Démodulation de signaux modulés en amplitude.

[invite50000e23]

Salut les gars, je ne savais pas trop où poster ma question, donc j'ai pris la rubrique du forum la plus "généraliste".

Elève en PC*, je viens de rendre un DM sur la modulation et la démodulation. Sujet Physique 1 MP de 2000, trouvable ici :
http://minesponts.scei-concours.org/...-1-mp-2000.pdf

Bon, j'ai pas eu le temps de tout faire, mais ça va. J'ai simplement deux petites questions qui me trottent dans la tête...

La première, c'est pourquoi est-ce que les signaux modulés en amplitude vont-ils plus loin que ceux qui sont modulés en fréquence ?
En gros, pourquoi y-a-t-il plein de relais pour la FM et pas énormément pour la AM ?
Dans la correction, le prof nous met que c'est parce que les ondes FM ont des fréquences porteuses élevées (100 MHz) et donc, une propagation quasi optique...
Quelques explications ?
Bon ça, au pire, je lui demanderai.

La deuxième, c'est à propos de la question 12 du devoir. Le prof ne comprend pas la question et pense à une erreur de texte, des idées ?
Pourquoi doit-on garder une image de l'amplitude de la porteuse ? La fréquence exacte, je comprends, mais l'amplitude...

En vous remerciant.
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[pephy]

bonjour,
à fréquence égale les signaux AM ne vont pas plus loin que les FM; si on utilise la FM avec des fréquences élevées c'est à cause de l'excursion de fréquence nécessaire (=> largeur des canaux).

Les fréquences d'une centaine de MHz se transmettent essentiellement par onde directe, alors que celles plus basses peuvent subir des réflexions sur l'ionosphère permettant d'allonger leur portée.

Il peut être utile de conserver une image de l'amplitude de la porteuse pour faire une commande de gain automatique (CAG) on règle l'amplification des étages d'entrée en fonction de l'amplitude du signal reçu;c'est ce que l'on appellait autrefois l'anti-fading. Mais je ne sais pas quelle était la réponse souhaitée par l'auteur du problème

[curieuxdenature]

Bonjour Wooden

Pour la question 12 ce n'est pas une erreur, bien que l'amplitude de l'onde porteuse n'ait pas de rapport direct avec la démodulation FM, en pratique on constate que le signal reçu doit être parfaitement constant, d'où l'utilisation obligatoire d'un étage de CAG (Commande Automatique de Gain) qui "limite" les divagations de l'amplitude d'entrée.
C'est un problème lié à l'efficacité de la démodulation.
Puisque l'amplitude du signal démodulé est l'image de la variation de fréquence on comprend pourquoi le signal porteur doit être constant en sortie du filtre démodulateur.
Asignal = Aporteuse * T
la courbe T doit présenter un flanc linéaire pour toute l'excursion de fréquence Fo, C'est T qui doit varier et non pas Aporteuse.

[invite50000e23]

Merci pour les réponses.
J'ai compris pour la différence AM/FM, mais pas bien pour le reste... En fait, je ne trouve pas trop d'infos sur les CAG, même sur le principe général.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bsr à tous,
Hum ,je crois qu'il y a eu confusion entre FM et AM "..Pourquoi doit-on garder une image de l'amplitude de la porteuse ?.." La question porte sur l'AM pa sur la FM.

"l'image" de la porteuse TRADUIT les variations d'AMPLITUDE et donc les VARIATIONS des signaaux BF.

Si l"amplitude est CONSTANTE pas de varaition de la BF.
Bonne soirée

[invite50000e23]

Oui, c'est ce que je me disais. Et le fading, c'est la correction portée par la boucle à verrouillage de phase présentée à la fin du devoir.
Donc, je ne comprends toujours pas.

[f6bes]

Bjr Wooden,
Le verrouillage par boucle de phase "s'occupe" principalement de "vérouiller" la FREQUENCE d'un oscillateur (du réccepteur en l'occurence).
Cela AGIT donc sur la STABILITE en fréquence du systéme.

Le fading c'est les fluctuations du NIVEAU de réception de l'onde reçue.
Pour combattre cela on utilise la CAG (Contole Automatique de Gain).
Le principe : on se "débrouille" pour que lorsque le signal reçu BAISSE, l'AMPLIFICATION de la partie HF augmente. Et l'inverse lorsque le signal augmente.

Moyennant quoi , on "égalise" peu ou prou le niveau MOYEN de la réception.
La CAG n'agit pas sur la fréquence , mais sur des niveaux de signaux.Voi ce lien:http://pagesperso-orange.fr/louisreynier/cag.pdf
La CAF agit sur la fréquence.

Bonne journée

[calculair]

Bonjour,

Je vais tenter une explication. La porteuse restituée doit conserver une amplitude constante A

Le signal reçu est S = (1 + e sinwt) A sin W°t

Le demodulateur multiplie ce signal avec la porteuse reconstituée A sin W°t

A la sortie on a
S' = (1 + e sin w t ) A² sin² W°t

S' = (1 + e sin wt ) (A²( 1/2 - (Cos 2 W°t ) /2 )

S' = A² /2 + (A²Cos² 2W°t)/2 + A²/2 e sin wt - A²e sin wt (cos 2 W°t )

aprés filtrage on retrouve A²/2 e sin wt, il faut que A soit constant si non distorsion et intermodulation

[calculair]

Bonjour,

Je vais tenter une explication. La porteuse restituée doit conserver une amplitude constante A

Le signal reçu est S = (1 + e sinwt) A sin W°t

Le demodulateur multiplie ce signal avec la porteuse reconstituée A sin W°t

A la sortie on a
S' = (1 + e sin w t ) A² sin² W°t

S' = (1 + e sin wt ) (A²( 1/2 - (Cos 2 W°t ) /2 )

S' = A² /2 + (A²Cos² 2W°t)/2 + A²/2 e sin wt - A²e sin wt (cos 2 W°t )

aprés filtrage on retrouve A²/2 e sin wt, il faut que A soit constant si non distorsion et intermodulation

Un petit complement
Si la porteuse reconstituée a pour amplitude A', il faut remplacer A² par A A'

la CAG corrige A, mais il faut aussi maintenir A' constant

[LPFR]

Bonjour Calculair.

Le demodulateur multiplie ce signal avec la porteuse reconstituée A sin W°t

Je vois que vous avez des moyens de riche.
Il y a un siècle les gens démodulaient en amplitude en utilisant une pierre de galène (on peut dire que c'était l'âge de pièrre).
Ce que je veux dire c'est que, même si actuellement on peut se permettre des démodulateurs du genre que vous décrivez ou des boucle à verrouillage de phase, on n'a pas attendu que ces dispositifs soient utilisables pour faire de la modulation et démodulation en amplitude ou en fréquence.
On avait même déjà fait des démodulateurs de fréquence qui pouvaient fonctionner avec des niveaux de porteuse variable (les ratio-detectors) qui ont remplacé les précedents (les Foster-Seely) qui avaient besoin d'un étage saturé pour avoir une amplitude constante.
Les démodulateurs d'amplitude ou fréquence utilisant des PLL sont vraiment très récents (un quart de siècle).
Cordialement,
LPFR

[calculair]

Bonjour,

Je vais tenter une explication. La porteuse restituée doit conserver une amplitude constante A

Le signal reçu est S = (1 + e sinwt) A sin W°t

Le demodulateur multiplie ce signal avec la porteuse reconstituée A sin W°t

A la sortie on a
S' = (1 + e sin w t ) A² sin² W°t

S' = (1 + e sin wt ) (A²( 1/2 - (Cos 2 W°t ) /2 )

S' = A² /2 + (A²Cos² 2W°t)/2 + A²/2 e sin wt - A²e sin wt (cos 2 W°t )

aprés filtrage on retrouve A²/2 e sin wt, il faut que A soit constant si non distorsion et intermodulation

Encore un petit complement ( excusez SVP)

le dernier terme A²/2 e sin wt cos 2W°t se decompose en
A²/4 e sin wt - A²sin wt sin W°t

Il restera donc aprés filtrage

e sin wt ( A²/2 - A²/4 )

sauf erreur ou omission de ma part..... j'ai cela à clavier levé!

[calculair]

Bonjour Calculair.


Je vois que vous avez des moyens de riche.
Il y a un siècle les gens démodulaient en amplitude en utilisant une pierre de galène (on peut dire que c'était l'âge de pièrre).
Ce que je veux dire c'est que, même si actuellement on peut se permettre des démodulateurs du genre que vous décrivez ou des boucle à verrouillage de phase, on n'a pas attendu que ces dispositifs soient utilisables pour faire de la modulation et démodulation en amplitude ou en fréquence.
On avait même déjà fait des démodulateurs de fréquence qui pouvaient fonctionner avec des niveaux de porteuse variable (les ratio-detectors) qui ont remplacé les précedents (les Foster-Seely) qui avaient besoin d'un étage saturé pour avoir une amplitude constante.
Les démodulateurs d'amplitude ou fréquence utilisant des PLL sont vraiment très récents (un quart de siècle).
Cordialement,
LPFR

Oui tu as raison LPFR, Je ne sais plus pour quelle raison les ingénieurs en radioelectricité se sont compliqués la vie , l'existance et les montages pour faire ce type de démodulation.

Si je me souviens bien ça doit être utile notamment en TV lorsque on a une bande laterale attenuée pour réduire les distorsions, mais je n'en suis pas trés sur.

Ici il semble que cela soit dans le cadre d'un exercice posé dans le message initial de cette discussion

[LPFR]

Re.

Oui tu as raison LPFR, Je ne sais plus pour quelle raison les ingénieurs en radioelectricité se sont compliqués la vie , l'existance et les montages pour faire ce type de démodulation.

Les ingénieurs ne sont pas masochistes (pas tous, en tout cas). La détection avec une PLL à l'avantage de se caler sur la phase de l'émetteur ce qui fait que des signaux à des fréquences très troches, qui seraient détectées avec une détection d'enveloppe, ne sont pas détectées quand on utilise un signal reconstitué en phase.
Même intérêt pour la démodulation de fréquence.
Et, si faire ce montage (une boucle à verrouillage de phase) était extrêmement compliquée avant les boucles intégrées, c'est maintenant devenu un jeu d'enfants, ce qui justifie leur utilisation.
Je que je voulais dire c'est qu'on n'est pas obligé d'utiliser des moyens compliquées pour faire ces choses, même si les moyens compliqués améliorent le résultat. Et peut-être que pour la compréhension de la démodulation d'amplitude, on pourrait commencer par faire l'explication avec une détection d'enveloppe.
A+

[inviteebb6f211]

Bonsoir, Pouvez vous m'expliquer à moi le moyen de conserver les informations sur l'amplitude de la porteuse et sur la pulsation... Je n'ai pas compris

[f6bes]

Bjr à toi,
Là c'est la question qu'on "comprend pas" :"......le moyen de conserver les informations sur l'amplitude de la porteuse ...." ?

Qu'entends tu par "conserver" ?

Une porteuse émise seule à une amplitude CONSTANTE . Disons 10
Si on fait VARIER (modulation) cette amplitude (entre 8 et 12 par exemple) par un signal MODULANT ,qui fait "monter" et "descendre" l'amplitude de cette émission , on "traduit" ainsi en HF les signaux BF.
Le niveau HF "suit" les variations des niveaux BF.
Suffit à la réception de "traduire"cette variation de HF pour en extraire les signaux BF.
Dans de qui est dit cela concerne la MODULATION d'AMPLITUDE (AM)

Bonne journée