Collège
Édouard-Montpetit
243-344-92 HIVER 2007 TECHNOLOGIES DU GÉNIE ÉLECTRIQUE
Plan de cours
COURS : Systèmes de télécommunications
PROGRAMME : 243 -11 Technologie de l'électronique
DISCIPLINE : Techniques de génie électrique
Pondération : Théorie : 3
PROFESSEUR DU COURS-GROUPE
Pratique : 2
BUREAU m poste
Étude personnelle : 3
S courriel
Daniel Morin C-118 5853 danielg.morin@college-em.qc.ca
PÉRIODE DE DISPONIBILITÉ AUX ÉTUDIANTS À remplir par les étudiants
LUNDI MARDI MERCREDI JEUDI VENDREDI
Avant-midi Après-midi
COORDONNATRICE DU DÉPARTEMENT BUREAU ® poste El courriel
AFFAF MEHANNI C-134 2583 affaf.mehanni@college-em.qc.ca
SESSION 2
243-153-92 REALISER UN SYSTEME DECOMMANDE
243-163-92
CIRCUITS
243-304-92 S-INITIER AUX
TECHNIQUES INDUSTRIELLES
SESSION 3
243-3S4^2 ELECTRONIQUE
NUMERIQUE
243-616-92 SYSTEMES ET
CIRCUITS RF
243-334-92 ELECTRONIQUE
ANALOGIQUE
SESSION 5
243-636-92 PROPAGATION
DES ONDES ET LIGNES DE TRANSMISSION
243-626-92 SYSTEMES DE RECEPTION EN TELECOMMUNICATION!
243-649-92
243-374-92
SYSTEME UALIMENTATION
243-631-92- INITIATION AUX
PROJETS
TECHNOLOGIE NOUVELLE EN ORDINATHLW
243-648-92 REALISER UN PROJET EN ORDINATEUR
OBJECTIF(S) MINISTÉRIEL(S) OU COMPÉTENCE{S)
OBJECTIF GÉNÉRAL :
Analyser un système de télécommunication.
COMPÉTENCES PARTICULIÈRES :
• Caractériser l'information.
• Comparer les types de modulation.
• Analyser le fonctionnement d'un système de transmission et de réception.
THEORIE :
La théorie est dispensée selon la nnéthode magistrale avec des exposés oraux et écrits. Des exemples de problèmes sont effectués en classe et les étudiants sont appelés à solutionner par eux-mêmes un certain nombre de problèmes.
TRAVAUX PRATIQUES :
De l'information sera fournie sur la procédure avant chaque séance de travaux pratiques.
Préparation :
Chaque étudiant prépare individuellement l'expérience à faire avant d'entrer au laboratoire.
En laboratoire :
Les travaux au laboratoire se font en équipe de deux, selon les directives données par le professeur.
Rapports :
Chaque équipe remet un rapport unique, pour lequel les deux coéquipiers se voient attribuer la même note.
Exercices :
Les problèmes prévus permettent aux étudiants de faire une révision des notions et concepts qui sont nécessaires pour poursuivre l'étude de la matière.
PLANIFICATION DU COURS
PERIODE DES ACTIVITES : environ 5 périodes
OBJECTIF D'APPRENTISSAGE 1 : Communication versus Télécommunication
CONTENU :
Conunimication v/s Télécommunication Exemples
Conversation Télégraphie Téléphonie Radio
Télévision Etc..
Systèmes de communication Transmetteur Récepteur Canal Information
Information Définition
Analogique (amplitude changeant continuellement dans le temps) Numérique (amplitude caractérisée par des niveaux discrets) Pourquoi moduler
Augmenter la portée Réduire la puissance utilisée Types de modulation
Porteuse numérique - Information analogue (Modulation numérique) Porteuse analogue - Information numérique (Radio numérique) Porteuse analogue - Information analogue (Radio analogique) L'information
Analogique (^orme standard Signal sinusoïdal) (Caractéristique temporelle
Amplitude crête à crête Période
Fréquence
Caractéristique fréquentielle Raie spectrale imique
Numérique (Forme standard Un train d'impulsions idéales) Caractéristiques temporelles
^ Amplitude Dui^ d'impulsion Absence d'impulsion
Facteur de forme (Taux d'utilisation - Coefficient de service) Période
Taux de répétition Caractéristiques firéquentielles
Analyse de Fourrier CoefBcient Q, Exemple de calcul
Enveloppe des raies spectralkes Nul (relation avec le facteur de forme) Analyseur spectral
Largeur de bande Canal de transmission
Limitation de Bande passante Bruit impulsionnel
Transmission base bande v/s transmission bande passante Impulsion réelle
Front montant (avant) - Front descendant (arrière) Siu-oscillation et sous oscillation
Temps de montée Largeur de bande
Démonstration rigoureuse du phénomène de battement Le spectre
FCC
Allocation spectrale
ACTIVITES D'ETUDE PERSONNELLE : à préciser en classe
PÉRIODE DES ACTIVITÉS : environ 10 périodes
OBJECTIF D'APPRENTISSAGE 2 : Modulation numérique
CONTENU :
Modulation numérique
Modulation d'impulsion
Signal primaire (analogue) Signai porteur (numérique) Avantages
Modulation par impulsion d'amplitude (MIA) Définition
Signal primaire de fréquence unique et facteur de forme d'échantillonnage = 0 Formes d'ondes dans le temps
Spectre du signal MIA
Signal primaire de 0 à et facteur de forme d'échantillonnage = 0 Formes d'ondes dans le temps
Spectre du signal MIA
Signal primaire de 0 à f™,, et facteur de forme d'échantillonnage non nul Formes d'ondes dans le temps
Spectre du signal MIA
Signal primaire de 0 à fm«t et facteur de forme d'échantillonnage non nul Type d'échantillonnage (réel v/s idéal avec maintien)
Formes d'ondes dans le temps
Spectre du signal MIA (2)D(1) Génération
Echantillonneur ]fchantillonnage réel
Echantillonneur bloqueur Échantillonnage idéal avec maintien Facteurs affectant le spectre du signal MIA
Fréquence du modulant
Fréquence du signal d'échantillonnage Facteur de forme du signal d'échantillonnage Type d'échantillonnage
Démodulation du signal MIA
Filtre idéal _ Filtre réel
Ordre du filtre Distorsion
D'ouverture
De mutation (de recouvrement) Théorème d'échantiUonnage
Limite de Nyquist Norme CCITT Filtrage préliminaire
ACTIVITÉS D'ÉTUDE PERSONNELLE : à préciser en classe
PÉRIODE DES ACTIVITÉS : environ 7 périodes
OBJECTIF D'APPRENTISSAGE 3 : Modulation par impulsion de temps
CONTENU :
Modulation par impulsion de temps (MIT)
Modulation par impulsion de durée (MID) Définition du MED
Formes d'ondes dans le temps Spectre
Génération du signal MID
Comparateur (signal rampe périodique) Constante de modulation
Temps de garde Dynamique du signal Démodulation
Circuit limiteur
Efiet du bruit du canal de transmission
Effet de limitation de bande passante du canal de transmission Modulation par impulsion de position (MIP)
Définition du MIP
Formes d'ondes dans le temps Spectre
Génération du signal MIP
Remarques Lien étroit avec le MID
Puissance de transmission réduite Signal de référence
Démodulation du signal MDP Principes
Spectre Filtre passe-bas Tableau de comparaison (MIA v/s MID v/s MIP)
Caractéristiques (Amplitude, Durée) Effet de bruit impulsionnel
Limitation de bande passante du canal de transmission (4)
F, n
ACTIVITÉS D'ÉTUDE PERSONNELLE : à préciser en classe
PÉRIODE DES ACTIVITÉS : environ 15 périodes
OBJECTIF D'APPRENTISSAGE 4 : Modulation par impulsion et codage
Modulation par impulsion et codage (MIC) Principes
Définition
Formes d'ondes dans le temps
Applications (Téléphonie; Compact Disc; Télévision) Sy stème de transmission-réception MIC simplex
Description des\>locs du système Processus de quantification Processus de codage
Convertisseur A/N à intégration Opération
Valeur arrondie
Temps de conversion variable
Fréquence d'horloge du compteur binaire
Fréquence d'horloge du convertisseur parallèle série Convertisseur A/N par approximation successive
Opération Valeur tronquée
Temps de conversion invariable Absence de compteur
Convertisseur A/N parallèles Opération
Coût élevé des comparateurs quand le code est gros
» Complexité de l'encodeur quand le code est gros Signaux de synchronisation
Signal de fin de conversion (6) D (2) Quantification
Exemple numérique
Nombre d'intervalle de quantification Inrtervalle de quantification
Résolution du quantificateur Erreur de quantification
Report signal / bruit de quantification Transmission série v/s parallèle
Conversion série/parallèle et vice versa Distorsions dans les systèmes MIC
Compression extension Loi t^ et loi A
Exemple de calcul Compression extension analogue
Schéma bloc
Compression extension numérique Loi ^ Schéma bloc
Courbe de compression Loi ^
Algorithme de compression-extension numérique
Exemples (7) Largeur de bande du canal de transmission
Capacité de transmission d'une voie à bande passante B
MIC différentielle Définition Avantages
Code plus petit
Canal de transmission avec bande passante plus faible Inconvénients
Propagation d'erreur Tx_RxMIGD
Opération
Modulation Delta ' Définition
Tx_ Rx Delta Opération Avantage
Code de 1 bit Simplicité de circuit Inconvénients
Surcharge de pente Bruit Granulaire Modulation Delta adaptative
Tx /Rx
ACTIVITÉS D'ÉTUDE PERSONNELLE : à préciser en classe
PÉRIODE DES ACTIVITÉS : environ 10 périodes
OBJECTIF D'APPRENTISSAGE 5 : Transmission multiplex
CONTENU :
Transmission multiplex Définition
Application du MIC Système téléphonique Types de multiplex
Multiplex en fréquence: F.D.M.
Sources analogues
Banque de canaux AS (Réseau téléphonique de Bell) Multiplex dans le temps: T.D.M.
Sources numériques
T.D.M. avec sources analogues L'entrelacement
Format de trame
Système Bell (24 sources) Système CCHT (30 sources) Signal de synchronisation de trame Multiplex primaire
Système Bell T-1 (Standard Nord Américain) Fréquence de ligne
Signal DS-1
Banques de canaux (type D)
Hiérarchie (Standard) des multiplexeurs Signaux DS-2 etc
Muldem2-3 etc Supertrame
Hiérarchie CdTT
ACTIVITÉS D'ÉTUDE PERSONNELLE : à préciser en classe
PÉRIODE DES ACTIVITÉS : environ 7 périodes
OBJECTIF D'APPRENTISSAGE 6 : Codage numérique
CONTENU :
Codage numérique (Transmission base bande) Codage de ligne
à niveau (UP v/s BP) (NRZ v/s RZ) à transition
Caractéristiques
Récupération du signal d'horloge Détection d'erreur
Facilité de détection et de décodage Bande passante restreinte
Formats de code de ligne
Code unipolaire non retour à zéro (UPNRZ) Code bipolaire non retour à zéro (BPNRZ) Code unipolaire retour à zéro (UPRZ) Code bipolaire retour à zéro (BPRZ) Code bipolaire retour à zéro (BPRZ - AMI)
Largeur de bande Tableau de comparaison
Binary N zero substitution (BNZS: B6ZS - B8ZS) Code Manchester ou biphasé (Diphasé)
Codage différentiel Ck)de multi-niveaux
ACTIVITÉS D'ÉTUDE PERSONNELLE : à préciser en classe
PÉRIODE DES ACTIVITES : environ 12 périodes
OBJECTIF D'APPRENTISSAGE 7 : Radio numérique
Radio numérique
Mcxiulation avec porteur analogique et signal numérique Introduction
Techniques de modulation
Modulation par déplacement d'amplitude MDA (ASK: Amplitude Shift Keying)) Principe
Formes d'onde dans le temps / Spectre
Modulation par déplacement de fréquence MDF (FSK: Frequency Shift Keying) Principe
Formes dans le temps / Spectiï TxFSK
Circuit
Largeur de bande du FSK RxFSK
Application du FSK Modem BeU 103
Modulation par déplacement de phase MDP (PSK: Phase Shift Keying) Principe
PSK Binaire: BPSK (2-PSK) TxBPSK
Modulateur balancé Formes d'onde
Largeur de bande BPSK RxBPSK
PSK à plusieurs phases
PSK en quadrature (QPSK ou 4-PSK) 8-PSK
16-PSK
QAM: Quadrature Amplitude Modulation 8-QAM
Efficacité de largeur de bande Tableau de comparaison
ACTIVITÉS D'ÉTUDE PERSONNELLE : à préciser en classe
PÉRIODE DES ACTIVITÉS : environ 9 périodes
OBJECTIF D'APPRENTISSAGE 8 : Systèmes de transmission de données
Systèmes de transmission de données Modems
Bell 103 Bell 202 Interface RS-232-C
Circuits de contrôle Circuits de données Circuits de masse Dialogue (Handshaking) Modem de HAYES
Commandes
ACTIVITÉS D'ÉTUDE PERSONNELLE : à préciser en classe
SYNTHESE DES MODALITES D'EVALUATION SOMMATIVE
Description de l'activité d'évaluation :
L'évaluation est continue et comporte les éléments suivants : trois examens écrits, d'une durée de 2 heures 30 minutes chacun, comptant pour 70%, des laboratoires comptant pour 30% de la note finale.
Examens :
Numéro Pondération Moment Date annoncée en
classe
1 20% après l'objectif # 3
2 25% après l'objectif # 6
3 25% après l'objectif # 8
Les dates d'examens seront précisées à l'avance.
Aucune documentation n'est permise pour les examens.
La matière à examen portera sur toute la théorie vue précédant l'examen.
Une pondération détaillée de chaque question et problème est indiquée sur le questionnaire d'examen.
La présentation des solutions de problèmes doit être claire et concise et toutes les étapes importantes doivent être indiquées.
Un examen est corrigé et remis aux étudiants dans un délai maximum de deux semaines.
L'absence non justifiée à un examen entraîne la note zéro pour cet examen.
Plagiat : L'étudiant qui est pris à tricher se fait confisquer sa copie d'examen. Tout plagiat entraîne la note zéro pour l'examen. Dans le cas de récidive, l'étudiant se voit attribuer la note zéro pour le cours.
Travaux pratiques :
laboratoires (préparations et rapports) 30%
exercices 5%
Laboratoires :
Tout calcul et/ou graphique qu'il est possible de faire sera fait avant d'entrer au laboratoire.
L'étudiant non préparé sera refusé ; il ne pourra pas participer à l'expérience et se verra attribuer une note nulle.
Certains exercices de laboratoire peuvent être affectés à la résolution de problènnes.
Les rapports seront notés sous forme A, B, C, etc.
Un rapport mai présenté peut être refusé.
Jusqu'à 10% peut être déduit de la note pour les fautes de français.
Toute absence non justifiée à une séance de laboratoire entraîne la note zéro pour cette séance.
L'évaluation est fonction des éléments suivants :
le niveau de préparation à l'entrée au laboratoire la qualité des montages réalisés
e comportement au laboratoire la participation active à l'expérience
la présentation et la qualité des travaux demandés la validité des résultats obtenus
autres éléments pertinents.
Exercices :
• La date de remise doit être respectée, sinon une pénalité de 10% par jour de retard sera appliquée.
• Aucun exercice n'est accepté après la remise aux étudiants des travaux corrigés.
CONDITIONS DE RÉUSSITE AU COURS
(1) NOTE DE PASSAGE
La note de passage d'un cours est de 60 %.
(2) PRÉSENCE AUX ÉVALUATIONS SOMMATIVES
La présence aux activités d'évaluation sommative est obligatoire.
(3) REMISE DES TRAVAUX
Les travaux exigés doivent être remis à la date, au lieu et au moment fixés par l'enseignant. En cas de retard les pénalités sont :
(4) PRÉSENTATION MATÉRIELLE DES TRAVAUX
L'étudiant doit respecter les « Normes de présentation matérielle des travaux écrits » adoptées par le Collège. Ces normes sont disponibles sous la rubrique « Aides à la recherche » des centres de documentation du Collège. Voici les adresses :
CRD du campus de Longueuil : CRD de l'ÉNA :
ViAVW.collegeem.qc.ca/biblio wvw.ena.colleqeem.qc.ca/crdena
(5) QUALITÉ DE LA LANGUE FRANÇAISE
Voir la rubrique SYNTHÈSE DES MODALITÉS D'ÉVALUATION SOMMATIVE.
MODALITÉS DE PARTICIPATION AU COURS
La présence aux cours théoriques et aux séances de laboratoire est obligatoire.
MATÉRIEL REQUIS OBLIGATOIRE
• Notes de cours : Texte COOP #22 616
• Cahier de laboratoire : Texte COOP # 23 162
MÉDIAGRAPHIE
1. Télécommunications numériques : Vol 1 - Échantillonnage et modulation par impulsions, Lab voit.
2. Télécommunications numériques : Vol 2 - Modulation numérique. Lab volt.
3. Télécommunications numériques : Vol 3 - Modems et transmission de données. Lab volt.
POLITIQUES ET RÈGLES INSTITUTIONNELLES
Tout étudiant inscrit au collég® Édouard-Montpetit doit prendre connaissance du contenu de quelques politiques et règlements institutionnels et s'y conformer. Notamment, la Politique institutionnelle d'évaluation des apprentissages, les conditions particulières concernant le maintien de l'admission d'un étudiant, la Politique de valorisation de la langue française, la Politique pour un milieu d'études et de travail exempt de harcèlement et de violence, les procédures et règles concernant le traitement des plaintes étudiantes.
Le texte intégral de ces politiques et règlements est accessible sur le site web du Collège à l'adresse suivante : vwwv.colleqeem.qc.ca. En cas de disparité entre des textes figurant ailleurs et le texte intégral, ce dernier est la seule version légale et appliquée.
AUTRES RÈGLES DÉPARTEMENTALES
I. Cours théoriques
> L'étudiant qui arrive en retard de 10 minutes ne peut rentrer en classe qu'au début de la période suivante.
> La nourriture ne peut être consommée dans le local de classe.
> Le manque de respect envers le professeur ou les collègues peut entraîner une expulsion de la classe et/ou une expulsion du cours.
> Le professeur n'est pas tenu de répéter la matière à un étudiant absent sans excuse valable.
> Les valises, les casquettes, les téléphones cellulaires, les pagettes et les coffres à crayons sont interdits durant les examens.
> Les reprises d'examens durant la session ne sont permises que si le professeur a une preuve que l'étudiant était dans l'impossibilité de faire son examen.
> Le professeur et le département ne sont pas responsables de toute copie d'examen perdue si l'étudiant n'a pas signé au préalable la feuille de présence préparée à cet effet.
> Les examens écrits et les travaux ne sont pas obligatoirement remis à l'étudiant. Par contre, celui-ci peut les consulter dans un délai fixé par le professeur pour fin de révision de notes ou autres.
> La reprise de l'examen final est soumise aux règles fixées par le collège dans la PIEA.
> Le plagiat est soumis aux règles fixées par le collège dans la PIEA.
> Les révisions de notes sont faites tel que prévu dans la PIEA.
II. Laboratoires
> L'étudiant qui arrive en retard de 10 minutes ne peut rentrer au laboratoire qu'au début de la période suivante.
> Le seul matériel permis dans les locaux de travaux pratiques est le cahier de laboratoire ainsi que les outils pédagogiques. Les manteaux, valises, les casquettes, les téléphones cellulaires et les pagettes doivent être mis à côté de la porte.
> La nourriture ainsi que le café ou toutes autres boissons sont défendus dans les locaux de laboratoire.
> Les étudiants doivent garder leur position propre.
> Le rapport de laboratoire doit être remis à la fin de chaque séance de laboratoire à moins d'indication contraire dans le plan de cours. Les retards sont pénalisés selon les mêmes règles prévues pour les cours théoriques.
> Les laboratoires peuvent être ouverts seulement en présence du professeur.
> Les exigences supplémentaires propres à chaque cours sont définies par le professeur dans son plan de cours et font l'objet d'une approbation départementale.
Remise des travaux
> Les travaux remis après l'échéance fixée par le professeur seront soumis à des pénalités de 10% par jour de retard. Ces travaux ne seront plus acceptés si le professeur a remis les travaux corrigés au reste du groupe ou que les corrections ont eu lieu en classe.
> * «L'étudiant doit présenter ses travaux en un français correct. Il s'agit d'une exigence de forme qui autorise professeur à en retarder l'acceptation jusqu'à ce qu'elle soit satisfaite. » (Article 4.1.2 de la politique valorisation de la langue française.) Les retards à remettre les travaux sont alors soumis aux pénalitu^
prévues au point précédent.
> Le département exige le respect des normes de présentation des travaux écrits adoptées par le collège à défaut de quoi le professeur refuse les travaux en question qui sont alors soumis aux pénalités prévues pour les retards.
