8/18/2019 canthi-TRintro

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Communications Numériques

(volume: 17 leçons, 6 TD, 1 CC)

I.   Introduction (1L)

II.   Représentation des signaux (2 L, 1TD)

III.   Communications Numériques (7 L, 2 TD)

IV.   Théorie de l’information (4 L, 1TD)

V.  Codage (4 L, 1TD)

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Introduction

Domaines des télécommunications

•   physique: propagation, composants, . . .

•   systèmes électronique et optique: modulateur, amplificateur, . . .

•  traitement du signal: compression de l’information, lutte contre le bruit,

lutte contre la distorsion, lutte contre le brouillage,

•   réseaux: protocoles de transport de l’information.

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Paradigme de Shannon

canal   destinatairesource

Figure 1:   Modèle général 

source :   mécanisme qui produit le message. celui-ci peut être de la voix, des

données, de l’image,. . .

canal :   mécanisme de propagation. Il est le siège de distorsions et de bruits.

destinataire :   il cherche à reconstruire le message du mieux qu’il peut.

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Analogique/Numérique

Rq: le message  ma(t) est à bande limitée  ⇔  m(n) = ma(nT ) si T

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QQ exemples de transmission de l’information

modulateur   émetteur   récepteur demodulateurm(t)voix,

images,données

bruit,distorsion

canal

Figure 2:   Transmission hertzienne en espace libre 

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Pourquoi doit-on moduler ?

•  adaptation de la source au canal

téléphone CD vidéo données

300-3400Hz 15-22000Hz 0-6MHz 0-10Mbits/s

•   en espace libre, réduction de la dimension des éléments rayonnants :

λ =   cf 

•   la bande passante  B  d’un dispositif électronique est d’autant plus grande

que celui-ci fonctionne à une fréquence  f 0   élevée,

•   “multiplexer” plusieurs messages sur le même canal,

•   se protéger contre le bruit.

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Exemples de modulation analogique

m(t)  MA

MF

x(t)

Figure 3:   Message analogique  m(t)•   Modulation d’amplitude :   x(t) = Am(t) cos(2πf 0t)

•   Modulation de fréquence :

x(t) = A cos(2πf 0t + φ(t)) avec   φ(t) = k

   t

m(u)du

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Exemples de modulation numérique

0 0 1 0 1 1 0

bande de base

tout ou rien

déplacement de fréquence

Figure 4:   Message numérique   b = [0010110], débit   T 

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Dans l’intervalle de temps  T , pour transmettre le bit  bn  ∈ {0, 1}  on transmet

le signal

•   “modulation en bande de base” :   x(t) = Ab

•   modulation par tout ou rien :   x(t) = Ab cos(2πf 0t)

•   modulation de fréquence :   x(t) = A cos(2πf bt)

•   modulation de phase :   x(t) = A cos(2πf 0t + bπ)

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Forme générale du signal moduĺe

Le signal modulé est le plus souvent de la forme :

x(t) =   A(t) cos(2πf 0t + φ(t))=   x p(t) cos(2πf 0t) − xq (t) sin(2πf 0t)

Le message  m(t) est introduit dans  A(t) et/ou Φ(t). On parle de modulation

en phase et quadrature.

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QQ exemples

radiodiffusion MF  La bande 88 − 108MHz est découpée en 100 canaux de

largeur 200 kHz.

télédiffusion   vidéo = modulation d’amplitude

audio = 15 kHz, modulation de fréquence

vidéo = 6MHz, modulation BLRcanal VHF #5 : 76-82 MHz, porteuse  f 0  = 77.25MHz,  λ = 97cm.

canal UHF #14 : 470-476 MHz, porteuse  f 0  = 471.25MHz,  λ = 16cm.

modem téléphonique V34   débit : 33 600 bits/s

canal téléphonique: 300-3400Hz

modulation sur porteuse en phase et en amplitude

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