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Article

1 - TRANSMISSION EN BANDE DE BASE

2 - TECHNIQUES DE MODULATION

3 - CODAGE DE CANAL

4 - ÉGALISATION DU CANAL

5 - SYNCHRONISATION

6 - APPLICATIONS

  • 6.1 - Modems téléphoniques
  • 6.2 - Faisceaux hertziens
  • 6.3 - Transmissions par satellite
  • 6.4 - Transmissions sur fibres optiques
  • 6.5 - Radiocommunications avec les mobiles
  • 6.6 - Autres applications

| Réf : E7100 v3

Applications
Transmission des signaux numériques

Auteur(s) : Hikmet SARI

Date de publication : 10 juin 1995

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  • Hikmet SARI : Chef de Département d’Études à la Société Anonyme de Télécommunications (SAT) - Professeur Associé à Télécom Paris

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INTRODUCTION

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 le signal de la source vers le destinataire avec le plus de fiabilité possible.

Le schéma synoptique d’un système de transmission numérique est donné à la figure 1 où l’on se limite aux fonctions de base. La source émet un message numérique sous la forme d’une suite d’éléments binaires. Le codeur englobe en général deux fonctions fondamentalement différentes. La première, appelée codage en ligne, associe un support physique adéquat aux éléments abstraits émis par la source. La seconde, appelée codage correcteur d’erreurs, consiste à introduire de la redondance dans le signal émis en vue de le protéger contre le bruit et les perturbateurs présents sur le canal de transmission. La modulation a pour rôle d’adapter le spectre du signal au canal (milieu physique) sur lequel il sera émis. Enfin, du côté récepteur, les fonctions de démodulation et de décodage sont les inverses respectifs des fonctions de modulation et de codage situées du côté émetteur.

La qualité d’un système de transmission est évaluée, en général, en calculant la probabilité d’erreur par bit (élément binaire) transmis. Celle-ci est fonction de la technique de transmission utilisée, mais aussi du canal sur lequel le signal est transmis. Une autre caractéristique essentielle est l’occupation spectrale du signal émis. Pour utiliser efficacement le spectre disponible sur le canal de transmission, on est contraint d’utiliser de plus en plus des modulations à grande efficacité spectrale. Le troisième aspect important d’un système de transmission est la complexité du récepteur dont la fonction est de restituer le signal émis. Ainsi, les performances (probabilité d’erreur par bit), l’occupation spectrale et la complexité du récepteur constituent les trois caractéristiques principales permettant de comparer entre elles les différentes techniques de transmission.

Cet article présente les techniques de transmission numérique avec une attention particulière sur les fonctions de base. Il est organisé en six paragraphes. Le premier est consacré à la transmission en bande de base et à la modélisation du canal ; le second décrit les techniques de modulation, leurs performances et leurs efficacités spectrales ; le troisième présente le codage correcteur d’erreur dont l’objectif est d’améliorer les performances dans un milieu bruité ; le quatrième présente les techniques d’égalisation adaptative que l’on utilise pour compenser les distorsions subies par le signal lors de la transmission ; le cinquième est consacré à la présentation des techniques de synchronisation de rythme (horloge) et de porteuse nécessaires pour démoduler le signal et l’échantillonner pour en extraire l’information émise. Enfin, le dernier paragraphe présente les principaux domaines d’application et les techniques utilisées.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-e7100


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6. Applications

Après avoir exposé les techniques de base utilisées dans les systèmes de transmission numérique, nous allons maintenant présenter l’usage qui en est fait dans les différents domaines d’applications.

6.1 Modems téléphoniques

La transmission de données sur le canal téléphonique a été pendant les années 60 et 70 à l’origine du développement d’un grand nombre de techniques de traitement du signal en télécommunications. La transmission d’un grand débit sur le canal téléphonique (sur une bande de fréquence de 3 500 Hz environ) a nécessité la mise en œuvre de modulations à grand nombre d’états comme la MAQ-16, la MAQ-32 et la MAQ-128 ainsi que le développement d’égaliseurs adaptatifs pour compenser la réponse imparfaite du canal de transmission.

C’est pour la transmission de données sur le canal téléphonique que la majorité des concepts innovateurs dans le domaine de l’égalisation adaptative a été développée. Cela comprend les égaliseurs linéaires, les égaliseurs non linéaires à retour de décisions, l’algorithme forçage à zéro, l’algorithme du gradient stochastique, les égaliseurs à suréchantillonnage, les algorithmes rapides, ainsi que les algorithmes aveugles permettant de faire converger un égaliseur sans avoir à transmettre une séquence d’apprentissage connue du récepteur. Les algorithmes aveugles sont particulièrement importants dans les réseaux point/multi-points dans lesquels se pose le problème de faire converger l’égaliseur d’un terminal esclave au moment de la connexion, sans interrompre la transmission du terminal maître vers les autres terminaux esclaves.

Parallèlement au développement de l’égalisation adaptative, les modems téléphoniques ont connu le développement de l’annulation d’écho adaptative permettant la transmission de données bidirectionnelle (full duplex ) sur des liaisons à deux fils. Dans cet article, nous n’avons pas présenté l’annulation d’écho, mais il s’agit d’une technique de filtrage adaptatif s’apparentant à l’égalisation du canal dont l’objectif est d’estimer un écho (du signal émis par l’émetteur local) présent dans le signal reçu de l’émetteur distant et de l’annuler avant...

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