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TRANSMISSION PAR COURANT PORTEUR
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1- Principe de transmission par courant porteur
1-1 Analyse physique du problème.
1-2 Addition de l ’information au réseau 230V.
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1-1 Analyse physique
Distance de communication.Bruit du réseau .Danger électrique.Respect des autres systèmes.
Récepteur
1
0
Emetteur
Reseau domestique
EDF
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1-2 Addition de l ’information au réseau 230 V
1-2-1 Schéma bloc d’un équipement émetteur/récepteur :
RESEAUEDF 230 V~
AlimentationCouplage auréseau et protection
Modulateur
Codage del'information
INFORMATIONEXTERNE
EMETTEUR
AlimentationCouplage auréseau et protection
Démodulateur
Décodage del'information
UTILISATION DEL'INFORMATION
RECEPTEUR
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• Le signal vecteur :
- secteur, 230 Veff, 50Hz.
• L ’information :
- signal modulé, 1 Veff, 100 KHz.
230 2
(V)
0
20ms
Secteur EDF (50Hz)
tt
Exemple d'information codée
2,8Vmax
1 2 1
1-2-2 Allure des signaux :
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230 2
(V)
0
Transport de l'information sur le secteur.
t
20ms
1-2-3 Superposition des deux signaux :
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Très supérieure à celle du secteur.• Pour séparer plus aisément les 2 signaux.• Pour obtenir une impédance de ligne élevée.• Pour ne pas perturber les systèmes 50 Hz.
• Pour être moins sensible au bruit du réseau.
1-2-4 Choix de la fréquence du signal informatif :
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AlimentationCouplage auréseau et protection
Modulateur
Codage del'information
INFORMATIONEXTERNE
RESEAUEDF 230 V~
EMETTEUR
1-2-4 Réalisation de la fonction couplage :
Fo ~ 100 KHz
FILTREPasse-bande
Par un filtre :
- Eléments R, L, C
- Transformateur
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2- LES MODULATIONS NUMERIQUES
2-1 Pourquoi moduler ?2-2 La modulation binaire d’amplitude (ASK)2-3 Analyse spectrale de l’ASK2-4 La modulation binaire de fréquence (FSK)
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Récepteurdémodulation
Emetteur
porteusemodulation
Ligne secteur
Adaptation au canal de transmission
Permet de s’affranchir des perturbations du réseau
Nécessité de transmettre dans une bande dictée par CENELEC (95 kHz à 125 kHz)
Signal modulant (information)
Signal modulé
0 1
0 1
++
2-1 POURQUOI MODULER ?
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Porteuse V cos(0t)
Signal modulant t
1 1 0 010m(t)
OOK (On Off Keing)
t
tASKsignal modulé
V(t) = V (1+m(t)) cos(0t)
2-2 LA MODULATION ASK : Amplitude Shift Keying
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Transformée de Fourier
f
TF
TF
f
t
porteuse
t
1 1 0 1 1
Signal modulant
t
Signal modulé (ASK)
Représentation temporelle Représentation fréquentielle
1/TB- 2/TB - 1/TB 2/TB
f
-f0 f0
TB
f0
BTB
2
BTf
10
-f0f0
BTf
10
2-3 ANALYSE SPECTRALE DE L’ASK
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signal modulé FSK
signal modulant
F1=F0+F = 133.1 kHz
F2=F0-F = 131.9 kHz
t
tporteuse
V cos(2 (F0+m(t).F) t)
V cos(2 F0 t)
t
1 1 0 01
m(t)
0.5 Volt
F0 = 132.5 kHz
TB = 416 µsvitesse de transmission R = 1/ TB = 2400 bits/s
2-4 LA MODULATION FSK : Frequency Shift Keying
…
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3- La démodulation
3-1 Présentation
3-2 La démodulation de fréquence
3-3 La démodulation d’amplitude
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3-2-1 Signal modulé en fréquence
Série de 1 Série de 0 Série de 1
Temps
Amplitude
3-2 La démodulation de fréquence
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3-2-2 Synoptique d’un démodulateur de fréquence
Couplage au réseau
Boucle à verrouillage
de phase(P.L.L.)
Comparateurde mise en forme
des signaux
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3-2-3 Schéma de principe d’une P.L.L.
Comparateur de phase
Filtrepasse-bas
Oscillateur contrôlé en
tension (VCO)
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3-3-1 Signal modulé en amplitude
Série de 1 Série de 0 Série de 1
Amplitude
Temps
3-3 La démodulation d’amplitude
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3-3-2 Synoptique d’un démodulateur d’amplitude
Couplage au réseau
Filtre Passe-Haut
Détecteurd’enveloppe
Comparateur +mise en forme
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4- Protocoles et correction d ’erreurs
4-1 Protocoles
4-2 Détection d’erreurs
4-3 Correction d’erreurs
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4-1 Protocoles
L’émetteur et le récepteur doivent avoir le même protocole de communication.
Tous les protocoles de liaison série asynchrone peuvent être utilisés.
Modulation
Secteur 220V
Protocole
Données àtransmettre
Démodulation
Protocole
Détectionet correction
d’erreurs
Données reçues
Préparation détection d’erreurs
Démodulation
Protocole
Détectionet correction
d’erreurs
Données reçues
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PROTOCOLE RS232
S 0 1 0 0 0 0 1 0 0 St St
PROTOCOLE X10
SYNCHRO @ logement @ appareil ou Fonction1110 H8 /H8 H4 /H4 H2 /H2 H1 /H1 D8 /D8 D4 /D4 D2 /D2 D1 /D1 F /F
PROTOCOLE EHS
Préambule En-tête @ logement champs utiles séquence devérification
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4-2 Détection d ’erreurs
Modulation
Secteur 220V
Protocole
Données àtransmettre
Démodulation
Protocole
Détectionet correction
d’erreurs
Données reçues
Préparation détection d’erreurs
Démodulation
Protocole
Détectionet correction
d’erreurs
Données reçues
LE CRC
APPROCHE POLYNOMIALE
)(
)()(
)(
)(
xg
xbxq
xg
xxa K
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c(x) a(x)xK b(x)
c(x) a(x)xK b(x) g(x)q(x)
Le syndrome d’ une trame totale correcte est nul.
La détection des erreurs est simple pour le récepteur.
APPROCHE ALGORITHMIQUE
Permet de se rapprocher du langage machine.
Doit être optimisé pour ne pas pénaliser la vitesse de transmission.
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4-3 Correction d ’erreurs
La trame est INCORRECTE si son syndrome est différent de 0.
Suivant :
- le nombre de bit du CRC,
- le polynôme générateur.
La valeur du syndrome d ’erreur permet au récepteur de connaître la position de l ’erreur.
Quelle que soit la donnée, la valeur du syndrome d ’erreur dispose de propriétés intéressantes :
une erreur sur un bit de position N, donne le même syndrome,
plusieurs erreurs simultanées sur plusieurs bits peuvent donner le même syndrome,
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Schéma d’une transmission de données
Emetteur RecepteurMilieu depropagation
m0(t) m1(t)
Perturbations
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5- Perturbations, Normes et protections
5-1 Les perturbations5-2 Les modes de couplages5-3 Normes, filtres et protections
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5-1 Les perturbations
• Les perturbations atmosphériques
• Les systèmes électriques et électroniques
• Les impulsions électromagnétiques à travers une réaction nucléaire
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5-2 Les modes de couplage
• Couplage galvanique
• Couplage inductif
• Couplage capacitif
• Couplage électromagnétique
• Les décharges électrostatiques
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5-3 Normes, filtres et protection
• Les normes
• Limitation à la source
• Limitation des couplages
• Protection au niveau du récepteur
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Synthèse