ensa · 2019. 2. 20. · entre symboles (ies: isi) détecteur maximum de vraisemblance (maximum...
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Cours T6: Transmissions numériques. Prof. Dr. A. Berraissoul © www. Berraissoul.com
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TRI
Transmissions numériques
Cours: T6
ECOLE NATIONALE DES SCIENCES APPLIQUEES D’EL JADIDA
ENSA
DEPARTEMENT DE TELECOMMUNICATIONS,
RÉSEAUX ET INFORMATIQUE
Cycle Ingénieur 2016/2017
Présenté par Prof. Dr. A. Berraissoul
UNIVERSITE CHOUAIB DOUKKALI
Transmissions numériques
updated 09/2016
Télécommunications
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Transmissions numériques
Les systèmes de transmission numérique véhiculent de l'information entre une source et un destinataire en
utilisant un support physique comme le câble, la fibre optique ou encore, la propagation sur un canal
radioélectrique. Les signaux transportés peuvent être soit directement d'origine numérique, comme dans les réseaux de données, soit d'origine analogique (parole, image...) mais convertis sous une forme numérique. La
tâche du système de transmission est d'acheminer l'information de la source vers le destinataire
avec le plus de fiabilité possible.
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Transmissions numériques
Télécommunications
Communications
Commutation Réseaux
Traitement de l’information
Transmission de l’information
Objet de ce cours
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Transmissions numériques
Débit
autorisation radio fréquence
Propriétés de canal
Distance
Facteur de bruit
Modulation
Taux d’erreur (QoS)
Fréquences
Largeur de bande
Puissance d’émission
Emetteur TX
Récepteur RX Canal
Bruit
Sensibilité
The Game of Play
Higher Bitrate in same Bandwidth means increased Power, improved Sensitivity or
reduced Distance
1 SD C B lbN
Question: How?
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Transmissions numériques
1. Introduction et rappel 2. Généralité et définition 3. Interférence inter symboles
5. Techniques à réponse partielle (PRC) et codes de ligne
Les Chapitres
7. Généralité sur des techniques avancées de transmission
6. Egalisation
4. Transmission à travers un canal de transmission bruité
0.Transmission de l’Energie et transmission de l’Information
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Transmission de l’Energie et transmission de l’Information
Chapitre 0
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1. Introduction et Rappel 1.1. Domaine de télécommunication 1.2. Structure d’étude de télécommunication 1.3. Transmission et commutation
1.5. Transmission en bande de base 1.5.1. Introduction et définitions
1.6. Transmission synchrone et asynchrone 1.6.1. Transmission synchrone 1.6.2. Transmission asynchrone 1.6.3. Types de transmission relatif au synchronisme
1.7. Passe-bande & Passe-bas 1.7.1. Signaux “Passe-bande” ou BroadBand 1.7.2. Types de signaux
1.8. Types de transmissions 1.8.1. Transmission analogique d’information analogique 1.8.2. Transmission analogique (en bande de base) 1.8.3. Transmission numérique (en bande transposée: par modulation) 1.8.4. Transmission numérique en bande de base
1.9. Exemple de transmission
1.4. Modélisation de canaux de transmission
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Transmissions numériques
Chapitre 2
Généralité et définitions
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Transmissions numériques
2. Généralité et définitions 2.1. Définitions
2.1.1. Mode de transmission 2.1.2. le signal binaire bipolaire aléatoire 2.1.3. Modes unipolaires et mode antipolaires
2.4. Transmission à travers un canal non bruité 2.4.1. Caractéristique du signal 2.4.2. Influence du canal
2.2. Origine des perturbations et leurs effets 2.3. Sensibilité d’un récepteur
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H. Nyquist
Interférences entre symboles IES: ISI
Chapitre 3
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)( () ( )k
rect t kx d Tt k
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3. Interférence entre symboles
3.2. Introduction 3.3. Fonction de régénération : (Régénérateur cadencé) 3.4. Suppression de l’interférence inter-symboles :
3.4.1. Généralité 3.4.2. Représentation globale de la chaîne de transmission 3.4.3. Premier critère de Nyquist 3.4.4. Deuxième critère de Nyquist 3.4.5. Critère de Nyquist élargit
3.5. Remise en forme par égalisation 3.6. Le diagramme en œil
3.1. Rappel
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input
noise
“ideal” output
actual output
Transmission à travers un canal de transmission bruité
Chapitre 4
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4. Transmission à travers un canal de transmission bruité 4.1. Origine des erreurs (erreurs de régénération) 4.2. Condition pour une régénération sans erreurs 4.3. Evaluation de la probabilité d’erreur dans le cas général d’une transmission m- aire 4.4. Cas d’une perturbation Gaussienne 4.5. Transmission binaire par un système passe-bas 4.6. Transmission bipolaire 4.7. Transmission par plusieurs modes :
4.7.1.Définition 4.7.2. Probabilité d’erreur dans les transmissions par deux signaux orthogonaux
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Techniques à réponse partielle (PRC) et codes on ligne
d(i)
x(t)
t/T
Chapitre 5
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5. Techniques à réponse partielle et code en ligne
5.1. Définition 5.2. Principe
5.2.1. Réalisation du filtre 5.2.2. Représentation de la technique 5.2.3. Transmission en bande de base à dynamique élevé
5.2.4. Etude théorique de la transmission numérique à interférence contrôlée
A. Techniques à réponse partielle
5.3. Introduction
B. Codage en ligne
5.4.1. Critères de choix des codes en ligne 5.4. Méthodes de codage usuelles
5.4.2. Structure de codeurs 5.5. Codes de transmission
5.5.2. Codes ternaires ou bipolaires 5.5.1. Codes NRZ et RZ :
A. Code AMI B. Codes bipolaires à haute densité C. Codes alphabétiques
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Techniques à réponse partielle (PRC)
A
gTx(t) PRC ( )c k ( )cx t( )d k
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Codage en ligne
Formatage Codage corrélatif
Codage par bloc
Codage à réponse partielle
Codage par bit
Pas d’augmentation du dynamique
Pas de changement d’horloge
Augmentation du dynamique Codage par symbole Interférence contrôlé
Changement d’horloge Signal ternaire
NRZ RZ Biphase
B
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-j
-1
j
1 S0
S1
S2
S3
i = 0 1 2 3 4
Égalisation Chapitre 6
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Récepteur mobil
Objet fixe
transmittermobilereceiver
fixedscatterer
mobile scatterer
vEmetteur
Objet mobile
Parmi les causes de l’interférences entre symboles
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ISI
Égalisation Étalement de spectre
OFDM
Approche « Détection »
Approche « Estimation »
(treillis) (filtrage)
Solutions pour combattre interférences entre symboles (IES: ISI)
Détecteur Maximum de Vraisemblance
(Maximum Likelihood Sequence Estimator
Égaliseur transverse (Linear Equalizer) Égaliseur à retour de décision (Decision Feedback
Equalizer) Annulation d’interférence (Interference Canceler)
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Transmissions numériques
Méthodes linéaires
Perturbation bruit
Méthodes non linéaires
Filtres adaptatifs
Egalisation au domaine temporel
Critère de Nyquist au domaine
fréquentiel
Critère de Nyquist au domaine temporel
Filtres transversaux
Filtres adaptatifs
Egalisation récursive à décision dans la boucle
Filtres orthogonaux
Egalisation
Egalisation au domaine fréquentiel
Distorsion d’impulsion
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Types d’égaliseur
Egaliseur
Linéaire Non linéaire
Transversal Lattic
• Zero Forcing • LMS • RLS • Fast RLS • Squar Root RLS
• Gradient RLS
DFE ML Symbol Detector
MLSE
Transversal Lattic
• Gradient RLS • LMS • RLS • Fast RLS • Squar Root RLS
Transversal Channel Est.
• LMS • RLS • Fast RLS • Squar Root RLS
Algorithme
Structure
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6.1. Définitions 6. Égalisation
6.2. Modèles d’un canal à distorsion 6.2.1. Modèle d’un canal radio (présentation par les enveloppes complexes) 6.2.2. Exemple 6.2.3. Modelage du canal 6.2.4. Stratégies adoptées avec les interférences entre symboles (ISI)
6.3.1. Principe 6.3. Egalisation au domaine fréquentiel
6.4. Egalisation au domaine temporel 6.4.1. 1er critère de Nyquist 6.4.2. Egalisation par filtre transversal
6.5. Théorie de l’égalisation linéaire 6.5.1. Généralité 6.5.2. Egaliseur non récursif à échantillonnage simple ( T- equaliser ) 6.5.3. Egaliseur non récursif à échantillonnage double T/2 -equaliser
6.6. Égaliseur linéaire de Type MMSE: T-Equalizer 6.6.1. Solution considérant le bruit
6.7.1. Egalisation récursive à décision dans la boucle DFE 6.7. Egalisation non linéaire
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6.9.3. Récepteur de Forney 6.9.4. Algorithme de Viterbi
6.8. Egaliseur adaptatif 6.8.1. Les objectifs de l’adaptatif 6.8.2. Principe et algorithme
Principe Algorithme (Techniques de minimisation) :
6.8.3. Least Mean Squar Algorithm A. Égaliseur transverse adaptatif B. Structure FIR-DFE
6.8.4. Convergence d’algorithme LMS*
6.9.1. Structure de base d’un récepteur optimal 6.9. Réception optimale
6.10. Estimation de canal
6.10.1. Estimation selon la méthode des moindres carrés (LS) 6.10.2. Estimation selon la méthode MMSE
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Généralité sur des techniques avancées de transmission
Cette partie est traitée explicitement dan les cours suivants: Communications avancées: • OFDM • CDMA • MIMO www.berraissoul.com
Chapitre 7
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A Caractérisation des Canaux
Egalisation B
Etalement de Spectre C
D
Diversité E
OFDM
Techniques avancées
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7. Généralité sur des techniques avancées de transmission
7.1. Caractérisation des Canaux 7.2. Egalisation 7.3. Etalement de Spectre 7.4. OFDM 7.5. Diversité
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Bibliographie