3.0 Techniques de modulation à onde continue
3.0 Techniques de modulation à onde continue
En modulation à onde continue, une onde sinusoïdale haute fréquence sert de porteuse. Cette catégorie se divise principalement en modulation d'amplitude et modulation d'angle.
3.1 Modulation d'amplitude (AM)
En modulation d'amplitude (AM), l'amplitude du signal porteur varie en fonction de l'amplitude instantanée du signal modulant, tandis que la fréquence et la phase de la porteuse restent constantes. Une ligne imaginaire reliant les crêtes positive et négative de l'onde porteuse modulée, appelée… Enveloppe, recrée la forme du signal de message original.
L'expression mathématique standard d'une onde AM est : S(t) = A_c[1 + K_a * m(t)]cos(2πf_ct) où μ = K_a * A_m est l'indice de modulation.
Indice de modulation et bande passante
Le Indice de modulation (μ)La profondeur de modulation, ou μ, quantifie le degré de modulation d'une onde porteuse. Elle se calcule comme suit : μ = (A_max – A_min) / (A_max + A_min).
- Sous-modulation (μ < 1) : La modulation est incomplète.
- Modulation parfaite (μ = 1) : Le niveau de modulation idéal, souvent exprimé à 100 %.
- Surmodulation (μ > 1) : Le signal porteur subit une inversion de phase de 180°, provoquant distorsion et interférences.
Le bande passante La fréquence requise pour une onde AM est le double de la fréquence du signal modulant : BW = 2 * f_m.
3.2 Techniques de modulation de bande latérale
Un signal AM est composé de la fréquence porteuse et de deux bandes latérales (supérieure et inférieure), contenant toutes deux la même information. C'est ce qu'on appelle la modulation d'amplitude (AM). Double Sideband Full Carrier (DSB-FC) et elle est inefficace, car les deux tiers de l'énergie sont gaspillés sur le support dépourvu d'information.
- Double Sideband Suppressed Carrier (DSB-SC) : La porteuse est supprimée et la puissance économisée est répartie entre les deux bandes latérales, ce qui améliore l'efficacité.
- Bande latérale unique à porteuse supprimée (BLU-SC ou BLU) : La porteuse et une bande latérale sont toutes deux supprimées. Cette technique offre un rendement énergétique élevé et nécessite une bande passante réduite. Elle est utilisée dans les communications mobiles terrestres, aériennes et maritimes, ainsi que dans les communications militaires.
- Modulation par bande latérale résiduelle (VSB) : Il s'agit d'un compromis entre la BLU-SC et la BLU, où une bande latérale complète et un fragment de l'autre sont transmis. Cette technique évite les pertes d'information qui peuvent survenir avec des filtres imparfaits en BLU et constitue la norme pour la transmission des signaux de télévision.
3.3 Modulation d'angle (FM et PM)
En modulation d'angle, l'angle (fréquence ou phase) du signal porteur est modifié en fonction du signal de message.
Modulation de fréquence (FM)
La fréquence du signal porteur varie en fonction de l'amplitude instantanée du signal modulant, tandis que l'amplitude et la phase de la porteuse restent constantes. La différence entre la fréquence modulée et la fréquence porteuse normale est la Écart de fréquence (Δf).
- FM à bande étroite (NBFM) : Il possède une faible bande passante et un faible indice de modulation. Il est utilisé dans les communications mobiles, notamment pour les communications radio de la police et les taxis.
- FM à large bande (WBFM) : Possède un indice de modulation élevé (>1) et un spectre infini de bandes latérales. Utilisé dans la radiodiffusion de divertissement, notamment en radio FM.
Modulation de phase (PM)
La phase du signal porteur varie en fonction de l'amplitude instantanée du signal modulant, tandis que l'amplitude et la fréquence de la porteuse restent constantes. La modulation de phase (PM) est une méthode indirecte de production de la modulation de fréquence (FM), car une variation de phase entraîne également une variation de la fréquence de l'onde.