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Responsable(s) René Jr Landry

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : René Jr Landry


PLAN DE COURS

Automne 2024
ELE462 : Principes des systèmes de communication (4 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7694
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    ELE265    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 25,0 % 75,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Se familiariser avec les systèmes de communication analogique et les méthodes de modulation analogique, appliquer les notions d'analyse des signaux et s’initier à la modulation numérique.

Introduction aux systèmes de communication. Analyse des signaux : série de Fourier et transformées de Fourier. Convolution et réponse en fréquence. Transmission sans distorsion des signaux. Multiplexage en fréquence et multiplexage dans le temps. Caractéristiques temporelles et spectrales des modes de modulation analogique continue linéaire. Modulation analogique continue et non linéaire. Démodulateurs et systèmes à base de boucle à phase asservie. Étude comparative des modes de modulation analogique continue. Modulations multiples. Caractéristiques d'un émetteur-récepteur. Émetteur-récepteur hétérodyne. Étude d'émetteurs-récepteurs spécifiques. Théorème de l'échantillonnage. Modes de modulation analogique par impulsions. Modes de modulation par impulsions codées.

Séances de laboratoire et travaux pratiques portant sur les différents modes de modulation de signaux.



Objectifs du cours

À la fin du cours, l'étudiant(e) devra être en mesure :

− d’analyser les signaux dans les domaines du temps et de la fréquence;

− de connaître les caractéristiques des différentes méthodes de modulation et de démodulation analogiques;

− de comprendre la structure de base des systèmes de communication AM et FM;

− de connaître les principes de base pour l'analyse de performance d'un système de communication;

− de connaître les principes fondamentaux de la modulation numérique;

− de concevoir et de réaliser des émetteurs et des récepteurs AM et FM.




Stratégies pédagogiques

La matière du cours est couverte de la façon suivante :

− un (1) cours magistral par semaine;

− deux (2) heures par semaine de séances de laboratoires;

− une (1) heure par semaine de travaux pratiques.

 

La théorie est enseignée durant les heures de cours magistral. On demande aux étudiant(e)s de préparer des exercices qui seront résolus durant la période des travaux dirigés. Au laboratoire, les étudiant(e)s travaillent en équipe de deux personnes. Les membres de l'équipe se partagent les tâches à chaque expérience de façon à leur permettre d'acquérir le meilleur apprentissage. À la fin de chaque expérience, l'équipe remet un rapport rédigé d'après les normes inscrites dans le cahier de laboratoires.  Il y a un examen partiel et un examen final.  Pour réussir le cours, l'étudiant(e) doit obtenir une note minimale de 50 %, basée sur le total des points accumulés pour l'ensemble des évaluations du cours.




Utilisation d’appareils électroniques

Enregistreuse vidéo ou audio interdite durant le cours.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 08:30 - 12:30 Laboratoire aux 2 semaines
Mardi 13:30 - 15:30 Travaux pratiques aux 2 semaines
Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Richard Al Hadi Activité de cours richard.alhadi@etsmtl.ca A-3324
01 Zahra Sepehri Laboratoire aux 2 semaines zahra.sepehri.1@ens.etsmtl.ca
01 Zahra Sepehri Travaux pratiques aux 2 semaines zahra.sepehri.1@ens.etsmtl.ca



Cours
Date Contenus traités dans le cours Heures
  1. Analyse des signaux
  • Introduction aux systèmes de communication
  • Séries de Fourier
  • Transformée de Fourier. Propriétés de la transformée de Fourier. Théorème de Parseval. Convolution : applications aux systèmes. Réponse en fréquence, causalité, système de transmission idéal et filtre idéal
  • Théorème de l'échantillonnage
  • Échantillonnage analogique uniforme et naturel
9 heures
  2. Modulation analogique continue AM
  • Modulation d'amplitude (AM).  Représentation spectrale, relations de puissance, cas de plusieurs signaux modulants. Modulation en bande latérale double (DSB). Modulation en bande latérale unique (SSB). Modulation en bande latérale résiduelle (VSB)
  • Schémas synoptiques des émetteurs et récepteurs AM (DSB, SSB) directs et hétérodynes.  Étude d'un circuit type de modulateur et de démodulateur
  • Étude de la performance d'un récepteur. Sensibilité, sélectivité, rejet de la fréquence image, récepteur hétérodyne double, contrôle automatique de la fréquence, contrôle automatique du gain
  • Amélioration du rapport signal sur bruit au niveau du démodulateur dans les secteurs de modulation analogique
12 heures
  3. Systèmes de communication FM et PM
  • Modulation de fréquence (FM).  Représentation spectrale, calcul de la puissance, cas de plusieurs signaux modulants, comparaison des signaux AM et FM
  • Modulation de phase (PM).  Comparaison des modes FM et PM
  • Modulations multiples.  Modulation AM-FM.  Modulation stéréophonique, standards de modulation multiples en téléphonie
  • Schéma synoptique d'un émetteur et récepteur FM et PM
  • Démodulateur FM à base de boucle à phase asservie (PLL)
  • Multiplexage en fréquence (FDM)
  • Émetteur-récepteur à modulations multiples
9 heures
  4. Modulation analogique par impulsions
  • Modulation d'impulsions en amplitude (PAM)
  • Modulation d'impulsions en durée (PDM)
  • Modulation d'impulsions en position (PPM)
  • Multiplexage temporel (TDM)
  • Introduction à la modulation par impulsions codées (PCM)
6 heures
  TOTAL 36 heures
  EXAMEN MI-SESSION 3 heures

Note : Tous les cours sont d'une durée de 3 heures 30 minutes par semaine.




Laboratoires et travaux pratiques
Description Heures
 1. Analyse spectrale des signaux  4 heures
 2. Echantillonage des signaux 4 heures
 3. Étude de la modulation en amplitude (AM) 4 heures
 4. Conception d'un système de modulation en fréquence (FM) 4 heures
 5. Étude du signal modulé en fréquence (FM) 4 heures
 6. Réalisation d'un récepteur FM 4 heures
Total des heures de laboratoires 24 heures
Travaux pratiques 12 heures

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

L’étudiant utilisera les logiciels et outils de calcul servant à la résolution de problèmes mathématiques complexes en ingénierie et à la visualisation des solutions (Matlab, Maple, Mathematica, Excel, calculatrice graphique, etc...).




Évaluation
Description % Date de remise

Examen mi-session

20 %

Le 23 octobre 2024

Examen final 30 % Le jour prévu pour l'examen final
Devoirs / exercices 15 % Voir Calendrier du cours sur Moodle
Quiz 15 % Voir Calendrier du cours sur Moodle
Laboratoires 20 % Voir Calendrier du cours sur Moodle



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 23 octobre 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Aucun retard des travaux ne sera permis.




Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire

BATANI, N., LANDRY, René Jr., CONSTANTIN, N.  ELE462  Principes des systèmes de communication – Manuel d'exercices, ÉTS. (disponible sur Moodle)

BATANI, N., LANDRY, René Jr.,  ELE462  Principes des systèmes de communication – Cahier de laboratoire Rév 6., Hiver 2021, ÉTS. (disponible sur Moodle)

STREMLER, Ferrel G., Introduction to Communication Systems, 3rd Ed., Addison-Wesley, 1990.




Ouvrages de références

R. E. Ziemer, W. H. Tranter, Principles of Communications: Systems, Modulation, and Noise, 6th Edition, John Wiley, ISBN: 978-0-470-47532-4

Simon Haykin, Michael MoherAn Introduction to Analog and Digital Communications, 2nd edition, John Wiley, ISBN: 978-0-470-46087-0

Simon Haykin, CommunicationSystems, 5th  Edition, John Wiley, ISBN: 978-0-471-69790-9

PROAKIS J. G., Salehi M., Fundamentals of Communication Systems, 2nd Edition, Pearson, 2014.

John G. Proakis, Masoud Salehi, Gerhard Bauch, Contemporary Communication Systems Using MATLAB®, 1st Edition, Brooks/Cole Publishing          2004 ISBN-13: 9780534406172

FREDERICK  and CARLSON, Linear Systems in Communications and Control, McGraw-Hill.

GREGG, Analog and Digital Communication, John Wiley.

LATHI, Communication Systems, John Wiley.

RODDY and COOLEN, Electronic Communications, Reston

SCHWARTZ, M., Information, Transmission, Modulation and Noise, McGraw-Hill, 1990.

SMITH, J., Modern Communication Circuits, McGraw-Hill, 1986.

TAUB and SCHILLING, Principles of Communication Systems, McGraw-Hill, 1986.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site du cours : https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=24068