AGIR : Défis du XXIème Siècle. Chapitre 20 et 21 : Numérisation et transmission de l’information.

I-Transmission des informations. Chaîne de transmission d’informations: Ensemble des éléments permettant de transférer l’information d’un lieu à un autre. Canal de transmission Information à transmettre Information codée Information transmise Encodeur Emetteur Récepteur Information reçue Décodeur Information décodée

II-Signal numérique. Signal analogique et numérique: Codage binaire: Une grandeur analogique varie de façon continue au cours du temps. Exemple: la température, la pression, une tension électrique. Une grandeur numérique varie en palier. Doc 2 p 522 Codage binaire: Une information numérique est codée en langage binaire, composé de bit. Le bit est la plus petite unité d’information numérique, pouvant prendre que 2 valeurs : 0 ou 1.

II-Signal numérique. De l’analogique au numérique: Un signal analogique peut-être numérisé par un Convertisseur Analogique-Numérique : CAN. Le CAN sera caractérisé par son pas autrement dit sa résolution. Plus le pas, p, sera petit et plus la numérisation sera fiable (condition nécessaire mais non suffisante) 3 étapes lors de la numérisation : - l’échantillonnage : le signal est « haché » régulièrement dans le temps, l’intervalle de temps entre deux valeurs numérisées est la durée d’échantillonnage Te. On prélève pendant la durée totale d’acquisition un nombre fini N de valeurs de U(t), avec une fréquence d’échantillonnage fe égale à l'inverse de la durée d'échantillonnage: fe = 1/Te - la quantification correspond à l'opération de comparaison entre la valeur analogique et sa valeur numérique la plus proche. - le codage : la valeur permise est codée par un nombre binaire.

Période d’échantillonnage : Te II-Signal numérique. De l’analogique au numérique: Période d’échantillonnage : Te Tension Temps Pas : P

III-Image numérique. Composition de l’image: Elle est composée de pixels, eux-mêmes composés de 3 sous-pixels (RVB) Chaque sous-pixel peut prendre 256 nuances différentes. Ainsi, chaque pixel peut prendre plus de 16 millions de couleurs différentes. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 octet 1 octet 1 octet 1 pixel

III-Image numérique. Composition de l’image: Un pixel est numérisé par 3 nombres entre 0 et 255 indiquant chacun, dans l’ordre, la nuance du rouge, du vert puis du bleu comme cela: R125 V0 B255 Remarque: pour coder une image en nuances de gris, tous les sous-pixels prennent la même valeur. On aura donc 256 nuances de gris différentes. Exemple: Pixel noir : Pixel blanc : Pixel rouge: Pixel cyan: R0 V0 B0 R255 V255 B255 R255 V0 B0 R0 V255 B255

III-Image numérique. Exercices 1, 2, 3, 12, 15, 24, 25 et 29 p 527 Définition d’une image: La définition d’une image numérisée correspond au nombre de pixels qui la constituent. Taille d’une image: La taille (exprimée en octet) d’une image numérisée est le produit du nombre de pixels par le nombre d’octet d’un pixel (3 octets). Exercices 1, 2, 3, 12, 15, 24, 25 et 29 p 527

IV-Transmission de l’information. Propagation libre et guidée: Les OEM (ondes hertziennes) se déplacent dans toutes les directions. On parlera de propagation libre. Les signaux utilisent une ligne de transmission entre l’émetteur et le récepteur comme des câbles électriques (courtes distances, déformation du signal) ou encore des fibres optiques (longues distances car peu d’atténuation). Fibre optique: La fibre optique est composée en 3 parties: - la protection en plastique - la gaine - le cœur

IV-Transmission de l’information. Fibre optique: 3 types de fibres optiques : - Fibres multimodales à saut d’indices : les radiations subissent des réflexions successives et parcours plus de distance que la longueur de la fibre. Des radiations émises simultanément peuvent avoir des trajet différents et des temps de parcours différents  signal dégradé en sortie - Fibres multimodales à gradient d’indices : L’indice de réfraction 𝒏= 𝒄 𝒗 de la fibre optique varie progressivement entre le cœur et la gaine et donc le signal aura un même temps de parcours  utilisée sur des courtes distances. - Fibres monomodales à saut d’indices : le signal subit peu de réflexion donc le signal va plus vite et est moins dégradé  utilisée sur des longues distances mais difficile à mettre en œuvre.

IV-Transmission de l’information. Qualité de la transmission: Toute transmission de signal s'accompagne d'une perte de puissance. L'atténuation A du signal se propageant dans un câble ou une fibre optique est égale à: 𝑨=𝟏𝟎 𝐥𝐨𝐠 𝑷 𝒆 𝑷 𝒔 Pe: puissance fournie par l'émetteur en watt (W) Ps: puissance reçue par le récepteur en watt (W) A: atténuation en décibel (dB) Le coefficient d'atténuation linéique est égale au rapport de l'atténuation A sur la longueur du fil: 𝛂= 𝐀 𝐋 α: coefficient d'atténuation linéique en décibel par mètre (dB.m-1) L: longueur du fil (m)

IV-Transmission de l’information. Débit binaire de données numériques: Le débit binaire mesure la quantité de données numériques transmises par unité de temps et est caractéristique des transmissions numériques. Si l’information comporte N bits émis pendant la durée Δt alors le débit binaire D : 𝑫= 𝑵 ∆𝒕 D: débit binaire en bit par seconde (bit.s-1) N: nombre de bits (bit) Δt : durée (s)

V-Stockage de l’information. Disques optiques: Les informations peuvent être stockées sur des disques optiques avec une succession de creux et de plats disposés sur une piste. Le principe de lecture d'un disque optique est basé sur l'interférence constructive (bit = 1) ou destructive (bit = 0) des faisceaux laser réfléchis par la surface du disque Capacité de stockage d’un disque optique: Pour améliorer la capacité mémoire d'un support optique, il faut rallonger la piste donc augmenter sa longueur de la piste. On diminuera la longueur d'onde du laser utilisé et on améliorera le système optique utilisé. Exercices 1, 2, 3, 12, 14, 18, 19, 20, 21 et 25 p 551