Rapport tp4 diabang ,pape moussa fall et maguette mbacké

UCAD/ESP/DGI TP4 Master 1 TR 2015-2016

TP4 électronique des télécoms Master 1 TR 2015-2016 Page 1

UCAD/ESP/DGI/MASTER 1_TR [2015-2016]

Professeur : Mr Ousmane Sadio

RAPORTEURS

Cheikh Tidiane Diabang

Papa Moussa Fall

Maguette Mbacké

1°/ Conception d’un modulateur FSK

La modulation FSK (Frequency Shift-Key) ou F.M. (Frequency Modulation), très souvent

employé en VHF (Very Hight Frequencies) ou en UHF (Ultra Hight Frequencies) pour la

transmission des signaux audio, consiste à utiliser une porteuse dont la fréquence varie en

fonction du signal modulant.

Son principe, consiste à garder l'amplitude de la porteuse constante mais à faire varier sa

fréquence.

Les techniques de modulations de fréquence font appel à des opérateurs électroniques

nommés VCO (Voltage Controlled Oscillator ou Oscillateur Contrôlé en Tension).

Néanmoins, nous pouvons citer deux techniques très répandues :

MODULE ELECTRONIQUE DES TELECOMS

SIMULATION

UCAD/ESP/DGI

TP4 électronique des télécoms Master 1 TR 2015

-La première, utilisée en BF (jusqu'à plusieurs dizaines d

intégrés), est fondée sur l'emploi

condensateur jusqu'à une tension de réfé

tension (VCCS). Lorsque la tension du condens

condensateur est déchargé et l'opération recommence

-La seconde technique, employée en HF (typiquement VHF et UHF), repose sur un

oscillateur LC quasi sinusoïdal.

appelée VARICAP ou varactor, qui

fonction de la tension inverse de diode.

modifiée en fonction de la tension inverse

Le montage d’un modulateur FSK

XWG1 : A pour rôle de générer des séquences binaires représentatives de l

moduler ;

POWERVCO : Permet de gén

XSC1 : L’oscilloscope permettant de visualiser le signal binaire et le signal modulé.

Après simulation nous avons eu à enregistrer les signaux suivants

TP4 Master 1 TR 2015

électronique des télécoms Master 1 TR 2015-2016

, utilisée en BF (jusqu'à plusieurs dizaines de MégaHertz dans les ci

intégrés), est fondée sur l'emploi d'oscillateur à relaxation et consiste à charger un

condensateur jusqu'à une tension de référence à l'aide d'une source de courant commandée en

tension (VCCS). Lorsque la tension du condensateur atteint la tension de référence, le

condensateur est déchargé et l'opération recommence ;

employée en HF (typiquement VHF et UHF), repose sur un

cillateur LC quasi sinusoïdal. Le condensateur employé est en fait une diode spéc

pelée VARICAP ou varactor, qui polarisée en inverse, présente une capacité varia

fonction de la tension inverse de diode. La fréquence de résonance de l'oscillateur est

fonction de la tension inverse appliquée à la diode VARICAP.

un modulateur FSK peut être modélisé comme suit :

ôle de générer des séquences binaires représentatives de l’

Permet de générer un signal porteur, qui sera appliqué au signal binaire

oscilloscope permettant de visualiser le signal binaire et le signal modulé.

simulation nous avons eu à enregistrer les signaux suivants :

Master 1 TR 2015-2016

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MégaHertz dans les circuits

consiste à charger un

courant commandée en

de référence, le

employée en HF (typiquement VHF et UHF), repose sur un

Le condensateur employé est en fait une diode spéciale,

polarisée en inverse, présente une capacité variable en

La fréquence de résonance de l'oscillateur est

’information à

un signal porteur, qui sera appliqué au signal binaire ;

oscilloscope permettant de visualiser le signal binaire et le signal modulé.

UCAD/ESP/DGI


En rouge : le signal binaire fourni par le générateur XWG1

séquence initial (100111101011)

En bleu le signal modulé (sortie du p

Par suite, nous allons répondre aux questions posées

-expliquons, comment se fait l’assignation des valeurs

(Vot) et de la source de tension contrôlée par

Les paramètres décrits précédemment sont assignés en faisant un double click sur le

POWERVCO, ensuite au niveau de l

suivante :



le signal binaire fourni par le générateur XWG1, dont nous avons

01011).

En bleu le signal modulé (sortie du powervco).

nous allons répondre aux questions posées dans cette partie.

fait l’assignation des valeurs de (C), de la tension de sortie

) et de la source de tension contrôlée par un courant B2.


POWERVCO, ensuite au niveau de l’onglet value, cliquer sur Edit model, où l

Master 1 TR 2015-2016

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ons visualisé sa

), de la tension de sortie


onglet value, cliquer sur Edit model, où l’on a la fenêtre

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TP4 électronique des télécoms Master 1 TR 2015-2016 Page 4

C’est dans cette fenêtre que les assignations sont faites.

Ainsi, (C) = V (err) < 100mV ? 0 :

= V (err) > 5 ? 5 : V (err)

B2 = (Vosc >2.5) ? 400p * Fmin + 400p [(Fmax-Fmin)/(5 :0)]V(C)

Ces expressions sont assimilables à un langage de programmation, avec l’utilisation des

opérateurs ternaire.

- La fréquence de sortie étant proportionnelle au courant B2 d’un facteur de 400p, donnons

alors les valeurs de f0 et de 0 ;

Cela équivaut à : Fs = (1/400P)*B2

Alors en remplaçant B2 dans l’expression de Fs précédente on a :

Fs = Fmin + [(Fmax-Fmin)/5] * V(C)

Or en théorie on avait : Fs = f0 + k0* V(C) ;

Donc par identification :

f0 = Fmin = 1070Hz et k0 = [(Fmax-Fmin)/5] = [(1270-1070)/5] = 40 Hz/V

-Comment allons-nous paramétrer min, m et ot pour obtenir une modulation

FSK (1070Hz, 1270Hz) avec une tension de sortie de 0.5V.

Pour ce faire on agit sur l’expression du courant B2, on changeant la condition Vosc > 2.5 en

Vosc > 0.5 et en divisant les Fmin et Fmax par 5. Soient Fmin=1070/5=214Hz ,

Fmax=1270/5=254Hz

-La visualisation s’est fait à la page 3.

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2°/ Conception d

Comme indiqué au niveau du TP, nous allons

verrouillage de phase) pour concevoir le démodulateur FSK.

Les boucles à verrouillage de phase (Phase

asservissement de phase, ont été inventées par De Bellescize en 1932 pour faire d

détection synchrone. La mise en œuvre de ce principe était délicate compt

de l'époque, ce qui explique que sa généralisation ait dû attendre

Après l'apparition des circuits intégrés, l'utilisation des boucles

étendue de façon considérable dans tous les domaines des télécommunications, des mesures,

etc …

On peut distinguer deux types d'applications :

− L'utilisation de la boucle de phase comme filtre passe

exemple, pour récupérer un signal porteur noyé dans du bruit.

− L'utilisation de la boucle de verrouillage de phase comme m

cas de certains synthétiseurs de fréquence.

Ainsi le second cas est celui dont on a fait l

permet de faire en sorte que les fréquences des

comparateur de phase soient identiques, les

différentes.

-Le montage d’un démodulateur FSK



Conception d’un démodulateur FSK

Comme indiqué au niveau du TP, nous allons utiliser le PLL (Phase Locked Lo

pour concevoir le démodulateur FSK.

Les boucles à verrouillage de phase (Phase-Locked Loops ou PLL) ou encore boucles à

asservissement de phase, ont été inventées par De Bellescize en 1932 pour faire d

synchrone. La mise en œuvre de ce principe était délicate compte tenu des moyens

ce qui explique que sa généralisation ait dû attendre les progrès

Après l'apparition des circuits intégrés, l'utilisation des boucles à verrouillage de phase s'est


On peut distinguer deux types d'applications :

ation de la boucle de phase comme filtre passe-bande très étroit. C'est le cas, par

exemple, pour récupérer un signal porteur noyé dans du bruit.

L'utilisation de la boucle de verrouillage de phase comme multiplieur de fréquence. C'est

ains synthétiseurs de fréquence.

dont on a fait l’étude dans notre rapport. Et que spécifiquement il

n sorte que les fréquences des signaux appliqués sur les deux

e phase soient identiques, les phases de ces deux signaux pouvant être

modulateur FSK sans comparateur peut être modélisé comme suit

Master 1 TR 2015-2016

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le PLL (Phase Locked Loop ou boucle à

PLL) ou encore boucles à

asservissement de phase, ont été inventées par De Bellescize en 1932 pour faire de la

e tenu des moyens

les progrès de la technologie.

à verrouillage de phase s'est


très étroit. C'est le cas, par

ultiplieur de fréquence. C'est le

t que spécifiquement il

signaux appliqués sur les deux entrées du

phases de ces deux signaux pouvant être

être modélisé comme suit :

UCAD/ESP/DGI


Suivant les données du TP, les paramètres du PLL sont

-Ainsi, le signal observé à la sortie du PLL



Suivant les données du TP, les paramètres du PLL sont :

é à la sortie du PLL se présente comme suit :

Master 1 TR 2015-2016

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En rouge : le signal binaire fourni par le générateur XWG1

En bleu le signal modulé (sortie du p

En vert, le signal à la sortie du PLL

Dans ce schéma nous voyons pa

0 suivi d’un bit à 1 ou vice versa

phase, mais leur amplitude reste constante.

Donc on peut extraire l’information binaire à partir de l

-Utilisons un filtre RC de -60dB

Hz pour retrouver une allure proche

- Observons le signal obtenu après filtrage

En plus des signaux visualisés précédemment, nous avons visualisé

filtre, matérialisé par le signal jau

Alors, on note que le signal obtenu à la sortie du filtre est loin d

d’origine ; par contre moins chargé que le signal à la sortie du PLL.

Dès lors la reconstitution peut se faire en se basant s

si ɛ = Ve - Vref > 0V => sortie=V

si ɛ = Ve - Vref < 0V => sortie=V



le signal binaire fourni par le générateur XWG1

En bleu le signal modulé (sortie du powervco).

e signal à la sortie du PLL.

parallèlement avec le générateur de bit, que lorsqu

un bit à 1 ou vice versa, il est matérialisé à la sortie du PLL par un changement de

ais leur amplitude reste constante.

information binaire à partir de l’allure du signal à la

60dB (c'est-à-dire filtre d’ordre 3) et de fréquence de coupure 723

Hz pour retrouver une allure proche de la théorie.

après filtrage : (circuit et schéma représentatif)

En plus des signaux visualisés précédemment, nous avons visualisé le signal à la sortie du

signal jaune.

Alors, on note que le signal obtenu à la sortie du filtre est loin d’être identique au signal

chargé que le signal à la sortie du PLL.

Dès lors la reconstitution peut se faire en se basant sur la différence de tension.

> 0V => sortie=V+ alim=5Vbit 1

0V => sortie=V- alim=0Vbit 0

Master 1 TR 2015-2016

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que lorsqu’on a un bit à

par un changement de

allure du signal à la sortie du PLL.

et de fréquence de coupure 723

circuit et schéma représentatif)

le signal à la sortie du

être identique au signal

ur la différence de tension.

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-Ainsi pour une nette reconstitution, n

L’observation sur un même oscilloscope

démodulé avant son entrée au comparateur et enfin le signal reconstitué

Nous voyons que le signal fourni par le gé

du comparateur. Et que l’on a aussi visualisé les différentes formes a

avant sa reconstitution.

Ici Vref est obtenu en appliquant u

R=10kΩ et Rv = 1kΩ.

D’où, comme relater plus haut, les boucles à

permet de faire en sorte que les fréquences des

comparateur de phase soient identiques



Ainsi pour une nette reconstitution, nous allons appliquer un comparateur à

sur un même oscilloscope du signal d’origine, du signal modulé,

son entrée au comparateur et enfin le signal reconstitué donne

signal fourni par le générateur est identique au signal obtenu

on a aussi visualisé les différentes formes adoptées par

tenu en appliquant un diviseur de tension : Vref = [Rv / (Rv –

comme relater plus haut, les boucles à verrouillage de phase dans notre application

n sorte que les fréquences des signaux appliqués sur les deux

e phase soient identiques.

Master 1 TR 2015-2016

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ons appliquer un comparateur à la sortie du filtre.

signal modulé, du signal

donne :

au signal obtenu à la sortie

doptées par le signal

– R)]*Valim.

e phase dans notre application

signaux appliqués sur les deux entrées du

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