PHYSIQUE-CHIMIE

SIGNAL ANALOGIQUE VS SIGNAL NUMÉRIQUE

Le signal analogique

 

Il varie de façon continu au cours du temps.

 

 

Sur un graphique, on aurait une fonction continue. Parfois on dit qu’une fonction continue est une fonction dont la représentation graphique peut être tracée sans lever le stylo. Cela ne veut pas dire que la fréquence est constante car ça peut être un signal très compliqué. On voit que la fréquence augmente sur le graphique, néanmoins c’est un signal continu. Par exemple, si on chante, le son produit est un signal continu.

 

Le signal numérique

 

On utilise de plus en plus ce genre de signaux car ils sont faciles à traiter. On peut également leur faire faire des opérations facilement. Il varie de façon discontinue au cours du temps et les valeurs que peut prendre ce signal ne sont que des valeurs discrètes. On ne peut pas avoir accès à toutes les valeurs, comme on peut le voir sur ce schéma.

 

 

En jaune c’est un signal numérique. C’est-à-dire qu’il ne peut avoir que certaines valeurs notées à gauche de 0,5 jusqu’à -0.4. La distance entre deux valeurs accessibles successives est le pas ou résolution du signal. Par exemple, cela vaut ici 0,1. L’unité n’est pas précisée. Mais en Volt, cela voudrait dire que le pas correspond à 0,1 V.

Ici, le signal commence à 0,5, passe à 0,3 puis à 0,1 mais on voit qu’il ne peut pas valoir 0,15, c’est impossible. Le signal dure un certain temps avant de changer. Ce temps-là est Te, on l'appelle la période d’échantillonnage.

Chaque valeur (par exemple 0,3) est codée sur un nombre $n$ de bits.

 

Combien de bits sont transmis chaque seconde ?

On a $\dfrac{n}{Te}$ bits transmis chaque seconde : c’est le débit du signal. On le note $D$ : $D = \dfrac{N}{Δt}$.

$D$ n’est pas une grandeur physique et a pour unité les bits.s-1 ou les s-1. $N$ est le nombre de bits transférés pendant le temps $Δt, Δt$ est en secondes (s). $D = \dfrac{N}{Δt}=\dfrac{n}{Te} = n\times fe$ avec $fe$ la fréquence d’échantillonnage. $fe=\dfrac{1}{Te}$. $fe$ est en s-1 ou Hz.

  • S
    Sakîna hanîna ~ 13/06/2018
    Qu'est-ce qu'un échantillonnage ?... Afficher la suite
    • S
      Sakîna hanîna ~ 13/06/2018
      Qu'est-ce qu'un échantillonnage ?
    • logo-lesbonsprofs
      Lucas ~ 13/06/2018

      Bonjour,

      Lorsque tu as un signal analogique, tu as une courbe continue. Lorsqu'on numérise, on fait si tu veux une approximation de ce signal analogique : c'est l'échantillonnage (on ne prend pas le signal analogique en entier, mais on fait des échantillons, des approximations). On transforme en effet un signal continu (analogique) en signal discontinu (numérique), comme représenté ci-dessous :

      ffc84873d89defb80db9df5bbe9f62b2bc5c570f.png

      Tu vois que dans un signal numérique, mon signal varie par pallier : je prends un pallier à la période 1 (1Te), un deuxième à la période 2 (2Te),...

      Par conséquent, plus ma fréquence d'échantillonnage sera élevée, plus j'aurais des périodes courtes d'échantillonnage, et plus mon signal numérique sera fidèle au signal analogique.

      Dis-moi si il y a des choses qui te semblent toujours obscures.

      Bon courage, 

      Lucas.

  • S
    Sakîna hanîna ~ 13/06/2018
    Une fonction continue n'est donc pas forcément une fonction constante dans le cas des signaux analog... Afficher la suite
    • S
      Sakîna hanîna ~ 13/06/2018
      Une fonction continue n'est donc pas forcément une fonction constante dans le cas des signaux analogiques ?
    • logo-lesbonsprofs
      Lucas ~ 13/06/2018

      Bonjour,

      En effet, les signaux analogiques sont plutôt des courbes croissantes, puis décroissantes, puis croissantes de nouveaux. Ils ne se traduisent donc pas par des fonctions constantes ou strictement monotones. J'ajoute que ce signal analogique peut être périodique (même motif revient à chaque intervalle x de temps) ou pas. Voici un exemple de signal analogique (ici, périodique) :

      444f52bc15d4bb6ad45aff14a5919eeadf65e56e.jpg

      A bientôt,

      Lucas.

  • S
    Sakîna hanîna ~ 13/06/2018
    Qu'est-ce le "bit" ? Est-ce une unité de mesure ?... Afficher la suite
    • S
      Sakîna hanîna ~ 13/06/2018
      Qu'est-ce le "bit" ? Est-ce une unité de mesure ?
    • logo-lesbonsprofs
      Aline ~ 13/06/2018

      Bonjour Sakîna hanîna,

      Un bit est une unité de mesure de la mémoire d'un ordinateur par exemple.

      Est ce que c'est bon pour toi?

      A très vite,

      Aline

  • S
    Sakîna hanîna ~ 13/06/2018
    Est-ce que l'échantillonnage est le fait de numériser un signal analogique, c'est à dire de converti... Afficher la suite
    • S
      Sakîna hanîna ~ 13/06/2018
      Est-ce que l'échantillonnage est le fait de numériser un signal analogique, c'est à dire de convertir un signal analogique en signal numérique ?
    • logo-lesbonsprofs
      Fanny ~ 13/06/2018

      Bonjour Sakina !

      Non, l'échantillonnage n'est qu'une étape de la numérisation qui elle transforme le signal analogique en un signal numérique. La numérisation est en deux étapes, l'échantillonnage et la conversion analogique-numérique (CAN). Peut-être que ce cours de l'académie de Lyon t'aidera à comprendre ? N'hésite pas à nous poser des questions si tu as besoin.

      https://www2.ac-lyon.fr/enseigne/physique/IMG/pdf/1_TP_Numerisation_signal_Analogique-2.pdf

      Fanny

    • S
      Sakîna hanîna ~ 13/06/2018
      Comment est-ce que l'on effectue la conversion analogique-numérique (CAN) ? As-t on besoin d'effectuer une CAN pour le bac ?
    • logo-lesbonsprofs
      Fanny ~ 13/06/2018

      La conversion se fait par un convertisseur. Normalement ce n'est pas un TP possible d'ECE, sauf si tu l'as fait pendant l'année ? Si c'est le cas tu dois savoir l'utiliser, sinon tu auras une fiche explicative pour l'utiliser. :)

      Fanny