Université du Québec en Outaouais Département d'informatique et d'ingénierie
Sigle : GEN1303  Gr. 01
Titre : Théorie et technique de la transmission de données
Session : Automne 2018  Horaire et local
Professeur : Baaziz, Nadia
1. Description du cours paraissant à l'annuaire :

Objectifs

Au terme de cette activité, l'étudiant(e) sera en mesure : d'analyser et de concevoir les éléments d'une chaîne de communication numérique.

Contenu

Rappels : signaux, spectres et systèmes linéaires. Système de communication numérique, canal de transmission et distorsions introduites. Notions sur les processus aléatoires. Source d'information, entropie, quantification, codage de source et compression. Normes de codage. Modulations numériques en bande de base et sur onde porteuse. Transmission sur canal BBGA à bande limitée. Démodulations, synchronisation, performance et probabilités d'erreur. Techniques d'étalement spectral. Multiplexage et accès multiples, FDMA, TDMA, CDMA, OFDM. Codage de canal et contrôle d'erreur, capacité du canal, codes linéaires par blocs, cycliques, convolutifs. Conception d'éléments d'une chaîne de communication numérique à l'aide d'outils CAO.

2. Objectifs spécifiques du cours :

Le cours couvre 5 des 12 qualités requises des diplômés telles que définies dans les normes d'agrément des programmes de génie au Canada (http://www.engineerscanada.ca/fr/ressources-en-matiere-dagrement) :

a. Qualité 1 : Connaissances en génie

b. Qualité 2 : Analyse de problèmes

c. Qualité 3 : Investigation

d. Qualité 4 : Conception

d. Qualité 5 : Utilisation d'outils d'ingénierie

Les qualités 3 et 4 sont mesurées dans ce cours pour fins de rétroaction.

Objectifs spécifiques

Qualité

Indicateurs

Introduit

Développé

Appliqué
  • Acquérir les connaissances de base concernant le transport de l'information, sa transformation et sa dégradation par le canal de transmission.
  • Lui donner un aperçu des techniques de codage et de compression de données, de modulation et de codage de canal.
  • Investiguer les techniques de transmission de données par des montages expérimentaux et valider les résultats obtenus.
  • Utiliser les outils nécessaires à la modélisation et conception d’éléments d’une chaîne de communication numérique.

3

3. Faire une analyse critique des résultats pour parvenir à des conclusions et en évaluer la validité.

x

4

3. Créer des modèles, simulations, prototypes, et faire des tests.

x

4

4. Vérifier la conformité de la conception par rapport au cahier des charges.

x
3. Stratégies pédagogiques :
  • Présentation du contenu par le biais de cours magistraux (3h/semaine)
  • Disponibilité d'une page MOODLE contenant le matériel du cours et les résultats des évaluations des travaux
  • Séances de travaux pratiques obligatoires avec quiz: équipement Labvolt et logiciel MATLAB
  • Projet de conception à réaliser en équipe
  • Un examen de mi-session et un examen final
  • Heures de consultation au bureau, communication via le courriel et Moodle
4. Heures de disponibilité ou modalités pour rendez-vous :

Sur rendez-vous: nadia.baaziz@uqo.ca

5. Plan détaillé du cours sur 15 semaines :
Semaine Thèmes Dates
1   

Introduction aux communications numériques

  • Éléments d'un système de communication numérique
  • Le canal de transmission et distorsions introduites

Rappels : signaux, spectres et systèmes linéaires

  • Classification des signaux
  • Spectres de signaux
  • Systèmes linéaires
 04 sept. 2018 
2   

Processus aléatoires

  • Probabilités et variables aléatoires (rappels)
  • Les signaux aléatoires, la stationnarité
  • Le Bruit Blanc Gaussien Additif BBGA
 11 sept. 2018 
3   

Sources d'information et codage de source

  • Sources d'information, entropie
  • Codage de source et compression, codage Huffman
  • Quantification
  • Codage prédictif
 18 sept. 2018 
4   

Sources d'information et codage de source (suite)

Travail pratique 0 : Codage de source (27 sep.)

 25 sept. 2018 
5   

Normes de codage

  • Codage par transformée
  • Standards de codage, JPEG
 02 oct. 2018 
6   

Semaine d'études

 09 oct. 2018 
7   

Examen de mi-session

 16 oct. 2018 
8   

Modulation numérique en bande de base

  • Modulation d'impulsion MIA, MIP M-aires
  • Démodulation et performance

Lire «Les exigences et consignes de sécurité durant les TP» et passer le quiz avant le TP1.

Travail pratique I : Les séquences binaires pseudo-aléatoires (25 et 26 oct.)

 23 oct. 2018 
9   

Modulation numérique sur onde porteuse

  • Modulation d'amplitude (MDA-ASK)
  • Modulation de phase (MDP-PSK)
  • Modulation de fréquence (MDF-FSK)
  • Modulation d'amplitude en quadrature (MAQ-QAM)
  • Transmission sur canal à bande limitée

Travail pratique II : Détection de signaux NRZ en présence de bruit (01 et 02 nov.)

 30 oct. 2018 
10   

Modulation numérique sur onde porteuse (suite)

Travail pratique III : Génération et réception de signaux MDA (08 et 09 nov.)

 06 nov. 2018 
11   

Codage de canal

  • Principes du codage canal
  • Fiabilité de la communication, contrôle d’erreur
  • Les codes en bloc linéaires
  • Les codes cycliques
  • Les codes convolutifs

Travail pratique IV : Comportement de signaux MDA en présence de bruit (15 et 16 nov.)

 13 nov. 2018 
12   

Codage de canal (suite)

 20 nov. 2018 
13   

Étalement spectral, accès multiples

  • Techniques à spectre étalé (Spread-Spectrum)
  • Techniques FDMA, TDMA, CDMA et OFDM

Présentation des projets (en équipes)

 27 nov. 2018 
14   

Étalement spectral, accès multiples (suite)

 04 déc. 2018 
15   

Examen final

 11 déc. 2018 
6. Évaluation du cours :

  • Il faut obtenir une moyenne minimale de 50 % aux examens pour que les notes des travaux comptent.

    Tout retard dans la remise d'un travail entraîne une pénalité de 5 % par jour sur la note attribuée à ce travail. Au-delà de 5 jours de retard, la note tombe à zéro.

    Outils d'évaluation

    Pondération

    Indicateurs mesurés

    Examen de mi- session

    30 %

    Examen final

    30 %

    Projet de conception

    20 %

    4.3 et 4.4

    Travaux pratiques

    20 %

    3.3

    Par indicateur mesuré, on entend qu'à la fin du cours, un niveau de performance (0, 1, 2, 3) est donné pour chaque indicateur et pour chaque étudiant selon la grille ci-dessous.

    Indicateurs

    Niveau 0

    Niveau 1

    Niveau 2

    Niveau 3

    3.3- Faire une analyse critique des résultats pour parvenir à des conclusions et en évaluer la validité.

    Analyse critique des résultats inadéquate ou inexistante

    Analyse critique des résultats acceptable, mais évaluation de leur validité inadéquate

    Analyse critique des résultats et évaluation de leur validité acceptables

    Analyse critique des résultats et évaluation de leur validité remarquables

    4.3- Créer des modèles, simulations, prototypes, et faire des tests.

    Création de modèles, simulations, prototypes et/ou exécution de tests inadéquate ou inexistante

    Création acceptable de modèles, simulations, prototypes, mais exécution de tests insuffisante

    Création de modèles, simulations, prototypes et exécution de tests adéquates

    Création de modèles, simulations, prototypes et exécution de tests remarquables

    4.4- Vérifier la conformité de la conception par rapport au cahier des charges.

    Vérification inadéquate ou inexistante

    Vérification partielle

    Vérification acceptable

    Vérification exhaustive
7. Politiques départementales et institutionnelles :
8. Principales références :

  • Communication Systems Engineering, J. G. Proakis and M. Salehi. 2nd edition, Prentice-Hall 2002.
  • Digital communications, J. G. Proakis and M. Salehi. 5th edition, Mc Graw Hill 2008.
  • Communication Systems, S. Haykin and M. Moher, 5th edition, Wiley, 2009.
  • Digital Communications, Fundamentals and Applications. Bernard Sklar. 2nd edition, Prentice-Hall 2001.
9. Page Web du cours :
https://moodle.uqo.ca