Les signaux radioélectriques
Comme on l’a déjà montré dans notre introduction, dans un système de communication, l’information à transmettre (signal radioélectrique) doit provenir d’un émetteur (émetteur des signaux radioélectriques). Avant que l’information soit transmise au récepteur (récepteur des signaux radioélectriques), elle doit traverser un canal de transmission où on peut trouver plusieurs sources d’affaiblissement et de distorsion du signal.
La plupart des signaux électriques transmis sur des lignes sont des signaux périodiques. Un signal électrique périodique est un signal électrique dont les variations de son amplitude se reproduisent régulièrement au bout d'une période T. C’est le cas par exemple d’un signal sinusoïdal.
Il faut noter que tout signal périodique continu peut se décomposer en séries de Fourier, c'est-à-dire par une juxtaposition de signaux sinusoïdaux de fréquences et amplitudes stables.
L’expression mathématique d’un signal sinusoïdal est de la forme V = vsin(ωt + ρ), ρ étant la phase
Un signal périodique est défini par :
- Son amplitude qui est la valeur maximale V par laquelle la fonction passe. Elle s’exprime en volt ou en ampère.
- La période qui est l'intervalle de temps T qui sépare deux répétitions successives. Elle s’exprime en seconde.
- La fréquence F qui est l’inverse de la période. Elle s’exprime en hertz (Hz). F=1/T
- La pulsation ω = 2π / T = 2πF
- La phase qui est l'angle exprimé en radians qui permet de connaître la valeur de la fonction en instant donné
Les signaux électriques utilisés pour la transmission radioélectrique sont obtenus à partir d’un transducteur (microphone, tube de prise de vues, cellules photoélectrique, capteurs divers). Ils sont caractérisés par leur spectre de fréquences compris souvent entre 20 Hz à 20kHz.
La représentation spectrale d’un signal
Comme nous l’avons dit ci-haut, un signal périodique peut être décomposé en une somme des signaux sinusoïdaux.
v(t) = V1 sin ω1t + V2 sin 2ω1t + V3 sin 3ω1t +... + Vk sin nω1t.
Si nous faisons la somme de plusieurs signaux sinusoïdaux, nous obtenons un signal non sinusoïdal. L’une des composants a la même période que le signal périodique (C'est la fondamentale) et les autres sont les harmoniques.
La représentation spectrale d'un signal est représentée par deux axes: l'axe des abscisses qui représente la fréquence et l'axe des ordonnées qui représente l'amplitude. Si nous prenons l’exemple de la représentation spectrale de trois ondes définis respectivement par leurs amplitudes A, A/3, A/5 et leurs fréquences F, 3F et 5F, nous aurons :
L'énergie transportée par un signal sinusoïdale est proportionnelle au carré de son amplitude. W = KA2
Et si nous observons très bien, nous remarquons que la fondamental a une énergie prépondérant. L’harmonique 3 a une énergie 9 fois plus faible. L’harmonique 5 a une énergie 25 fois plus faible.
