4.4.2 Calcul de la densité spectrale de puissance

Dans le cas des modulations linéaires à décalage, l'expression (4.65) de l'enveloppe complexe ne permet pas un calcul direct de sa densité spectrale de puissance, en raison de la présence du facteur ejk$\scriptstyle {\frac{{\pi}}{{2}}}$ . Afin de résoudre ce problème, nous allons introduire une nouvelle fréquence porteuse fc' et une nouvelle enveloppe complexe v(t) pour laquelle le calcul de la densité spectrale de puissance sera possible :

s(t) = Re$\displaystyle \left(\vphantom{e_{s}(t)  e^{j\left(2\pi f_{c}t+\varphi_{c}\right)}}\right.$es(tej$\scriptstyle \left(\vphantom{2\pi f_{c}t+\varphi_{c}}\right.$2$\scriptstyle \pi$fct + $\scriptstyle \varphi_{{c}}$$\scriptstyle \left.\vphantom{2\pi f_{c}t+\varphi_{c}}\right)$$\displaystyle \left.\vphantom{e_{s}(t)  e^{j\left(2\pi f_{c}t+\varphi_{c}\right)}}\right)$ (4.73)
  = Re$\displaystyle \left(\vphantom{e_{s}(t)  e^{-j2\pi\frac{t}{4T_{b}}}  e^{j\left(2\pi\left(f_{c}+\frac{1}{4T_{b}}\right)t+\varphi_{c}\right)}}\right.$es(te-j2$\scriptstyle \pi$$\scriptstyle {\frac{{t}}{{4T_{b}}}}$ ej$\scriptstyle \left(\vphantom{2\pi\left(f_{c}+\frac{1}{4T_{b}}\right)t+\varphi_{c}}\right.$2$\scriptstyle \pi$$\scriptstyle \left(\vphantom{f_{c}+\frac{1}{4T_{b}}}\right.$fc + $\scriptstyle {\frac{{1}}{{4T_{b}}}}$$\scriptstyle \left.\vphantom{f_{c}+\frac{1}{4T_{b}}}\right)$t + $\scriptstyle \varphi_{{c}}$$\scriptstyle \left.\vphantom{2\pi\left(f_{c}+\frac{1}{4T_{b}}\right)t+\varphi_{c}}\right)$$\displaystyle \left.\vphantom{e_{s}(t)  e^{-j2\pi\frac{t}{4T_{b}}}  e^{j\left(2\pi\left(f_{c}+\frac{1}{4T_{b}}\right)t+\varphi_{c}\right)}}\right)$ (4.74)
  = Re$\displaystyle \left(\vphantom{v(t)  e^{j\left(2\pi f_{c}'t+\varphi_{c}\right)}}\right.$v(tej$\scriptstyle \left(\vphantom{2\pi f_{c}'t+\varphi_{c}}\right.$2$\scriptstyle \pi$fc't + $\scriptstyle \varphi_{{c}}$$\scriptstyle \left.\vphantom{2\pi f_{c}'t+\varphi_{c}}\right)$$\displaystyle \left.\vphantom{v(t)  e^{j\left(2\pi f_{c}'t+\varphi_{c}\right)}}\right)$ (4.75)

où nous avons posé
v(t) = e-j2$\scriptstyle \pi$$\scriptstyle {\frac{{t}}{{4T_{b}}}}$es(t) (4.76)
fc' = fc + $\displaystyle {\frac{{1}}{{4T_{b}}}}$ (4.77)

Si nous connaissons la densité spectrale de puissance du signal complexe v(t) , il est possible de calculer la densité spectrale de puissance du signal modulé par le biais de la formule

$\displaystyle \gamma_{{s}}^{}$(f )= $\displaystyle {\frac{{\gamma _{v}\left(f-f_{c}'\right)+\gamma _{v}^{*}\left(-f-f_{c}'\right)}}{{4}}}$ = $\displaystyle {\frac{{\gamma _{v}\left(f-f_{c}-\frac{1}{4T_{b}}\right)+\gamma _{v}^{*}\left(-f-f_{c}-\frac{1}{4T_{b}}\right)}}{{4}}}$ (4.78)

que nous avons démontrée précédemment. Nous allons à présent montrer que v(t) peut se mettre sous la forme (4.24) pour laquelle nous sommes à même de calculer la densité spectrale de puissance. En fait,
v(t) = $\displaystyle \sum_{{k=-\infty}}^{{+\infty}}$Ak g(t - kTbejk$\scriptstyle {\frac{{\pi}}{{2}}}$ e-j2$\scriptstyle \pi$$\scriptstyle {\frac{{t}}{{4T_{b}}}}$ (4.79)
  = $\displaystyle \sum_{{k=-\infty}}^{{+\infty}}$Ak g(t - kTbe-j$\scriptstyle {\frac{{\pi}}{{2T_{b}}}}$(t-kTb) (4.80)
  = $\displaystyle \sum_{{k=-\infty}}^{{+\infty}}$Ak h(t - kTb) (4.81)

où nous avons posé

h(t) = g(te-j$\scriptstyle {\frac{{\pi t}}{{2T_{b}}}}$ (4.82)

Le signal h(t) correspond à un nouveau signal de mise en forme dont la transformée de FOURIER se déduit du signal g(t)

$\displaystyle \mathcal {H}$(f )= $\displaystyle \mathcal {G}$$\displaystyle \left(\vphantom{f+\frac{1}{4T_{b}}}\right.$f + $\displaystyle {\frac{{1}}{{4T_{b}}}}$$\displaystyle \left.\vphantom{f+\frac{1}{4T_{b}}}\right)$ (4.83)

La densité spectrale de puissance du signal v(t) s'obtient alors en adaptant la formule (4.27)

$\displaystyle \gamma_{{v}}^{}$(f )= $\displaystyle {\frac{{\left\Vert \mathcal{H}(f)\right\Vert ^{2}}}{{T_{b}}}}$$\displaystyle \left[\vphantom{\sigma_{A}^{2}+\mu_{A}^{2} \sum_{m=-\infty}^{+\infty}\frac{1}{T_{b}}\delta\left(f-\frac{m}{T_{b}}\right)}\right.$$\displaystyle \sigma_{{A}}^{{2}}$ + $\displaystyle \mu_{{A}}^{{2}}$ $\displaystyle \sum_{{m=-\infty}}^{{+\infty}}$$\displaystyle {\frac{{1}}{{T_{b}}}}$$\displaystyle \delta$$\displaystyle \left(\vphantom{f-\frac{m}{T_{b}}}\right.$f - $\displaystyle {\frac{{m}}{{T_{b}}}}$$\displaystyle \left.\vphantom{f-\frac{m}{T_{b}}}\right)$$\displaystyle \left.\vphantom{\sigma_{A}^{2}+\mu_{A}^{2} \sum_{m=-\infty}^{+\infty}\frac{1}{T_{b}}\delta\left(f-\frac{m}{T_{b}}\right)}\right]$ (4.84)

Nous avons à présent à notre disposition tous les outils nécessaires au calcul de la densité spectrale de puissance de signaux numériques linéaires à décalage.


Marc Van Droogenbroeck. Tous droits réservés.
2007-10-27