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Chap 1 : ONDES ET PARTICULES

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AGIR : Défis du XXIème Siècle.
Chapitre 20 et 21 : Numérisation et transmission
de l’information.
Chaîne de transmission d’informations:
Ensemble des éléments permettant de transférer l’information d’un lieu à un autre.
Information à
transmettre
Information
transmise
Information
codée
Encodeur
Emetteur
Canal de transmission
Récepteur
Information
reçue
Décodeur
Information
décodée
Signal analogique et numérique:
Une grandeur analogique varie de façon continue au cours du temps.
Exemple: la température, la pression, une tension électrique.
Une grandeur numérique varie en palier. Doc 2 p 522
Codage binaire:
Une information numérique est codée en langage binaire, composé de bit. Le bit
est la plus petite unité d’information numérique, pouvant prendre que 2 valeurs : 0
ou 1.
De l’analogique au numérique:
Un signal analogique peut-être numérisé par un Convertisseur AnalogiqueNumérique : CAN.
Le CAN sera caractérisé par son pas autrement dit sa résolution. Plus le pas, p,
sera petit et plus la numérisation sera fiable (condition nécessaire mais non
suffisante)
3 étapes lors de la numérisation :
- l’échantillonnage : le signal est « haché » régulièrement dans le temps,
l’intervalle de temps entre deux valeurs numérisées est la durée
d’échantillonnage Te. On prélève pendant la durée totale d’acquisition un
nombre fini N de valeurs de U(t), avec une fréquence d’échantillonnage fe égale
à l'inverse de la durée d'échantillonnage:
fe = 1/Te
- la quantification correspond à l'opération de comparaison entre la valeur
analogique et sa valeur numérique la plus proche.
- le codage : la valeur permise est codée par un nombre binaire.
De l’analogique au numérique:
Tension
Période
d’échantillonnage : Te
Pas : P
Temps
Composition de l’image:
Elle est composée de pixels, eux-mêmes composés de 3 sous-pixels (RVB)
0 1 0 1 0 1 0 1
1 1 0 0 1 1 0 0
1 0 1 1 1 0 1 1
1 octet
1 octet
1 octet
1 pixel
Chaque sous-pixel peut prendre 256 nuances différentes.
Ainsi, chaque pixel peut prendre plus de 16 millions de couleurs différentes.
Composition de l’image:
Un pixel est numérisé par 3 nombres entre 0 et 255 indiquant chacun, dans l’ordre, la
nuance du rouge, du vert puis du bleu comme cela: R125 V0 B255
Exemple:
Pixel noir :
Pixel blanc :
Pixel rouge:
Pixel cyan:
R0
R255
R255
R0
V0
V255
V0
V255
B0
B255
B0
B255
Remarque: pour coder une image en nuances de gris, tous les sous-pixels prennent
la même valeur. On aura donc 256 nuances de gris différentes.
Définition d’une image:
La définition d’une image numérisée correspond au nombre de pixels qui la
constituent.
Taille d’une image:
La taille (exprimée en octet) d’une image numérisée est le produit du nombre de
pixels par le nombre d’octet d’un pixel (3 octets).
Propagation libre et guidée:
Les OEM (ondes hertziennes) se déplacent dans toutes les directions. On parlera de
propagation libre.
Les signaux utilisent une ligne de transmission entre l’émetteur et le récepteur
comme des câbles électriques (courtes distances, déformation du signal) ou encore
des fibres optiques (longues distances car peu d’atténuation).
Fibre optique:
La fibre optique est composée en 3 parties:
- la protection en plastique
- la gaine
- le cœur
Fibre optique:
3 types de fibres optiques :
- Fibres multimodales à saut d’indices : les radiations subissent des réflexions
successives et parcours plus de distance que la longueur de la fibre. Des radiations
émises simultanément peuvent avoir des trajet différents et des temps de parcours
différents  signal dégradé en sortie

- Fibres multimodales à gradient d’indices : L’indice de réfraction  = de la fibre

optique varie progressivement entre le cœur et la gaine et donc le signal aura un
même temps de parcours  utilisée sur des courtes distances.
- Fibres monomodales à saut d’indices : le signal subit peu de réflexion donc le
signal va plus vite et est moins dégradé  utilisée sur des longues distances mais difficile
à mettre en œuvre.
Qualité de la transmission:
Toute transmission de signal s'accompagne d'une perte de puissance.
L'atténuation A du signal se propageant dans un câble ou une fibre optique est
égale à:

 =  

Pe: puissance fournie par l'émetteur en watt (W)
Ps: puissance reçue par le récepteur en watt (W)
A: atténuation en décibel (dB)
Le coefficient d'atténuation linéique est égale au rapport de l'atténuation A sur la
longueur du fil:

=

α: coefficient d'atténuation linéique en décibel par mètre (dB.m-1)
A: atténuation en décibel (dB)
L: longueur du fil (m)
Débit binaire de données numériques:
Le débit binaire mesure la quantité de données numériques transmises par unité
de temps et est caractéristique des transmissions numériques.
Si l’information comporte N bits émis pendant la durée Δt alors le débit binaire D :

=
∆
D: débit binaire en bit par seconde (bit.s-1)
N: nombre de bits (bit)
Δt : durée (s)
Disques optiques:
Les informations peuvent être stockées sur des disques optiques avec une
succession de creux et de plats disposés sur une piste.
Le principe de lecture d'un disque optique est basé sur l'interférence constructive
(bit = 1) ou destructive (bit = 0) des faisceaux laser réfléchis par la surface du
disque
Capacité de stockage d’un disque optique:
Pour améliorer la capacité mémoire d'un support optique, il faut rallonger la piste
donc augmenter sa longueur de la piste. On diminuera la longueur d'onde du
laser utilisé et on améliorera le système optique utilisé.
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