Bachelor IA (2ème année) - Protocoles de Traitement du Signal

Communications Numériques

Transmettre de l'information à travers un canal

Ce cours explore les différentes étapes qui permettent de transmettre une information numérique d’un émetteur vers un récepteur à travers un canal physique. Il suit la logique d’une chaîne de communication, de la préparation des données à leur décodage en bout de ligne, en insistant sur les défis techniques rencontrés et les solutions apportées.

Nous commençons par étudier la trame de données, qui structure l’information brute sous forme binaire. Une trame encode des valeurs numériques, du texte ou des instructions, en y ajoutant des mécanismes de contrôle d’intégrité comme les bits de parité, les checksums ou les CRC. Des exemples concrets comme les trames Ethernet ou NMEA permettent de comprendre leur format et leur utilité.

Mais ces bits doivent ensuite être envoyés physiquement. Pour cela, on passe par des codeurs en ligne (NRZ, Manchester...), qui transforment la suite de bits en un signal électrique ou optique compatible avec le support de transmission. Ces codes assurent un bon rythme de transmission et facilitent la synchronisation entre émetteur et récepteur.

Ce signal est ensuite modulé sur une porteuse haute fréquence afin d’être transmis efficacement par des ondes hertziennes. Nous étudions les principales techniques de modulation analogique et numérique (ASK, FSK, PSK, QAM), leur représentation dans le plan I/Q, ainsi que les constellations idéales et réelles.

Enfin, nous abordons les perturbations qui affectent le canal : bruit thermique, interférences, affaiblissement, ou pluie. Ces effets dégradent le signal et peuvent provoquer des erreurs à la réception. Pour y faire face, on utilise des techniques de codage correcteur d’erreurs comme le codage à répétition, les codes cycliques ou les CRC, tout en mesurant la qualité de la transmission via le taux d’erreur binaire (BER).

© Jules Hamdan 2025

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