Plan de cours
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École <strong>de</strong> technologie supérieure<br />
Département <strong>de</strong> génie électrique<br />
Responsable(s)<br />
du <strong>cours</strong> :<br />
René Jr Landry<br />
Crédits : 3<br />
ELE664<br />
COMMUNICATION NUMÉRIQUE<br />
Préalable(s) : ELE462<br />
PLAN DE COURS – SESSION AUTOMNE 2013<br />
1. Coordonnées <strong>de</strong> l’enseignant<br />
Groupe 01: René Jr Landry (Rene.Landry@etsmtl.ca)<br />
2. Descriptif officiel du <strong>cours</strong><br />
Acquérir <strong>de</strong>s concepts et techniques en matière <strong>de</strong> transmission numérique et <strong>de</strong> circuits<br />
employés.<br />
Théorème <strong>de</strong> l'échantillonnage, modulation par impulsions codées PCM. Modulations<br />
différentielles DM, DPCM. Modulation par impulsions codées adaptives ADM, ADPCM. Mise<br />
en forme <strong>de</strong> signaux binaires. Étu<strong>de</strong>s comparées <strong>de</strong>s mo<strong>de</strong>s <strong>de</strong> modulation par impulsions<br />
sur porteuses sinusoïdales (ASK, FSK, PSK, DPSK, OPSK, MSK, MARY PSK, QAM). Diagramme<br />
<strong>de</strong> l’œil. Paramètre d'une liaison numérique. Introduction aux récepteurs optimaux.<br />
Transmission <strong>de</strong>s données. Probabilités d'erreurs en communication numérique.<br />
Introduction à la théorie <strong>de</strong> l'information et au codage <strong>de</strong> canal.<br />
Séances <strong>de</strong> laboratoire où l'étudiant peut expérimenter et éprouver pratiquement les<br />
différentes métho<strong>de</strong>s d'encodage et <strong>de</strong> modulations numériques.<br />
3. Objectifs spécifiques du <strong>cours</strong><br />
− Apprendre les principes et concepts <strong>de</strong> base qui sous-ten<strong>de</strong>nt la technologie <strong>de</strong>s<br />
communications numériques;<br />
− Se familiariser avec les applications pratiques <strong>de</strong> la communication numérique;<br />
− Concevoir et simuler divers systèmes et circuits d'application mettant en pratique la<br />
technologie <strong>de</strong>s communications numériques.<br />
4. Stratégies pédagogiques utilisées<br />
Activités d'enseignement<br />
− Un exposé par semaine<br />
− Élaboration <strong>de</strong> travaux pratiques<br />
Activités d'apprentissage<br />
− Réalisation <strong>de</strong>s travaux pratiques<br />
− Réalisation <strong>de</strong>s laboratoires (2 heures par semaine)<br />
− Lecture du manuel <strong>de</strong> référence (fortement recommandé)<br />
Session automne 2013 ELE664 – COMMUNICATION NUMÉRIQUE 1
5. Contenu du <strong>cours</strong><br />
Date Contenus traités dans le <strong>cours</strong> Heures<br />
1. Introduction (Sklar 1, Smith 1, Stremler 1, 2, 8)<br />
3 heures<br />
− Manipuler les concepts importants en probabilité.<br />
− Utiliser les fonctions d'erreurs statistiques.<br />
− Connaître et appliquer les propriétés du bruit blanc<br />
gaussien aux systèmes <strong>de</strong> communication.<br />
2. Conversions analogiques à numériques et bruit <strong>de</strong> 9 heures<br />
quantification (Sklar 2, Smith 3, Stremler 9)<br />
− Expliquer le processus <strong>de</strong> conversion.<br />
− Comparer les différentes métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> conversion (PCM,<br />
DM, DPCM, ADM, ADPCM).<br />
− Calculer le bruit <strong>de</strong> quantification pour un système.<br />
− Calculer l'effet d'erreurs <strong>de</strong> transmission sur un signal<br />
analogique reconstruit.<br />
3. Modulation numérique en ban<strong>de</strong> <strong>de</strong> base (Sklar 3, Smith 5) 6 heures<br />
(2 semaines)<br />
− Analyser les différents types <strong>de</strong> modulations ban<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
base (RZ, bipolaire, multiniveau)<br />
− Concevoir les circuits <strong>de</strong> récepteurs optimaux à l'ai<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
filtres adaptés.<br />
4. Technique <strong>de</strong> modulations passe-ban<strong>de</strong> (Sklar 4, Smith 6, 15 heures<br />
Stremler 10) (5 semaines)<br />
− Modulation (MASK, MFSK, MPSK, MQAM)<br />
− Représenter géométriquement les signaux.<br />
− Concevoir <strong>de</strong>s récepteurs optimaux<br />
− Calculer les performances et probabilités d'erreur<br />
− Expliquer le codage <strong>de</strong> canal et la modulation codée<br />
(TCM)<br />
5. Codage <strong>de</strong> canal (Sklar 6 et 7), (2 semaines)<br />
6 heures<br />
− Principes du codage pour le contrôle d’erreur<br />
− Enco<strong>de</strong>ur et déco<strong>de</strong>ur convolutionnel<br />
− Co<strong>de</strong>s blocs linéaires et cycliques<br />
Total 39<br />
NOTE : Tous les <strong>cours</strong> sont d'une durée <strong>de</strong> 3 heures 30 minutes par semaine.<br />
Session automne 2013 ELE664 – COMMUNICATION NUMÉRIQUE 2
6. Laboratoires ou travaux pratiques<br />
Date Description Heures<br />
L'étudiant(e) sera appelé(e) à concevoir et simuler les circuits ou<br />
systèmes <strong>de</strong> communication vus en classe. En équipe <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux, il<br />
(elle) utilisera un logiciel <strong>de</strong> traitement numérique <strong>de</strong>s signaux<br />
qui permet <strong>de</strong> réaliser rapi<strong>de</strong>ment <strong>de</strong>s circuits <strong>de</strong><br />
communication. Les quatre premiers laboratoires permettront à<br />
l’étudiant <strong>de</strong> se familiariser avec le logiciel MatLab/Simulink et<br />
les concepts <strong>de</strong> conversion analogique numérique, <strong>de</strong><br />
transmission en ban<strong>de</strong> <strong>de</strong> base et <strong>de</strong> modulations passe-ban<strong>de</strong>.<br />
Le <strong>de</strong>rnier laboratoire est consacré à la conception et la<br />
réalisation d’un système <strong>de</strong> communication numérique selon <strong>de</strong>s<br />
spécifications précises qui seront remises en laboratoire.<br />
− Initiation à MatLab/Simulink et étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s variables 2 heures<br />
aléatoires<br />
− Conception et analyse d’un système PCM<br />
4 heures<br />
− Communication numérique en ban<strong>de</strong> <strong>de</strong> base<br />
4 heures<br />
− Techniques <strong>de</strong> modulation passe-ban<strong>de</strong><br />
4 heures<br />
− Conception et simulation d’un système <strong>de</strong> transmission 10 heures<br />
numérique<br />
Total 24<br />
7. Utilisation d’outils d’ingénierie<br />
Utilisation <strong>de</strong> logiciels <strong>de</strong> conception et <strong>de</strong> simulation <strong>de</strong> circuit numérique.<br />
8. Évaluation<br />
Activité Description % Date <strong>de</strong> remise<br />
Laboratoires 40 %<br />
Examen mi-session 30 % 22 octobre 2013<br />
Intra Examen final 30 %<br />
Note :<br />
Les examens sont d'une durée <strong>de</strong> 3 heures avec documentation illimitée.<br />
9. Documentation obligatoire<br />
Notes <strong>de</strong> <strong>cours</strong> complémentaires, ELE664 Communication numérique, René Jr Landry,<br />
Automne 2005<br />
Cahier <strong>de</strong> laboratoire, ELE664 Communication numérique, René Jr Landry, Hiver 2005.<br />
10. Ouvrages <strong>de</strong> référence Fortement recommandée<br />
Session automne 2013 ELE664 – COMMUNICATION NUMÉRIQUE 3
SKLAR, B., Digital Communications: Fundamentals and Applications, 2 nd Edition, Prentice<br />
Hall PTR, 2001.<br />
Complémentaires<br />
STREMLER, F. G., Introduction to Communication Systems, 3 rd Edition, Addison-Wesley,<br />
1990.<br />
SMITH, D.R., Digital Transmission Systems, 2 nd Edition, Van Nostrand Reinhold, 1992.<br />
PROAKIS, J.G., SALEHI, M., Communication Systems Engineering, Prentice Hall, 1994.<br />
HAYKIN, S., Digital Communications, John Wiley & Sons, 1988.<br />
HAYKIN, S., An Introduction to Analog and Digital Communications, John Wiley & Sons,<br />
1989.<br />
TAUB & SCHILLING, Principles of Communication Systems, 2 nd Edition, McGraw-Hill, 1986.<br />
Site web du <strong>cours</strong><br />
https://<strong>cours</strong>.ele.etsmtl.ca/aca<strong>de</strong>mique/ele664/<br />
Session automne 2013 ELE664 – COMMUNICATION NUMÉRIQUE 4
ELE664 – COMMUNICATION NUMÉRIQUE<br />
ANNEXE I<br />
1. Caractéristiques du <strong>cours</strong><br />
• Responsable(s) du <strong>cours</strong> : René Jr Landry<br />
• Coordonnées <strong>de</strong> l’enseignant :<br />
Groupe 01: René Jr Landry (Rene.Landry@etsmtl.ca)<br />
• Préalables :<br />
Profil T : ELE462<br />
• Crédits : 3<br />
2. Descriptif officiel du <strong>cours</strong><br />
Acquérir <strong>de</strong>s concepts et techniques en matière <strong>de</strong> transmission numérique et <strong>de</strong> circuits<br />
employés.<br />
Théorème <strong>de</strong> l'échantillonnage, modulation par impulsions codées PCM. Modulations<br />
différentielles DM, DPCM. Modulation par impulsions codées adaptives ADM, ADPCM. Mise<br />
en forme <strong>de</strong> signaux binaires. Étu<strong>de</strong>s comparées <strong>de</strong>s mo<strong>de</strong>s <strong>de</strong> modulation par impulsions<br />
sur porteuses sinusoïdales (ASK, FSK, PSK, DPSK, OPSK, MSK, MARY PSK, QAM). Diagramme<br />
<strong>de</strong> l’œil. Paramètre d'une liaison numérique. Introduction aux récepteurs optimaux.<br />
Transmission <strong>de</strong>s données. Probabilités d'erreurs en communication numérique.<br />
Introduction à la théorie <strong>de</strong> l'information et au codage <strong>de</strong> canal.<br />
Séances <strong>de</strong> laboratoire où l'étudiant peut expérimenter et éprouver pratiquement les<br />
différentes métho<strong>de</strong>s d'encodage et <strong>de</strong> modulations numériques.<br />
3. Répartition <strong>de</strong>s unités d’agrément du BCAPG<br />
Maths<br />
Sciences<br />
naturelles<br />
Étu<strong>de</strong>s<br />
complémentaires<br />
Science du<br />
génie<br />
Conception<br />
en ingénierie<br />
Total<br />
0,0 0,0 0,0 39,2 19,6 58,8<br />
4. Qualités (Qx) et compétences (Cy) enseignées et ou évaluées<br />
5. Évaluation<br />
Absence à un examen<br />
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue <strong>de</strong> son examen, l’étudiant <strong>de</strong>vra justifier<br />
son absence d’un examen durant le trimestre auprès <strong>de</strong> la coordonnatrice – Affaires<br />
départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final,<br />
Session automne 2013 ELE664 – COMMUNICATION NUMÉRIQUE 5
l’étudiant <strong>de</strong>vra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non<br />
justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet <strong>de</strong> mé<strong>de</strong>cin, décès d’un parent<br />
immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution <strong>de</strong> la note zéro (0).<br />
Plagiat et frau<strong>de</strong><br />
Les clauses du « Chapitre 10 : Plagiat et frau<strong>de</strong> » du « Règlement <strong>de</strong>s étu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 1 er cycle »<br />
s’appliquent dans ce <strong>cours</strong> ainsi que dans tous les <strong>cours</strong> du département. Afin <strong>de</strong> se<br />
sensibiliser au respect <strong>de</strong> la propriété intellectuelle, tous les étudiants doivent consulter la<br />
page Citer, pas plagier ! http://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Cycles-sup/Realisationetu<strong>de</strong>s/Citer-pas-plagier<br />
Session automne 2013 ELE664 – COMMUNICATION NUMÉRIQUE 6