Parmi les éléments nécessaires pour transmettre une information numérique, il en est un d'une importance majeure : c'est le modem

Le mot modem est un contraction de MOdulateur / DEModulateur. (Par chance ce mot est le même en "anglo-saxon" !)

Le modem a pour but de convertir les signaux binaires à la sortie de l'ordinateur, en signaux utilisables par le média de transmission (dans notre cas c'est le transceiver radio)… et vice versa..

La vitesse de transmission d'un modem peut être exprimée en Bauds ou en Bits par seconde (Bits/s).

 Nota:

On trouve parfois la notation "cps" qui signifie "caractères par seconde". Ce qui équivaut généralement à 10 bits/s (1 bit de start, 8 bits de data et 1 bit de stop)

Il y a également le Byte/seconde (Bps) qui vaut 8 bits/s.

 La vitesse en "bauds" signifie le nombre de changements significatifs du signal par seconde. Le débit en "bits/s" donne la vraie valeur de la vitesse de transmission sur la ligne.

 Jusqu'à présent, en packet-radio, ces valeurs sont identiques, c'est à dire qu'une variation du signal correspond à "1" bit. 1200 bauds est donc équivalent à 1200 bits par seconde.

Ce n'est généralement pas le cas dans les modems utilisés sur le réseau téléphonique. Par exemple un modem donné pour 28800 bits par seconde peut négocier sur le réseau des vitesses de variations du signal à 1200, 2400 ou 4800 Bauds

 Des algorithmes mathématiques permettent se faire le lien entre la rapidité de modulation et le débit binaire effectif :

• D : débit binaire (en bits/seconde)
• R : rapidité de la modulation (en baud)
• V : valence du signal.

 La valence V est le nombre d'états physiques significatifs que peut prendre le signal en combinant plusieurs modes de modulation ou plusieurs niveaux d'amplitude, pour une même variation.

 Par exemple, si les états physiques du signal ne sont que 0V et +5V pour des signaux binaires de "0" e t "1", la valence sera égale à 2. Si une variation permet de distinguer +2V, +1V, -1V, -2V, la valence du signal est alors de 4.

 De même le signal peut avoir des angles de phase qui peuvent représenter des valeurs significatives.

 Par exemple :

Dans ce cas, les deux variations significatives du signal (2200 et 1200Hz) permettent la transmission de huit combinaisons binaires.

En théorie (théorème de Nyquist) la bande passante maximum pour transmettre f signaux sera de f / 2 Hz ( pour passer 9600 bps, la bande passante doit être au moins de 4800 Hz)

En pratique le débit binaire est encore réduit en raison du "bruit" apporté par le support de transmission.

Dans le cas d'une ligne téléphonique dont le rapport signal/bruit est inférieur à 35 dB le débit binaire est limité à environ 33600 bits/s ( c'est le cas bien connu des modems analogiques internet, sur RTC)

Depuis quelques temps, les MODEM sont passés en V90. La modulation vers le serveur est toujours analogique à 33600 bps alors que les signaux en provenance du serveur sont transmis en bande de base à 56000 bps. (en théorie !)

En pratique, cette vitesse est comprise entre 42000 et 52000 bps suivant l'état de ligne au moment de la négociation entre les deux extrémités ...

Le terme de "modulation" signifie que le signal sortant aura des cractéristiques différentes de celui qui est entré. C'est un transfert en bande transposée.

La porteuse d'emission de notre transceiver VHF/UHF est modulée en fréquence au rythme des niveaux binaires par deux signaux BF .Cette modulation est l'AFSK (Audio frequency shift keying). C'est celle qui est utilisée pour le 1200 bauds packet-radio.

Par exemple : un signal "bas" (0 logique) sera représenté par un signal BF à 2200 Hz alors qu'un signal "haut" (1 logique) sera représenté par une BF à 1200 Hz.

L'avantage de cette méthode est de pouvoir utiliser n'importe quel transceiver radio FM sans avoir à effectuer des modifications importantes. Les deux sous-porteuses BF sinusoïdales se trouvant dans la bande audio transmise par l'appareil.

C'est cette méthode qui est utilisée dans tous les TNC 1200 bds (TNC2, Tiny, etc...)

Une autre solution, utilisée pour les transmissions à 9600 bauds de packet-radio, consiste non plus à utiliser des signaux BF, mais à effectuer un déplacement de la fréquence porteuse au rythme des signaux binaires (FSK). C'est un transfert en Bande de base

Ce n'est plus à proprement parler un "modem" qui est utilisé, mais un "module" d'adaptation qui a pour but de mettre en forme les signaux "carrés" d'origine pour limiter la bande passante au minimum indispensable.