1. Définitions
- Donnée : C’est une information sous une forme compréhensible (par l’homme ou par la machine). Exemples : voix, musique, image, fichier.
- Signal : C’est une grandeur électrique ou électromagnétique qui représente la donnée.
- Transmission : C’est le transfert de données entre deux (ou plusieurs) entités par propagation de signaux sur un support de communication.
Le support de transmission permet de véhiculer une énergie le long d’un chemin physique (câble coaxial, paire torsadée, fibre optique, faisceau hertzien). Donc pour pouvoir être transmises les données doivent être transformées en une forme d’énergie portée par des signaux électriques ou électromagnétiques.
Figure 1 : Chaine de transmission de données
2. Différences entre l’analogique et le numérique
Donnée analogique : C’est une variable dont les valeurs sont décrites par une fonction continue sur un intervalle donné. Exemples : température, voix.
Donnée numérique : C’est une variable qui prend des valeurs discrètes (un nombre fini et dénombrable de valeurs sur un intervalle donné. Exemple : texte, image numérisée.
Signal analogique : C’est un signal continu dans le temps qui peut prendre une infinité de valeurs sur un intervalle donné.
Signal discret (numérique) : C’est un signal continu dans le temps qui prend des valeurs discrètes sur un intervalle donné.
Figure 2 : Signal analogique et signal numérique
2.1. Défauts de transmission
L’imperfection des supports de transmission peut causer :
- une dégradation de la qualité des signaux analogiques,
- des erreurs sur les valeurs des bits pour les signaux numériques.
Figure 3 : Effet de l’imperfection des supports de transmission
Il y a trois principaux types de défauts liées la transmission de données :
- l’atténuation,
- la distorsion,
- le bruit.
2.1.1. L’atténuation
Lorsque le signal se déplace sur le support de transmission, il voit son énergie diminuer à cause de la résistance du support.
Pour compenser l’effet de l’atténuation, on utilise tout au long du support de transmission des amplificateurs/répéteurs.
2.1.2. La distorsion
Les différentes composantes fréquentielles du signal (analogique ou numérique) se propagent sur le support de transmission avec des vitesses différentes. D’où l’apparitions de déphasages entre ces composantes à la réception. Le signal obtenu se trouve distordu.
Figure 4 : Distorsion des signaux transmis
2.1.3. Le bruit
On qualifie de bruit tout signal inutile qui s’ajoute au signal transmis entre l’émetteur et le récepteur. En général, un bruit ne peut pas être prédit car il apparaît de manière aléatoire. Sa présence peut affecter considérablement les performances d’un système de communication.
Figure 5 : Présence de bruit sur le support de transmission
Il y a quatre types de bruit :
- Bruit thermique : Il est dû à l’agitation thermique des électrons dans la matière. Il est par conséquent présent dans tous les dispositifs électroniques et tous les supports de transmission et ne peut pas être éliminé. Sa densité spectrale de puissance est uniforme sur toute la plage de fréquences. Il s’agit donc d’un bruit blanc.
- Bruit d’intermodulation : Il s’agit de signaux générés à partir des différentes fréquences (somme, différence) partageant le même support. C’est le résultat de la non linéarité du support de transmission.
- Diaphonie : Il s’agit de l’effet d’un fil conducteur sur l’autre. Il peut être réduit par blindage des conducteurs ou par l’utilisation de paires torsadées.
- Bruit impulsionnel : C’est un bruit qui se présente sous la forme d’impulsions de courte durée et de grande amplitude. Il est produit par des variations transitoires des champs électromagnétiques dans l'environnement proche.
Le rapport signal sur bruit (SNR)
Pour quantifier l’effet du bruit sur la transmission, on définit le rapport signal sur bruit comme le rapport de la puissance du signal sur la puissance du bruit.
Ainsi, pour une meilleure transmission, le SNR doit être élevé car il permet de réduire le nombre d’amplificateurs ou de répéteurs.
Figure 6 : Rapport signal sur bruit
3. Utilité de la transmission numérique
3.1. Avantages de la transmission numérique
- Transmission sur de longues distances sans perdre la qualité du signal.
En effet, avec la transmission analogique, la restauration du signal avec l’amplificateur/répéteur est imparfaite car le bruit est également amplifié.
En revanche, avec la transmission numérique, on n’a pas besoin d’amplifier le signal transmis. On a seulement besoin de déterminer le niveau du signal (un ‘0’ ou un ‘1’). La transmission numérique permet donc de surmonter les défauts dus à l’atténuation, au retard et au bruit.
Figure 7 : Effets des défauts de transmission sur le signal numérique
- Transmission de signaux de faibles niveaux, donc une réduction du coût du système.
- Cryptage plus simple à implémenter pour des signaux numériques.
- Intégration plus simple de données diverses : voix, vidéo, textes,…
3.2. Inconvénients de la transmission numérique
- Un signal numérique demande théoriquement un canal à bande passante infinie. Avec un nombre limité d’harmoniques, on peut utiliser un canal de type passe-bas.
- La transmission analogique peut utiliser un canal de type passe-bande.
4. Différentes techniques de transmission
Selon le type des données (analogiques ou numériques) et le type du signal transmis (analogique ou numérique), on distingue quatre techniques de transmission possibles :
- Données analogiques et signal analogique : Modulations analogiques (modulations d’amplitude, de fréquence et de phase).
- Données numériques et signal numérique : Codage en ligne.
- Données numériques et signal analogique. : Modulations numériques (ASK, FSK, PSK)
- Données analogiques et signal numérique : Modulations PCM et Delta.
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire