Est-il possible de transmettre un signal audio par ondes hertziennes sans modulation. Les ondes sonores seraient alors converties en ondes radio de même fréquence. Nous irions au-devant de plusieurs problèmes :

• les fréquences sonores s’étalent de 20 Hz à 20 KHz, les ondes radio basse fréquence sont très difficiles à produire et à capter.
• et surtout toutes les émissions radio utiliseraient les mêmes bandes de fréquence (de 20 Hz à 20 KHz), ce serait la cacophonie.

Pour résoudre ce problème, on utilise la modulation d’amplitude. On émet une onde radio de fréquence fixe, appelée porteuse, dont on module l’amplitude en fonction de l’onde sonore. Ce n’est possible que si l’onde porteuse a une fréquence bien plus élevée que l’onde source (loi de Shannon Fe <= 2 Fmax).

L’avantage est que l’on peut alors choisir les différentes fréquences des signaux porteurs (en faisant bien attention à ce que les fréquences ne se chevauchent pas). C’est ce qu’on appelle le multiplexage fréquentiel ; il permet d’émettre plusieurs émissions en même temps sur des fréquences différentes.

Le récepteur n’a plus qu’à sélectionner un canal (la fréquence d’une des porteuses) et à démoduler le signal pour écouter son émission. C’est ce que vous faites lorsque vous choisissez une radio AM (Amplitude Modulation) sur votre poste de radio.

Modulation de fréquence

C’est la modulation utilisée par les radios FM. L’amplitude de l’onde radio émise ne change pas, c’est la fréquence de l’onde porteuse qui est modulée de façon proportionnelle par rapport au signal source. Le même système de multiplexage fréquentiel permet d’émettre plusieurs émissions simultanément sur plusieurs fréquences et de recevoir une émission précise en choisissant sa porteuse de réception.

Modulation de phase

La phase d’une onde représente sa position dans le temps. Le signal émis aura donc une amplitude et une fréquence toujours identiques. Cependant, on modulera la phase de l’onde en fonction du signal source.

L’AM est simple à mettre en œuvre, elle occupe une bande de fréquence réduite.

La FM a besoin d’une bande large qu’elle occupe complètement. La FM peut être utilisée à des puissances très faibles, alors que l’AM nécessite plus de puissance pour que ces modulations soient perceptibles. La FM est moins sensible aux variations de puissance dues aux obstacles et interférences puisque les variations de l’intensité du signal ne sont pas prises en compte par le récepteur au cours de la démodulation.

L’AM est préférée pour les communications à longue distance (basse fréquence et puissance élevée) et la FM est préférée pour les transmissions en milieu urbain (résistance aux interférences). La comparaison de ces modes de modulation permet de comprendre l’impact de la modulation sur la portée et le débit de la transmission.