Démodulateurs: détecteur d’enveloppe, PLL, discriminateur, démodulation cohérente, détection synchrone

Le détecteur d’enveloppe est un démodulateur simple et efficace pour les signaux AM (Amplitude Modulation). Il exploite la propriété de l’amplitude du signal qui suit l’enveloppe du signal modulé. Il est souvent utilisé dans les récepteurs radio AM pour récupérer le signal audio original.

Exemple 1 : Un signal AM est donné par \(s(t) = A_c(1 + m(t))cos(2\pi f_c t)\), où \(m(t)\) est le signal modulant. Décrire le processus de démodulation par détection d’enveloppe.

Solution : Le détecteur d’enveloppe utilise un diode et un filtre passe-bas pour récupérer l’enveloppe du signal \(s(t)\). La diode rectifie le signal, ne laissant passer que la partie positive. Un filtre passe-bas lisse ensuite le signal rectifié, produisant une version approximative de l’enveloppe, qui est proportionnelle au signal modulant \(m(t)\).

Les PLL sont des circuits électroniques qui permettent de synchroniser la phase d’un signal de référence avec un signal inconnu. Cela est crucial dans les systèmes de communication pour la démodulation. Cette technique est utilisée pour les signaux FM (Frequency Modulation) et PM (Phase Modulation) et est plus complexe que la détection d’enveloppe.

Exemple 2 : Un signal FM est reçu avec une fréquence porteuse de 100 MHz. Comment un PLL peut être utilisé pour démoduler ce signal ?

Solution : Un PLL utilise un oscillateur contrôlé par tension (VCO) pour générer un signal à la même fréquence que le signal reçu. En comparant les phases des deux signaux, la boucle PLL ajuste la fréquence du VCO pour suivre la variation de fréquence du signal FM d’entrée. Le signal démodulé est extrait à partir de la tension de sortie du VCO.

Les discriminateurs sont utilisés pour la démodulation des signaux FM. Ils exploitent la variation de fréquence du signal pour générer un signal de sortie proportionnel à la déviation de fréquence.

La démodulation cohérente est une technique plus complexe mais plus précise que la détection d’enveloppe. Elle nécessite un signal de référence à la même fréquence et phase que le signal porteur d’entrée. Cette méthode est utilisée pour les signaux numériques et analogiques qui nécessitent une précision élevée.

La détection synchrone est une méthode de démodulation qui utilise un signal de référence pour récupérer le signal modulé. Elle est particulièrement utile pour les signaux faiblement modulé dans un bruit important. Elle est également utilisée pour la démodulation des signaux numériques.

Remarque : La sélection du démodulateur approprié dépend des caractéristiques du signal à démoduler et des exigences du système.

Tableau des différents types de démodulateurs

Tableau des avantages et des inconvénients des démodulateurs