Technique (simplifiée) de la FM + RDS

[Senuphile]

Le signal FM stéréo RDS est constitué de trois signaux:
- sur la fréquence_indiquée le signal "voix droite + voix gauche", qui peut aussi être interprété par un récepteur monophonique
- autour de la fréquence_indiquée+38 kHz le signal "voix droite - voix gauche"
en faisant la somme des deux on obtient "2 voix droite"
en faisant la différence des deux on obtient "2 voix gauche"
on peut donc reconstituer séparément les signaux droite et gauche,
et assurer qu' un récepteur mono peut tirer quelque chose d'un émetteur stéréo.
l'émetteur FM émet un signal fixe à fréquence_indiquée+19 kHz pour signaler qu'il émet en stéréo (même si c'est faux)
le témoin "stéréo" s'allume en présence de ce 19kHz. Mais des HP "spatiaux" branchés entre G et D restent désespérément silencieux
- le signal RDS (un signal analogique représentatif d'une succession de 0 et de 1) est éventuellement diffusé
autour de la fréquence_indiquée+57 kHz, les caractères alpha-numériques correspondant aux trames binaires sont affichés sur un écran.

Du temps de l'analogique les ingénieurs savaient se creuser la tête

Edit modération : à lire aussi ici

[Lowtone]

Un signal analogique représentatif de 0 et de 1 ça s'appelle un signal numérique.

Le protocole radio RDS (de l'anglais Radio Data System) est un service de transmission de données numériques

[marceljack]

Les composantes d'un signal FM stéréo et RDS ne sont pas à la "fréquence indiquée + 19, 38 ou 57 kHz".
Ces fréquences font partie du signal modulant en FM la porteuse (appelée ci-dessus "fréquence indiquée").

Le signal modulant en FM la porteuse s'étend de 20 Hz à 60 kHz environ et comprend en fait:
-de 20 Hz à 15 kHz le signal audio "somme" des voies droite et gauche (A+B),
-à 19 kHz une porteuse qui sert à reconstituer par ses harmoniques les sous-porteuses à 38 kHz (A-B) et 57 kHz (RDS) dans le récepteur,
-de 23 à 53 kHz le signal A-B modulé en AM à porteuse supprimée autour de la sous-porteuse à 38 kHz (reconstituée dans le décodeur stéréo),
-de 54 à 60 kHz environ le signal RDS modulé en AM à porteuse supprimée autour de la sous-porteuse à 57 kHz (reconstituée dans le décodeur RDS).
La modulation en FM a une excursion de +/- 75 kHz mais occupe une bande passante d'environ 300 kHz en raison des raies harmoniques du signal modulé.

[etdu24]

Et vu qu'un schéma est souvent plus parlant que du texte :

Voici une capture du spectre (après la démodulation FM) d'un signal d'une station en Stéréo (Nostalgie en l’occurrence)

MPX Nostalgie

On retrouve le signal Gauche + Droite en bande de base, le pilote stéréo a 19k, le signal de stéréophonie (Gauche - Droite) autour de 38k, et le RDS autour de 57k.


Et voici la même capture sur une station diffusant en Mono (France Info)

MPX France Info

On ne retrouve plus qu'un seul signal audio unique en bande de base, ainsi que le signal RDS autour des 57k.

[marceljack]

Merci etdu24 pour cette illustration.
Ce qui semble étrange à priori c'est qu'on ne voit pas de trou au niveau du 38 kHz (porteuse supprimée) mais c'est dû au fait qu'on voit l'ensemble du spectre démodulé et que le spectre audio démarre à très basse fréquence par rapport à cette échelle.
En faisant un "zoom" sur quelques centaines de Hz autour de 38 kHz on verrait nettement ce "trou".

[JeffM]

Bonjour,

Je viens de découvrir un document de l'UIT qui décrit un système de codage stéréophonique dont je n'avais jamais entendu parler : le "système à modulation polaire"
https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/re ... !PDF-F.pdf

Ce système est voisin du système à fréquence pilote universellement utilisé avec la différence que la sous porteuse (à amplitude réduite de 14 dB) est située à 31.25 kHz au lieu de 38 kHz et que la sous-porteuse une fois modulée est soumise à un filtrage qui privilégie légèrement la bande latérale supérieure et surtout déphase les différentes composantes spectrales. Le but de ce filtrage (qui devait nécessiter un filtrage inverse à la réception), n'est malheureusement pas indiqué. Le signal pilote à la moitié de la sous-porteuse n'était pas nécessaire pour ce système dont la sous-porteuse est pourtant fortement réduite.

Apparemment, seule la Lituanie est indiqué comme utilisant ce système en même temps que le système classique. je me demande si elle l'a réellement utilisé.

Des idées pour expliquer l'utilité du filtrage ?

[marceljack]

Vu la fréquence de la sous porteuse (double de la fréquence ligne TV 625 lignes) je pense que ce système était destiné à faire de la stéréo en TV.
Des essais ont été faits à la Tour Eiffel en 1985 avec un système multiplex à sous-porteuse à 31,25 kHz sur la porteuse son AM.
Il n'y avait pas de fréquence pilote puisque le signal à 15,625 kHz était déjà disponible dans le TV.
On pouvait le décoder avec certains IC décodeurs prévus pour la radio FM en remplaçant le 19 kHz de la fréquence pilote par un signal à 15,625 kHz issu du balayage lignes et en modifiant quelques valeurs de composants pour le PLL du démodulateur G-D.
J'avais propsé un schéma d'application avec un décodeur stéréo Philips Semiconductors, je ne me souviens plus lequel (peut-être le TDA1005).
Ce système a été abandonné car pas assez performant pour faire du son bilingue (séparation G / D insuffisante).

[JeffM]

Vu la fréquence de la sous porteuse (double de la fréquence ligne TV 625 lignes) je pense que ce système était destiné à faire de la stéréo en TV.

Effectivement, c'est très probable.

Le filtre atténue surtout les fréquences modulantes élevées de la bande latérale inférieure un peu comme en télévision ce qui est probablement nécessaire compte tenu de la fréquence basse de la sous-porteuse. À 15 kHz, la composante spectrale du signal modulé est situé à 31.25-15=16.25 kHz c'est à dire proche de la fréquence à 15 kHz du signal principal (A+B) et il est sans doute préférable de l'atténuer. Le déphasage introduit par ce filtre est il néfaste pour la détection (probablement synchrone) ou ne crée t'il qu'un déphasage des différentes fréquences du signal décodé auquel l'oreille est traditionnellement considérée comme non sensible ?

[Jerryp]

Je constate que le signal RDS à 57 kHz n'a pas besoin d'un pilote à 19 kHz pour faciliter sa démodulation puisque dans le cas d'une diffusion mono il n'y a pas de diffusion d'un pilote 19 kHz.
J'en conclus, sans en être certain, que la démodulation du RDS n'a pas besoin d'un 57 kHz aussi précis dans le récepteur que le le 38 kHz pour la démodulation du G-D.