TRANSMISSION PAR COURANT PORTEUR. 1- Principe de transmission par courant porteur 1-1 Analyse...

TRANSMISSION PAR COURANT PORTEUR

1- Principe de transmission par courant porteur

1-1 Analyse physique du problème.

1-2 Addition de l ’information au réseau 230V.

1-1 Analyse physique

Distance de communication.Bruit du réseau .Danger électrique.Respect des autres systèmes.

Récepteur

1

0

Emetteur

Reseau domestique

EDF

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

• 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 :

230 2

(V)

0

Transport de l'information sur le secteur.

t

20ms

1-2-3 Superposition des deux signaux :

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 :

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

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)

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 ?

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

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

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

…

3- La démodulation

3-1 Présentation

3-2 La démodulation de fréquence

3-3 La démodulation d’amplitude

3-2-1 Signal modulé en fréquence

Série de 1 Série de 0 Série de 1

Temps

Amplitude

3-2 La démodulation de fréquence

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

3-2-3 Schéma de principe d’une P.L.L.

Comparateur de phase

Filtrepasse-bas

Oscillateur contrôlé en

tension (VCO)

3-3-1 Signal modulé en amplitude

Série de 1 Série de 0 Série de 1

Amplitude

Temps

3-3 La démodulation d’amplitude

3-3-2 Synoptique d’un démodulateur d’amplitude

Couplage au réseau

Filtre Passe-Haut

Détecteurd’enveloppe

Comparateur +mise en forme

4- Protocoles et correction d ’erreurs

4-1 Protocoles

4-2 Détection d’erreurs

4-3 Correction d’erreurs

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

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

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

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.

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,

Schéma d’une transmission de données

Emetteur RecepteurMilieu depropagation

m0(t) m1(t)

Perturbations

5- Perturbations, Normes et protections

5-1 Les perturbations5-2 Les modes de couplages5-3 Normes, filtres et protections

5-1 Les perturbations

• Les perturbations atmosphériques

• Les systèmes électriques et électroniques

• Les impulsions électromagnétiques à travers une réaction nucléaire

5-2 Les modes de couplage

• Couplage galvanique

• Couplage inductif

• Couplage capacitif

• Couplage électromagnétique

• Les décharges électrostatiques

5-3 Normes, filtres et protection

• Les normes

• Limitation à la source

• Limitation des couplages

• Protection au niveau du récepteur

Synthèse