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Signaux & systèmes 0. Préambule
0.
0. Préambule
Signaux &
systèmes
≡
. Traitement du Signal (TS)
≡. Conditionnement
( Mise en forme, Prétraitement, Amplification, Filtrage...)
. Caractérisation
( Transformations fréquentielles)
. Détection - Estimation
(Moyenne quadratique...)
. Optimisation
(Filtrage optimal, Débruitage...)
. Modèlisation - Identification
(Prédiction linéaire, modèles Markoviens...)
. Codage - Décodage
(Modulation, Démodulation, Brouillage...)
. Synthèse de signal
(Génération de signaux analytiques, aléatoires, bruit ...)
. Reconnaissance - Décision - Compréhension - Interprétation
(RDF - Reconnaissances Des Formes, Classification...)
. Automatique
≡. Commande des systèmes
(Commande linéaire, adaptative, optimale...)
. Asservissement (système bouclé) - Performances - Correction
(Régulation, Suivi (Poursuite) automatique de trajectoires...)
Le signal, support de l’information, est à la base de la communication entre les hommes et avec leur environnement. La
théorie du signal a pour objectif la modélisation mathématique des signaux et leurs traitements malgré leur très grande
diversité. Elle s’appuie essentiellement sur l’analyse fonctionnelle, l’algèbre linéaire et le calcul des probabilités.
L’automatique s’intéresse aux systèmes et à leur contrôle, leur commande. La modélisation mathématique intervient
aussi constamment pour caractériser les systèmes, prévoir leur réponse à différentes commandes et évaluer leur
performances en termes de rapidité, stabilité et précision. On peut classer les systèmes par leur niveau de complexité,
traduit par le nombre des variables nécessaires pour décrire leur état. On peut opérer à une autre classification des
systèmes selon le type du signal utilisé pour leur commande.
Exemples :
- TS (Filtrage) : Si on mesure la température au cours des dernières décennies, il n'est pas évident pour autant
d'en déduire un réchauffement de la planète dû à l'homme au vu des valeurs croissantes de la température.
En effet, la terre est soumise depuis des millénaires à des fluctuations climatiques naturelles qu'il est nécessaire de
gommer (→ filtrage) pour mettre en évidence les fluctuations artificielles dûes à l'homme.
En Traitement du Signal, c’est le signal qui nous intéresse en premier lieu, qui constitue notre objectif (caractérisation,
filtrage ...)
- Automatique (Asservissement) : Régulation de la température d'une salle :
- analogique : la température est mesurée en permanence.
- numérique : la température est mesurée à intervalles de temps réguliers.
En Automatique, c’est le système qui est au coeur des préoccupations. On cherche alors à le caractériser, le synthétiser,
le corriger ... pour qu’il fournisse une réponse (un signal) satisfaisant certaines contraintes (en régulation: sortie ≡
entrée, en poursuite ...).