Ondes de phases

[invite1b94726b]

Hello!
Je suis en plein dans la lecture du livre écrit en 1947 par le confrère d'Einstein, Banesh Hoffmann, "L'étrange histoire des quantas". Il est très accessible. Plus accessible que d'autres livres qui se veulent vulgarisateurs mais qui deviennent illisibles car simplistes.
Enfin j'en arrive à ma question. Je n'ai pas compris ce qu'est une onde de phase.
J'en suis à comprendre qu'une particule aurait une vibration qui se répand infiniment loin instantanément mais l'onde qui transporte de l'énergie, elle, est limitée à la vitesse de la lumière. Enfin si j'ai bien compris.
L'onde de phase va-t-elle plus vite que la lumière?
Merci.
-----

[invite1b94726b]

Question supplémentaire: Qu'est-ce " constante: 4 unités d'amplitude à la fréquence zéro" (additionnée des harmoniques).
C'est quoi une unité d'amplitude à la fréquence zéro?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je n'ai pas souvenir d'avoir entendu le terme "onde de phase", mais je crois deviner qu'il s'agit de la vitesse de phase d'un phénomène, et qui peut sans problème être bien plus grande que la vitesse de la lumière dans le vide mais qui ne peut transporter ni matière ni information. Par exemple, vous prenez un pointeur laser ou une lampe de poche et vous éclairez le ciel en faisant un tour par seconde. La vitesse du point d'intersection du faisceau avec l'orbite de la lune et trois fois plus grande que la vitesse d la lumière. Et ça vous fait une belle jambe.

Sorti de son contexte, les unités d'amplitude n'ont pas beaucoup de sens. Mais si j'essaie de deviner, si vous prenez le 230 V 50 Hz du secteur, il vous faudrait ajouter 4 fois 230 V DC (= 4 unités d'amplitude) soit 920 V. Et il faudrait voir si on parle de valeurs efficaces ou crête.
Au revoir.

[invite86561200]

Bonjour,

la phase ne transporte pas d'information. Mais, pourtant en electronique, il existe la technique de modulation de phase (pour les modems je crois).

J'imagine qu'il n'y a pas d'incompatibilité, mais, je ne vois pas pourquoi.

Bonne journée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour,

la phase ne transporte pas d'information. Mais, pourtant en electronique, il existe la technique de modulation de phase (pour les modems je crois).

J'imagine qu'il n'y a pas d'incompatibilité, mais, je ne vois pas pourquoi.

Bonne journée.

Re.
On peut montrer très facilement que moduler en phase est équivalent à moduler en fréquence (car pour changer la phase de ce qu'elle devrait être, il faut changer de fréquence).
Mais dans tous les cas, ce que l'on utilise n'est pas la phase en absolu, mais les changements de phase ou les changements de fréquence, par rapport à la valeur moyenne.
A+

[invite7ce6aa19]

Re.
On peut montrer très facilement que moduler en phase est équivalent à moduler en fréquence (car pour changer la phase de ce qu'elle devrait être, il faut changer de fréquence).
Mais dans tous les cas, ce que l'on utilise n'est pas la phase en absolu, mais les changements de phase ou les changements de fréquence, par rapport à la valeur moyenne.
A+

Bonjour,


Si un ingénieur télécom, spécialiste des systèmes de transmission, passe par là, il ne va pas être content d'apprendre que modulation de fréquence et modulation de phase c'est pareil.

[invite6dffde4c]

Bonjour,


Si un ingénieur télécom, spécialiste des systèmes de transmission, passe par là, il ne va pas être content d'apprendre que modulation de fréquence et modulation de phase c'est pareil.

Re.
Il lui suffira de replonger dans ses cours de jeunesse.
A+

[invite7ce6aa19]

Re.
Il lui suffira de replonger dans ses cours de jeunesse.
A+

La plupart des systèmes de transmission modernes fonctionnement sur la modulation de phase et non sur la modulation de fréquence (comme la radio FM).

As-tu entendu parler de la technique QPSK

où PSK signe Phase Shift Keying

le Q signifie ici 4 états de phase

En Français modulation de phase à 4 états

Les techniques de modulation ont fait des progrès gigantesques depuis tes cours de jeunesse et aujourd'hui aucun ingénieur télécom ne fait la confusion entre modulation de phase et modulation de fréquence.

[invite1acecc80]

Bonjour,

Personnellement, je tique un peu avec l'équivalence entre modulation de phase et modulation de fréquence. Je ne dois pas être au point...


exemple:
un signal de la forme:

pour une modulation de phase


Si je dérive, j'arrive à :


Là, ok je comprends que j'implique la modulation de fréquence...

pour une modulation de fréquence:


Si je dérive, j'arrive à :


et là je bloque parce que ça n'a pas la forme d'une modulation de phase...

Egalement, si j'imagine un signal modulé en fréquence, puis un signal modulé en phase, avec que ce que j'ai précédemment, le spectre du signal va forcément être différent...

Il doit y avoir quelque chose qui m'échappe...

A plus.

[invite6dffde4c]

Re.
Vous pouvez consulter wikipedia:

This shows how m(t) modulates the phase - the greater m(t) is at a point in time, the greater the phase shift of the modulated signal at that point. It can also be viewed as a change of the frequency of the carrier signal, and phase modulation can thus be considered a special case of FM in which the carrier frequency modulation is given by the time derivative of the phase modulation.

Et c'est le résultat que l'on trouve dans tous les manuels de Radio Engineering.
A+

[Etrange]

Salut,

J'avais essayé de trouver une fonction sinusoïdale a fréquence variable (modulée en fréquence donc) de la même manière que tu l'as fait, Asterion, dans ton post. Je m'étais rendu compte que ca ne donnait rien de bon et que la solution était bien une fonction de la forme :

Par exemple fonctionne très bien.
En fait il suffit de tracer et pour se rendre compte que le deuxième cas ne convient pas du tout.

@+

[invite1acecc80]

Re,

@LPFR
Oui, je connais bien cette page, également la "discussion":
For historical reasons (and a programming error) it is well documented disguised as its cousin frequency-modulation. What we need is instead documentation on what frequency-modulation would look like, since it is clearly different.
.

A plus.

[invite6dffde4c]

Re.
Voici la page 609 du Seely ("Electron tube circuits", McGraw-Hill 1958) (celui du discriminateur Foster-Seely).
A+

[invite7ce6aa19]

Re.
Vous pouvez consulter wikipedia:

This shows how m(t) modulates the phase - the greater m(t) is at a point in time, the greater the phase shift of the modulated signal at that point. It can also be viewed as a change of the frequency of the carrier signal, and phase modulation can thus be considered a special case of FM in which the carrier frequency modulation is given by the time derivative of the phase modulation.

Et c'est le résultat que l'on trouve dans tous les manuels de Radio Engineering.
A+

Je connais cet argument, il n'y a rien de défaut mais çà n'explique en rien la philosophie de la modulation.

En électronique, en théorie du signal on manipule des fonctions du temps que l'on peut mettre sous la forme:

F(t) = A(t). cos [w(t).t + Fi (t)]


Ces fonctions comme chacun sait ne sont pas trop différentes d'une fonction purement périodique. A°; cos w°.t + Fi°

Quand on écrit cela veut dire que le fonctions A(t), w(t) et Fi(t) sont des fonctions évoluant lentement par rapport à la période T° de la sinusoïdale de référence w° avec w°.T° = 1

C'est pourquoi on a Trois fonctions indépendantes et donc 3 techniques de modulation.

Pour la modulation de fréquence on aura:

w(t) = w° + w(t) avec A° et Fi° constante.

Pour la modulation de phase on aura:

Fi(t) = FI° + g(t) avec A° et w° constante.


C'est donc la notion de variable lente qui permet de faire que modulation de fréquence et modulation de phase sont 2 choses radicalement différentes.

En pratique tous les systèmes de transmission moderne (fibre optique, ADSL, réseaux mobiles etc....) utilisent, à ma connaissance, la modulation de phase et non la modulation de fréquence. C'est parce que ces techniques permettent de transmettre le maximun d'informations dans un canal de bande passante déterminée et pour un taux d'erreurs déterminé. Dans les écoles de Télécom, ces cours de traitement du signal sont dispensés sur 2 années.

[invite7ce6aa19]

Je reviens sur la question initiale sur les ondes de phase.

Effectivement on apprend pas çà à l'école et pour autant les ondes de phases existent bel et bien. ce sont même des spécialistes français comme Pomeau et Manneville qui ont été des promoteurs.

Dynamique non-linéaire.

La raison pour laquelle ce genre de choses n'est pas enseignée, c'est que les ondes de phase dérivent des équations aux dérivées partielles non-linéaires. Il y a suffisamment de choses à travailler avant de s'intéresser à la dynamique non linéaire dans l'espace-temps.

Qu'est-ce qu'une onde?

Il faut d'abord rappeler qu'une onde c'est un phénomène physique modélisée par une fonction périodique en espace et en temps. Cette fonction est solution d'une équation aux dérivées partielles linéaire.

L'onde de phase.

Donc si on modélise un phénomène physique par une équation aux dérivées partielles et que la variable est une phase F(r,t) alors on aura des ondes de phase.

Dynamique non linéaire et échelle de temps.

dans la dynamique non linéaire on peut distinguer des échelles de temps très différentes, par exemple une échelle de temps long et une échelle de temps court.

Une dynamique effective.

Ce constat permet d'écrire l'évolution effective où l'on porte sa description sur les variables lentes. Si la phase est une variable lente on peut écrire une dynamique effective de la phase et c'est ainsi que l'on obtient une équation d'onde linéaire pour la phase dont les solutions sont des ondes de phases.


En fait l'identification des échelles de temps est une procédure courante en physique. C'est donc la même chose que la problématique technique de la modulation de phase qui est une variable lente.

En physique du solide: l'approximation adiabatique.

En physique du solide on utilise l'approximation de la variable lente, que l'on appelle approximation adiabatique qui exploite l'idée que les ïons sont beaucoup plus lourd que les électrons. Dans ce cas la variable lente c'est la coordonnée des ïons et la variable rapide les coordonnées des électrons.


Pour ceux qui voudraient approfondir voir;: Equation de Kuramoto-Sivashinsky

[invite1b94726b]

Humm....je me disais bien qu'il y avait une légère ambiguité...