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1 Jean-philippe muller La modulation de fr quencePhysique appliqu eLa modulation de fr quenceCygne de la toundra quip d un metteur de t l mesureEdwin H. Armstrongjean-philippe muller La modulation de fr quenceSommaire33-L mission FM st r ophonique : le codeur34-Exemple de codeur st r ophonique35-L mission FM st r ophonique : le d codeur36-La modulation par un signal num rique37-Diagramme de l oeil d un signal binaire38 La modulation bi-fr quence ou FSK39-Modulation FSK par un signal binaire filtr 40-Exemple de modulation FSK : diagramme de l oeil41-Exemple de modulation FSK : spectres42-Les modulations MSK et GMSK43-Exemples et illustrations1-Structure d un syst me de communication radio2-Les diff rents types de modulations3-Principe de la modulation FM4-L inventeur de la FM : Edwin H.

2 Armstrong5-Histoire de la radiodiffusion FM6-Les modulations angulaires7-Production d un signal FM8-Excursion en fr quence9-Indice de modulation10-Spectre d un signal FM11-Les fonctions de Bessel12-Exemple de spectre de signal FM13-Porteuse FM modul e par un signal analogique14-Puissance transport e par un signal FM15-Structure d un metteur FM16-La pr accentuation du signal modulant17-Modulateur FM varicap18-Modulateur FM quartz19-Le multiplicateur de fr quence20-Exemple d metteur FM 49 MHz21-Modulateur FM boucle verrouillage de phase22-Emetteur pour la bande FM (88 108 MHz)23-Le r cepteur FM24-L tage limiteur25-Structure interne d in ampli fi -limiteur26-Les discriminateurs filtres27-Le discriminateur de Foster-Seely28-Structure du d modulateur quadrature29-Fonctionnement du d modulateur quadrature30-Exemple de montage ampli fi -d modulateur31-D modulateur FM PLL32-Les d modulateurs FM et le bruitjean-philippe muller La modulation de fr quence1-Structure d un syst me de communication radioUn syst me de communication transmet travers un canal des informations de la source vers un utilisateur.

3 Source metteurr cepteurUtilisationutilisateurporteuse modul eporteuse modul einformationinformationantenne d missionantenne de r ceptionsource la source fournit l information sous la forme d un signal analogiqueou num rique l metteur inscrit cette information sur une porteuse sinuso dale de fr quence fo : c est la modulation ce signal lectrique modul est transform en onde lectromagn tique par l antenne le canalest l espace libre entre l antenne d mission et de r ception dans lequel se propage l onde lectromagn tique le r cepteur s lectionnela fr quence de la porteuse et d modulel information qui y est inscrite l information est restitu e avec une d gradationli e aux qualit s de l metteur, du r cepteur et des perturbations du canaljean-philippe muller La modulation de fr quence2-Les diff rents types de modulations)cos()(0 +=tEteL expression g n rale d un signal sinuso dal est.

4 Pour inscrire une information sur cette porteuse, on pourra donc: faire varier son amplitudeen fonction du signal transmettre (modulations AM, BLU ou SSB, ASK, OOK ..) faire varier sa fr quenceen fonction du signal transmettre (modulations FM, FSK, GMSK ..) faire varier sa phaseen fonction du signal transmettre ( modulations PM, PSK ..)Chacune de ces modulations a des propri t s particuli res en ce qui concerne : la complexit du modulateur-d modulateur et donc le co t l encombrement spectral de la porteuse modul e la consommation de l metteur, donn e importante pour un quipement mobile la r sistance du signal modul aux parasitesmodulationd amplitudemodulationde fr quencemodulationde phasel amplitude variesauts de fr quencesauts de phasejean-philippe muller La modulation de fr quence3-Principe de la modulation FMPour produire un signal modul en fr quence, il faut.

5 Une porteuse sinusoidale eo(t) une information basse-fr quence s(t)qui peut tre un signal audiofr quence, vid o, analogique ou num rique)(.)(tskfotf+=La fr quence instantan e de la porteuse modul e varie avec s(t) :Les principales caract ristiques du signal FM sont : l amplitude de la porteuse reste constante si s(t)=0, la porteuse mise est sinuso dale de fr quence fo si s(t) <0, la fr quence f1 de la porteuse est inf rieure fo si s(t) >0, la fr quence f2 de la porteuse est sup rieure fo la variation de fr quence par rapport fo s appelle la d viationf1 f2porteuse modul esignal modulantRemarque : Quand on parle de la fr quence d missiond un metteur FM, on parle toujours de la fr quence fode la porteuse non modul e.

6 L metteur de France-Inter met Mulhouse sur 95,7 MHz pendant un silence, il met une sinuso de fo=95,7 MHz modul par la parole ou la musique, il met une sinuso de dontla fr quence est l g rement sup rieure ou inf rieure fojean-philippe muller La modulation de fr quence4-L inventeur de la FM : Edwin H. ArmstrongLa FM a t mise au point en 1933 par Edwin H. ARMSTRONGqui a lutt toute sa vie pour son d veloppement, fortement frein cause des int r ts financiers de l entreprise RCA dans la radiodiffusion AM. 1890 naissance New-York City le 18 d cembre 1912 il invente le circuit r actionqui donne des montages s lectifs fort gain rendant possibles les liaisons longue distance 1912 un jeune t l graphiste David SARNOFF capte le SOS du Titanic et permet de sauver la vie de 865 passagers du Titanic 1917 Armstrong invente, en m me temps que le fran ais L.

7 L vy, le r cepteur superh t rodyne( changement de fr quence) 1922 invention du r cepteur super-r action, technique qui n est plus tr s utilis e aujourd hui 1922 Marion MacInnis est secr taire de David SARNOFF devenu directeur du grand groupe Radio Corporation of America 1923 Edwin tombe amoureux de Marion et construit pour elle, en cadeau de mariage, le premier r cepteur AM portable 1933 Armstrong met au point la modulation de fr quence, bien plus performante que la AMDavid SarnoffEdwin H. ArmstrongMarion et Edwin en voyage de noces Palm Beach (1/12/1923). Edwin accorde le premier r cepteur portable , construit et offert en cadeau de mariage sa jeune pouse.

8 1933 1948 Armstrong se bat dans d interminables et co teux proc s contre RCA qui lui vole ses inventions 1939 il d marre la premi re mission FM, le public est enthousiasm par la qualit des missions 1941 il autorise, sans compensation financi re, l utilisation de sesbrevets par le Gouvernement US durant la guerre 39-45 1945 RCA fait voter une loi qui d place la bande FM de 44-50 MHz 88-108 MHz, ce qui rend tous les r cepteurs FM obsol tes 1952 il d veloppe, avec John Bose, la technique des transmissions FM st r ophoniquesencore utilis e aujourd hui 1954 ruin par ses proc s, quitt par sa femme Marion, il se suicidele 1er f vrier New York Cityjean-philippe muller La modulation de fr quence5-Histoire de la radiodiffusion FMPremier r cepteur SonyAM/FM transistors (1958)Une bande d di e la radiodiffusion FM allant de 88 108 MHza t d finie de fa on internationale en de la FM sur la AM.

9 Moins d interf rences avec d autres stations moins sensible aux parasites atmosph riques pas de probl me de surmodulation respecte la dynamique du signal musical reception de toutes les stations avec le m me volume sonore le premier programmea t diffus Paris le 29 mars 1954depuis un metteur situ rue de Grenelle, remplac en 1959 par un metteur de 12 kW sur la Tour Eiffel l ann e 1963 voit la naissance des trois stations d' tat : France Musique, France Culture et France Inter les premi res missions en st r oont lieu en 1969 (France Musique) la premi re radio libre fran aise Radio Campus Lilled marre ses missions en 1969 et entra ne rapidement l closion de nombreuses stations aux quatre coins de France, souvent revendicatrices voire politis es l'ampleur prise par le ph nom ne finit par faire r agir l' tat.

10 Saisies, traductions en justice contraignent les pirates changer sans cesse de lieu d' mission et de fr quence pour chapper aux policiers apr s son lection,Fran ois Mitterrandautorise les radios libres mettre en leur interdisant cependant la publicit , une trop forte puissance d' mission et la constitution de r seaux les restrictions concernant les recettes publicitaires ont t partiellement lev es depuisjean-philippe muller La modulation de fr quence6-Les modulations angulairesLa fr quence instantan e de la porteuse modul e FM s crit : on passe ais ment de la fr quence la pulsation instantan e : puis la phase en int grant la pulsation : parce que l information s(t)est inscrite dans la phase (t)( ou angle), on dit que la FM est une modulation angulaire)(.