ELE664 COMMUNICATION NUMÉRIQUE Préalable(s) : ELE462 PLAN DE COURS SESSION AUTOMNE 2013

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1 École de technologie supérieure Département de génie électrique Responsable(s) du cours : René Jr Landry Crédits : 3 ELE664 COMMUNICATION NUMÉRIQUE Préalable(s) : ELE462 PLAN DE COURS SESSION AUTOMNE Coordonnées de l enseignant Groupe 01: René Jr Landry (Rene.Landry@etsmtl.ca) 2. Descriptif officiel du cours Acquérir des concepts et techniques en matière de transmission numérique et de circuits employés. Théorème de l'échantillonnage, modulation par impulsions codées PCM. Modulations différentielles DM, DPCM. Modulation par impulsions codées adaptives ADM, ADPCM. Mise en forme de signaux binaires. Études comparées des modes de modulation par impulsions sur porteuses sinusoïdales (ASK, FSK, PSK, DPSK, OPSK, MSK, MARY PSK, QAM). Diagramme de l œil. Paramètre d'une liaison numérique. Introduction aux récepteurs optimaux. Transmission des données. Probabilités d'erreurs en communication numérique. Introduction à la théorie de l'information et au codage de canal. Séances de laboratoire où l'étudiant peut expérimenter et éprouver pratiquement les différentes méthodes d'encodage et de modulations numériques. 3. Objectifs spécifiques du cours Apprendre les principes et concepts de base qui sous-tendent la technologie des communications numériques; Se familiariser avec les applications pratiques de la communication numérique; Concevoir et simuler divers systèmes et circuits d'application mettant en pratique la technologie des communications numériques. 4. Stratégies pédagogiques utilisées Activités d'enseignement Un exposé par semaine Élaboration de travaux pratiques Activités d'apprentissage Réalisation des travaux pratiques Réalisation des laboratoires (2 heures par semaine) Lecture du manuel de référence (fortement recommandé) Session automne 2013 ELE664 COMMUNICATION NUMÉRIQUE 1

2 5. Contenu du cours Date Contenus traités dans le cours Heures 1. Introduction (Sklar 1, Smith 1, Stremler 1, 2, 8) 3 heures Manipuler les concepts importants en probabilité. Utiliser les fonctions d'erreurs statistiques. Connaître et appliquer les propriétés du bruit blanc gaussien aux systèmes de communication. 2. Conversions analogiques à numériques et bruit de 9 heures quantification (Sklar 2, Smith 3, Stremler 9) Expliquer le processus de conversion. Comparer les différentes méthodes de conversion (PCM, DM, DPCM, ADM, ADPCM). Calculer le bruit de quantification pour un système. Calculer l'effet d'erreurs de transmission sur un signal analogique reconstruit. 3. Modulation numérique en bande de base (Sklar 3, Smith 5) 6 heures (2 semaines) Analyser les différents types de modulations bande de base (RZ, bipolaire, multiniveau) Concevoir les circuits de récepteurs optimaux à l'aide de filtres adaptés. 4. Technique de modulations passe-bande (Sklar 4, Smith 6, 15 heures Stremler 10) (5 semaines) Modulation (MASK, MFSK, MPSK, MQAM) Représenter géométriquement les signaux. Concevoir des récepteurs optimaux Calculer les performances et probabilités d'erreur Expliquer le codage de canal et la modulation codée (TCM) 5. Codage de canal (Sklar 6 et 7), (2 semaines) 6 heures Principes du codage pour le contrôle d erreur Encodeur et décodeur convolutionnel Codes blocs linéaires et cycliques Total 39 NOTE : Tous les cours sont d'une durée de 3 heures 30 minutes par semaine. Session automne 2013 ELE664 COMMUNICATION NUMÉRIQUE 2

3 6. Laboratoires ou travaux pratiques Date Description Heures L'étudiant(e) sera appelé(e) à concevoir et simuler les circuits ou systèmes de communication vus en classe. En équipe de deux, il (elle) utilisera un logiciel de traitement numérique des signaux qui permet de réaliser rapidement des circuits de communication. Les quatre premiers laboratoires permettront à l étudiant de se familiariser avec le logiciel MatLab/Simulink et les concepts de conversion analogique numérique, de transmission en bande de base et de modulations passe-bande. Le dernier laboratoire est consacré à la conception et la réalisation d un système de communication numérique selon des spécifications précises qui seront remises en laboratoire. Initiation à MatLab/Simulink et étude des variables 2 heures aléatoires Conception et analyse d un système PCM 4 heures Communication numérique en bande de base 4 heures Techniques de modulation passe-bande 4 heures Conception et simulation d un système de transmission 10 heures numérique Total Utilisation d outils d ingénierie Utilisation de logiciels de conception et de simulation de circuit numérique. 8. Évaluation Activité Description % Date de remise Laboratoires 40 % Examen mi-session 30 % 22 octobre 2013 Intra Examen final 30 % Note : Les examens sont d'une durée de 3 heures avec documentation illimitée. 9. Documentation obligatoire Notes de cours complémentaires, ELE664 Communication numérique, René Jr Landry, Automne 2005 Cahier de laboratoire, ELE664 Communication numérique, René Jr Landry, Hiver Ouvrages de référence Fortement recommandée Session automne 2013 ELE664 COMMUNICATION NUMÉRIQUE 3

4 SKLAR, B., Digital Communications: Fundamentals and Applications, 2 nd Edition, Prentice Hall PTR, Complémentaires STREMLER, F. G., Introduction to Communication Systems, 3 rd Edition, Addison-Wesley, SMITH, D.R., Digital Transmission Systems, 2 nd Edition, Van Nostrand Reinhold, PROAKIS, J.G., SALEHI, M., Communication Systems Engineering, Prentice Hall, HAYKIN, S., Digital Communications, John Wiley & Sons, HAYKIN, S., An Introduction to Analog and Digital Communications, John Wiley & Sons, TAUB & SCHILLING, Principles of Communication Systems, 2 nd Edition, McGraw-Hill, Site web du cours Session automne 2013 ELE664 COMMUNICATION NUMÉRIQUE 4

5 ELE664 COMMUNICATION NUMÉRIQUE ANNEXE I 1. Caractéristiques du cours Responsable(s) du cours : René Jr Landry Coordonnées de l enseignant : Groupe 01: René Jr Landry (Rene.Landry@etsmtl.ca) Préalables : Profil T : ELE462 Crédits : 3 2. Descriptif officiel du cours Acquérir des concepts et techniques en matière de transmission numérique et de circuits employés. Théorème de l'échantillonnage, modulation par impulsions codées PCM. Modulations différentielles DM, DPCM. Modulation par impulsions codées adaptives ADM, ADPCM. Mise en forme de signaux binaires. Études comparées des modes de modulation par impulsions sur porteuses sinusoïdales (ASK, FSK, PSK, DPSK, OPSK, MSK, MARY PSK, QAM). Diagramme de l œil. Paramètre d'une liaison numérique. Introduction aux récepteurs optimaux. Transmission des données. Probabilités d'erreurs en communication numérique. Introduction à la théorie de l'information et au codage de canal. Séances de laboratoire où l'étudiant peut expérimenter et éprouver pratiquement les différentes méthodes d'encodage et de modulations numériques. 3. Répartition des unités d agrément du BCAPG Maths Sciences naturelles Études complémentaires Science du génie Conception en ingénierie Total 0,0 0,0 0,0 39,2 19,6 58,8 4. Qualités (Qx) et compétences (Cy) enseignées et ou évaluées 5. Évaluation Absence à un examen Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l étudiant devra justifier son absence d un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, Session automne 2013 ELE664 COMMUNICATION NUMÉRIQUE 5

6 l étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l attribution de la note zéro (0). Plagiat et fraude Les clauses du «Chapitre 10 : Plagiat et fraude» du «Règlement des études de 1 er cycle» s appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Afin de se sensibiliser au respect de la propriété intellectuelle, tous les étudiants doivent consulter la page Citer, pas plagier! Session automne 2013 ELE664 COMMUNICATION NUMÉRIQUE 6