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Comment ça marche ?

Radio-club F6KRK
Les transmissions radio numériques.

4 - Modulations mixtes et mod./démod. I-Q

Après avoir vu les modulations d'amplitude, de fréquence et de phase, nous allons continuer
avec les modulations mixtes et les variantes. Nous allons ensuite aborder le principe de
la modulation et de la démodulation I-Q.

MODULATIONS MIXTES NQAM. Donc l’intérêt d’un nQAM élevé se
QAM est mis pour « Quadrature Ampli- trouve dans le rapport entre bits/s et
tude Modulation ». En clair, cela veut bauds qui atteint 8 avec le 256QAM.
dire que l’on fait de la modulation Naturellement, plus n augmente et
d’amplitude et de phase combinées plus la sensibilité diminue, comme
d’une manière doublement symé- pour le PSK.
trique dans les quatre quadrants du La génération et la démodulation
cercle de phase (revoir figure 3 du pré- du nQAM se font par modulateur et
cédent « Comment ça marche ? ») démodulateur universels I-Q.
à l’aide de deux signaux en quadra- MSK ET GMSK. Figure 2 : modulateur universel I-Q
(1)
ture (I et Q) . En conséquence, n est un MSK est mis pour « Minimum Shift
multiple quaternaire de m au carré, Keying ». C’est un 2FSK optimisé avec MODULATEUR UNIVERSEL I-Q.
m étant le nombre de niveaux des m = 0,5, mais généré par modulation Examinons le schéma de la figure 2.
composantes I et Q par cadran. de phase au lieu de modulation de
Le 4QAM (m = 1) est en fait du QPSK. fréquence. Nous obtenons un mini- Nous avons un oscillateur (ω ) à la
0
Donc, on démarre avec du 16QAM mum d’encombrement spectral pour fréquence porteuse dont la sortie
(m = 2) dont on voit le diagramme du 2FSK. Malgré tout, il reste des sinus est multipliée par le signal de
modulation en phase (I), et la sortie
des états sur la figure 1. lobes secondaires en sin(x)/x dus aux cosinus (déphasée de 90°) est multi-
transitions. On peut les réduire en pliée par le signal de modulation en
filtrant passe-bas le signal de modu- quadrature (Q).
lation dit « en bande de base ».
Par exemple, avec un filtre gaussien, Les multiplieurs M1 et M2 sont consti-
nous obtenons le GMSK (Gaussian tués de mélangeurs équilibrés et liné-
Minimum Shift Keying). La contrepar- aires. Ensuite les deux signaux sont
tie se paie par une démodulation plus additionnés pour obtenir la sortie
complexe et une sensibilité diminuée modulée. Ce montage est très connu
comme nous le verrons dans le pro- des radioamateurs, il s’agit de la
chain « Comment ça marche ? ». génération d’un signal BLU par la
méthode du « phasing ». Si le signal
La différence entre le MSK et le PSK de modulation en quadrature est
réside dans la variation de phase qui déphasé de + 90°, nous obtenons une
est linéaire, et non plus brusque. BLU sup et s’il est déphasé de - 90°,
Cette variation est de 90° par sym- nous obtenons une BLU inf.
Figure 1 : diagramme du 16QAM bole, positive pour un symbole à « 1 » Ceci est montré sur la figure 3.
et négative pour un symbole à « 0 ».
Avec le 16QAM, nous avons une com- On peut donc avoir quatre états de
binaison de douze angles possibles phase à la fin de chaque symbole,
pour la phase et de trois niveaux comme pour le QPSK, mais ici, du fait
pour l’amplitude . des Δφ limités à ± 90°, le nombre de
(2)
bits/s est de un par baud.
Avec m croissant, nous pouvons avoir du Par ailleurs, l’amplitude du signal
36QAM, 64QAM, 100QAM, 144QAM, modulé est constante.
196QAM et 256 QAM, mais seules les Modulation et démodulation du MSK
valeurs en puissances de deux sont et du GMSK.
utilisées. Elles peuvent se faire de la même
Comme pour le PSK, l’encombrement manière que pour le FSK. On peut
spectral est lié uniquement au nombre aussi utiliser un modulateur et un
de bauds. démodulateur I-Q universels. Figure 3 : fonctionnement
du modulateur I-Q

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