Confrontés aux nouveaux concepts de la vie quotidienne, beaucoup essaient de trouver des réponses à leurs questions. C'est pour cela qu'il est nécessaire de décrire tout phénomène. L'un d'eux est une chose telle que la modulation. Il sera discuté plus loin.
Description générale
La modulation est le processus de modification d'un ou d'un ensemble complet de paramètres d'oscillation à haute fréquence conformément à la loi du message d'information à basse fréquence. Il en résulte le transfert du spectre du signal de commande vers la région des hautes fréquences, car une diffusion efficace dans l'espace nécessite que tous les émetteurs-récepteurs fonctionnent à des fréquences différentes sans s'interrompre. Grâce à ce procédé, les oscillations d'information sont placées sur une porteuse connue a priori. Le signal de commande contient les informations transmises. L'oscillation à haute fréquence joue le rôle de porteur d'informations, grâce à quoi elle acquiert le statut de porteur. Le signal de commande contient les données transmises. Il existe différents types de modulation, qui dépendent de la forme d'onde utilisée: rectangulaire, triangulaire ou autre. Avec un signal discret, il est d'usage de parler de manipulation. Alors,la modulation est un processus qui implique des oscillations, il peut donc s'agir de fréquence, d'amplitude, de phase, etc.
Variétés
Maintenant, nous pouvons considérer quels types de phénomènes existent. Essentiellement, la modulation est le processus par lequel une onde basse fréquence est transportée par une onde haute fréquence. Les types suivants sont le plus souvent utilisés: fréquence, amplitude et phase. Avec la modulation de fréquence, un changement de fréquence se produit, avec la modulation d'amplitude, l'amplitude, et avec la modulation de phase, la phase. Il existe également des espèces mixtes. La modulation et la modification d'impulsions sont des types distincts. Dans ce cas, les paramètres de l'oscillation haute fréquence changent discrètement.
Modulation d'amplitude
Dans les systèmes avec ce type de changement, l'amplitude de l'onde porteuse change à haute fréquence à l'aide d'une onde modulante. Lors de l'analyse des fréquences à la sortie, non seulement les fréquences d'entrée sont révélées, mais également leur somme et leur différence. Dans ce cas, si la modulation est une onde complexe, telle que des signaux vocaux composés de nombreuses fréquences, la somme et la différence des fréquences nécessiteront deux bandes, une en dessous de la porteuse et une au-dessus. Ils sont appelés latéraux: supérieur et inférieur. Le premier est une copie du signal audio original décalé d'une certaine fréquence. La bande inférieure est une copie du signal d'origine qui a été inversé, c'est-à-dire que les hautes fréquences d'origine sont les fréquences inférieures du côté inférieur.
La bande latérale inférieure est une image miroir de la bande latérale supérieure par rapport à la fréquence porteuse. Un système utilisant la modulation d'amplitude,la transmission de la porteuse et des deux côtés est appelée bidirectionnelle. La porteuse ne contient aucune information utile, elle peut donc être supprimée, mais dans tous les cas, la bande passante du signal sera le double de l'original. Le rétrécissement de la bande est obtenu en remplaçant non seulement le support, mais également l'un des latéraux, car ils contiennent une information. Ce type est connu sous le nom de modulation SSB avec porteuse supprimée.
Démodulation
Ce processus nécessite que le signal modulé soit mélangé avec une porteuse de même fréquence que celle émise par le modulateur. Après cela, le signal d'origine est obtenu en tant que fréquence ou bande de fréquences séparée, puis filtré à partir d'autres signaux. Parfois, la génération de la porteuse pour la démodulation a lieu in situ, et elle ne coïncide pas toujours avec la fréquence porteuse sur le modulateur lui-même. En raison de la faible différence entre les fréquences, des discordances apparaissent, ce qui est typique des circuits téléphoniques.
Modulation d'impulsions
Ceci utilise un signal numérique en bande de base, ce qui signifie qu'il permet d'encoder plus d'un bit par baud en encodant un signal de données binaire en un signal à plusieurs niveaux. Les bits de signaux binaires sont parfois divisés en paires. Pour une paire de bits, quatre combinaisons peuvent être utilisées, chaque paire étant représentée par l'un des quatre niveaux d'amplitude. Un tel signal codé est caractérisé par le fait que le débit en bauds de modulation est la moitié de celui du signal de données d'origine, il peut donc être utilisé pourmodulation d'amplitude de la manière habituelle. Elle a trouvé son application dans les radiocommunications.
Modulation de fréquence
Les systèmes avec cette modulation supposent que la fréquence de la porteuse changera en fonction de la forme du signal de modulation. Ce type est supérieur au type d'amplitude en termes de résistance à certaines influences disponibles sur le réseau téléphonique, il doit donc être utilisé à faible vitesse où il n'est pas nécessaire d'attirer une large bande de fréquences.
Modulation phase-amplitude
Pour augmenter le nombre de bits par baud, vous pouvez combiner la modulation de phase et d'amplitude.
L'une des méthodes modernes de modulation d'amplitude-phase peut être appelée celle qui est basée sur la transmission de plusieurs porteuses. Par exemple, dans certaines applications, 48 porteuses sont utilisées, séparées par une bande passante de 45 Hz. En combinant AM et PM, jusqu'à 32 états discrets sont attribués à chaque porteuse par période de baud individuelle, de sorte que 5 bits par baud peuvent être transportés. Il s'avère que tout cet ensemble permet de transférer 240 bits par baud. Lorsqu'il fonctionne à 9600 bps, le taux de modulation ne nécessite que 40 bauds. Un chiffre aussi bas tolère assez bien les sauts d'amplitude et de phase inhérents au réseau téléphonique.
PCM
Ce type est généralement considéré comme un système de diffusion de signaux analogiques, tels que la voix sous forme numérique. Cette technique de modulation n'est pas utilisée dans les modems. Voici le gate du signal analogique avecà deux fois la fréquence la plus élevée de la composante du signal analogique. Lors de l'utilisation de tels systèmes sur des réseaux téléphoniques, le stroboscope se produit 8000 fois par seconde. Chaque échantillon est un niveau de tension codé avec un code à sept bits. Pour représenter au mieux la langue parlée, un codage logarithmique est utilisé. Sept bits, avec le huitième, qui indique la présence d'un signal, forment un octet.
La modulation et la détection sont nécessaires pour restaurer le signal de message, c'est-à-dire le processus inverse. Dans ce cas, le signal est converti de manière non linéaire. Des éléments non linéaires enrichissent le spectre du signal de sortie avec de nouveaux composants de spectre, et des filtres sont utilisés pour isoler les composants basse fréquence. La modulation et la détection peuvent être réalisées en utilisant des diodes à vide, des transistors, des diodes semi-conductrices comme éléments non linéaires. Traditionnellement, des diodes semi-conductrices ponctuelles sont utilisées, car la capacité d'entrée planaire est sensiblement plus grande.
Vues modernes
La modulation numérique offre beaucoup plus de capacité d'information et assure la compatibilité avec une variété de services de données numériques. En outre, il augmente la sécurité des informations, améliore la qualité des systèmes de communication et accélère leur accès.
Les concepteurs de tout système sont confrontés à un certain nombre de limitations: la puissance et la bande passante autorisées, le niveau de bruit donné des systèmes de communication. Le nombre d'utilisateurs augmente chaque joursystèmes de communication, et leur demande est également croissante, ce qui nécessite une augmentation de la ressource radio. La modulation numérique diffère nettement de l'analogique en ce que la porteuse qu'elle contient transmet de grandes quantités d'informations.
Difficulté d'utilisation
Les développeurs de systèmes de communication radio numérique sont confrontés à une telle tâche principale - trouver un compromis entre la bande passante de transmission de données et la complexité du système en termes techniques. Pour cela, il convient d'utiliser différentes méthodes de modulation pour obtenir le résultat souhaité. La communication radio peut également être organisée à l'aide des circuits émetteurs et récepteurs les plus simples, mais pour une telle communication on utilisera un spectre de fréquence proportionnel au nombre d'utilisateurs. Des récepteurs et des émetteurs plus complexes nécessitent moins de bande passante pour diffuser la même quantité d'informations. Afin de passer à des méthodes de transmission spectralement efficaces, il est nécessaire de compliquer l'équipement en conséquence. Ce problème ne dépend pas du type de communication.
Options alternatives
La modulation de largeur d'impulsion se caractérise par le fait que son signal porteur est une séquence d'impulsions, tandis que la fréquence des impulsions est constante. Les modifications ne concernent que la durée de chaque impulsion en fonction du signal modulant.
La modulation de largeur d'impulsion est différente de la modulation fréquence-phase. Ce dernier implique la modulation du signal sous la forme d'une sinusoïde. Il se caractérise par une amplitude constante et une fréquence ou phase variable. Les signaux impulsionnels peuvent également être modulés en fréquence. Peut être la duréeles impulsions sont fixes et leur fréquence est dans une certaine valeur moyenne, mais leur valeur instantanée varie en fonction des signaux de modulation.
Conclusions
Des modulations simples peuvent être utilisées, avec un seul paramètre changeant en fonction des informations de modulation. Le schéma de modulation combiné utilisé dans les équipements de communication modernes est lorsque l'amplitude et la phase de la porteuse changent simultanément. Dans les systèmes modernes, plusieurs sous-porteuses peuvent être utilisées, chacune utilisant un certain type de modulation. Dans ce cas, nous parlons de schémas de modulation de signal. Ce terme est également utilisé pour les vues complexes à plusieurs niveaux, lorsqu'une description supplémentaire des caractéristiques est requise pour des informations complètes.
Les systèmes de communication modernes utilisent les types de modulation les plus efficaces pour minimiser la bande passante afin de libérer de l'espace de fréquences pour d'autres types de signaux. La qualité de la communication n'en profite que, mais la complexité de l'équipement dans ce cas est très élevée. Au final, la fréquence de modulation donne un résultat visible pour l'utilisateur final uniquement en termes de facilité d'utilisation des moyens techniques.
