Modulation Numérique
Modulation Numérique
Modulation Numérique
M1EAPS 2015/2016
Table des matires
1. Introduction ................................................................................................................................ 2
2. Modulation et dmodulation QPSK ........................................................................................... 2
3. Systme RF dmission-rception .............................................................................................. 7
4. CONCLUSION ............................................................................................................................. 10
1
1. Introduction
Dans ce TP nous allons voir comment sont traits les donnes numriques et tudier un systme
de transmission qui est compos des blocs de mise en forme, un bloc radio/metteur et un bloc
rcepteurs. Le but est de savoir et comprendre comment est raliser la mise en forme et la
transmission. Nous allons pour cela utiliser le logiciel de cao CADENCE pour simuler un systme
d'mission-rception de tlcommunication mettant en uvre une modulation QPSK.
2
Les transitions se superposent
La modulation QPSK est une modulation numrique de phase 4 tat. Le signal transmettre est
spar en deux partie. Une correspond aux bits paires, I = S2K nomme I, pour In-phase, et lautre
correspond aux bits impaires, Q = S2k+1 nomme Q, pour Quadrature. La phase peut prendre quatre
3 3
valeurs, On a ( 4
; 4
; ;
4 4
)
00 3
4
01 3
4
10
4
11
4
1
Sb(t) = +
= () ( ) avec Rb = = dbit binaire
I(t) = () ( )
2 2
Q(t) = () ( )
2 2+1
Exemple :
3
Le diagramme de constellation correspond aux diffrents tats du signal, il permet de connaitre
la qualit du signal binaire transmettre lors de sa transmission.
On superpose toute les valeurs chaque tat sur le mme diagramme. Cela fait apparaitre des
nuages de point. Selon la position des nuages on peut savoir si aprs le traitement du signal on
envoie un signal correct ou pas. Il permet de savoir aussi si on a un signal dphas.
Figure 6 : Signal correct on peut le reconstruire Figure 7 : Signal chaotique intraitable on ne peut pas le reconstruire
4
4/- Pour montrer que notre diagramme de lil est bon on dfinit des squences fixes pour
reprer les 4 tats de notre modulation.
00 -1 ; -1
10 1 ; -1
11 1 ; 1
5/- Le coefficient du filtre Raised Cosine Filter correspond la pente en dB/dcade du filtre.
On en dduit que permet de changer lordre du filtre. Vu lallure de la fonction de transfert on peut
penser quil sagit dun filtre Butter Worth.
5
Quand Fc augmente on a un signal non filtr le diagramme de constellation a ses points
quasiment superposs et les trains de donnes binaires sont identiques ceux de lentre.
On peut en dduire que la frquence des signaux I et Q est de 67,5 KHz. Ce qui nous semble
correcte car le dbit binaire est de 135Kz
7/- On mesure une largeur de bande du signal de 140KHZ avec une frquence centrale de
70MHZ.
En thorie aprs la modulation nous devons avoir une occupation frquentielle entre Fc Fmax et
Fc + Fmax avec Fmax la frquence du signal de donnes.
6
3. Systme RF dmission-rception
Introduction :
2/- Aprs avoir fait le schma, on vrifie que le systme fonctionne en remplaant le systme
de propagation par un fil.
On retrouve les mme signaux I et Q en entr et sortie avec un petit retard en sortie par rapport
aux signaux dentre.
3/- On veut une puissance de transmission max de 27dBm rglable grce lamplificateur PA
pour une squence de type alatoire.
On lui a donc mit un gain de 26.
7
Figure 8 spectre du signal de sortie du PA
4/- On met une squence fixe, 10 on obtient 20.087 dBm avec une occupation frquentiel.
On constate que lamplification se fait correctement.
7/- La distance maximale entre les antennes est de 370m en milieu rural et 25m en milieu
urbain.
Les distances sont cohrant car en milieu urbain, le signal transmit rencontre plusieurs
obstacles comme par exemple des btiments donc sa puissance diminue considrablement
au fur et mesure quil se propage dans lespace.
8
Avant transmission
Apres transmission
Avant transmission
Apres transmission
9
8/- Reconstitution du train binaire
Pour reconstitue notre signal dinformation, on fait une dmodulation QPSK qui nous permet
de rcuprer nos signaux I et Q. Ensuite, on utilise un combiner qui permet de reconstruire le
signal dinformation.
1
On rcupre linformation de faon alternative. Avec une { de on
135
prlve la valeur de I de 0 2 et de Q de 2 T.
4. CONCLUSION
Dans ce TP nous avons vu comment sont traits les donnes numriques et tudi un systme
d'mission-rception de tlcommunication mettant en uvre une modulation QPSK. Nous avons
tudi chaque bloc du systme pour comprendre leur utilit. Nous avons analys la qualit de
conversion d'un signal numrique en un signal analogique grce au diagramme de lil et de
constellation et nous avons pu simuler la transmission de donne numrique par antenne d'un
systme de tlphonie mobile sur CADENCE. Nous avons compris que la modulation par QPSK
permet de transmettre deux signaux numriques avec une seule porteuse.
10