Cours de transmission numérique

Leçon 1 • Paramètres de transmission essentiels

Définit la bande passante, le débit binaire, le débit en bauds et la latence. Relie ces mesures à l'évaluation des performances d'un système réel.

Leçon 2 • Présentation des supports de transmission

Passe en revue les supports guidés et non guidés utilisés dans les liaisons numériques. Fournit un contexte pour les décisions de sélection des supports abordées dans les chapitres suivants.

Leçon 3 • Normes et cadres réglementaires

Présente les organismes de normalisation internationaux et les concepts de conformité régissant la transmission numérique. Prépare les apprenants à appliquer les normes tout au long du cours.

Leçon 4 • Signaux analogiques et numériques

Met en contraste les formes d'onde analogiques continues avec les signaux numériques discrets. Établit pourquoi la numérisation améliore l'immunité au bruit et l'évolutivité du système.

Leçon 1 • Codage différentiel et prédictif

Présente la modulation par impulsions et codage différentiel (DPCM) et la modulation delta comme alternatives économes en bande passante à la MIC. Démontre les compromis entre complexité et compression.

Leçon 2 • Modulation par impulsions et codage (MIC)

Détaille le processus MIC, de l'échantillonnage au codage binaire. Sert de schéma de codage de référence pour les chapitres suivants sur la modulation.

Leçon 3 • Théorie de l'échantillonnage et critère de Nyquist

Explique l'échantillonnage uniforme et le taux minimum requis pour reconstruire un signal. Sous-tend directement toutes les techniques de conversion analogique-numérique.

Leçon 4 • Notions de base sur le codage de source et la compression

Présente le codage entropique et la compression sans perte pour réduire la redondance avant la transmission. Relie l'efficacité du codage de source à l'utilisation de la capacité du canal.

Leçon 1 • Fondamentaux du codage en ligne

Définit le codage en ligne et son rôle dans la mise en forme du spectre de puissance d'un signal numérique. Établit les critères d'évaluation de tout schéma de codage en ligne.

Leçon 2 • Codes par blocs et multiniveaux

Examine les codes 4B/5B, 8B/10B et MLT-3 utilisés dans les réseaux locaux à haut débit. Démontre comment les codes par blocs améliorent la synchronisation et réduisent les pics spectraux.

Leçon 3 • Codes bipolaires et à retour à zéro

Couvre les formats AMI, pseudoternaire et RZ qui éliminent les composantes continues. Relie ces codes aux systèmes téléphoniques hérités et aux réseaux T.

Leçon 4 • Codes unipolaires et polaires

Analyse les formats NRZ-L, NRZ-I et unipolaires avec leurs propriétés spectrales. Met en évidence les problèmes de dérive de la composante continue et les limitations de synchronisation.

Leçon 1 • Modulation par déplacement de fréquence

Analyse la FSK binaire et M-aire, y compris les conditions d'orthogonalité et la modulation par déplacement minimum. Relie la robustesse de la FSK aux applications sur canaux à évanouissement.

Leçon 2 • Modulation par déplacement de phase

Développe les variantes BPSK, QPSK et PSK d'ordre supérieur avec codage différentiel. Démontre la résolution de l'ambiguïté de phase à l'aide de la PSK différentielle.

Leçon 3 • Modulation d'amplitude en quadrature

Étend la PSK aux constellations combinant amplitude et phase pour une efficacité spectrale élevée. Évalue les ordres QAM par rapport aux exigences de rapport signal sur bruit et aux taux d'erreur.

Leçon 4 • Concepts de transmission en bande passante

Introduit la modulation de porteuse et le passage de la bande de base à la bande passante. Établit les diagrammes de constellation comme outil d'analyse principal.

Leçon 1 • Codes convolutifs et décodage de Viterbi

Explique le codage convolutif avec des diagrammes en treillis et le décodage à maximum de vraisemblance de Viterbi. Démontre des performances TEB supérieures à celles des codes en blocs à faible rapport signal sur bruit.

Leçon 2 • Codes correcteurs d'erreurs par blocs

Présente les codes de Hamming, Reed-Solomon et BCH pour la correction d'erreurs sans voie de retour. Quantifie le gain de codage et son impact sur la puissance d'émission requise.

Leçon 3 • Codes Turbo et codes LDPC

Présente les codes proches de la limite de Shannon utilisés dans les systèmes 4G, 5G et par satellite. Met en évidence le décodage itératif comme le principal facteur de leurs performances.

Leçon 4 • Théorème de la capacité du canal de Shannon

Dérive la formule de Shannon-Hartley et ses implications pour la conception de systèmes. Établit le plafond théorique que tous les systèmes pratiques tentent d'atteindre.

Leçon 1 • Multiplexage par répartition en code

Utilise des codes d'étalement orthogonaux pour permettre une transmission simultanée sur la même fréquence. Établit la base à spectre étalé des systèmes cellulaires CDMA.

Leçon 2 • Protocoles d'accès multiple

Compare les schémas d'accès TDMA, FDMA, CDMA et OFDMA pour les supports partagés. Aborde la résolution des conflits et l'ordonnancement dans les réseaux sans fil et filaires.

Leçon 3 • Multiplexage par répartition dans le temps

Entrelace les intervalles de temps de plusieurs sources en un seul flux à haut débit. Présente les structures de trame T1/E1 comme exemples canoniques de TDM.

Leçon 4 • Multiplexage par répartition en fréquence

Attribue des bandes de fréquences non chevauchantes à des canaux simultanés. Relie le FDM aux hiérarchies téléphoniques héritées et aux systèmes câblés modernes.

Leçon 1 • Conception de boucle à verrouillage de phase

Analyse les composants de la PLL et la dynamique de la boucle pour les applications de récupération d'horloge. Relie la bande passante de la PLL à la tolérance à la gigue et à la vitesse d'acquisition.

Leçon 2 • Circuits de récupération d'horloge

Présente les algorithmes de récupération d'horloge assistés par décision et assistés par données. Démontre la mise en œuvre dans les architectures de récepteurs analogiques et numériques.

Leçon 3 • Synchronisation réseau et distribution temporelle

Explique la hiérarchie des horloges, l'Ethernet synchrone et les protocoles de temps de précision. Aborde la tenue et la traçabilité de la fréquence dans les réseaux de qualité opérateur.

Leçon 4 • Synchronisation de trame et de paquet

Couvre la détection de mots uniques et les méthodes d'alignement de trame basées sur la corrélation. Relie la synchronisation de trame à l'efficacité de la surcharge dans les systèmes TDM et par paquets.

Leçon 1 • Transmission haut débit sur fibre optique

Couvre la modulation optique cohérente, le multiplexage par répartition en longueur d'onde et la compensation de dispersion pour les liaisons longue distance. Relie la conception de la couche optique à la chaîne de traitement numérique du signal.

Leçon 2 • Bilan de liaison et analyse des performances du système

Intègre la puissance d'émission, l'affaiblissement de propagation, le bruit et le gain de codage dans un bilan de liaison complet. Permet la conception de système de bout en bout et la vérification des marges.

Leçon 3 • Principes de transmission MIMO

Exploite plusieurs antennes pour le multiplexage spatial et le gain de diversité. Quantifie l'augmentation de la capacité avec le nombre d'antennes à l'aide de la matrice de canal MIMO.

Leçon 4 • Techniques d'égalisation de canal

Applique des égaliseurs linéaires et à décision récursive pour éliminer l'IÉS dans les canaux dispersifs. S'appuie directement sur les concepts de mise en forme d'impulsions et de modulation des chapitres précédents.