Bousmah Chapit1_Intro Master

Introduction aux STICSciences etTechnologies de l‘Information et de la

Communication

Université Chouaib DoukkaliMaster TR

Prof. M [email protected]

Prof. M BOUSMAH 2

1. Def. STIC1. 1. DefDef. STIC. STIC 2. Historique2. Historique2. Historique

Plan du cours

5. Applications5. Applications5. Applications

3. Organismes3. Organismes3. Organismes

4. Architecture d’une chaîne de transmission4. Architecture d4. Architecture d ’’une une

chacha îîne de transmissionne de transmission

Prof. M BOUSMAH 3

1. STIC1. STICcc’’ est quoi?est quoi?

RéseauxRRééseauxseaux

InformatiqueInformatiqueInformatique

TélécommunicationTTéélléécommunicationcommunication

MultimédiaMultimMultim éédiadia

La grande évolution de l’électronique et du traitem ent du signal au cours du 20ème siècle a donné naissance à différentes disciplines:

STICSTICSTIC

Prof. M BOUSMAH 4

� La convergence de toutes ces disciplines (informatique, télécommunication, réseaux et multimédia) dans la dernière décennie du XXe siècle a donné naissance aux Sciences et Technologies de l‘Information et de la Communication ou STIC.

� en anglais,Information and Communication Technologies, ICT.


Prof. M BOUSMAH 5

Les TICs regroupent un ensemble de ressources nécessaires pour manipuler de l'informationinformation et particulièrement les ordinateurs, programmes et réseaux nécessaires pour la convertir, la stocker, la gérer, la transmettre et la retrouver.

On peut regrouper les TIC par secteurs suivants :•L'équipement informatique, serveurs, matériel informatique ;•La microélectronique et les composants ;

••Les tLes téélléécommunications et les rcommunications et les rééseaux informatiquesseaux informatiques;•Le multimédia ;•Les services informatiques et les logiciels ;•Le commerce électronique et les médias électroniques.


Prof. M BOUSMAH 6

Les codes d’alerte CQD et SOS en Morse

2. Historique des STIC2. Historique des STIC

Prof. M BOUSMAH 7


Prof. M BOUSMAH 8

1860: Lois de l'électromagnétisme par Maxwell

James Clerk Maxwell 1831 - 1879

(Royaume-Uni)Multiplexage temporel


Prof. M BOUSMAH 9


1887: Ondes radioélectriques de H. Hertz

Prof. M BOUSMAH 10

Guglielmo Marconi (1874 - 1937)

autocommutateur: Naissance de l’électronique.


Prof. M BOUSMAH 11

John Bardeen ,Walter Brattain and William Shockleyat Bell Laboratories


Prof. M BOUSMAH 12

Claude SHANNON(avr 1916-mar 2001)

1948 : Claude SHANNON fondateur de la "Théoriede l'Information " et du mot "bit" (contraction debinary digit).1948 : Invention de l’ordinateur par Von Newmann:

1971 : Invention du premier micro-processeur par Intel 4004 4-bits.

Intel 4004 dans son boîtier à 16 broches


Von Newmann(1903-1957)

Prof. M BOUSMAH 13


2009: Vers la 4G LTE (long Term Evolution) et le WiMax Mobile

Prof. M BOUSMAH 14

3. Organismes et Normalisation3. Organismes et Normalisation

•ANRT: Agence Nationale de Réglementation des Télécommunications

Prof. M BOUSMAH 15

4. Architecture g4. Architecture géénnéérale drale d’’ une chaune chaîîne de transmissionne de transmission

Emetteur Canal Récepteur

Un système de communication est chargé de transmettre une information d’une source ou d’un émetteur vers une destination ou un récepteur via un canal.

L’émetteur et le récepteur peuvent être:� Proches � Eloignés

Fig. Architecture classique d’une chaine de transmission

Prof. M BOUSMAH 16

On peut distinguer deux structures générales de chaînes de transmission, selon le type d’information àtransmettre:


Exemple: mic

Exemple: CD

Information analogique Information analogique �� chachaîîne de transmission analogiquene de transmission analogique

Information numInformation numéérique rique �� chachaîîne de transmissionne de transmissionnumnuméériquerique

Prof. M BOUSMAH 17


Chaîne de transmission Analogique

Source Analogique

ModulateurAnalogique Canal

Démodulateur Analogique

Mise en formeréception

Emetteur Récepteur

La transmission d’information nécessite la prise en compte des caractéristiques du canal: sa bande passante, la puissance maximale admissible et le bruit qu’il génère.

Deux solutions sont disponibles:

Transmission en bande de base � Transmission directe

Transmission en bande transposée � Modulation

Prof. M BOUSMAH 18

4. Architecture g4. Architecture géénnéérale drale d’’ une chaune chaîîne de transmission :ne de transmission :ChaChaîîne de transmission Analogiquene de transmission Analogique

Source Analogique

Appelée encore transducteurtransducteur, elle fournit un signal électrique continu

s(t)s(t) ou signal informatif représentant une grandeur physique en fonction du temps (Son, lumière, température, pression, …).

jaugePression

ThermocoupleTempérature

Exemple de transducteurGrandeur physique

Photodiode,

Capteur CCD

Lumière

Microphone, capteur piézo

Son

Prof. M BOUSMAH 19

ModulateurAnalogique

A l’émission, la modulation nécessite de faire varier, par un signal informatif s(t), une des caractéristiques d’une sinusoïde de fréquence élevée appelée porteuse (ou carrier).

Signal informatif s(t) peut varier:

Modulation d’amplitudeAM

Modulation de fréquenceFM

Modulation de phasePM



Canal Tous les canaux de transmission n’ont pas les mêmes performances. Nous pouvons les séparer en deux grandes catégories :

Les canaux Hertziens

Les canaux câblés

Prof. M BOUSMAH 20


Canal Les canaux Hertziens

Le support de transmission est l’atmosphère, l’espace libre oùl’information est transmise par des ondes électromagnétiques.

La gamme des fréquences est très vaste puisque cela va des kHz jusqu’à 1016 Hz.

InconvInconvéénientnient: Perturbations, bruit.

Avantage Avantage : Transmission sans fil à longue distance.

Prof. M BOUSMAH 21



Classés historiquement, selon leur longueur d’onde λ =c/f .

Prof. M BOUSMAH 22


Canal Les canaux HertziensClassés historiquement, selon leur longueur d’onde λ =c/f .

Prof. M BOUSMAH 23



Classés historiquement, selon leur longueur d’onde λ =c/f .

Prof. M BOUSMAH 24



Prof. M BOUSMAH 25


Canal Les canaux câblés

On peut distinguer trois grands canaux de de transmission câblés:

Câble bifilaires ou paire torsadées: Bande passante faible

Câble coaxial: Bande passante large

Fibre optique: Bande passante très large

Prof. M BOUSMAH 26

4. Architecture g4. Architecture géénnéérale drale d’’ une chaune chaîîne de transmission :ne de transmission :ChaChaîîne de transmission Numne de transmission Numéériquerique

Prof. M BOUSMAH 27

Rôle inverse de celui du modulateur, il reçoit les ondes modulées éventuellement perturbées et restitue le signal informatif.

Filtrage, amplification BF puis attaque du transducteur de sortie.

Démodulateur Analogique

Mise en formeréception

Exemple: HP

Prof. M BOUSMAH 28


Chaîne de transmission Numérique

Les perturbations dues au canal, bruit et bande passante limitée, dégradent irréversiblement le signal analogique

Problème �:

Solution ☺:

Comment ?

Prof. M BOUSMAH 29


Chaîne de transmission Numérique

Source Discrète Brute

Encodeur de la source

Canal

Encodeur du canal

Modulateur Numérique

E

Mise en formeRéception

Décodeur de la source

Décodeur du canal

Démodulateur Numérique

R

Codage de la source Codage du canal

Prof. M BOUSMAH 30


Les sources discrètes brutes fournissent des données numériques qui sont en général une séquence de bits. Source

Discrète Brute

NB: Un Signal analogique peut être numérisé (par exemple PCM, ADC)


Son rôle est de représenter le message sur un minimum de bits (compression de données). Ceci permettra de transmettre le maximum d’informations dans le minimum de temps.

Encodeur de la source

Encodeur du canal

Il doit structurer le message pour permettre au récepteur de pallier aux erreurs de transmission. Cette modification du message génère un mot de code qui est une séquence de bits plus longue que celle du message. Cela peut se faire par simple adjonction de bits redondants mais aussi par des méthodes d’encodage et de cryptage plus élaborées comme la convolution

Prof. M BOUSMAH 31


Exemple: Modulation ASK, FSK, PSK

Prof. M BOUSMAH 32

Modulateur Numérique00110100010

Modulateur Numérique

Son rôle est de transformer le mot de code qui est une succession de "0" et de "1" en un signal physique adapté au canal de transmission.

Si(t)

Modulation Binaire

Déterminer pour chaque type de modulationS0(t)? S1(t)?


Modulation M-ary

Prof. M BOUSMAH 33

Plutôt que de transmettre le code bit par bit, il est possible de le transmettre par paquets de n bits. Nous aurons donc M = 2M = 2nn paquets possibles ce qui nécessite V formes d'ondes Si(t) différentes.

Déterminer n? M? Si(t)? Exemple: Modulation PSK-4


Modulation M-ary

Prof. M BOUSMAH 34

Déterminer n? M? Si(t)? Exemple: Modulation QAM-16


Prof. M BOUSMAH 35

Rôle inverse de celui du modulateur, il reçoit les ondes éventuellement perturbées et les transforme en paquets de bits pour reconstituer le code sur lequel peut se trouver des erreurs de transmissionerreurs de transmission.

Démodulateur Numérique

Décodeur du canal

Grâce au codage il peut soit détecter une erreur de transmission et dans ce cas éventuellement réinterroger l'émetteur mais certains codages permettent dans une certaine mesure de détecter et de corriger les erreurs de transmission. En général les codes correcteurs ne peuvent pas tout corriger sinon ils demanderaient trop de bits redondants, ils se contentent de corriger les erreurs les plus probables.


Prof. M BOUSMAH 36

Ayant la séquence binaire ou message associée àl'information, ce dernier doit reconstituer l'information qui a été transmise.

Mise en formeRéception

Prof. M BOUSMAH 37

5. Exemple d5. Exemple d’’ applicationapplication

Terminal Mobile GSM (Global System for Mobile)Terminal Mobile GSM (Global System for Mobile)

Comment fonctionne une communication entre deux personnes via un GSM?

Prof. M BOUSMAH 38


Prof. M BOUSMAH 39


Prof. M BOUSMAH 40


Terminal Mobile GSM (Global System for Mobile)Terminal Mobile GSM (Global System for Mobile)

Comment fonctionne un GSM?

Prof. M BOUSMAH 41


Structure d’un GSM

Prof. M BOUSMAH 42


Prof. M BOUSMAH 43


Codage de la voix dans le mobile GSM.

Prof. M BOUSMAH 44

Merci de votre attention

Annexe1

Bousmah Chapit1_Intro Master

Documents

Transcript of Bousmah Chapit1_Intro Master