Cours d'ingénierie des communications

Leçon 1 • Analyse dans le domaine fréquentiel

Couvre les séries de Fourier et la transformée de Fourier pour analyser les spectres des signaux. Relie les formes d'onde temporelles à la largeur de bande et aux concepts d'efficacité spectrale.

Leçon 2 • Types de signaux et représentations

Distingue les signaux analogiques des signaux numériques et introduit la représentation temporelle. Fournit le langage mathématique nécessaire pour les sujets ultérieurs sur la modulation.

Leçon 3 • Bruit dans les systèmes de communication

Caractérise le bruit thermique, le bruit de grenaille et les modèles de bruit blanc gaussien additif. Établit le rapport signal/bruit comme métrique de performance primaire.

Leçon 4 • Le modèle du système de communication

Introduit le modèle sous forme de schéma-blocs : source, codeur, canal, décodeur, puits. Établit un vocabulaire commun utilisé tout au long du cours.

Leçon 1 • Multiplexage des signaux analogiques

Introduit le multiplexage par répartition en fréquence pour combiner plusieurs canaux analogiques. Relie le multiplexage à l'attribution du spectre et à la capacité du canal.

Leçon 2 • Méthodes de démodulation AM

Couvre la détection d'enveloppe et les circuits de démodulation synchrone. Évalue les performances de bruit et les compromis de mise en œuvre de chaque méthode.

Leçon 3 • Démodulation FM et performances en bruit

Analyse les discriminateurs FM et les démodulateurs FM à base de PLL, ainsi que l'amélioration du rapport signal/bruit de la FM par rapport à l'AM. Démontre l'effet de seuil en FM.

Leçon 4 • Principes de la modulation d'amplitude

Dérive l'équation du signal AM et analyse son spectre et son efficacité en puissance. Relie l'indice de modulation à la largeur de bande et à la complexité de la démodulation.

Leçon 1 • Multiplexage par répartition dans le temps

Structure plusieurs flux MIC en une trame MRT et analyse les exigences de synchronisation. Prépare les étudiants aux hiérarchies numériques et aux normes de tramage.

Leçon 2 • Modulation par impulsions et codage

Décrit le pipeline d'encodage MIC de l'échantillonnage à la sortie binaire. Relie le débit binaire MIC aux besoins en largeur de bande pour la transmission numérique.

Leçon 3 • Codage de source et compression de données

Introduit l'entropie, le codage de Huffman et les principes de compression sans perte. Démontre comment le codage de source réduit la redondance avant la transmission sur le canal.

Leçon 4 • Théorie de l'échantillonnage et critère de Nyquist

Démontre le théorème d'échantillonnage de Nyquist-Shannon et analyse le repliement de spectre. Établit le taux d'échantillonnage minimal requis pour une reconstruction parfaite.

Leçon 1 • Multiplexage par répartition en fréquence orthogonale

Dérive l'orthogonalité des sous-porteuses OFDM, le préfixe cyclique et les caractéristiques du PAPR. Positionne l'OFDM comme le fondement des normes modernes à large bande.

Leçon 2 • Synchronisation de porteuse et récupération de rythme

Aborde l'estimation du déphasage et du décalage de fréquence ainsi que les boucles de récupération du rythme des symboles. Relie la précision de la synchronisation aux planchers de TEB irréductibles.

Leçon 3 • Signalisation numérique en bande de base

Couvre les codes en ligne, la mise en forme d'impulsions et l'interférence entre symboles dans les systèmes en bande de base. Établit le filtre adapté comme structure de récepteur optimale.

Leçon 4 • Schémas de modulation par saut binaire

Dérive les expressions du TEB pour BPSK, BFSK et OOK sur des canaux BAG. Compare l'efficacité en puissance et en largeur de bande entre les schémas binaires.

Leçon 1 • Codes Turbo et LDPC

Introduit le décodage itératif pour les codes turbo et les codes LDPC proches de la capacité de Shannon. Compare les compromis de complexité et de latence pour la sélection des systèmes.

Leçon 2 • Codes en blocs linéaires

Construit les matrices génératrice et de parité pour les codes de Hamming et les codes cycliques. Analyse la capacité de détection et de correction d'erreurs à l'aide de la distance de Hamming.

Leçon 3 • Protocoles d'entrelacement et ARQ

Combine l'entrelacement avec le CEA pour combattre les erreurs en rafale et introduit les stratégies de retransmission ARQ. Analyse l'efficacité de débit de l'ARQ hybride.

Leçon 4 • Codes convolutionnels

Représente les codeurs convolutionnels avec des diagrammes en treillis et applique le décodage de Viterbi. Évalue la distance libre et le gain de codage pour la conception pratique de liaisons.

Leçon 1 • Techniques de diversité

Met en œuvre la diversité spatiale, fréquentielle, temporelle et de polarisation pour combattre l'évanouissement. Quantifie le gain de diversité et les performances des méthodes de combinaison.

Leçon 2 • Modèles d'affaiblissement de trajet à grande échelle

Applique des modèles log-distance et empiriques pour prédire la puissance reçue médiane. Relie les marges d'évanouissement aux objectifs de fiabilité du bilan de liaison.

Leçon 3 • Estimation et égalisation du canal

Applique l'estimation du canal basée sur des pilotes et l'égalisation adaptative pour atténuer l'IES. Relie la complexité de l'égalisation au temps de cohérence du canal.

Leçon 4 • Mécanismes de propagation des ondes radioélectriques

Explique la réflexion, la diffraction, la diffusion et l'affaiblissement de trajet en espace libre. Fournit la base physique pour tous les modèles de canal empiriques et statistiques.

Leçon 1 • Systèmes à étalement de spectre

Dérive le fonctionnement de l'étalement de spectre à séquence directe et par saut de fréquence ainsi que la marge de brouillage. Relie le gain de traitement à la rejet d'interférence et à la communication discrète.

Leçon 2 • Couche liaison et protocoles de liaison de données

Couvre le tramage, le contrôle de flux et le contrôle d'erreurs au niveau de la couche liaison de données. Relie les fonctions de la couche liaison à la livraison fiable de données de bout en bout.

Leçon 3 • Protocoles d'accès aléatoire

Analyse les protocoles ALOHA, ALOHA à créneaux et CSMA pour le débit et le délai. Fournit les fondements de la théorie des files d'attente pour la conception de la couche MAC.

Leçon 4 • Fondamentaux de l'accès multiple

Compare les stratégies d'allocation des ressources FDMA, TDMA, CDMA et OFDMA. Établit les compromis de capacité et d'interférence qui influencent les choix de conception des systèmes.

Leçon 1 • Systèmes d'antennes et front-end RF

Caractérise le gain d'antenne, les diagrammes de rayonnement, la polarisation et l'adaptation d'impédance. Relie la sélection de l'antenne au bilan de liaison et à la gestion des interférences.

Leçon 2 • Architecture de l'émetteur et du récepteur

Analyse les architectures de récepteur superhétérodyne et à conversion directe ainsi que les composants de la chaîne d'émission. Identifie les non-idéalités clés : bruit de phase, déséquilibre IQ et non-linéarité.

Leçon 3 • Métriques de performance système et tests

Définit le TEB, le débit, la latence, la disponibilité et l'efficacité spectrale comme indicateurs clés de performance système. Introduit l'équipement de test et les procédures de mesure pour chaque métrique.

Leçon 4 • Méthodologie du bilan de liaison

Construit un bilan de liaison systématique prenant en compte la puissance d'émission, les gains, les pertes et les marges. Démontre comment chaque paramètre affecte le RSB reçu et la fiabilité de la liaison.