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| Titre : | Transmissions analogiques et numériques des signaux : analyse et traitement des signaux, étude et réalisation des systèmes ; cours et exercices corrigés | | Type de document : | texte imprime | | Auteurs : | Adel Bouras | | Editeur : | Paris : Ellipses | | Année de publication : | DL 2013, cop. 2013 | | Collection : | Technosup, 1275-3955 | | Importance : | 304 p. | | Présentation : | ill., couv. ill. en coul. | | Format : | 26cm | | ISBN/ISSN/EAN : | 978-2-7298-7796-5 | | Note générale : | En avant-titre : "Électronique". - Niveau B : IUP, Licence
Bibliogr. p. [305]. Index | | Langues : | Français | | Mots-clés : | Traitement du signal Fourier, Transformations de | | Index. décimale : | 621.382 | | Résumé : | Couvrant les programmes de L1 et L2 de génie électrique, l'ouvrage accompagnera également utilement les étudiants en masters et les élèves-ingénieurs : il propose sur les transmissions analogiques et numériques et sur la réalisation des systèmes, une vue d'ensemble claire et précise.
Une première partie du livre est consacrée aux outils de traitement des signaux dont la connaissance est indispensable. Sont notamment analysés quelques montages mélangeurs de signaux et quelques montages d'oscillateurs largement employés en télécommunications.
La deuxième partie développe l'étude de la transmission analogique, dans laquelle on trouve la modulation d'amplitude et la modulation de fréquence (émetteur et récepteur).
La dernière partie aborde l'étude de la transmission numérique qui implique de numériser un signal analogique, le transcoder, le moduler éventuellement, puis le transmettre.
Chaque chapitre est complété par un choix d'exercices corrigés permettant d'acquérir une bonne compréhension des techniques de l'électronique de communication.
| | Note de contenu : | PREMIÈRE PARTIE : SIGNAUX ET SPECTRES.........................................9
CHAPITRE 1 : TRANSFORMATION DE FOURIER...................................... 10
1. TRANSFORMÉE DE FOURIER ................................................... 11
1.1 Fonctions périodiques.....................................................11
1.2 Fonction non périodique...................................................12
1.3Exemple de calcul de transformée de Fourier ................................13
2. PROPRIÉTÉS DE LA TRANSFORMÉE DE FOURIER ................................... 14
3. TRANSFORMÉE DE FOURIER DE SIGNAUX ÉLÉMENTAIRES ............................ 16
4. SIGNAUX DÉTERMINISTES A ÉNERGIE FINIE ..................................... 19
4.1Energie..................................................................... 19
4.2 Puissance et énergie pour signaux à énergie finie ..........................19
4.3 Puissance et énergie pour signaux à puissance moyenne finie ............... 20
4.4 Théorème de Parceval ...................................................... 20
4.5 Opération de fenêtrage. Phénomène de Gibbs .................................20
4.6 Notions de corrélation .....................................................21
4.7 Densité spectrale...........................................................22
4.8 Transformée de Fourier discrète ........................................... 23
5. SÉRIE DE FOURIER ........................................................... 24
5.1 Théorème ...................................................................24
5.2 Forme complexe..............................................................25
5.3 Propriétés .................................................................25
EXERCICES CORRIGÉS .............................................................29
CHAPITRE 2 : CHANGEMENT DE FRÉQUENCE....................................... 43
1. MODULATION D’UNE PORTEUSE PAR L’INFORMATION ................ 43
2. BANDE PASSANTE D’UN SIGNAL AUDIO ......................................... 44
3. CHANGEMENT DE FRÉQUENCE PAR MULTIPLICATION ............... 45
3.1 La modulation par multiplication .......................................... 45
3.2 Le changement de fréquence dans l’émetteur ............................... 46
3.3 Le changement de fréquence dans le récepteur ............................... 47
3.4 La fréquence image...........................................................48
3.5 Mélangeur à cellule de Gilbert..................................... 48
3.6 Mélangeur par élément non linéaire ................................50
3.7 Mélangeur à transistor.............................................51
3.8 Mélangeur à diodes................................................. 52
3.9 Mélangeur en anneau............................................... 53
EXERCICES CORRIGÉS ...................................................75
CHAPITRE 3 : LES OSCILLATEURS........................................ 76
1. EXEMPLES D’OSCILLATEURS ......................................... 76
1.1 Oscillateur Colpitts............................................. 76
1.2 Oscillateur Hartley .............................................78
1.3 Oscillateur à pont de Wien ..................................... 79
1.4 Oscillateur à réseau déphaseur ............................... 80
2. RÉALISATION D’UN OSCILLATEUR ..................................... 81
3. DIODE VARICAP ............................................... 82
EXERCICES CORRIGÉS ........................................................ 85
DEUXIÈME PARTIE : TRANSMISSIONS ANALOGIQUES......................107
CHAPITRE 4 : MODULATION D‘AMPLITUDE (AM)...................................108
1. MODULATION D’AMPLITUDE PAR UN SIGNAL SINUSOÏDAL ....... 108
1.1 Spectre du signal modulé en AM ........................................ 109
1.2 Puissance transportée par un signal AM ................................ 110
2. PRODUCTION D’UN SIGNAL AM AVEC PORTEUSE ...................... 111
2.1 Modulateur équilibré ...............................................111
2.2 Modulation par le collecteur d’un transistor .........................112
2.3 Modulation par la base d’un transistor ................................113
2.4 Exemple d’un modulateur AM à l’aide du circuit MC1496 ................114
3. MODULATION AM SANS PORTEUSE .............................................115
3.1 Modulation avec deux bandes latérales AM-DSB ............................115
3.2 Modulation à bande latérale unique AM-SSB ...............................116
4. DÉMODULATION D’UN SIGNAL AM ............................................. 117
4.1 Détection par diode .....................................................117
4.2 Démodulation synchrone ..................................................120
4.3 Démodulation par boucle à verrouillage de phase (PLL) ...................121
4.4 Influence du bruit sur les démodulateurs ................................122
5. SYSTÈME D’ÉMISSION AM...................................................123
6. ÉMETTEUR AM DANS LA BANDE DE 27 MHz...................................... 124
EXERCICES CORRIGÉS ..........................................................127
CHAPITRE 5 : MODULATION ANGULAIRE............................................149
1. MODULATION DE PHASE ......................................................149
2. MODULATION DE FRÉQUENCE ..................................................150
2.1 Spectre d’un signal modulé en fréquence : coefficients de Bessel .... ...151
2.2 Excursion en fréquence et indice de modulation ..........................154
2.3 Puissance d’un signal FM ................................................155
3. PRODUCTION DU SIGNAL FM ..................................................155
3.1 Production du signal FM par modulation d’un circuit oscillant ...........155
3.2 Production du signal FM par la méthode d’Armstrong ......................157
3.3 Production par VCO ......................................................158
3.4 Production par PLL ...........................................159
3.5 Montage d’un émetteur FM ................................................160
4. DÉMODULATION D’UN SIGNAL FM ..............................................161
4.1 Démodulateur de fréquence en quadrature .................................162
4.2 Démodulation par discriminateur ........................................164
4.3 Démodulation à boucle à verrouillage de phase ...........................165
4.4 Montage d’un récepteur FM................................................166
5. CODAGE STÉRÉOPHONIQUE EN FM ............................................. 167
EXERCICES CORRIGÉS ..........................................................169
TROISIÈME PARTIE : TRANSMISSIONS NUMÉRIQUES..................................198
CHAPITRE 6 : CONVERSION NUMÉRIQUE D’UN SIGNAL ANALOGIQUE.....................199
1.GÉNÉRALITÉS ........... ...................................................199
1.1 Rapport signal sur bruit .................................................200
1.2 Transmission d’une suite d’éléments binaires .............................200
2. LA MODULATION PAR IMPULSION ET CODAGE (PCM) .............................. 203
2.1Principe ................................................................. 203
2.2 Échantillonnage...........................................................204
2.3 Échantillonnage et maintien ............................................. 207
2.4 Quantification uniforme ............................................... 207
2.5 Dynamique de codage ..................................................... 209
2.6 Quantification non uniforme : loi A et loi μ..............................210
3. LA MODULATION DELTA (DM) ..................................................212
3.1 Codage Delta à Pente fixe ............................................... 212
3.2 Codage delta à pente variable ........................................... 215
3.3 Réalisation d’un codeur et décodeur delta à pente variable .............. 217
EXERCICES CORRIGÉS .......................................................... 219
CHAPITRE 7 : TRANSMISSION NUMÉRIQUE D’UN SIGNAL ANALOGIQUE.237
1. TRANSCODAGE D’UN SIGNAL BINAIRE ......................................... 237
1.1 Exemples de codes ........................................................237
1.2 Réalisation d’un codeur et décodeur Manchester ...........................240
2. MODULATIONS À PORTEUSE UNIQUE .......................................... ..242
2.1 Modulation d’amplitude ASK (Amplitude Shift Keying) ......................243
2.2 Modulation de fréquence FSK (Frequency Shift Keying) .................... 245
2.3 Modulation de phase PSK (Phase Shift Keying) .............................247
2.4 Modulation QAM (Quadrature Amplitude Modulation) ........................ 248
2.5 Modulation x-QAM ........................................................250
3. MISE EN ŒUVRE D’UN PROCÉDÉ QAM ............................................251
3.1 Système adopté...........................................................252
3.2 Le générateur de symboles ............................................... 253
3.3 Le registre à décalage................................................... 254
3.4 Le diviseur de fréquences ................................................258
3.5 Le décodeur .............................................................259
3.6 Le modulateur............................................................261
4. LA MODULATION CODÉE EN TREILLIS TCM ................................. 268
5. LES TECHNIQUES DE MULTIPLEXAGE .......................................... 270
5.1 Le multiplexage temporel (TDMA) ...................................................... 270
5.2 Le multiplexage fréquentiel (FDMA) ................................................... 272
5.3 Le multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) ............... 273
5.4 Le multiplexage géographique ............................................ 274
EXERCICES CORRIGÉS ...........................................................275
INDEX..........................................................................303
Bibliographie .................................................................305 | | En ligne : | http://www.editions-ellipses.fr/PDF/9782729877965_extrait.pdf | | Permalink : | ./index.php?lvl=notice_display&id=13303 |
Transmissions analogiques et numériques des signaux : analyse et traitement des signaux, étude et réalisation des systèmes ; cours et exercices corrigés [texte imprime] / Adel Bouras . - Paris : Ellipses, DL 2013, cop. 2013 . - 304 p. : ill., couv. ill. en coul. ; 26cm. - ( Technosup, 1275-3955) . ISBN : 978-2-7298-7796-5 En avant-titre : "Électronique". - Niveau B : IUP, Licence
Bibliogr. p. [305]. Index Langues : Français | Mots-clés : | Traitement du signal Fourier, Transformations de | | Index. décimale : | 621.382 | | Résumé : | Couvrant les programmes de L1 et L2 de génie électrique, l'ouvrage accompagnera également utilement les étudiants en masters et les élèves-ingénieurs : il propose sur les transmissions analogiques et numériques et sur la réalisation des systèmes, une vue d'ensemble claire et précise.
Une première partie du livre est consacrée aux outils de traitement des signaux dont la connaissance est indispensable. Sont notamment analysés quelques montages mélangeurs de signaux et quelques montages d'oscillateurs largement employés en télécommunications.
La deuxième partie développe l'étude de la transmission analogique, dans laquelle on trouve la modulation d'amplitude et la modulation de fréquence (émetteur et récepteur).
La dernière partie aborde l'étude de la transmission numérique qui implique de numériser un signal analogique, le transcoder, le moduler éventuellement, puis le transmettre.
Chaque chapitre est complété par un choix d'exercices corrigés permettant d'acquérir une bonne compréhension des techniques de l'électronique de communication.
| | Note de contenu : | PREMIÈRE PARTIE : SIGNAUX ET SPECTRES.........................................9
CHAPITRE 1 : TRANSFORMATION DE FOURIER...................................... 10
1. TRANSFORMÉE DE FOURIER ................................................... 11
1.1 Fonctions périodiques.....................................................11
1.2 Fonction non périodique...................................................12
1.3Exemple de calcul de transformée de Fourier ................................13
2. PROPRIÉTÉS DE LA TRANSFORMÉE DE FOURIER ................................... 14
3. TRANSFORMÉE DE FOURIER DE SIGNAUX ÉLÉMENTAIRES ............................ 16
4. SIGNAUX DÉTERMINISTES A ÉNERGIE FINIE ..................................... 19
4.1Energie..................................................................... 19
4.2 Puissance et énergie pour signaux à énergie finie ..........................19
4.3 Puissance et énergie pour signaux à puissance moyenne finie ............... 20
4.4 Théorème de Parceval ...................................................... 20
4.5 Opération de fenêtrage. Phénomène de Gibbs .................................20
4.6 Notions de corrélation .....................................................21
4.7 Densité spectrale...........................................................22
4.8 Transformée de Fourier discrète ........................................... 23
5. SÉRIE DE FOURIER ........................................................... 24
5.1 Théorème ...................................................................24
5.2 Forme complexe..............................................................25
5.3 Propriétés .................................................................25
EXERCICES CORRIGÉS .............................................................29
CHAPITRE 2 : CHANGEMENT DE FRÉQUENCE....................................... 43
1. MODULATION D’UNE PORTEUSE PAR L’INFORMATION ................ 43
2. BANDE PASSANTE D’UN SIGNAL AUDIO ......................................... 44
3. CHANGEMENT DE FRÉQUENCE PAR MULTIPLICATION ............... 45
3.1 La modulation par multiplication .......................................... 45
3.2 Le changement de fréquence dans l’émetteur ............................... 46
3.3 Le changement de fréquence dans le récepteur ............................... 47
3.4 La fréquence image...........................................................48
3.5 Mélangeur à cellule de Gilbert..................................... 48
3.6 Mélangeur par élément non linéaire ................................50
3.7 Mélangeur à transistor.............................................51
3.8 Mélangeur à diodes................................................. 52
3.9 Mélangeur en anneau............................................... 53
EXERCICES CORRIGÉS ...................................................75
CHAPITRE 3 : LES OSCILLATEURS........................................ 76
1. EXEMPLES D’OSCILLATEURS ......................................... 76
1.1 Oscillateur Colpitts............................................. 76
1.2 Oscillateur Hartley .............................................78
1.3 Oscillateur à pont de Wien ..................................... 79
1.4 Oscillateur à réseau déphaseur ............................... 80
2. RÉALISATION D’UN OSCILLATEUR ..................................... 81
3. DIODE VARICAP ............................................... 82
EXERCICES CORRIGÉS ........................................................ 85
DEUXIÈME PARTIE : TRANSMISSIONS ANALOGIQUES......................107
CHAPITRE 4 : MODULATION D‘AMPLITUDE (AM)...................................108
1. MODULATION D’AMPLITUDE PAR UN SIGNAL SINUSOÏDAL ....... 108
1.1 Spectre du signal modulé en AM ........................................ 109
1.2 Puissance transportée par un signal AM ................................ 110
2. PRODUCTION D’UN SIGNAL AM AVEC PORTEUSE ...................... 111
2.1 Modulateur équilibré ...............................................111
2.2 Modulation par le collecteur d’un transistor .........................112
2.3 Modulation par la base d’un transistor ................................113
2.4 Exemple d’un modulateur AM à l’aide du circuit MC1496 ................114
3. MODULATION AM SANS PORTEUSE .............................................115
3.1 Modulation avec deux bandes latérales AM-DSB ............................115
3.2 Modulation à bande latérale unique AM-SSB ...............................116
4. DÉMODULATION D’UN SIGNAL AM ............................................. 117
4.1 Détection par diode .....................................................117
4.2 Démodulation synchrone ..................................................120
4.3 Démodulation par boucle à verrouillage de phase (PLL) ...................121
4.4 Influence du bruit sur les démodulateurs ................................122
5. SYSTÈME D’ÉMISSION AM...................................................123
6. ÉMETTEUR AM DANS LA BANDE DE 27 MHz...................................... 124
EXERCICES CORRIGÉS ..........................................................127
CHAPITRE 5 : MODULATION ANGULAIRE............................................149
1. MODULATION DE PHASE ......................................................149
2. MODULATION DE FRÉQUENCE ..................................................150
2.1 Spectre d’un signal modulé en fréquence : coefficients de Bessel .... ...151
2.2 Excursion en fréquence et indice de modulation ..........................154
2.3 Puissance d’un signal FM ................................................155
3. PRODUCTION DU SIGNAL FM ..................................................155
3.1 Production du signal FM par modulation d’un circuit oscillant ...........155
3.2 Production du signal FM par la méthode d’Armstrong ......................157
3.3 Production par VCO ......................................................158
3.4 Production par PLL ...........................................159
3.5 Montage d’un émetteur FM ................................................160
4. DÉMODULATION D’UN SIGNAL FM ..............................................161
4.1 Démodulateur de fréquence en quadrature .................................162
4.2 Démodulation par discriminateur ........................................164
4.3 Démodulation à boucle à verrouillage de phase ...........................165
4.4 Montage d’un récepteur FM................................................166
5. CODAGE STÉRÉOPHONIQUE EN FM ............................................. 167
EXERCICES CORRIGÉS ..........................................................169
TROISIÈME PARTIE : TRANSMISSIONS NUMÉRIQUES..................................198
CHAPITRE 6 : CONVERSION NUMÉRIQUE D’UN SIGNAL ANALOGIQUE.....................199
1.GÉNÉRALITÉS ........... ...................................................199
1.1 Rapport signal sur bruit .................................................200
1.2 Transmission d’une suite d’éléments binaires .............................200
2. LA MODULATION PAR IMPULSION ET CODAGE (PCM) .............................. 203
2.1Principe ................................................................. 203
2.2 Échantillonnage...........................................................204
2.3 Échantillonnage et maintien ............................................. 207
2.4 Quantification uniforme ............................................... 207
2.5 Dynamique de codage ..................................................... 209
2.6 Quantification non uniforme : loi A et loi μ..............................210
3. LA MODULATION DELTA (DM) ..................................................212
3.1 Codage Delta à Pente fixe ............................................... 212
3.2 Codage delta à pente variable ........................................... 215
3.3 Réalisation d’un codeur et décodeur delta à pente variable .............. 217
EXERCICES CORRIGÉS .......................................................... 219
CHAPITRE 7 : TRANSMISSION NUMÉRIQUE D’UN SIGNAL ANALOGIQUE.237
1. TRANSCODAGE D’UN SIGNAL BINAIRE ......................................... 237
1.1 Exemples de codes ........................................................237
1.2 Réalisation d’un codeur et décodeur Manchester ...........................240
2. MODULATIONS À PORTEUSE UNIQUE .......................................... ..242
2.1 Modulation d’amplitude ASK (Amplitude Shift Keying) ......................243
2.2 Modulation de fréquence FSK (Frequency Shift Keying) .................... 245
2.3 Modulation de phase PSK (Phase Shift Keying) .............................247
2.4 Modulation QAM (Quadrature Amplitude Modulation) ........................ 248
2.5 Modulation x-QAM ........................................................250
3. MISE EN ŒUVRE D’UN PROCÉDÉ QAM ............................................251
3.1 Système adopté...........................................................252
3.2 Le générateur de symboles ............................................... 253
3.3 Le registre à décalage................................................... 254
3.4 Le diviseur de fréquences ................................................258
3.5 Le décodeur .............................................................259
3.6 Le modulateur............................................................261
4. LA MODULATION CODÉE EN TREILLIS TCM ................................. 268
5. LES TECHNIQUES DE MULTIPLEXAGE .......................................... 270
5.1 Le multiplexage temporel (TDMA) ...................................................... 270
5.2 Le multiplexage fréquentiel (FDMA) ................................................... 272
5.3 Le multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) ............... 273
5.4 Le multiplexage géographique ............................................ 274
EXERCICES CORRIGÉS ...........................................................275
INDEX..........................................................................303
Bibliographie .................................................................305 | | En ligne : | http://www.editions-ellipses.fr/PDF/9782729877965_extrait.pdf | | Permalink : | ./index.php?lvl=notice_display&id=13303 |
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