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Semestre: 1 Unité d’enseignement: UEF 1.1.1 Matière 1 :Communications numérique

Semestre: 1 Unité d’enseignement: UEF 1.1.1 Matière 1 :Communications numériques avancées VHS: 67h30 (Cours: 3h00, TD: 1h30) Crédits: 6 Coefficient: 3 Objectifs de l’enseignement : A l'issue de ce cours, l’étudiant saura identifier les fonctions réalisées dans les systèmes de communication numérique avancés. Cette matière aborde les différentes notions sur les canaux non idéaux, les techniques d’accès multiple ainsi que les systèmes MIMO. Connaissances préalables recommandées : Des notions de base sur la théorie de l’information et du traitement du signal ainsi que sur la modulation et la démodulation sont nécessaires pour suivre cette matière. Contenu de la matière : Chapitre 1. Rappels sur les modulations numériques (4 Semaines) - Modulations à bande étroite et à large bande - Modulations numériques de type ASK, FSK, PSK - Transmissions Numériques en bande limitée - Evaluations des systèmes de transmission numériques - Récepteurs AWGN : Démodulateur et Détecteur Chapitre 2. Canaux non idéaux (3 Semaines) - Canaux sans fil, trajets multiples, bruit, interférences, Canaux invariants et variants, Fading de Rice et de Rayleigh Chapitre 3. Techniques d'accès multiple (4 Semaines) - Time Division Multiple Access (TDMA) - Frequency Division Multiple Access (FDMA) - Code Division Multiple Access (CDMA) - Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Chapitre 4. Systèmes MIMO (4 Semaines) - Diversité à l'émission, Codage spatio-temporel, Multiplexage spatial - Démodulation conjointe, Multi-utilisateurs MIMO Mode d’évaluation : Contrôle continu: 40% ; Examen: 60%. Références bibliographiques : 1. G. Baudouin, “Radiocommunications numériques“, Dunod, 2002. 2. J.M. Brossier,“Signal et communication numérique: égalisation et synchronisation“, Hermès Science, 97 3. P. Comon, “Communications numériques - Cours et exercices à l'usage de l'élève ingénieur“, éditions 'Harmattan, 2010. 4. A. Glavieux, M. Joindot, “ Communications numériques, introduction“, Collection pédagogique des télécommunications,Masson, 1996. 5. A. Glavieux, M. Joindot, “Introduction aux communications numériques“, Collection: Sciences Sup, Dunod, 2007. 6. H. P. Hsu, “Communications analogiques et numériques: cours et problèmes“, McGraw-Hill, 1994. 7. G. Mahé, “Systèmes de communications numériques“, Ellipses. 8. L.W. Couch, “Digital and Analog Communication Systems“, Prentice-Hall, New-Jersey, 2007. 9. S. Haykin, “Communication Systems“, John Wiley and Sons, Hoboken, New-Jersey, 2001. 10. J. Proakis, M. Salehi, “Communication Systems Engineering“, 2nd edition, Prentice-Hall, New-Jersey, 2002. 11. B. Rimoldi, “Principles of Digital Communications“, Ecole Polytechnique de Lausanne (EPFL), Switzerland. 12. J. Proakis, “Digital Communications“,McGraw-Hill, 2000. 13. B.Sklar, “Digital Communications, Fundamentals and applications“, Prentice Hall, 2001. 14.B. P. Lathi, “Modern Digital and Analog Communication Systems“, Oxford University Press, 1998. Semestre: 1 Unité d’enseignement: UEF 1.1.1 Matière2 :Signaux aléatoires etProcessus stochastiques VHS: 45h00 (Cours: 1h30, TD: 1h30) Crédits: 4 Coefficient: 2 Objectifs de l’enseignement : L’étudiant reçoit les notions de base qui lui permettent de comprendre et d’appliquer des méthodes de traitement de signal concernant les signaux aléatoires et les processus stochastiques. Connaissances préalables recommandées : Des connaissances sur le traitement des signaux déterministes et les probabilités sont nécessaires pour suivre cette matière. Contenu de la matière : Chapitre 1. Notions de corrélation et de convolution (3 Semaines) - Rappels sur les systèmes linéaires (Définition, propriétés, filtres dynamiques …etc) - Notion de corrélation et de convolution - Application de la notion de corrélation aux grandeurs physiques - Application fondamentale des méthodes de corrélation o Identification des processus et détection des signaux noyés dans le bruit o Analyse spectrale (par filtrages, transformée de Fourier, corrélation, densités spectrales) Chapitre 2. Notions de variables aléatoires (4 Semaines) - Notion physique des phénomènes aléatoires - Rappels sur les probabilités et statistiques (densité de probabilité, fonction de répartition, …) - Variables aléatoires continues et discrètes - Moments et statistiques conditionnelles - Séquences de variables aléatoires- Fonctions de variables aléatoires- Covariance Chapitre 3.Traitement des signaux aléatoires (4 Semaines) - Signaux aléatoires (représentations statistique et temporelle) - Stationnarité et propriétés statistiques (moyenne, variance, écart type …etc) - Densité spectrale de puissance - Echantillonnage des signaux aléatoires - Filtrage des signaux aléatoires - Filtre adapté, filtre de Wiener - Estimation statistique et estimation spectrale - Périodogramme, corrélogramme, périodogramme moyenné, périodogramme lissé - Modèles AR, MA et ARMA Chapitre 4. Processus stochastiques (4 Semaines) - Notions de processus stochastiques - Stationnarités au sens large et strict, ergodicité - Systèmes à entrée stochastique - Exemples de processus stochastiques (Processus de Poisson, gaussien et Markovien) - Statistiques d'ordre supérieur (Moments et cumulants, Polyspectres, processus non gaussiens, traitements non linéaires) - Introduction au filtrage particulaire Mode d’évaluation : Contrôle continu: 40% ; Examen: 60%. Références bibliographiques : 1. S. Haykin, “Signals and systems“,John Wiley & sons, 2ed, 2003. 2. A.V. Oppenheim,“Signals and systems“, Prentice-Hall, 2004. 3. Mori Yvon, “Signaux aléatoires et processus stochastiques“, Lavoisier, 2014 4. A. Papoulis, “Probability, Random variable and Stochastic Processes“, McGraw Hill 1984. 5. E. Robine, “Introduction à la théorie de la communication, Tome II: Signaux aléatoires“, Masson 1970. 6. N. Hermann, “Probabilités de l'ingénieur : variables aléatoires et simulations Bouleau“, 2002. 7. Ruegg, Alan, “Processus stochastique“, Lausanne : Presses polytechniques et universitaires romandes, 1989. Semestre : 1 Unité d’enseignement: UEF 1.1.2 Matière 3 :Radiocommunication VHS : 45h00 (Cours: 1h30, TD: 1h30) Crédits : 4 Coefficient : 2 Objectifs de l’enseignement : Etude du comportement des ondes radio au niveau du sol et dans l’atmosphère (Troposphère, stratosphère et l’ionosphère). Cette matière fera l’objet également d’étude des liaisons satellitaires. Connaissances préalables recommandées : Des connaissances d’électromagnétisme sont nécessaires pour suivre cette matière. Ces connaissances sont dispensées au niveau de la matière « Ondes et propagation » de la troisième année licence Télécommunications. Contenu de la matière : Chapitre 1. Théorie du champ électromagnétique (3 Semaines) - Rappels sur les équations de Maxwell (Origine et démonstration détaillée) - Propagation de l’onde électromagnétique plane dans le vide (Equations d’ondes, Energie Electromagnétique, Vecteur de Poynting) - Propagation d’une onde électromagnétique dans les diélectriques(Réflexion, Réfraction, Ondes stationnaires) - Polarisation des ondes planes - Propagation dans un milieu anisotrope Chapitre 2. Propagation des ondes hertziennes (3 Semaines) - Spectre des ondes Hertziennes - Modes de propagation des ondes hertziennes (Influence du sol, troposphère, stratosphère, ionosphère) - Réfraction atmosphérique (Théorie électrique, Définition d’une terre fictive) - Propagation dans des milieux inhomogènes et aléatoires (Statistique des ondes incohérentes…) Chapitre 3. Réflexion sur le sol (3 Semaines) - Réflexion sur le sol avec et sans obstacle - Influence des irrégularités du sol - Définition et critères d’une liaison en visibilité optique et radioélectrique Chapitre 4. Etude des liaisons en espace libre (3 Semaines) - Définition du gain et de la surface équivalente d’une antenne - Atténuation en espace libre : équation de FRIIS - Equation des télécommunications pour une liaison avec et sans relais passif - Liaisons analogiques et numériques, Liaisons simplex, Half-duplex - Architecture et spécifications d'un système radio Chapitre 5. Radiocommunication spatiale (3 Semaines) - Les liaisons satellites-sol et applications (Transmission et localisation, Stations terrestres, Système Artemis entre station terrestres et satellites) - Applications à quelques services de Télécommunications (Les liaisons fixes sol-sol, service fixe par satellite, les communications avec les mobiles) Mode d’évaluation : Contrôle continu: 40% ; Examen: 60%. Références bibliographiques : 1. P. Rosnet,“Eléments de propagation électromagnétique: Physique fondamentale“, 2002. 2. G. Dubost,“Propagation libre et guidée des ondes électromagnétiques“, Masson, 1995. 3. M. Jouquet,“Ondes électromagnétique 1: propagation libre“, Dunod, 1973. 4. C. Garing, “Ondes électromagnétiques dans les milieux diélectriques: Exercices et problèmes corrigés“, 1998. 5. C. Garing,“Ondes électromagnétiques dans le vide et les milieux conducteurs: Exercices et problèmes corrigés“, 1998. Semestre: 1 Unité d’enseignement: UEF 1.1.2 Matière4 :Circuits programmables FPGA VHS: 45h00 (Cours: 1h30, TD: 1h30) Crédits: 4 Coefficient: 2 Objectifs de l’enseignement : Dans cette matière, les étudiants auront à étudier les différents types de circuits programmables, ainsi que les différentes méthodes de conception en particulier la programmation en utilisant les langages de description matérielle. Connaissances préalables recommandées : Electronique numérique (combinatoire et séquentielle) Contenu de la matière : Chapitre 1. Les Réseaux Logiques Programmables : PLD (3 Semaines) - Introduction - Structure des réseaux logiques combinatoires - Classification des réseaux logiques combinatoires Chapitre 2. Les technologies des éléments programmables (3 Semaines) Chapitre 3. Architecture des FPGA (3 Semaines) - Présentation des CP (Circuits programmables type PLA, CPLD) - Structure des FPGA &ASICs - Architecture générale - Blocs logiques programmables - Terminologies - Blocs de mémoire intégrée - Exemples de constructeurs Altera et Xilinx - Applications Chapitre 4. Programmation VHDL (3 Semaines) - Introduction - Outils de programmation : AlteraQuartus II, Modelsim, Xilinx ISE - Structure d’un programme - Structure d’une description VHDL simple - Entité - Les différentes descriptions d’une architecture (de type flot de données, comportemental ou procédural, structurel et architecture de test) - Process - Les structures de contrôle en VHDL - Instructions séquentielles et concurrentes - Les paquetages et les bibliothèques Chapitre 5. Applications : Implémentation de quelques circuits logiques dans les circuits FPGA - Multiplexeur (3 Semaines) - Compteur - Comparateur - Registre à décalage - Filtre simple Mode d’évaluation : Contrôle continu: 40% ; Examen: 60%. Références bibliographiques : 1. Volnei A. Pedroni, “Circuit Design with VHDL”, MIT press, 2004. 2. Jacques Weber , Sébastien Moutault, Maurice Meaudre, “Le langage VHDL : du langage au circuit, du circuit au langage“, DUNOD, 2007. 3. Christian Tavernier, “Circuits logiques programmables“, DUNOD uploads/Management/ pgmetelecs-1.pdf