RECEPTION D'UN SIGNAL NUMERIQUE QPSK

par F8BFB




La modulation QPSK (quaternary Phase Shift keing), est une modulation de type satellite.

Le principe étant une modulation d'un signal porteur virtuel en 4 états de phase possible.

Ce signal RF virtuel est la résultante par le mélange de deux signaux sinusoïdaux de même amplitude, de même fréquence, mais l'un en quadrature par rapport à l'autre auxquels on vient appliquer directement le flux numérique sur deux fils en parallèle (b0, b1); le regroupement deux à deux des valeurs binaires constitue un symbole.

A noter également qu'avec ce type de modulation, il est possible de transmettre en même temps plusieurs programmes de télévision, de la radio, de l'Internet à haut débit.

La réception d'un signal QPSK peut se faire à condition que les paramètres suivants soient parfaitement connus du démodulateur numérique.

1) La fréquence de canal.

La fréquence du canal est impossible à identifier visuellement surtout lors de la réception de bouquets à grande bande passante (jusqu'à 36MHZ).
Il faudra connaître la fréquence de la porteuse virtuelle ou bien s'en approcher en tenant compte du paramètre CFO (écart en fréquence de la porteuse virtuelle).
La tolérance est à 1MHZ pour les grands débits.

2) Le débit symbole.

Le débit symbole est la vitesse de transmission des données utiles avec lesquelles sont associées les données de correction d'erreurs.
Les débits sont compris entre 2 et 30 Méga symboles par seconde et appelés (Sr symbole rate).


3) Le codage de canal. (code rate)

Le correcteur de Viterby, le premier dans la branche de réception, corrige dans une certaine proportion et d'après les critères de vraisemblance, les erreurs causées par les aléas de la transmission.

A l'émission on introduit des données permettant au récepteur de reconstituer les informations utiles qui se seraient perdues, selon un rapport de correction : 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 6/7, 7/8.
Il s'agit du nombre de bit utile pour le nombre de bit transmis par exemple : 5/6 correspond à 5 bits utiles pour 6 bits transmis, soit 1 servant à la correction.
Ce paramètre peut être directement calculé par le démodulateur.

4) Le spectre.

Le sens du spectre est à renseigner selon le mode de fonctionnement du récepteur en infradyne ou supradyne. (sens direct ou inverse)

Une fois que ces renseignements ont été apportés, le récepteur est en mesure de décoder le signal reçu puisque dans les différents étages en cascade, les éléments sont identifiés et synchronisés.

Le démodulateur nous transmet les informations de verrouillage (LOCKED) et de correction d'erreur (BER), nous permettant ainsi d'apprécier la qualité de réception du bouquet.


Le
BER nous communique le nombre de bit en erreur pour celui de transmis.
Ex : 1E-5 signifie 1 bit de faux pour 100 000 bits transmis.
Pour 1E-2, un bit de faux pour 100 de transmis, le démodulateur sera en limite de verrouillage, faisant que l'image animée sera pixélisée voir même figée.

Le
SNR correspond au rapport signal sur bruit après démodulation et doit être supérieur à 4.7 dB pour que la réception soit acceptable.
En fait, ce paramètre n'est pas directement lié à la qualité de réglage de l'antenne, mais peut être interféré en fonction de la qualité des câbles coaxiaux, en présence d'ondes stationnaires ou de pertes dans ceux-ci.
Il cumule les différentes erreurs dans la chaîne de transmission.

Pour en finir, il existe également le numérique terrestre COFDM, celui-ci est plus complexe, car il s'agit d'une multitude de porteuses virtuelles modulées en QPSK à très bas débit, l'information sera transmise à plusieurs reprises permettant ainsi de reconstituer les informations manquantes.

Ce système permet de mettre à profit les phénomènes de Doppler, ou d'écho qui constituent un sérieux problème dans la réception TV analogique, permet aussi de recevoir la TV en mobile et les émetteurs pourront émettre sur le même canal sans conflit.

F8BFB Hervé

Autres articles: Démonstration DATV, Comparaisons, Correction d'erreur


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