(Microsoft PowerPoint - Transmission num\351rique.ppt)Filière ESI SPE 3 MODULE : Transmission du signal
TRANSMISSION NUMERIQUE
Introduction introduction
A envoyer
Plan Plan
•Part I : vue d’ensemble d’une chaîne de transmission numérique •Introduction •Codage de sources •Codage de canal •Problématique de la réception
•Part II : la transmission en bande de base •Définitions • Quelques exemples de codes en ligne • Code M-aire dans un canal idéal sans bruit, avec bruit, non idéal sans bruit • Code M-aire cas général • Compléments sur le diagramme de l’oeil
•Part III : les modulations numériques











RFI : radio frequency interference (bruit+autres émissions qui parasitent la transmission)
éventuellement cryptage
éventuellement décryptage
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Codage de source Chaîne de transmission numérique

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Deux grandes familles : -Codage sans perte : l’information initiale est totalement récupérable.
-Codage avec pertes (l’information initiale est dégradée dans une certaine mesure)
« Plus une donnée est probable, moins elle contient d’information et donc moins il y a besoin de la transmettre »
« Moins une donnée est intéressante, moins elle contient d’information et donc moins il y a besoin de la transmettre »

EO SPE3 – Transmission Numérique – R.Weber – 2004/2005
Le codage source : codage sans perte (1) Chaîne de transmission numérique
L’idée, faire intervenir la statistique des couleurs des pixels à différents ordres:
-../$0,

Ordre 0 : la couleur d’un pixel est indépendante de celle du pixel voisin Ordre 1 : statistique des couleurs de 2 pixels voisins Ordre n : statistique des couleurs de n-1 pixels voisins
1) Une couleur de forte probabilité Pi (ex: ), contient peu d’information Une couleur de faible probabilité (ex: ), donc rare, contient beaucoup d’information
2) Une couleur de forte probabilité (ex: ), est codée avec peu de bits Une couleur de faible probabilité (ex: ), est codée avec plus de bits
6
7
"


=
= −
Elle représente le nombre moyen de bits nécessaire pour coder la source
Longueur moyenne de codage :
EO SPE3 – Transmission Numérique – R.Weber – 2004/2005
Le codage source : codage sans perte (2) Chaîne de transmission numérique
Exemple : la statistique (simplifiée) de notre image donne le résultat suivant
0,040,060,080,170,150,5Probabilité
Symbole
111111101101011000Code
Symbole
Un codage de Huffman donnerait le résultat suivant
Quel serait le nombre de bits par pixel nécessaires pour coder directement ces 6 couleurs ?
Quelle est l’entropie de cette source ?
Quel est le nombre moyen de bits par pixel obtenu avec ce codage ?
Quel serait le message générer pour transmettre ?

Le codage source : codage sans perte aux ordres supérieurs
Chaîne de transmission numérique
Le codage source : codage avec pertes Chaîne de transmission numérique
La source subit une transformation qui répartit l’information différemment: 1. Filtrage ( au sens large) pour extraire des paramètres représentatifs de la source 2. Quantification de ces paramètres (donc pertes) 3. Transmission des paramètres quantifiés 4. Reconstruction de la source à partir des paramètres quantifiés par le biais d’un
modèle (inverse de 1)
Exemple : Transformée en cosinus (DCT) pour les images
Exemple : Modèle LPC en traitement de la parole pour la téléphonie mobile
Codage JPEG (5Ko)
Codage de canal Chaîne de transmission numérique
Objectif : Rajouter de la redondance mais de manière contrôlée pour permettre de : - Détecter des erreurs - Et éventuellement de corriger des erreurs
Exemple : je veux transmettre 010111 (1 et 0 sont équiprobables). 1) Imaginer un codage très simple qui permette de détecter UNE erreur.
2) Imaginer un codage très simple qui permette de détecter DEUX erreurs et de corriger UNE erreur.
Taux de transmission : nombre de bits utiles divisé par le nombre de bits total

Le codage canal : exemple du codage de Hamming
Chaîne de transmission numérique
Mise en forme du message en vue d’une transmission
Chaîne de transmission numérique
2 possibilités en fonction du canal physique qui va transporter le message: 1. Transmission en bande de base ou codage en ligne : l’énergie transmise est
comprise entre 0 Hz et B/2 Hz. 2. Transmission par fréquence porteuse ou modulation : l’énergie transmise est
centrée autour d’une fréquence f0. la forme analogique est définie par son enveloppe, sa fréquence, et sa phase.
Associer à un ensemble de 0 et 1 (symbole), une forme analogique qui sera envoyée dans le canal de transmission avec une cadence T.
S1=0 t

Le canal de transmission Chaîne de transmission numérique
•Les différents canaux de transmission - Câble bifilaire (bande passante faible,
débit inférieur à qq Mbit/s) - Câble coaxial (bande passante plus large, débit
inférieur à qq centaine de Mbit/s) - Fibre optique (bande très large, débit
inférieur à qq Gbit/s)
Bien adapté à la transmission en bande de base
•Les effets du canal de transmission sur le signal -Atténuation avec la distance -Plus généralement, canal de transmission = filtre linéaire stationnaire ou non
- Ajout de bruit (blanc et gaussien) => dégradation du rapport signal sur bruit - autres effets (doppler, écho, fading, …)
tension
Bilan de l’émission Chaîne de transmission numérique
-../$0, -/
(7 A7 A6 AB A5 A-
.7.777777..7777..7..77..7.7.77.7777.
(7 A7 A6 AB A5
(7 A7
..:GD&$πH5$7E
;

EO SPE3 – Transmission Numérique – R.Weber – 2004/2005
La réception Chaîne de transmission numérique
Les mêmes étapes que pour l’émission SAUF que : - Le canal a déformé et étalé les pulses émis - le canal a rajouté du bruit
- la phase des horloges et oscillateurs d’émission ≠≠≠≠ celle de réception
00 => {fo, π/4,1} 01 => {fo, 3π/4,1} 11 => {fo, 5π/4,1} 10 => {fo, 7π/4,1}
À l’émission
Où doit-on prendre la décision ?
t t t t
0 1 … 1 0 0 T
Il faut traiter le signal pour restaurer au mieux les pulses initiaux (au moins aux instants de décision)
Il faut resynchroniser le signal

); "