Signal Aléatoire et Communication numérique - 4PMISIC1

Objectif(s)

Fusion des modules 1* Traitement du Signal Aléatoire, qui était un module de S7 et 2* Communication Numérique
Les objectifs du cours sont :

• • • pour la partie partie 1* de donner les bases sur le Traitement du signal aléatoire : ergodicité processus stationnaire du second ordre, , fonction de corrélation, densité spectrale de puissance, relation de filtrage (formule des interférences, etc). Nous évoquerons aussi brièvement des exemples de mise en œuvre à des problèmes d'estimation et de détection de signaux aléatoires.

• • • pour la partie partie 2* de donner les bases fondamentales de la transmission numérique, permettant d’acheminer une source d’information « numérique » (ou numérisée) au travers d’un « support physique analogique ». Le cours s'appuie sur les résultats de Théorie de l'information pour éclairer et interpréter les limites atteignables (notamment en terme d'efficacité spectrale versus efficacité énergétique), et positionner les techniques de modulation usuelles.
      Nous présenterons aussi brièvement des exemples de mise en œuvre de ces techniques de communication numérique dans des systèmes de télécommunications radio actuels.
      Le cours sera illustré par une série de TDs. et un projet/TP machine.

Contenu(s)

1*. Traitement du signal aléatoire : : ergodicité, processus aléatoires stationnaire du second ordre, fonction de corrélation, densité spectrale de puissance, relation de filtrage (formule des interférences, etc), bruit blanc, brièvement estimation/détection.

2*. Transmission numérique sous un canal à Bruit Blanc Additif Gaussien (BBAG)

• Résultats de théorie de l'information: capacité, interprétations et bornes, efficacité énergétique et efficacité spectrale.
• Modulation numérique en bande de base (codes en ligne): modulations à dictionnaire orthogonal et modulations linéaires
• Récepteur à filtrage adapté (corrélateur) et critère de Nyquist

2. Transmission numérique sur fréquence porteuse :

• Modulations numériques : modulation–démodulation I/Q, modulations linéaires (phase, amplitude, amplitude en quadrature) et de fréquence,
  -Réception cohérente (canal BBAG): théorie de la détection, performances (probabilité d’erreur, efficacité spectrale, distance / théorie de l’information),

3. Systèmes de transmission radio :
généralités sur les systèmes de transmissions (liaisons par faisceaux hertziens, liaisons satellites, transmission radiomobiles, introduction aux techniques de transmissions avancées CDMA (utilisée dans l'UMTS) et OFDM (utilisée dans DVB, TNT, ...).

La partie 1 sera traité de manière approfondie, alors que les parties 2 et 3 seront vues seulement brièvement comme extensions

Le cours sera illustré par des TDs classiques ainsi que par des séances de TPs (ou TDs sur machines). Ces derniers consisteront à un mini-projet guidé consistant à développer une chaine de simulation de communication numérique et à en interpréter les résultats en lien direct avec le cours. Cela donnera lieu à la rédaction d'un compte-rendu qui sera noté.

Bases en traitement du signal déterministe (analogique et numérique).