ELG 3575 Intro aux systmes de tlcommunication 1

ELG 3575 Intro aux systèmes de télécommunication • 1. Introduction Présenté par: Claude D’Amours: École de science informatique et génie électrique

Introduction • Récemment, il y a une expansion rapide des systèmes de télécommunication. • Plusieurs techniques de radiodiffusion sont utilisées depuis des dizaines d’années – les radios AM et FM sont utilisés depuis le début des années 1900. • Cependant, d’autres techniques de radiodiffusion ont été améliorées ou ont été développées pour d’autres applications. – Les signaux de télévision sont un exemple de changements dans la façon dont certains signaux ont été diffusés. • Analogique, Câble, Haute Définition, 4 K

Introduction (2) • Le grand changement en télécommunication dû à l’avènement de l’internet. – présent dans tous les aspects de nos vies – nombreux appareils sont connectés par l’internet des objets (Io. T). • Les téléphones cellulaires – une fois utilisé strictement pour les appels vocaux – maintenant • diffusion des vidéos, • textos • courriers électroniques, • services bancaires mobiles • en plus d’activer les appels vocaux.

Introduction (3) • • Toutes ces nouvelles applications ont nécessité l’évolution des systèmes de télécommunication afin de répondre à la demande des utilisateurs et de l’industrie. Il existe de nombreux exemples de systèmes de communication de nos jours. Il serait trop long d’essayer d’étudier tous les détails d’un grand nombre de systèmes de communication différents. – Des blocs fonctionnels qui sont communs à la plupart des systèmes de communication, tels que • les modulateurs, les démodulateurs, • les encodeurs et les décodeurs. La façon la plus efficace d’en apprendre davantage sur les systèmes de télécommunication et sur leur conception est d’étudier ces blocs fonctionnels communs.

Schéma fonctionnel d’un système de communication typique.

Schéma Système de Télécommunication • La source produit le message d’entrée. – il peut s’agir de sons, comme une voix humaine, – une image, une image vidéo ou des données numériques. • Si le message n’est pas électrique, il doit être converti en signal électrique par un transducteur d’entrée. – ex. un microphone qui convertit les ondes sonores en signaux électriques avec les mêmes composantes de fréquence que l’onde sonore d’origine. • La sortie du transducteur d’entrée est appelée le signal d’entrée et se désigne parfois comme étant le signal en bande de base ou le signal de message.

Schéma Système de Télécommunication (2) • L’émetteur modifie le signal de message pour la transmission sur le canal. – un émetteur dispose d’une partie ou de la totalité des sous-systèmes suivants : convertisseur analogique-numérique (ADC), un encodeur et un modulateur. • Le canal est le médium sur lequel le signal transmis est transféré au récepteur. – canaux typiques: le fil (paire torsadée ou coaxiale), la fibre optique ou une liaison radio (sans fil).

Schéma Système de Télécommunication (3) • Un émetteur à un seul récepteur (point-à-point – canaux de monodiffusion) • Un seul émetteur à plusieurs récepteurs (point-à-multipoint – canaux de diffusion). – Entre un émetteur et un récepteur, il existe un canal unique qui possèdent des caractéristiques spécifiques pouvant affecter le signal transmis. • le bruit additif (interférence provenant d’autres sources) et le bruit thermique des particules chargées qui se produisent à l’ensemble frontal du récepteur.

Schéma Système de Télécommunication (4) • Le récepteur remplit la fonction réciproque de l’émetteur. – Il tente de recréer les signaux de message aussi étroitement que possible. – Dans certains cas, il tente également de défaire les effets du canal (égalisation, filtre de bruit, etc. ). • L’objectif d’une conception de récepteur est soit de minimiser l’erreur quadratique moyenne (MSE) entre le signal d’entré et le signal de sortie, soit, dans le cas des signaux numériques, de minimiser le taux d’erreur par symbole.

Schéma fonctionnel d’une liaison émetteur, canal et récepteur

Schéma Système de Télécommunication (5) • Si le signal d’origine n’est pas sous forme électrique, il doit être reconverti à sa forme originale à l’aide d’un transducteur de sortie – Ex. message original est sous forme audio, un haut-parleur ou des écouteurs sont utilisés pour reconvertir le signal électrique en signal audio.

Le but de l’ingénieur de télécommunication • Le travail de l’ingénieur en communication consiste à concevoir l’émetteur et le récepteur de manière à ce que les messages d’un ou de plusieurs utilisateurs puissent être transmis sur un canal commun tout en essayant d’équilibrer les coûts et les avantages suivants : 1. Performance ou clarté du signal de sortie livré à la destination 2. Taux de transfert d’information 3. Utilisation efficace de la puissance 4. Largeur de bande du signal transmis 5. Complexité

Organisation du cours • • Dans le chapitre 2 – convolution et d’analyse des signaux dans le domaine fréquentiel, tels que la série de Fourier et la transformée de Fourier. – classification des signaux en signaux d’énergie et en signaux de puissance. – la fonction d’autocorrélation et la densité spectrale d’énergie ( « energy spectral density » - ESD) ou la densité spectrale de puissance ( « power spectral density » - PSD). – Les signaux passe-bande et de leurs équivalents passe-bas (aussi connus sous le nom d’enveloppes complexes). Dans le chapitre 3 – la modulation d’amplitude ( « amplitude modulation » - AM) et ses nombreuses variantes.

Organization du cours (2) • • Dans le chapitre 4, – La modulation d’angle. • la modulation de fréquence ( « frequency modulation » - FM) • la modulation de phase (PM). Dans le chapitre 5, – la conversion analogique-numérique – la modulation d’impulsions en amplitude ( « pulse amplitude modulation » - PAM), – la modulation par durée d’impulsions ( « pulse width modulation » PWM), la modulation d’impulsions en position ( « pulse position modulation » - PPM) et la modulation par impulsions codées ( « pulse coded modulation » - PCM). – l’utilisation de PAM, de PWM et de PPM pour les sources numériques. – modulation numérique en bande passante.

Organisation du cours • Dans le chapitre 6, – les notions fondamentales de la théorie de l’information – l’entropie de source, – le codage de source (codes de Huffmann) – les codes correcteurs d’erreurs.

Quelques signaux et impulsions importants •

Quelques signaux et impulsions importants • Fonction échelon u(t)

Quelques signaux et impulsions importants • Impulsion rectangulaire P(t)

Quelques signaux et impulsions importants

Quelques signaux et impulsions importants • L’impulsion triangulaire L(t)

Quelques signaux et impulsions importants • sinc(t) et sinc 2(t)

Quelques signaux et impulsions importants • Fonction signum (signe)