Modulation par déplacement de fréquence

La modulation par déplacement de fréquence (FSK) est la technique de modulation numérique dans laquelle la fréquence du signal porteur varie en fonction des changements du signal numérique. La MDF est un schéma de modulation de fréquence.

La sortie d’une onde modulée par MDF est de fréquence élevée pour une entrée binaire Haute et est de fréquence basse pour une entrée binaire Basse. Les 1 et 0 binaires sont appelés fréquences de Marque et d’Espace.

L’image suivante est la représentation schématique de la forme d’onde modulée FSK avec son entrée.

Pour trouver le processus d’obtention de cette onde modulée FSK, connaissons le fonctionnement d’un modulateur FSK.

Modulateur FSK

Le schéma bloc du modulateur FSK comprend deux oscillateurs avec une horloge et la séquence binaire d’entrée. Voici son schéma bloc.

Les deux oscillateurs, produisant un signal de fréquence supérieure et un signal de fréquence inférieure, sont connectés à un commutateur ainsi qu’à une horloge interne. Pour éviter les brusques discontinuités de phase de la forme d’onde de sortie pendant la transmission du message, une horloge est appliquée aux deux oscillateurs, en interne. La séquence d’entrée binaire est appliquée à l’émetteur de manière à choisir les fréquences en fonction de l’entrée binaire.

Démodulateur FSK

Il existe différentes méthodes pour démoduler une onde FSK. Les principales méthodes de détection FSK sont le détecteur asynchrone et le détecteur synchrone. Le détecteur synchrone est un détecteur cohérent, tandis que le détecteur asynchrone est un détecteur non cohérent.

Détecteur FSK asynchrone

Le schéma fonctionnel du détecteur FSK asynchrone est constitué de deux filtres passe-bande, de deux détecteurs d’enveloppe et d’un circuit de décision. Voici la représentation schématique.

Le signal FSK passe par les deux filtres passe-bande (BPF), accordés sur les fréquences d’espace et de marque. La sortie de ces deux BPFs ressemble à un signal ASK, qui est donné au détecteur d’enveloppe. Le signal dans chaque détecteur d’enveloppe est modulé de manière asynchrone.

Le circuit de décision choisit quelle sortie est la plus probable et la sélectionne dans l’un ou l’autre des détecteurs d’enveloppe. Il remodèle également la forme d’onde en une forme rectangulaire.

Détecteur FSK synchrone

Le schéma fonctionnel du détecteur FSK synchrone se compose de deux mélangeurs avec des circuits d’oscillateur local, deux filtres passe-bande et un circuit de décision. Voici la représentation schématique.

L’entrée du signal FSK est donnée aux deux mélangeurs avec circuits oscillateurs locaux. Ces deux derniers sont connectés à deux filtres passe-bande. Ces combinaisons agissent comme des démodulateurs et le circuit de décision choisit quelle sortie est la plus probable et la sélectionne dans l’un ou l’autre des détecteurs. Les deux signaux ont une séparation de fréquence minimale.

Pour les deux démodulateurs, la bande passante de chacun d’eux dépend de leur débit binaire. Ce démodulateur synchrone est un peu complexe que les démodulateurs de type asynchrone.

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