La transmission des données

Schéma support pour l’explication de la transmission des données

On appelle signal analogique  un signal continu dont la valeur est réalisée en fonction du temps, et varie de façon continue au cours du temps. Donc ce signal analogique est un signal variant continuellement dans le temps. 

Exemple :

Un microphone est un capteur qui va transformer un signal acoustique en un point en une tension électrique analogique.

Signal analogique en fonction du temps

Le filtre de mise en forme

Le filtre de mise en forme va permettre le regroupement des signaux de façon à ce qu’il soit utilisable directement par un récepteur.

Correspondance au schéma:

m[n]: un message binaire émis constitué de n bits

A[k]: k vecteurs, chacun contenant n/k bits

  e(t): un signal modulé obtenu par la transformation des symboles en signaux

 he(t): filtre de mise-en-forme

x(t): signal numérique émis

 

Schéma du filtre de mise en forme

La chaîne de communication

Un canal de communication donne la possibilité de communiquer sur de grandes distances. Ce module représente les signaux extérieurs et le bruit qui affectent la transmission.

Exemples des canaux de communication: lignes téléphoniques, câbles TV, réseaux sans fils.

Le signal à envoyer étant par exemple une voix, une musique, une vidéo, le codage de source les converti en bits (en information).

Le codeur de canal ajoute une vérification du signal avant son envoi afin de protéger l’information des erreurs introduites par le codage.

 Ce module convertit les bits en un signal approprié pour le canal de communication.

Par la suite, les étapes ci-dessus sont répétées mais à l’inverse, afin que le récepteur puisse lire l’information qu’il reçoit.

Chaîne de transmission

Une chaîne de transmission de l’information se compose au minimum :

  • D’un émetteur → un émetteur est un appareil ou une installation qui codifie un message et le transmet à partir d’un canal donné au récepteur.
  • D’un canal de transmission → un canal de communication est un média de transmission d’information. Il relie la source au destinataire et permet l’acheminement du message.
  • D’un récepteur → Appareil qui reçoit des ondes ou des signaux électriques afin de les transformer en sons ou en images.

Comprendre plus facilement → Dans la vie, une personne (émetteur) parle à une autre personne (récepteur) dans un même langue (canal de transmission).

.

.

Le transducteur à l’émission permet de convertir le signal original (voix, image,…) en un signal électrique utile pour l’émetteur.

Le transducteur de réception va lui permettre de convertir le signal électrique reçu par le récepteur par le signal original (voix, image,…).

 

.

Si par exemple le signal original est une voix humaine, le transducteur sera un microphone.

Si par exemple le signal original est le pressage d’une touche ou d’un bouton, le transducteur pourra être un clavier.

L’émetteur

L’émetteur a pour but d’adapter le signal venu du transducteur. Il emmétra ce signa au canal de transmission par la suite.

Il peut simultanément remplir plusieurs fonctions :

  • Coder le signal issu du transducteur (tension) en nombres, dans le cas d’une conversion analogique-numérique ou de chiffrage.
  • Moduler le signal.
  • Amplifier le signal.
Exemples

Émetteur analogique  émetteur radio FM

Émetteur modem ADSL utilisé pour Internet (informatique numérique)

Le canal de transmission

Le canal de transmission permet au récepteur de recevoir l’information émise par l’émetteur. Il fait office de canal afin d’acheminer l’information. Plusieurs support sont utilisés afin de transmettre les information:

  • les supports avec guide physique (câbles, fibres, …) ;
  • les supports sans guide physique (ondes radio, ondes lumineuses).

Ces différents supports diffèrent dans plusieurs domaines. Il sont choisi en fonction  de plusieurs facteurs:

  • du débit d’information à transmettre.
  • des caractéristiques du signal (bande passante, codage…).
  • la distance entre l’émetteur et le récepteur.
  • les possibilités de mise en œuvre.

La qualité des supports diffère elle aussi, on peut affirmer que :

  • les câbles électriques à paires torsadées sont les moins fiables, suivis par les câbles coaxiaux.
  • les fibres optiques offrent actuellement le meilleur compromis de fiabilité et de performance.

Câble électrique à paires torsadées

Câble coaxiaux

Fibre optique

Le récepteur

Le rôle du récepteur est à la fois de recevoir le signal émis par l’émetteur ainsi que de le rendre compatible avec le transducteur (exemple : haut-parleur) servant à la réception. Les actions réalisées par le récepteur sont :

  • Filtrer le signal reçu : éliminer la partie inutile du signal reçu pour ne garder que l’information. La partie inutile peut être du bruit ou des interférence rencontré dans le canal de transmission
  • Décoder :
    • soit en réalisant une conversion numérique-analogique.
    • soit un déchiffrage.
  • Démoduler ;
  • Amplifier le signal pour le rendre utilisable par le transducteur réception.

Transducteur à la réception

Le rôle  du transducteur à la réception est de fournir une information exploitable par le destinataire sous la forme d’un signal.

 


Si le transducteur à la réception est un haut-parleur alors l’information reçue par le récepteur est du son.

Si le transducteur à la réception est un écran alors l’information reçue par le récepteur est une image.

La modulation

On peut réaliser une modulation lorsque :

  • l’on veut faire passer plusieurs informations simultanément dans le même canal de transmission.
  • l’on veut transmettre l’information à des distances importantes.
  • l’on veut diminuer le bruit que l’information acquière lors de sa transmission.

La modulation va alors permettre d’adapter l’information à transmettre à un canal de communication mais ce n’est pas une obligation.


 La modulation utilise deux signaux :

  • Le signal modulant de basse fréquence : il contient l’information et peut-être analogique (voix) ou numérique (données informatiques) ;
  • Un signal porteur de haute fréquence dont l’un des paramètres (amplitude, fréquence, phase) varie en fonction des évolutions du signal.

Il y a plusieurs façon de moduler un signal:

  • soit une transposition a peut près directe du spectre du message vers les hautes fréquences (modulation d’amplitude, de fréquence).
  • soit une modification entière du signal lui-même en utilisant des moyens numériques, notamment l’échantillonnage (modulation par impulsions).
  • soit une combinaison des deux techniques précédentes : Wide Band Code Division Multiple Access → W-CDMA.

La modulation va permettre de:

  • diminuer les longueurs d’onde de signaux transmis (exemple : une fréquence de 100 MHz correspond à une longueur d’onde de 3,00 mètres).
  • diminuer la présence de bruit lors de la transmission.
  • transmettre des signaux par voie hertzienne (exemple : la radio).
  • transmettre simultanément sur le même support plusieurs informations sans qu’il n’y ait d’interférence.

Mais cette modulation va engendrer des problèmes. La modulation sera:

  • plus complexe : risque d’augmentation de la dégradation du signal.
  • plus consommatrice de bande passante que le message d’origine. La bande de fréquences à l’émission est plus importante que celle du message d’origine (à cause de la transposition vers les hautes fréquences).
AdminLa transmission des données