Minimum-shift keying

La modulation Minimum-shift keying est un type de modulation numérique par déplacement de fréquence à phase continue. Sur le principe du OQPSK, la MSK est encodée par des bits alternant entre des moments en quadrature, la composante Q étant...



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Modulation numérique du signal

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  • L'introduction des techniques numériques de modulation pour un usage radioamateur, .... Un cas spécial de FSK est la MSK (Minimum Shift Keying).... nommée GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying), est employée dans le dispositif GSM.... (source : f5ad.free)

La modulation Minimum-shift keying (MSK) est un type de modulation numérique par déplacement de fréquence à phase continue. Sur le principe du OQPSK, la MSK est encodée par des bits alternant entre des moments en quadrature, la composante Q étant retardée de la durée d'un symbole. Cependant, à l'inverse des signaux carrés utilisés en QPSK, la modulation MSK encode chaque bit sur une demi-sinusoïde. On obtient ainsi un signal de module constant, ce qui diminue les problèmes de distorsions non linéaires.

représentation mathématique

Le signal résultant est représenté par la formule :

s(t) = a_{I}(t)\cos{\left(\frac{{\pi}t}{2T}\right)}\cos{(2{\pi}f_{c}t)}-a_{Q}(t)\sin{\left(\frac{{\pi}t}{2T}\right)}\sin{\left(2{\pi}f_{c}t\right)}

dans lequel a_{I}(t)∼ et a_{Q}(t)∼ encodent respectivement les informations paires et impaires avec une séquence de pulsations carrées d'une durée de 2T.

Par identité trigonométrique, ceci peut être réécrit dans une forme dans laquelle phase et fréquence de modulation sont plus parlantes :


s(t) = \cos[2 \pi f_c t + b_k(t) \frac{\pi t}{2 T} + \phi_k]

avec b_k(t) = +1∼ quand a_{I}(t) = a_{Q}(t)∼, et b_k(t) = -1∼ s'ils sont de signes opposés,
\phi_k = 0∼ si a_{I}(t)∼ est 1, et \phi_k = \pi∼ dans les autres cas.

Donc, le signal est modulé en fréquence et en phase, et la phase fluctue de manière continue et linéaire.

Minimum-shift keying gaussien

Article détaillé : Gaussian minimum-shift keying.

En télécommunications numériques, la Gaussian minimum shift keying (GMSK) est une forme de modulation FSK à phase continue. Elle est identique au MSK standard, cependant le flux de données numériques est dans un premier temps mis en forme par un filtre gaussien avant d'être appliqué au modulateur de fréquence. Cette étape a l'avantage de diminuer la puissance de la bande latérale, qui à son tour diminué les interférences hors bande avec les canaux de fréquences adjacentes. Hélas, le filtre gaussien augmente aussi la mémoire de modulation dans le dispositif et entraîne des interférences inter-symboles, rendant plus complexe toujours le décodage des différentes données transmises et nécessitant des algorithmes d'égalisation des canaux plus complexes au niveau du récepteur, à l'exemple de l'égaliseur adaptatif   (en) .

Applications

Le GMSK est en particulier connu de par son utilisation dans les communications GSM.

Efficacité spectrale

Le GMSK possède une grande efficacité spectrale, mais nécessite une puissance électrique plus élevée que le QPSK par exemple, pour transmettre la même quantité d'informations de manière fiable.

Bibliographie

Notes


Voir aussi


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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 07/04/2010.
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