Mini Projet TR

N2TR Marnaoui Mohamed Tahar et Farid Idriss mini projet en transmission

Introduction générale :

Les informations peuvent provenir de sources de natures physiques variables, sous

forme analogique ou numérique (voix, caméra vidéo, fichier Electronique) et être transmises

par le biais de supports de transmission divers vers différents blocs de réception (haut-parleur,

Écran d'ordinateur ou de portable).

La transmission analogique consiste à faire circuler des informations sur un support

physique de transmission sous la forme d'une onde. La transmission de ces informations se

fait par l'intermédiaire d'une onde porteuse, une onde simple dont le seul but est de transporter

les données par modification de l'une de ces caractéristiques (amplitude, fréquence ou phase),

c'est la raison pour laquelle la transmission analogique est généralement appelée transmission

par modulation d'onde porteuse. Selon le paramètre de l'onde porteuse que l'on fait varier, on

distinguera trois types de transmissions analogiques:

La transmission par modulation d'amplitude de la porteuse

La transmission par modulation de fréquence de la porteuse

La transmission par modulation de phase de la porteuse.

Il faut alors adapter le signal initial au canal envisagé, afin de transmettre

l'information le plus fidèlement possible tout en optimisant l'utilisation du canal. En faite la

croissance du trafic d'informations nécessite l'amélioration des performances des systèmes

matériels utilisés pour la transmission.

C’est dans ce cadre que tourne notre mini projet qui consiste à concevoir, étudier et

réaliser une chaine de transmission analogique a modulation d’amplitude.

1


Etude théorique :

Pré requis :

Ondes électromagnétiques:

Ces ondes sont constituées d'un champ magnétique et d'un champ électrique se

propageant dans un milieu matériel ou dans le vide. Une onde est caractérisée par sa

fréquence et sa longueur d'onde. Ainsi, plus la longueur d'onde du rayonnement est élevée,

plus sa fréquence est basse, et inversement.

Spectre électromagnétique:

Le spectre électromagnétique décrit la répartition des ondes électromagnétiques en

fonction de leur fréquence : les ondes de faible fréquence, de quelques kilohertz (kHz) à

plusieurs gigahertz (GHz), sont appelées ondes radio ou ondes hertziennes.

I- Chaîne de transmission

La chaîne de transmission de l’information, dans sa structure fonctionnelle la plus

simple, est constituée :

D’un émetteur ;

D’un canal de transmission ;

D’un récepteur.

Principe de la chaîne de transmission

Par analogie avec l’humain, l’émetteur « parle » au récepteur en utilisant le canal de

transmission. Pour se comprendre, ils doivent aussi utiliser la même « langue ».

2


II- Fonctionnement de la radio analogique :

La radio est un système de communication utilisant la propagation dans l'espace

des ondes électromagnétique.

II-1- l’émetteur :

L’émetteur a pour fonction d’adapter le signal issu du transducteur en vue de le

transmettre au canal de transmission. Il peut simultanément remplir plusieurs fonctions telles

que moduler et amplifier.

Les composants essentiels d'un émetteur radio sont un générateur d'oscillation, servant

à convertir le courant électrique en oscillation d'une fréquence radioélectrique déterminée ;

des amplificateurs, permettant d'augmenter l'intensité de ces oscillations tout en conservant la

fréquence désirée ; et un transducteur, convertissant l'information à transmettre en tension

électrique variable, proportionnelle à chaque instant à l'intensité du phénomène. Pour la

transmission du son le transducteur sera un microphone.

Schéma d’un émetteur

a) Le Transducteur:

Le transducteur à l’émission permet de convertir le signal original (voix, image,…) en

un signal électrique utile pour l’émetteur. Certains utilisent le terme « encodeur » (codec dans

le jargon informatique), cela peut induire une confusion avec le convertisseur utilisé dans le

canal de transmission qui réalise la conversion de la nature du signal (pour la voix : de

pression en tension avec un microphone).

3


Son choix doit être compatible avec les caractéristiques (amplitude, spectre) du signal

à convertir.

b) L'amplificateur B.F:

Les amplificateurs sont des appareils électroniques destinés à augmenter l'intensité

d'un courant. Il est utilisé pour amplifier le courant de faible intensité provenant du

microphone. Cet amplificateur est aussi utilisé pour éviter la perte d'information due à la

faible intensité du courant provenant du microphone.

Son B : courant avant amplificateur provenant du microphone.

Son A : courant après passage dans un amplificateur.

c) oscillateur HF:

Le rôle de l'oscillateur est de nous délivrer la fréquence de base nécessaire à

l'élaboration du signal porteur dans une gamme de fréquences. Ceci suppose que l'oscillateur

doive être réglable pour choisir une fréquence de travail dans la gamme, la fréquence délivrée

doit être également très stable afin de ne pas perturber l'autre récepteur de la gamme. Dans

une station de radiodiffusion typique, la fréquence porteuse est générée par un oscillateur à

cristal de quartz rigoureusement contrôlé, de plus l'oscillateur est isolé pour éviter toute

interaction entre l'oscillateur et les autres composants de l'émetteur. A sortie de l'oscillateur la

fréquence de l'onde reste insuffisante pour être émise. On utilise un multiplicateur de

fréquence pour obtenir la fréquence de la porteuse désirée.

d) la modulation :

La question de la modulation se pose lorsque :

on veut faire passer plusieurs informations simultanément dans le même canal

de transmission ;

on veut transmettre l’information à des distances importantes ;

on veut diminuer le bruit dont est victime l’information lors de sa transmission.

4


La modulation consiste alors à adapter l’information à transmettre à un canal de

communication mais ce n’est pas une obligation. La modulation permet de séparer des

informations provenant de différentes sources et ayant le même spectre qui utilisent le même

support de transmission de façon à permettre à différents émetteurs de retrouver l’information

qui les concerne. On utilise également la modulation pour être capable d'émettre plusieurs

informations simultanément car si deux stations émettaient sur la même fréquence ou à des

fréquences voisines, il serait impossible de distinguer ces deux signaux. Dans les systèmes

radiodiffusion il existe deux types de modulation : la modulation d’amplitude AM DBAP

et la modulation de fréquence FM offrant toutes les deux des avantages et des inconvénients

d-1) La modulation d’amplitude AM DBAP :

La Modulation d'Amplitude Double Bande Avec Porteuse est utilisée dans les

radiodiffusions en Ondes Longues, Ondes Moyennes et Ondes Courtes. Le principe consiste

à envoyer un signal modulé en amplitude Xam(t) ainsi que la porteuse (signal HF). Ceci

permet d'éviter les problèmes liés à la récupération de la porteuse lors de la réception. le

principe de fonctionnement est le suivant :

L’Expression du signal Xam(t) modulé en DBAP s’écrit alors :

Xam(t)= A [1+α m(t)] cos (w0t)

Avec α l’indice de modulation qui s’écrit :

α= A max−AminAmax+ Amin

5


Deux cas se posent :

1er cas : Amin >0 on parle d’une modulation normale du signal modulé :

2ième cas : Amin <0 on parle alors d’un signal sur modulé :

Représentation spectrale du signal modulé :

La modulation a permis la transposition du signal modulant (message) autour de la

fréquence porteuse f0. La bande passante B du signal modulé vaut deux fois la bande du

signal modulant. En bande de base : c'est un signal Double Bande. de plus, la fréquence

porteuse se retrouve sur le spectre de fréquence. On parle ainsi de modulation Double Bande

Avec conservation de la Porteuse : DBAP ou DSB (Double Side Band).

e) L'amplificateur H.F:

6


Il va amplifier l'intensité du courant après modulation pour augmenter la portée de

l'onde. Il a la même action que l'amplificateur B.F. mais il amplifie les courantes hautes

fréquences

f) L'antenne émettrice :

Une antenne émettrice de radio est en fait un conducteur métallique dans lequel on fait

passer des courants à très haute fréquence. Les antennes émettrices n'ont pas besoin d'être

situées à proximité. Les stations de radiodiffusion sur moyennes fréquences émettent en

général avec une antenne de grande taille, qu'il est en général préférable de l'installer à un

endroit isolé, alors que le studio de régie est situé en centre-ville.la longueur d'une antenne est

égale à l/2 ou l/4 l où l est la longueur d'ondes dans le vide de la porteuse émise.

II-2- les récepteurs :

Leurs rôle est à la fois de recevoir le signal émis ainsi que de le rendre compatible

avec le transducteur (ex: haut-parleur) servant à la réception. Les actions réalisées par les

récepteurs sont les suivantes :

Filtrer le signal reçu (éliminer la partie inutile du signal reçu pour ne garder

que l’information) ;

Démoduler ;

Amplifier le signal pour le rendre utilisable par le transducteur de sortie.

Les composants essentiels d'un récepteur radio sont : L'antenne servant à capter les

ondes électromagnétiques et à les convertir en oscillations électriques ; des amplificateurs

permettant d'augmenter l'intensité de ces oscillations ; un dispositif de détection pour la

démodulation ; un haut-parleur pour convertir le signal en ondes sonores perceptibles par

l'oreille humaine.

7


Schéma d'un récepteur

a) L’antenne réceptrice :

L’antenne réceptrice convertit les ondes électromagnétiques provenant de l’émetteur

en signal électrique qui sera appliqué au récepteur. Il existe différentes sortes d'antenne:

l'antenne dipôle, l'antenne cadre, l'antenne Yagi...

En ce qui concerne l'antenne réceptrice de radiodiffusion, elle est placée à une certaine

distance du récepteur, elle doit être située dans un endroit dégagé avec un minimum

d’obstacles qui pourraient gêner la réception, le plus souvent en haut des immeubles, sur le

toit. Cette antenne agit comme un générateur, c'est à dire quelle va introduire un courant

sinusoïdal dans le circuit de réception du récepteur.

b) Circuit LC parallèle :

Un dipôle LC parallèle est constitué d'une bobine d'inductance L branchée en

parallèle avec un condensateur de capacité C. Lorsque le courant passe à travers le

condensateur, il se charge puis il se décharge dans la bobine en créant une oscillation. De ce

fait on retrouve les caractéristiques de l'onde électromagnétique aux bornes du dipôle LC. Un

dipôle LC doit être réglable de façon à pouvoir choisir les ondes qui nous intéressent.

c) Amplificateur HF :

Cet amplificateur est employé dans les chaines de transmission qui utilise la

modulation AM.

8


d) La démodulation :

La démodulation consiste à récupérer le signal informatif modulant qui est contenu

dans la partie supérieure ou inférieure de l’enveloppe du signal modulé. C'est l'opération

inverse de la modulation au cours de laquelle on sépare le signal B.F de la porteuse H.F.

d-1) la démodulation d’amplitude avec détection d’enveloppe :

La démodulation par détection d'enveloppe (ou de crête) est très utilisée dans

les montages électroniques de moyenne qualité, car elle utilise très peu de

composants, et son coût est donc très faible par rapport à d'autres démodulateurs

plus précis. Le principe consiste à détecter les maximas du signal modulé de façon

à restituer l'enveloppe du signal modulé, qui est bien sûr le message transmis. On

utilise pour cela un montage détecteur de crête :

Supposons que le condensateur C est chargé à t = 0 :

Tant que Xam(t) > Xd(t) : C se charge et la diode D est passante : Xd(t) = Xam(t)

Lorsque Xam(t) diminue en amplitude : C se décharge lentement et D se bloque.

Message Basse Fréquence

à transmettrem(t)

Signal Modulé en Amplitude (AM)

Signal démoduléRécupération du

message par

9


détection d'enveloppe

La détection d'enveloppe ne peut être utilisée si le taux de modulation est supérieur à

1, car dans ce cas, le signal démodulé ne correspond plus au message.

e) amplificateur B.F :

Son rôle est d’amplifier le signal modulant issu du démodulateur.

f) Transducteur à la réception :

Son rôle est de fournir une information exploitable par le destinataire sous la forme

d’un signal. Le haut parleur, dans notre cas, transforme le signal en onde sonore en faisant

vibrer sa membrane, il agit inversement à un microphone.

III- conclusion :

Le long de cette partie nous avons essayé de comprendre le fonctionnement d’une

chaine de transmission la plus facile à exploiter lors d’une opération de radiodiffusion.

L’étude de la modulation d’amplitude était l’une des partie principale de ce chapitre et le sera

dans le chapitre suivant où nous allons essayer de réaliser la chaine de transmission de la

radio tunisienne.

10

Mini Projet TR

Documents

Transcript of Mini Projet TR