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Responsable(s) Naïm Batani

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École de technologie supérieure
Département de génie électrique
Responsable(s) de cours : Naïm Batani


PLAN DE COURS

Automne 2018
ELE462 : Principes des systèmes de communication (4 crédits)



Préalables
Profil(s) : Tous profils
         
   
         
Profil(s) : Tous profils
         
  ELE265  
         
Unités d'agrément
Données non disponibles




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. Démodulateure 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 13:30 - 17:00 Activité de cours
Mardi 08:30 - 12:30 Laboratoire aux 2 semaines
Mercredi 08:30 - 10:30 Travaux pratiques



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Basile L. Agba Activité de cours Basile.Agba@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
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
  • Théorème de l'échantillonnage
  • Échantillonnage analogique uniforme et naturel
  • 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)
9 heures
  Total 39

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




Laboratoires et travaux pratiques
Description Heures
 1. Analyse des signaux dans le domaine de la fréquence 4 heures
 2. Analyse des signaux modulés en amplitude AM 4 heures
 3. Projet : Conception, montage et essai d'un système FM à liaison par ondes hertziennes pour la communication de la voix 12 heures
 4.  Analyse des signaux modulés en fréquence 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 30 %

29 octobre 2018

Examen final 30 %  
Devoirs / exercices 20 %  
Laboratoires 20 %  



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 29 octobre 2018



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/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 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par 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 un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence auprès de son enseignant. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
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 étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) 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 les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

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

BATANI, N., LANDRY, René Jr., CONSTANTIN, N.  ELE462  Principes des systèmes de communication – Cahier de laboratoires, ÉTS.

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




Ouvrages de références

BENSOUSSAN, D., La modulation, Dunod.

BENSOUSSAN, D., Émetteurs et récepteurs, Dunod.

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

GREGG, Analog and Digital Communication, John-Wiley.

HAYKIN, S., An Introduction to Analog and Digital Communications, John-Wiley, 1989.

LATHI, Communication Systems, John-Wiley.

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

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/