Différents types et techniques de modulation

- Présentation des différents types de modulation et les techniques qui sont poursuivis pour moduler la fréquence radio ou porteuses RF.

Aujourd'hui, de grandes quantités d'informations sont communiquées à l'aide de systèmes de communication radio. Les deux radios analogiques des systèmes de communication et des liaisons numériques ou de données de communications radio sont utilisées.

Cependant l'un des aspects fondamentaux de tout système de transmission de communication radio est la modulation, ou de la façon dont l'information est superposée à la porteuse radio.

Pour qu'un signal radio régulier ou "porteuse radio" peuvent transporter des informations, il doit être modifié ou modulé d'une façon afin que l'information peut être transmise d'un endroit à l'autre.

Il existe de très nombreuses façons dont une porteuse radio peut être modulée pour transmettre un signal, chacun ayant ses avantages et ses inconvénients. Le choix de la modulation a un grand impact sur le système de communication radio. Certaines formes sont mieux adaptées à un type de trafic alors que d'autres formes de modulation seront plus applicables dans d'autres cas. Choisir la bonne forme de modulation est une décision clé dans toute conception radio système de communication.

Les principaux types de modulation

Il existe trois principaux moyens par lesquels une communication radio ou de signal RF peut être modulée:

modulation d'amplitude, AM: Comme son nom l'indique, cette forme de modulation implique la modulation de l'amplitude ou l'intensité du signal.

 

La modulation d'amplitude a été la première forme de modulation à utiliser pour diffuser du son, et bien d'autres formes de modulation sont de plus en plus utilisés, la modulation d'amplitude est encore largement utilisé. 

La modulation de fréquence FM: Cette forme de modulation fait varier la fréquence en conformité avec le signal de modulation.

 

La modulation de fréquence présente l'avantage que, en tant que variations d'amplitude ne sont pas porteurs d'information concernant le signal, il peut être limité à l'intérieur du récepteur pour éliminer les variations d'intensité de signal et de bruit. En conséquence est la forme de modulation a été utilisé pour de nombreuses applications, y compris de haute qualité radiodiffusion sonore analogique.

La modulation de phase, PM: Comme son nom l'indique, la modulation de phase fait varier la phase de la porteuse en conformité avec le signal de modulation.

 

La modulation de phase et la modulation de fréquence présentent de nombreuses similitudes et sont liés - l'un est l'écart de l'autre. Cependant modulation de phase se prête à des transmissions de données et par conséquent son utilisation a connu une croissance rapide au cours des dernières années.

Chaque type de modulation a ses propres avantages et inconvénients, et en conséquence ils sont tous utilisés dans différentes applications de communications radio.

En plus des trois principales formes de base de techniques de modulation ou modulation, il existe de nombreuses variantes de chaque type. Là encore, ces techniques de modulation sont utilisées dans une variété d'applications, dont certaines pour des applications analogiques, et d'autres pour des applications numériques.


Angle Modulation

Modulation angulaire est un nom donné à des formes de modulation qui sont basées sur la modification de l'angle ou la phase d'une porteuse sinusoïdale. En utilisant une modulation angulaire il n'y a aucun changement dans l'amplitude de la porteuse.

Les deux formes de modulation qui tombent dans la catégorie angle de modulation sont la modulation de fréquence et la modulation de phase.

Les deux types de modulation angulaire, à savoir la modulation de fréquence et la modulation de phase sont liés, car la fréquence est la dérivée de la phase, soit la fréquence est le taux de changement de phase.

Une autre façon de voir la liaison entre les deux types de modulation est que le signal modulé en fréquence peut être généré par l'intégration de la première forme d'onde de modulation et ensuite l'utilisation du résultat comme entrée à un modulateur de phase. A l'inverse, un signal modulé en phase peut être généré par la première différentier le signal de modulation et ensuite l'utilisation du résultat comme entrée à un modulateur de fréquence.

combinaisons de modulation

Il est possible d'utiliser des formes de modulation qui combinent les deux composantes d'amplitude et de l'angle de modulation. De cette façon, les améliorations de la performance peuvent être acquises.

Modulation d'amplitude en quadrature, QAM: L'utilisation de cette forme d'informations d'amplitude et de phase d'informations est nécessaire pour transporter le signal. Les données sont modulées sur des éléments en phase et en quadrature du signal: I & Q et la constellation forment un certain nombre de points dans les deux plans.

Incrustation par tamisage d'amplitude et de phase, APSK: À l'aide APSK, la constellation peut être agencé de manière à optimiser le rapport pic de puissance moyenne et moins de niveaux d'amplitude cabine être réglée par rapport à QAM. Cela permet aux amplificateurs de puissance RF pour faire fonctionner plus efficacement.

la largeur de bande du signal

Un élément clé de tout signal est la bande passante qu'il occupe. Ceci est important car il définit la largeur de bande de canal requise, et par conséquent le nombre de canaux qui peuvent être logés à l'intérieur d'un segment donné du spectre radioélectrique. Avec une pression sur le spectre radioélectrique croissant, la largeur de bande du signal radio est une caractéristique importante de n'importe quel type d'émission de radio ou de transmission.

La bande passante est régi par deux caractéristiques principales:

Le type de modulation: certaines formes de modulation utilise la bande passante plus efficacement que d'autres. Par conséquent, où l'utilisation du spectre est d'une importance, cela seul peut dicter le choix de la modulation.

La bande passante du signal de modulation: Une loi dite loi de Shannon détermine la bande passante minimale à travers laquelle un signal peut être transmis. D'une manière générale, plus la bande passante du signal de modulation, plus la bande passante requise.

Moduler le type de signal

Mis à part la forme de modulation elle-même le type de signal étant utilisé pour moduler la porteuse a également une incidence sur le signal. Analogique et les données sont deux formes très différentes de signal de modulation et doivent être traités différemment. Bien que les différents formats de modulation réelle peuvent être utilisés, le type de signal étant appliqué par l'intermédiaire du modulateur a également une incidence sur le signal.

Signaux de radiodiffusion stéréo de haute qualité seront traités différemment des signaux qui fournissent télémétrie numérique par exemple. En conséquence, il est souvent important de connaître le type de signal qui doit être porté par la porteuse RF.

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