Comme nous vivons dans une ère de communication où nous pouvons facilement transférer toute forme d'informations (vidéo, audio et autres données) sous forme de signaux électriques vers tout autre appareil ou zone destinée. Bien qu'il soit courant dans notre expérience perceptive que l'envoi ou la réception de signaux ou de données soit simple, mais cela implique des procédures, des possibilités et des scénarios assez complexes au sein du systèmes de communication . Ainsi, dans le cadre des systèmes de communication, les jeux de modulation ont une responsabilité cruciale dans le système de communication pour coder les informations numériquement dans le monde analogique. Il est très important de moduler les signaux avant de les envoyer à la section de réception pour un transfert de plus grande distance, un transfert de données précis et une réception de données à faible bruit. Pour être clair, plongeons dans le concept détaillé de savoir ce qu'est la modulation, ses différents types et quels sont les types de modulation techniques utilisées dans les systèmes de communication.
Qu'est-ce que la modulation?
La modulation est un processus de changement des caractéristiques de l'onde à émettre en superposant le signal de message sur le signal haute fréquence. Dans ce processus, la vidéo, la voix et d'autres signaux de données modifient les signaux haute fréquence - également connus sous le nom de onde porteuse . Cette onde porteuse peut être DC ou AC ou chaîne d'impulsions selon l'application utilisée. Habituellement, une onde sinusoïdale haute fréquence est utilisée comme signal d'onde porteuse.
Ces techniques de modulation sont classées en deux types principaux: analogiques et numériques ou modulation d'impulsions . Avant de discuter plus avant des différents types de techniques de modulation, comprenons l'importance de la modulation.
Pourquoi la modulation est-elle utilisée dans la communication?
- Dans la technique de modulation, la fréquence du signal de message est élevée à une plage de sorte qu'elle soit plus utile pour la transmission. Les points suivants décrivent l’importance de la modulation dans le système de communication.
- Dans transmission du signal , les signaux provenant de diverses sources sont transmis simultanément sur un canal commun en utilisant des multiplexeurs. Si ces signaux sont transmis simultanément avec une certaine bande passante, ils provoquent des interférences. Pour surmonter cela, les signaux vocaux sont modulés à diverses fréquences porteuses afin que le récepteur les accorde à la bande passante souhaitée de son propre choix dans la plage de transmission.
- Une autre raison technique est antenne taille la taille de l'antenne est inversement proportionnelle à la fréquence du signal rayonné. L'ordre de la taille d'ouverture de l'antenne est au moins un par un dixième de la longueur d'onde du signal. Sa taille n'est pas praticable si le signal est de 5 kHz par conséquent, l'augmentation de la fréquence par processus de modulation réduira certainement la hauteur de l'antenne.
- La modulation est importante pour transférer les signaux sur de grandes distances car il n'est pas possible d'envoyer des signaux basse fréquence sur de plus longues distances.
- De même, la modulation est également importante pour allouer plus de canaux aux utilisateurs et pour augmenter l'immunité au bruit.
Pour commencer à connaître des informations détaillées sur les techniques de modulation, indiquez-nous les types de signaux dans le processus de modulation .
Signal de modulation
Ce signal est également appelé signal de message. Il contient les données qui doivent être transmises et ainsi appelé signal de message. Il est considéré comme le signal en bande de base où il subit un processus de modulation pour être diffusé ou communiqué. Pour cette raison, c'est le signal modulant.
Signal porteur
Il s'agit de la plage haute du signal de fréquence qui présente des niveaux d'amplitude, de fréquence et de phase spécifiques, mais elle ne contient aucune donnée. Donc, il est appelé signal porteur car il est vide. Ceci est simplement utilisé pour transmettre le message à la section de réception après le processus de modulation.
Signal modulé
Le signal consécutif obtenu après la procédure de modulation est appelé signal modulé. C'est le produit à la fois des signaux porteurs et modulants.
Différents types de modulation
Les deux types de modulation: les techniques de modulation analogique et numérique ont déjà été discutés. Dans les deux techniques, les informations de bande de base sont converties en signaux radiofréquence, mais en modulation analogique, ces Communication RF les signaux sont une plage continue de valeurs, alors qu'en modulation numérique, ce sont des états discrets préarrangés.
Types de modulation
Modulation analogique
Dans cette modulation, une onde sinusoïdale variant en continu est utilisée comme onde porteuse qui module le signal de message ou le signal de données. La fonction générale de l’onde sinusoïdale est illustrée dans la figure ci-dessous, dans laquelle trois paramètres peuvent être modifiés pour obtenir une modulation - ils sont principalement l’amplitude, la fréquence et la phase. types de modulation analogique sommes:
- Modulation d'amplitude (AM)
- Modulation de fréquence (FM)
- Modulation de phase (PM)
Dans la modulation d'amplitude , l'amplitude de l'onde porteuse varie proportionnellement au signal de message, et les autres facteurs tels que la fréquence et la phase restent constants. Le signal modulé est illustré dans la figure ci-dessous et son spectre se compose d'une bande de fréquence inférieure, d'une bande de fréquence supérieure et de composantes de fréquence porteuse. Ce type de modulation nécessite une plus grande bande passante, plus de puissance. Le filtrage est très difficile dans cette modulation.
Types de modulation analogique
Modulation de fréquence (FM) fait varier la fréquence de la porteuse proportionnellement au message ou au signal de données tout en maintenant les autres paramètres constants. L'avantage de la FM sur AM est la plus grande suppression du bruit au détriment de la bande passante en FM. Il est utilisé dans des applications telles que la radio, le radar, la prospection sismique par télémétrie, etc. L'efficacité et les largeurs de bande dépendent de l'indice de modulation et de la fréquence de modulation maximale.
Dans modulation de phase , la phase de la porteuse varie en fonction du signal de données. Dans ce type de modulation, lorsque la phase est modifiée, cela affecte également la fréquence, cette modulation est donc également soumise à une modulation de fréquence.
La modulation analogique (AM, FM et PM) est plus sensible au bruit. Si le bruit entre dans un système, il persiste et est transporté jusqu'au récepteur final. Par conséquent, cet inconvénient peut être surmonté par la technique de modulation numérique.
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Modulation numérique
Pour une meilleure qualité et une communication efficace, la technique de modulation numérique est utilisée. Les principaux avantages de la modulation numérique par rapport à la modulation analogique sont la puissance admissible, la bande passante disponible et l'immunité élevée au bruit. Dans la modulation numérique, un signal de message est converti du message analogique en message numérique, puis modulé en utilisant une onde porteuse.
L'onde porteuse est activée ou activée et désactivée pour créer des impulsions telles que le signal est modulé. Semblable à l'analogique, ici les paramètres tels que l'amplitude, la fréquence et la variation de phase de l'onde porteuse déterminent le type de modulation numérique.
Le types de modulation numérique sont basés sur le type de signal et l'application utilisés tels que la modulation par décalage d'amplitude, la modulation par décalage de fréquence, la modulation par décalage de phase, la modulation par décalage de phase différentielle, la modulation par décalage de phase en quadrature, la modulation par décalage minimum, la modulation par décalage minimum gaussien, le multiplexage par division de fréquence orthogonale, etc. , comme indiqué sur la figure.
La modulation par décalage d'amplitude modifie l'amplitude de l'onde porteuse en fonction du signal de bande de base ou du signal de message, qui est au format numérique. Il est utilisé pour les besoins en bande basse et est sensible au bruit.
Dans la modulation par décalage de fréquence, la fréquence de l'onde porteuse est modifiée pour chaque symbole dans les données numériques. Il a besoin de plus grandes bandes passantes, comme indiqué sur la figure. De même, la modulation par décalage de phase change la phase de la porteuse pour chaque symbole et elle est moins sensible au bruit.
Modulation de fréquence
Afin de créer une onde modulée en fréquence, la fréquence de l'onde radio est modifiée en fonction de l'amplitude du signal d'entrée.
Modulation de fréquence
Lorsque l'onde audio est modulée avec celle du signal porteur de radiofréquence, le signal de fréquence généré changera de niveau de fréquence. Il faut noter la variation selon laquelle la vague se déplace vers le haut et vers le bas. Ceci est appelé écart et est généralement représenté par un écart de kHz.
Par exemple, lorsque le signal a un écart de + ou - 3 kHz, il est alors représenté par ± 3 kHz. Cela signifie que le signal porteur a une déviation ascendante et descendante de 3 kHz.
Les stations de radiodiffusion qui ont besoin d'une gamme de fréquences très hautes dans le spectre de fréquences (dans la gamme de 88,5 à 108 MHz), elles ont certainement besoin d'une grande quantité de déviation qui est proche de ± 75 kHz. C'est ce qu'on appelle la modulation de fréquence à large bande. Les signaux de cette gamme ont la capacité d'aider à la haute qualité des transmissions, alors qu'ils nécessitent également une bande passante plus élevée. En général, 200 kHz est autorisé pour chaque WBFM. Et pour la FM à bande étroite, un écart de ± 3 kHz suffit.
Lors de la mise en œuvre d'une onde FM, il est plus intéressant de connaître la plage d'effectivité de la modulation. Cela constitue le paramètre pour énoncer des facteurs tels que la connaissance du type de signal, qu'il s'agisse d'un signal FM à large bande ou à bande étroite. Cela permet également de s'assurer que tous les récepteurs ou émetteurs du système sont programmés pour s'adapter à la plage de modulation normalisée, car cela montre un impact sur des facteurs tels que l'espacement des canaux, la bande passante du récepteur, etc.
Ainsi, pour signifier le niveau de modulation, les paramètres d'indice de modulation et de rapport de déviation doivent être déterminés.
Le différent types de modulation de fréquence inclure les éléments suivants.
FM à bande étroite
- C'est ce qu'on appelle le type de modulation de fréquence où la valeur d'indice de modulation est trop minime.
- Lorsque la valeur de l'indice de modulation est<0.3, then there will be an only carrier and corresponding sidebands having bandwidth as twice the modulating signal. So, β ≤ 0.3 is called narrow band frequency modulation.
- La plage maximale de fréquence de modulation est de 3 kHz
- La valeur d'écart de fréquence maximale est de 75 kHz
FM large bande
- Ceci est appelé le type de modulation de fréquence où la valeur d'indice de modulation est grande.
- Lorsque la valeur de l'indice de modulation est> 0,3, alors il y aura plus de deux bandes latérales ayant une largeur de bande égale à deux fois le signal de modulation. Lorsque la valeur de l'indice de modulation augmente, le nombre de bandes latérales augmente. Ainsi, β> 0,3 est appelé modulation de fréquence à bande étroite.
- La plage maximale des fréquences de modulation est comprise entre 30 Hz et 15 kHz
- La valeur d'écart de fréquence maximale est de 75 kHz
- Cette modulation de fréquence nécessite une plage de bande passante plus élevée qui est presque 15 fois en avance sur la modulation de fréquence à bande étroite.
Les autres types de techniques de modulation utilisées dans le système de communication sont:
- Incrustation par décalage de phase binaire
- Incrustation par décalage de phase différentielle
- Incrustation par décalage de phase en quadrature différentielle
- Décalage par décalage de phase en quadrature
- Audio FSK
- Multi FSK
- FSK bicolore
- Touche Maj minimum
- Incrustation de décalage minimum gaussienne
- Type de modulation codé en treillis
Avantages de divers types de modulation
À des fins de transmission, la taille du antenne doit être très grande avant que la technique de modulation ne soit proposée. Le niveau de communication est restreint car il n'y aura pas de communications longue distance ayant des niveaux de distorsions nulles.
Ainsi, avec le développement de la modulation, il y a de nombreux avantages à utiliser systèmes de communication . Et les avantages de la modulation sont:
- La taille de l'antenne peut être réduite
- Il ne se produit aucune sorte de consolidation du signal
- La portée de la communication est améliorée
- Il y aura la possibilité de multiplexage
- On peut ajuster la bande passante selon les exigences
- La qualité de la réception augmente
- Meilleures performances et efficacité
Applications de divers types de modulation
Il existe une vaste gamme de techniques de modulation variées, à savoir:
- Implémenté dans les systèmes de mixage de musique et d'enregistrement sur bande magnétique
- Pour suivre la surveillance EEG pour les nouveau-nés
- Utilisé en télémétrie
- Utilisé dans radar
- Techniques de diffusion FM
Pour éviter de compliquer cet article, certaines équations mathématiques et informations approfondies sur les systèmes de communication numérique en ont été exemptées. Cependant, les efforts déployés pour produire cet article garantissent des informations de base sur différents types de modulation dans le système de communication . De plus, il est plus important d'avoir une idée claire de ce que sont les
