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Modulation QAM avec signal rectangulaire ??



  1. #1
    Horacion

    Modulation QAM avec signal rectangulaire ??


    ------

    Bonjour tout le monde,

    Je suis actuellement sur un projet de 4QAM (pour le moment, on passera à la 8QAM après) mais le but est d'ici remplacer la porteuse sinusoïdale habituelle par une porteuse carrée générée par une PLL (en réalité on utilise 2 PLL pour avoir la porteuse et son équivalent mais avec un déphasage de 90°). Grace à ça on peut facilement modifier la fréquence de la porteuse (c'est un projet scolaire).

    Je rappelle le principe d'une 4QAM (ou QPSK) classique :
    Je sépare ma trame de bits en bits pairs et impairs (afin de coder une information à partir de 2 bits). J'ai donc deux signaux rectangulaires, I(t) et Q(t), qui constituent la donnée que je cherche à transmettre.
    Je module un des deux signaux avec une porteuse de la forme cos(wt), et la seconde avec cette meme porteuse mais en quadrature de phase, donc de la forme sin(wt).
    Je somme les deux et j'émets donc un signal de la forme I(t)*cos(wt)+Q(t)*sin(wt).

    Pour moi, du coté de la modulation, j'ai donc des portes NXOR pour faire des opérations entre le signal que je génère (signal sortant d'un convertisseur sigma-delta donc une trame de bits qui est guidée par des bascules D) avec ma porteuse carrée, et en sortie, une diode Zenner pour avoir un signal centré en 0V et un système d'émission.

    Le problème arrive au niveau de la démodulation.
    Pour une QAM classique, mon signal est de la forme s(t) = I(t)*cos(wt)+Q(t)*sin(wt), I et Q étant les bits pairs et impairs de ma trame (l'information que je cherche à récupérer).
    Il me suffit alors de séparer le signal en deux, d'un coté multiplier par la même porteuse (récupérée à partir d'une autre PLL je suppose) pour obtenir un signal de la forme [I(t) + I(t)*cos(2wt) + Q(t)*sin(wt)]/2, puis de filtrer pour garder seulement la composante continue.
    De l'autre coté, je fais pareil mais avec la porteuse décalée de 90° et là je récupère mon signal Q(t).

    Eh bien pour ma QAM à moi je crois que je suis une grosse patate parce que ça va pas marcher
    Il n'y a pas de cosinus et sinus dans la forme de mon signal, il est de la forme (I NXOR porteuse)NXOR(Q NXOR porteuse_90°) à peu près. Donc en fait, peu importe ce que j'essaye de faire, avec ou sans filtrage, j'ai l'impression qu'il est impossible de récupérer mon signal I ou mon signal Q :/

    Mais au cas où j'aimerai savoir si je ne me trompes pas et qu'il existe bien une solution svp ? :/

    Sinon pour garder la porteuse carrée, on s'est demandé si ça marcher de coder les 1 et les 0 de notre trame de bits avec des sinusoïdes plutôt ? Comme ça on se retrouve de nouveau avec la configuration sinusoïde et signal rectangulaire.

    Merci beaucoup !

    -----

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  3. #2
    penthode

    Re : Modulation QAM avec signal rectangulaire ??

    hello ,

    une porteuse carrée ça n'existe pas disons que si tu rayonnes des créneaux , tonton Fourrier te démontre que tu fabrique une belle cagade
    avec des harmoniques un peu partout

    d'autre part , parler du déphasage d'un signal rectangulaire me parait être un sérieux abus de langage.
    Le diable ne réussit pas grand-chose sans la collaboration étourdie des vertus.

  4. #3
    Horacion

    Re : Modulation QAM avec signal rectangulaire ??

    Oh zut :/
    On pensait que si on transformait ça en signaux carré, on pouvait aussi le voir comme du tout ou rien si on se sert d'une diode pour transmettre le signal :,(

    Oui disons qu'on a les deux signaux qui sont décalés d'un quart de période l'un par rapport à l'autre^^'

    Eh bien merci beaucoup pour votre aide

  5. #4
    penthode

    Re : Modulation QAM avec signal rectangulaire ??

    j'ai rien compris....

    bref revois les principes :

    une émission HF est sinusoïdale

    v = A.sin ( ω.t + φ)

    la variation de A donne la modulation d'amplitude

    la variation de φ donne la modulation de phase

    les deux donnent le QAM
    Le diable ne réussit pas grand-chose sans la collaboration étourdie des vertus.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    C2H5OH

    Re : Modulation QAM avec signal rectangulaire ??

    Bonjour'
    A mon avis,il suffit de passer le signal carre a travers un filtre passe bas qui laisse intacte la fondamentale et supprime les harmoniques. On retrouve ainsi la porteuee modulee.

  8. #6
    penthode

    Re : Modulation QAM avec signal rectangulaire ??

    yakafokon
    Le diable ne réussit pas grand-chose sans la collaboration étourdie des vertus.

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  10. #7
    Gwinver

    Re : Modulation QAM avec signal rectangulaire ??

    Bonsoir.

    Tout d'abord, voici un document expliquant les modulation et démodulation M aires (à partir de la page 8), dont la QAM 4 (QPSK) fait partie: http://claude.lahache.free.fr/mapage...numeriques.pdf

    En complément de ce qu'a écrit Penthode, à l'émission, il y a multiplication de I ou Q par une sinusoïde. Comme I ou Q vaut 0 ou 1, il y a alternativement présence ou absence du signal sinusoïdal. Le signal émis est donc apparenté à une sinusoïde. Ici, il faut comprendre que le signal modulant a une fréquence bien plus faible que le signal modulé.

    La transformation en signaux carrés risque de fortement dégrader le signal. En effet, dans une constellation QPSK, le point représentant l'information transmise peut passer entre deux points consécutifs, mais aussi passer entre deux points diamétralement opposés. Dans ce deuxième cas, l'amplitude du signal émis passe par zéro. En conclusion, un signal modulé en QPSK, il y a une modulation d'amplitude. Cette modulation sera détruite lors d'un passage à un signal carré.

    A la réception, on constate qu'il "suffit" de passer par les opérations inverses de l'émission pour démoduler comme on voit en haut de la page 10 de la référence citée plus haut. Il faut rappeler la difficulté citée :
    Ce démodulateur est généralisable aux différentes modulations M-PSK; la grosse difficulté réside dans la
    réalisation d'une porteuse locale, parfaitement synchrone de la porteuse modulée entrante.
    Une erreur de fréquence se traduit par une déformation de la constellation reconstituée. En règle générale, des mécanismes sont prévus pour synchroniser la porteuse sur la fréquence du signal à recevoir. Par exemple, l'information de synchronisation est incluse d'une façon ou une autre dans le signal de base. On impose une certaine stabilité de la porteuse émise, et, périodiquement, une séquence du signal de base est utilisée pour synchroniser l'oscillateur local. Comme celui-ci est spécifié pour une grande stabilité, il est possible de ne passer cette séquence de synchronisation que de temps en temps pour ne pas trop pénaliser le débit transmis.

  11. #8
    C2H5OH

    Re : Modulation QAM avec signal rectangulaire ??

    Citation Envoyé par Gwinver Voir le message
    Bonsoir.

    Tout d'abord, voici un document expliquant les modulation et démodulation M aires (à partir de la page 8), dont la QAM 4 (QPSK) fait partie: http://claude.lahache.free.fr/mapage...numeriques.pdf

    En complément de ce qu'a écrit Penthode, à l'émission, il y a multiplication de I ou Q par une sinusoïde. Comme I ou Q vaut 0 ou 1, il y a alternativement présence ou absence du signal sinusoïdal. Le signal émis est donc apparenté à une sinusoïde. Ici, il faut comprendre que le signal modulant a une fréquence bien plus faible que le signal modulé.

    La transformation en signaux carrés risque de fortement dégrader le signal. En effet, dans une constellation QPSK, le point représentant l'information transmise peut passer entre deux points consécutifs, mais aussi passer entre deux points diamétralement opposés. Dans ce deuxième cas, l'amplitude du signal émis passe par zéro. En conclusion, un signal modulé en QPSK, il y a une modulation d'amplitude. Cette modulation sera détruite lors d'un passage à un signal carré.

    A la réception, on constate qu'il "suffit" de passer par les opérations inverses de l'émission pour démoduler comme on voit en haut de la page 10 de la référence citée plus haut. Il faut rappeler la difficulté citée :

    Une erreur de fréquence se traduit par une déformation de la constellation reconstituée. En règle générale, des mécanismes sont prévus pour synchroniser la porteuse sur la fréquence du signal à recevoir. Par exemple, l'information de synchronisation est incluse d'une façon ou une autre dans le signal de base. On impose une certaine stabilité de la porteuse émise, et, périodiquement, une séquence du signal de base est utilisée pour synchroniser l'oscillateur local. Comme celui-ci est spécifié pour une grande stabilité, il est possible de ne passer cette séquence de synchronisation que de temps en temps pour ne pas trop pénaliser le débit transmis.
    Bonjour',
    Evidemment que le signal qam est modulé en amplitude,et j'imagine que le signal carré dont il parle est ainsi. Ceci dit,je ne vois pas pourquoi on n'obtiendrait pas le signal voulu apres un filtrage passe bas du signal carré modulé. Bien sur'on suppose que la frequence de la porteuse est très supérieure aux frequences de modulation.

  12. #9
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Modulation QAM avec signal rectangulaire ??

    Bonjour,

    Porteuse : Si on extrait, par un filtre passe-bas convenable , la fondamentale d'un signal carré, le déphasage opéré sur le signal carré est conservé sur la fréquence fondamentale ( sinus) . ( pas sur les harmoniques..)

    Donc, a mon avis, le processus décrit doit fonctionner.

    il faut toutefois que la porteuse soit suffisamment élevée pour éviter les pb de repliement.

    Pour que le spectre du signal modulé ne s'étale pas trop autour de la fréquence fondamentale, le signal modulant doit être "analogique", c'est à dire correctement filtré .

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