Les données issues d'un générateur
pseudo-aléatoire ou d'un générateur de données se présentent
sous la forme suivante:
Le zéro logique est par exemple
représenté par un niveau de tension égal à zéro volt,
alors que le un logique est représenté par un niveau de
tension égal à plus cinq volts. Un tel signal est appelé
Non Retour à Zéro (NRZ).
On pourrait imaginer de présenter
directement ce signal NRZ à l'entrée modulation de l'émetteur.
Ceci aurait le mérite d'être extrêmement simple.
On observe cependant deux inconvénients
majeurs à cette manière de faire:
- d'une part le spectre du signal n'est
pas satisfaisant,
- d'autre part on serait incapable
à la réception de récupérer le rythme de transmission
émission (le signal d'horloge).
En effet, le spectre d'un signal
NRZ a la forme suivante:
On observe qu'il existe une composante
continue et très basse fréquence, liée au contenu du message,
et qu'il faut bien entendu transmettre sous peine de rendre
le signal reçu inexploitable. Or la plupart des émetteurs
radio ne savent pas bien transmettre ces composantes.
En ATV, la composante continue qui transmet l'information
de luminance est récupérée à la réception après clamp
ou alignement des tops de synchro. Or ceux-ci n'existent
pas en transmission de données.
Par ailleurs, nous avons besoin
à la réception de connaître avec précision le rythme de
transmission et de régénérer le signal d'horloge émission.
Après une longue suite de zéros, ou de uns, le rythme
qui ne peut être connu que par le maintien d'un nombre
suffisant de transitions, est définitivement perdu.
Il nous faut donc réaliser une
opération complémentaire appelée codage.
Le codage biphase
Il existe plusieurs manières
de résoudre les difficultés ci-dessus. Une manière rustique,
mais néanmoins très efficace est d'utiliser le codage
biphase.
Le code est extrêmement simple:
On partage la durée de l'élément binaire en deux périodes
de durées égales. Le symbole zéro est codé zéro-un, le
symbole un est codé un-zéro.
Construction du codage biphase:
Les deux inconvénients cités
du codage NRZ disparaissent:
- nous obtenons par construction
exactement le même nombre de zéros et de uns. Il n'y a
donc plus de composante continue, ou plutôt celle-ci est
constante et ne véhicule plus d'information.
- nous sommes assurés d'avoir
au moins une transition par élément binaire à transmettre.
On observe qu'un redressement du signal reçu fait apparaître
une belle raie d'énergie au double de la fréquence rythme.
Il suffit ensuite de diviser la fréquence de ce signal
par deux pour retrouver le signal d'horloge.
Les opérations de transformation
de NRZ en biphase et vice-versa s'effectuent très simplement
en combinant dans un ou exclusif le signal à transformer
avec le signal d'horloge.
Le spectre du signal 2Mbit/s
biphase est parfait pour une transmission dans un canal
ATV:
Bien sûr, la simplicité et l'efficacité
du procédé se payent. En particulier l'encombrement spectral
est pratiquement doublé par rapport à celui du signal
NRZ. Un signal à 2 Mbit/s codé en biphase présente l'essentiel
de son énergie dans une bande qui s'étale de 0,5 MHz à
3 MHz. Nous disposons d'un canal de télévision capable
de transmettre 6 ou 7 MHz, cet inconvénient n'a donc pour
nous aucune importance.
