ce système est très sensible aux parasites.
En modulation Double Bande, un parasite affectant une partie du signal transmis
peut être compensé par l'autre lob du signal, qui lui n'est pas affecté; ce n'est pas
le cas en modulation BLU.
Très bientôt, la modulation et démodulation FM.