Voile et Electronique : Christian Couderc

Le rôle du démodulateur est de transformer le signal basse fréquence en sortie du récepteur radio, en niveaux logiques.
Le signal reçu est souvent modulé en fréquence, en fsk (frequency-shift-keying).
Pour simplifier, il est d'amplitude constante, modulé par deux fréquences, une pour le signal "zéro ", l'autre pour le "un " logique. Les signaux sont sinusoïdaux, c'est le bonheur. En les amplifiant très fortement, par un simple ampli réglé avec un très grand gain, la sinusoïde se transforme en signal presque carré.
Il suffit alors d'injecter ce signal logique au programme de décodage qui comptera la durée des périodes et déterminera s'il s'agit d'un "zéro " ou d'un "un ".

Dans toute la suite, nous considérerons que nous avons obtenu un signal de qualité, c'est une condition essentielle pour espérer décoder une image propre. Aucun logiciel de décodage ne peut donner un bon résultat si le signal est mauvais.
Nous allons voir quelques conditions nécessaires sinon suffisantes.

Disposer d'un récepteur acceptable, nous parlerons des choix dans les liens récepteurs.

Installer une bonne antenne, un simple fil isolé de quelques mètres le long d'un hauban ou du pataras suffit.

Régler avec soin le récepteur, bien choisir la bande en fonction de l'heure et affiner les filtres pour obtenir un beau spectre.

Avoir un niveau assez fort et sensiblement constant. Il est indispensable de câbler la sortie BF sur le point chaud du potentiomètre de volume, afin d'être indépendant du réglage du son sur le haut-parleur. Il est parfois souhaitable de monter un petit ampli intégré supplémentaire pour gagner en rapport signal/bruit.

C'est le schéma très classique de l'amplificateur saturé constitué par un seul ampli opérationnel (à l'origine l'ancêtre 741) et quelques résistances. Vous trouverez quelques-uns des innombrables liens en page liens réception.
Cela marche bien si la qualité du signal reçue est parfaite, malheureusement ce n'est pas souvent le cas.
Ce matériel est réalisé avec un ou deux Euros de composants, il est vendu monté de 10 à 200 € suivant la filière.

Ce montage minimaliste est très classique. Il faut éviter de l'auto alimenter par diodes via les lignes de contrôle, suivant les programmes qui configurent différemment les sorties, cela posera trop de problèmes. Certains programmes utilisent l'entrée DSR, d'autre REC pour les datas coté PC, il faut prévoir un petit inverseur ou mieux, câbler les deux en parallèle, cela n'a pas d'inconvénient.
Il est préférable d'améliorer ce montage en utilisant un convertisseur ttl-série (dérivé du Max 232) et impérativement l'alimenter par la tension du récepteur.
La BF est récupérée simplement sur le point chaud du potentiomètre de volume, et non sur le haut-parleur comme indiqué, afin d'éviter que le niveau d'écoute ne perturbe le signal.

Le signal réel est entaché de bruit, variations d'amplitude, pics... Ce parasitage rajoute des transitions désastreuses, qui intercalent des périodes très courtes et perturbent totalement le décodage en désynchronisant le calcul de période.
Le programme est perturbé et génère des données erratiques, le décodage du message devient incohérent.
Cela explique les désillusions des débutants qui installent sur un mauvais récepteur un mauvais démodulateur et qui ne comprennent pas pourquoi un logiciel pourtant cité partout comme bon, ne fonctionne pas.

Pour obtenir un décodage sans problème, il faudra donc agir sur ces deux points.
Améliorer la qualité de la réception, ce qui fait l'objet d'autres pages.
Utiliser un démodulateur moins rustique que le petit ampli saturé.

Voici la réalisation proposée par Comelec. C'est déjà beaucoup mieux, car la sortie série est réalisée par un vrai convertisseur TTL-RS-232, mais reste très rudimentaire. La réalisation est ancienne, du temps ses ports séries en DB25.

Il ne sera plus question ici de saturer le signal mais de le traiter avec beaucoup plus de finesse et des moyens plus complexes.
La stratégie mise en œuvre sera de déterminer une cohérence dans le signal reçu pour dissocier le bruit, plus ou moins aléatoire, du signal utile. Un principe simple est de créer des horloges aux fréquences attendues et de chercher en jouant sur la phase à les faire coïncider dans le temps sur des fragments de signal reçu.
Ceux qui ont pratiqué les approches des côtes anglaises peu profondes dans le brouillard (avant le GPS) en pointant sur un calque les sondes relevées (corrigées de la marée), le cap et la distance et en faisant glisser ce calque sur la carte pour trouver l'endroit qui correspond, auront une idée précise de la méthode employée.
Pour réaliser cela, nous allons numèriser très finement le signal reçu, pour pouvoir traiter les parasites très rapides, puis envoyer ce flux de données à un calculateur.
Un contrôleur sait faire ces calculs très vite, et une programmation évoluée sort le signal du bruit avec efficacité.
Des matériels spécialisés existent pour traiter les signaux, les DSP (Digital Signal Processors). Il faut les considérer comme des microcontrôleurs auxquels ont été ajoutées des fonctions très puissantes de calcul câblé. Ces matériels traitent le signal échantillonné à chaque coup d'horloge font quantités de manipulations et rendent le résultat au coup d'horloge suivant. Certains sont tellement rapides qu'ils savent même traiter la vidéo (plusieurs MégaHertz). Notre application est mille fois plus lente (quelques kiloHertz), le DSP se promène…
Le résultat obtenu n'a aucune comparaison avec celui de l'ampli saturé.

Je reçois beaucoup de courriels me demandant une solution complète et immédiate, pour cela consulter la page : Du kit au produit fini

Nous avons évoqué les démodulateurs a ampli saturé qui ont fait les beaux jours de la réception aux débuts du PC. Ils étaient parfaits avec les premiers portables monochromes à la table à carte.
Le matériel a évolué très vite, maintenant nous avons à bord des portables couleur avec des horloges à plusieurs GHz et une carte compatible Sound Blaster. Cela a complètement changé la donne ! Cette carte contient un DSP très puissant que les nouveaux logiciels exploitent avec profit. L'énorme puissance de calcul disponible permet d'obtenir des images bien meilleures qu'avec un ampli saturé, à tel point que les nouveaux logiciels ne les reconnaissent même plus.

Si vous avez à bord un portable monochrome vieux de quelques années, sans carte son, utilisez de vieux logiciels du temps de Win 3.11 et du dos avec un ampli saturé.

Si vous avez un matériel récent sous XP (ou mieux, Linux !) , utilisez l'entrée son pour un résultat parfait avec les logiciels modernes.

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Merci aux journalistes qui pillent sans vergogne mon site,
d’avoir au moins la courtoisie de citer leurs sources…

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Dernière retouche le 15 Janvier 2006 à 21 h