Transmission des signaux numériques

Les systemes de transmission numerique vehiculent 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 radioelectrique. Les signaux transportes peuvent etre soit directement d’origine numerique comme dans les reseaux de donnees, soit d’origine analogique (parole, image...) mais convertis sous une forme numerique. La tâche du systeme de transmission est d’acheminer le signal de la source vers le destinataire avec le plus de fiabilite possible. Le schema synoptique d’un systeme de transmission numerique est donne a la figure  1 ou l’on se limite aux fonctions de base. La source emet un message numerique sous la forme d’une suite d’elements binaires. Le codeur englobe en general deux fonctions fondamentalement differentes. La premiere, appelee codage en ligne , associe un support physique adequat aux elements abstraits emis par la source. La seconde, appelee codage correcteur d’erreurs , consiste a introduire de la redondance dans le signal emis en vue de le proteger contre le bruit et les perturbateurs presents sur le canal de transmission. La modulation a pour role d’adapter le spectre du signal au canal (milieu physique) sur lequel il sera emis. Enfin, du cote recepteur, les fonctions de demodulation et de decodage sont les inverses respectifs des fonctions de modulation et de codage situees du cote emetteur. La qualite d’un systeme de transmission est evaluee, en general, en calculant la probabilite d’erreur par bit (element binaire) transmis. Celle-ci est fonction de la technique de transmission utilisee, mais aussi du canal sur lequel le signal est transmis. Une autre caracteristique essentielle est l’occupation spectrale du signal emis. Pour utiliser efficacement le spectre disponible sur le canal de transmission, on est contraint d’utiliser de plus en plus des modulations a grande efficacite spectrale. Le troisieme aspect important d’un systeme de transmission est la complexite du recepteur dont la fonction est de restituer le signal emis. Ainsi, les performances (probabilite d’erreur par bit), l’occupation spectrale et la complexite du recepteur constituent les trois caracteristiques principales permettant de comparer entre elles les differentes techniques de transmission. Cet article presente les techniques de transmission numerique avec une attention particuliere sur les fonctions de base. Il est organise en six paragraphes. Le premier est consacre a la transmission en bande de base et a la modelisation du canal ; le second decrit les techniques de modulation, leurs performances et leurs efficacites spectrales ; le troisieme presente le codage correcteur d’erreur dont l’objectif est d’ameliorer les performances dans un milieu bruite ; le quatrieme presente les techniques d’egalisation adaptative que l’on utilise pour compenser les distorsions subies par le signal lors de la transmission ; le cinquieme est consacre a la presentation des techniques de synchronisation de rythme (horloge) et de porteuse necessaires pour demoduler le signal et l’echantillonner pour en extraire l’information emise. Enfin, le dernier paragraphe presente les principaux domaines d’application et les techniques utilisees.