Communications numériques. 1 , Fondements et techniques

Auteur(s) :

Assad, Safwan el (1957-....) Découvrir l'auteur

Résumé

En s'appuyant sur les théories de l'information, des transmissions numériques en bande de base et des divers types de modulations numériques, les auteurs proposent un ouvrage didactique sur les fondements et les techniques des systèmes modernes de communication numérique. Des problèmes avec solutions détaillées et travaux pratiques illustrent les propos. ©Electre 2020

Autre(s) auteur(s)
- Barba, Dominique
Éditeur(s)
- Iste éditions
Date
- C 2020
Notes
- Bibliogr. p. [293]-301. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (XII-306 p.) : illustrations en noir et en couleur ; 24 x 15 cm
Collections
- Systèmes d'information, web et société
Sujet(s)
ISBN
- 978-1-78405-669-8
Indice
- 681.51 Internet
Quatrième de couverture
- Cet ouvrage didactique analyse les fondements et les techniques sur lesquels s'appuient les systèmes modernes de communications numériques.
  Il examine tout d'abord les éléments de la théorie de l'information, comme la mesure de l'information d'une source discrète et la capacité d'un canal, le codage de source pour canaux sans perturbations ou la protection de l'information pour transmission sur canaux avec perturbations. Il traite ensuite des transmissions numériques en bande de base : les codes en ligne avec leurs propriétés spectrales, les transmissions en bande de base avec le concept d'égalisation et l'évaluation systématique des performances. Il présente enfin les communications avec divers types de modulations numériques de porteuses en montrant leurs liens étroits avec les communications en bande de base.
  De nombreux problèmes avec solutions détaillées et des travaux pratiques viennent illustrer divers aspects techniques de mise en oeuvre des théories étudiées.
Tables des matières
- - Communications numériques 1
  - fondements et techniques
  - Safwan El Assad
  - Dominique Barba
  - iSTE
  - Avant-propos1
  - Partie 1. Théorie de l'information3
  - Introduction de la partie 15
  - Chapitre 1. Introduction aux télécommunications7
  - 1.1. Rôle d'un système de communication7
  - 1.1.1. Types de services offerts par les systèmes de communication8
  - 1.1.2. Exemples de services de télécommunications9
  - 1.2. Principe de la communication10
  - 1.3. Tendance vers les communications numériques12
  - Chapitre 2. Mesure de l'information d'une source discrète et capacité d'un canal15
  - 1.2. Introduction et définitions15
  - 2.2. Exemples de sources discrètes16
  - 2.2.1. Source simple (sans mémoire)16
  - 2.2.2. Source discrète à mémoire16
  - 2.2.3. Source ergodique : source stationnaire à mémoire finie17
  - 2.2.4. Source/chaîne de Markov d'ordre 117
  - 2.3. Incertitude, quantité d'information et entropie18
  - 2.3.1. Entropie d'une source20
  - 2.3.2. Lemme fondamental20
  - 2.3.3. Propriétés de l'entropie21
  - 2.3.4. Exemples d'entropies21
  - 2.4. Débit d'information et redondance d'une source22
  - 2.5. Canaux discrets et entropies22
  - 2.5.1. Entropies conditionnelles24
  - 2.5.2. Relations entre les diverses entropies26
  - 2.6. Information mutuelle27
  - 2.7. Capacité, redondance et efficacité d'un canal discret28
  - 2.7.1. Théorème de Shannon : capacité d'un système de communication29
  - 2.8. Entropies à k variables aléatoires31
  - Chapitre 3. Codage de source pour canaux sans perturbations33
  - 3.1. Introduction33
  - 3.2. Intérêt des codes binaires33
  - 3.3. Codes à décodage unique34
  - 3.3.1. Code régulier35
  - 3.3.2. Code à décodage unique (déchiffrable)35
  - 3.3.3. Code instantané (irréductible)36
  - 3.3.4. Préfixe36
  - 3.3.5. Synthèse d'un code binaire instantané37
  - 3.3.6. Théorème de Kraft et de McMillan38
  - 3.4. Longueur moyenne des mots-code38
  - 3.4.1. Efficacité du codage en termes de vitesse de transmission38
  - 3.4.2. Longueur moyenne minimale (...) des mots-code39
  - 3.5. Capacité, efficacité et redondance d'un code40
  - 3.6. Codes optimaux absolus40
  - 3.7. Extension d'ordre k d'une source41
  - 3.7.1. Entropie de l'extension d'ordre 2 d'une source [S]41
  - 3.7.2. Intérêt du codage de l'extension sur un exemple simple42
  - 3.8. Premier théorème de Shannon43
  - 3.9. Synthèse des codes binaires optimaux44
  - 3.9.1. Code de Fano-Shannon44
  - 3.9.2. Code de Huffman45
  - Chapitre 4. Codage de canal pour canaux à perturbations49
  - 4.1. Introduction49
  - 4.2. Second théorème de Shannon50
  - 4.3. Stratégies de correction d'erreurs50
  - 4.4. Classification des codes détecteurs ou correcteurs d'erreurs51
  - 4.5. Définitions liées aux performances des codes51
  - 4.5.1. Rendement52
  - 4.5.2. Poids d'un code linéaire ou poids de Hamming52
  - 4.5.3. Distance de Hamming52
  - 4.6. Forme de la décision53
  - 4.6.1. Décodage par maximum de vraisemblance a posteriori54
  - 4.7. Codes-groupe linéaires55
  - 4.7.1. Notion de boule de décodage : théorème de Hamming56
  - 4.7.2. Matrice génératrice [G] et matrice de test [H]57
  - 4.7.3. Détection et correction des erreurs60
  - 4.7.4. Applications : codes de Hamming (r = 1)61
  - 4.7.5. Circuits de codage et de décodage64
  - 4.7.6. Extension des codes de Hamming65
  - 4.7.7. Relations entre les colonnes de la matrice [H']66
  - 4.8. Codes cycliques67
  - 4.8.1. Introduction67
  - 4.8.2. Expression d'une permutation circulaire69
  - 4.8.3. Polynôme générateur g(x), matrice génératrice [G] et théorème des codes cycliques70
  - 4.8.4. Code dual généré par h(x) et matrice de contrôle de parité [H]73
  - 4.8.5. Construction des mots-code ou codage74
  - 4.9. Registre à décalage à réaction (RDR) et ses applications85
  - 4.9.1. Propriétés86
  - 4.9.2. Codeur et décodeur à registre à décalage à réaction87
  - 4.9.3. Codage par multiplication : code non systématique95
  - 4.9.4. Détection des erreurs types dans les codes cycliques98
  - 4.9.5. Générateurs de séquences pseudo-aléatoires : séquences-M, Gold, Kasami et Trivium100
  - Partie 2. Transmissions numériques en bande de base et avec modulation de porteuses119
  - Introduction de la partie 2121
  - Chapitre 5. Le codage binaire à M-aire et le codage M-aire à signal : les codes en ligne125
  - 5.1. Présentation et typologie125
  - 5.2. Critères de choix d'un code en ligne127
  - 5.3. Densité spectrale de puissance (DSP) d'un code en ligne128
  - 5.4. Description et caractérisation spectrale des principaux codes en ligne linéaires à symboles successifs indépendants129
  - 5.4.1. Code NRZ binaire (non-retour à zéro) : code à deux niveaux, avec deux types de code130
  - 5.4.2. Code NRZ M-aire133
  - 5.4.3. Code RZ binaire (retour à zéro)134
  - 5.4.4. Code RZ polaire136
  - 5.4.5. Code biphase binaire (code Manchester)138
  - 5.4.6. Code biphase binaire Mark ou différentiel (code Manchester Mark)140
  - 5.5. Description et caractérisation spectrale des principaux codes en ligne non linéaires non alphabétiques à symboles successifs dépendants141
  - 5.5.1. Code de Miller142
  - 5.5.2. Code bipolaire RZ ou AMI (Alternate Marked Inversion)143
  - 5.5.3. Code CMI (Code Marked Inversion)145
  - 5.5.4. Code HDB-n (haute densité bipolaire d'ordre n)147
  - 5.6. Description et caractérisation spectrale des codes en ligne linéaires à réponse partielle149
  - 5.6.1. Génération et intérêt du précodage149
  - 5.6.2. Structure du codeur et du précodeur151
  - 5.6.3. Densité spectrale de puissance des codes en ligne linéaires à réponse partielle154
  - 5.6.4. Codes à réponse partielle les plus usuels156
  - Chapitre 6. Transmission sur un canal passe-bas d'un signal numérique M-aire169
  - 6.1. Introduction169
  - 6.2. Systèmes numériques et normalisation pour les hauts débits170
  - 6.3. Modélisation de la transmission à travers la chaîne de communication d'un signal numérique M-aire172
  - 6.3.1. Largeur de bande énergétique équivalence deltafe d'un filtre passe-bas176
  - 6.4. Caractérisation de l'interférence intersymbole (IIS) : diagramme de l'oeil177
  - 6.5. Probabilité d'erreur P_e181
  - 6.5.1. Cas des symboles binaires (...)182
  - 6.5.2. Cas du code RZ binaire187
  - 6.5.3. Cas général des symboles M-aires188
  - 6.5.4. Cas du code bipolaire194
  - 6.6. Conditions d'absence d'interférence intersymbole : critères de Nyquist197
  - 6.6.1. Critère temporel de Nyquist197
  - 6.6.2. Critère fréquentiel de Nyquist197
  - 6.6.3. Interprétation du critère fréquentil de Nyquist198
  - 6.7. Répartition optimale du filtrage entre l'émission et la réception206
  - 6.7.1. Expression de la probabilité d'erreur minimale pour un canal passe-bas vérifiant le critère de Nyquist212
  - 6.8. Transmission avec un codeur linéaire à réponse partielle212
  - 6.8.1. Transmission utilisant le code duobinaire214
  - 6.8.2. Transmission utilisant le code bipolaire entrelacé d'ordre 2216
  - 6.8.3. Réception des codes à réponse partielle217
  - 6.8.4. Probabilité d'erreur P_e220
  - Chapitre 7. Transmissions numériques avec modulation de porteuses225
  - 7.1. Introduction et schéma de principe d'une transmission numérique radioélectrique225
  - 7.2. Techniques d'accès multiple et normes les plus répandues227
  - 7.3. Structure d'une liaison hertzienne, d'une liaison par satellite et d'un canal radiomobile232
  - 7.3.1. Structure d'une liaison hertzienne (un bond)232
  - 7.3.2. Structure d'une liaison par satellite232
  - 7.3.3. Structure d'un canal radiomobile233
  - 7.4. Effets des chemins multiples et des non-linéarités des amplificateurs de puissance234
  - 7.4.1. Effets des chemins multiples : cas simple d'un trajet direct et d'un trajet retardé234
  - 7.4.2. Effets des non-linéarités des amplificateurs de puissance237
  - 7.5. Modulations numériques linéaires sur fréquences porteuses238
  - 7.5.1. Principe238
  - 7.5.2. Caractéristiques générales du signal modulé S(t)239
  - 7.6. Modulations numériques linéaires en quadrature : structure générale du modulateur, diagramme spatial, diagramme de constellation et choix d'une constellation243
  - 7.6.1. Structure générale du modulateur244
  - 7.6.2. Diagramme spatial (ou vectoriel) et diagramme de constellation245
  - 7.6.3. Chois d'une constellation247
  - 7.7. Transmission numérique radioélectrique et transmission équivalente en bande de base : enveloppe complexe247
  - 7.7.1. Transmission numérique équivalente en bande de base : enveloppe complexe249
  - 7.8. Transmission équivalente en bande de base, intérêt et justification : signal analytique et enveloppe complexe252
  - 7.8.1. Intérêt : simplification importante de la simulation numérique252
  - 7.8.2. Signal analytique et enveloppe complexe d'un signal modulé253
  - 7.9. Relation entre filtre passe-bande H et filtre passe-bas équivalent H_e254
  - 7.9.1. Probabilité d'erreur259
  - 7.10. Modulation par déplacement de phase à M états : MDP-M (M-ary Phase Shift Keying, M-PSK)259
  - 7.10.1. Modulation et démodulation MDP-2 (Binary Phase Shift Keying, BPSK)260
  - 7.10.2. Modulation et démodulation MDP-4 (Quaternary Phase Shift Keying, QPSK)263
  - 7.10.3. Récepteur MDP-M différentiel268
  - 7.10.4. Modulation et démodulation MDP-4 avec décalage temporel (Offset Quaternary Phase Shift Keying, OQPSK)272
  - 7.11. Modulation par déplacement d'amplitude en quadrature à M états : MDAQ-M (M-ary Quadrature Amplitude Modulation, M-QAM)275
  - 7.12. Présentation détaillée de la modulation et de la démodulation MDAQ-16276
  - 7.12.1. Occupation spectrale du signal MDAQ-16278
  - 7.13. Modulation par déplacement d'amplitude et de phase : MDAP (Amplitude and Phase Shift Keying Modulation, modulation APSK)281
  - 7.13.1. Modulation CIR (4, 4, 4, 4) : 4 amplitudes, 4 phases (recommandation V29 de la CCITT de 1980)281
  - 7.14. Étude détaillée de la modulation et de la démodulation MDP-8 (Eight-Phase PSK , 8-PSK)283
  - 7.14.1. Code et décodage différentiel de la modulation MDP-8285
  - 7.14.2. Réalisation du codeur et du décodeur différentiel par simulation sous Simuling (Matlab) et par implantation matérielle à base d'une mémoire ROM ou EPROM287
  - 7.15. Performances des modulations en occupation et efficacité spectrale292
  - Bibliographie293
  - Index297
  - Sommaire de Communications numériques 2303
Origine de la notice:
- Electre