Micro Systèmes n°99 jui/aoû 1989
Micro Systèmes n°99 jui/aoû 1989
  • Prix facial : 30 F

  • Parution : n°99 de jui/aoû 1989

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Société Parisienne d'Edition

  • Format : (203 x 271) mm

  • Nombre de pages : 188

  • Taille du fichier PDF : 156 Mo

  • Dans ce numéro : grandes écoles... du clavier au charbon.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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DOSSIER- MODEMS, L'ÉTAT DE L'ART Une modulation astucieuse accroît le volume de données que les modems peuvent transmettre en une seconde. Al'aube des années 1990, seconde décennie de la « révolution informatique », les télécommunications prennent une place de plus en plus importante parmi les services que nous offrent les ordinateurs. Chaque fois qu'il y a communication entre des ordinateurs séparés par des distances dépassant les capacités d'un réseau local (ou même de moins grandes distances), il y a de très fortes chances pour qu'un modem soit présent quelque part sur le circuit. Je vous propose un coup d'œil pointu sur la façon dont les modems modernes réalisent de hautes performances sur des lignes téléphoniques ordinaires. Méthodes de modulation Les premiers et les plus simples des modems utilisaient une méthode FSK (Frequency-Shift Keying ou modulation par déplacement de fréquence — MDF) pour coder les données. En modulation FSK, le signal émis oscille d'avant en arrière entre deux fréquence : l'une représentant un 1 et l'autre représentant un 0. (En un sens, la modulation FSK n'est rien d'autre qu'une forme extrêmement simplifiée de modulation de fréquence.) Votre modem utilise probablement la modulation FSK lorsqu'il fonctionne à 450 bits/s ou moins. La fréquence n'est que l'une des caractéritiques que l'on peut faire varier lorsque l'on applique un signal à une porteuse. Une autre de ces caractéristiques est la phase (la position de la forme d'onde répétitive de la porteuse dans le temps). La figure 1 (b) montre deux signaux multiplex de forme identique mais de phases différentes. Tous deux sont des ondes sinusoïdales de mêmes fréquence et am- Juillet/Août 1989 plitude et peuvent être représentés par l'équation : m(t) = A cos(27rft + ço) où t est le temps, A l'amplitude de la porteuse, f la fréquence de la porteuse et ye la lettre grecque phi, sa phase. Sur les deux signaux représentés sur cette figure, seul (p diffère ; il correspond à 0 degré pour le signal supérieur et à 180 dégrés (ou Ir radians) pour le signal inférieur. Cette différence vous permet de déplacer le signal inférieur d'un quart de cycle vers la droite. Si vous déplaciez le signal inférieur de 180° de plus, son aspect serait alors identique à celui du signal supérieur. (Vous vous souvenez sans doute qu'en géométrie un angle de cp + 360° — ou 2 Ir radians — est indifférenciable d'un angle de seulement cp.) La modulation par déplacement de phase (MDP ou Phase-Shift Keying — PSK), utilise des déplacements de phase pour signaler les 1 et les 0. Comment cette méthode permet-elle la représentation des bits en termes de phases ? Prenons par exemple un modulateur PSK capable d'émettre une onde sinusoïdale selon deux phases possibles séparées par un angle de 180° (l'écart maximal possible). L'une des phases pourrait représenter un 1 et l'autre un 0. Toutefois, en l'absence de deux horloges parfaitement synchronisées — une à chaque extrémité — le récepteur n'aurait aucun moyen de différencier les deux. Afin d'éviter cet inconvénient, la plupart des systèmes PSK n'attribuent pas un niveau logique à chaque phase. Ils utilisent au contraire une transition de phase pour indiquer un niveau logique et pas de transition pour indiquer l'autre niveau logique. On appelle cette méthode : la modulation par déplacement de phase différentielle (MDPD ou Differential Phase-Shift Keying — DPSK). La table 1 définit un ensemble possible de règles de transition. Les procédés de codage de phase sont souvent représentés graphiquement au moyen de diagrammes phase-apmplitude (voir fig. 1). Sur de tels diagrammes, chacune des phases et amplitudes possibles de la porteuse peut être figurée par un point sur la représentation polaire d'un plan. La longueur d'une droite de son origine à un point donné représente l'amplitude ; l'angle que fait cette même droite avec le côté positif de l'axe horizontal représente la phase. La figure 1 montre les signaux — ou symboles — possibles pour le système DPSK bivalent décrit à la table 1. La figure 1 (c), parfois appelée diagramme phasetransition, comporte en plus des arcs représentant les transitions (ou nontransitions) occasionnées par les bits utiles 0 et 1. Le nombre de transitions de phase par seconde dans un système PSK est limité par la fréquence de la porteuse et la largeur de bande disponible. En règle générale, le taux de transition ne peut être égal à plus de la moitié de la bande passante. Par conséquent, en divisant une ligne téléphonique dotée d'une bande passante de 2 400 Hz en deux voies (une dans chaque sens), on ne peut obtenir plus de 600 transitions de phase par seconde sur chacune des voies. Autrement dit, un modem PSK ne peut fonctionner au-delà de 600 bits/s sur une ligne téléphonique ordinaire si l'on se limite à une méthode PSK bivalente. Toutefois, cette limitation n'a plus cours si l'on utilise quatre phases possibles au lieu de deux, comprimant ainsi plus d'un bit d'information dans chaque transition de phase. Le schéma des états possibles, généralement appelé constellation, est représenté à la figure 2. Quatre transitions (dont l'une est le retour au même état) sont possibles à partir de chacun des quatre symboles, chaque transition pouvant signaler les valeurs de deux bits d'information. Chacun de ces symboles est appelés un dibit. Comme dans la plupart des techniques de codage de données dépendant des transitions, les procédés de codage DPSK doivent assurer la transmission synchronisée des données et garantir un certain nombre de transitions par unité de temps, de façon que MICRO-SYSTEMES - 93



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