Cours ``Transmettre et stocker de l`information`

Cours ‘’Transmettre et stocker de l’information’’
Ce qui est attendu…
 Savoir identifier les éléments d'une chaîne de transmission d'informations.
 Savoir recueillir et exploiter les éléments de chaînes de transmission d'informations.
 Savoir exploiter des informations pour comparer les différents types de transmission (par
câble, par fibre optique, par onde hertzienne).
 Connaître et savoir utiliser les formules sur l'affaiblissement d'un signal et le coefficient
d'atténuation linéique.
I. Chaine de transmission d’information
Quelles sont les différentes étapes pour transmettre l'information ? Quels sont les différents types
de transmission ? Le signal envoyé est-il toujours récupéré sans perturbations ?
1. Comment les informations sont-elles transmises ?
Qu'est-ce qu'une chaîne de transmission d'informations ?
La communication correspond à l'échange d'information (sous forme de signal) entre un émetteur et
un récepteur à l'aide d'un canal de transmission.
Une chaîne de transmission d'information est l'ensemble des dispositifs permettant le transport
d'une information d'un lieu à un autre.
Une chaîne de transmission comporte plusieurs éléments :
 une source ;
 un canal de transmission qui est un procédé physique ;
 un destinataire.
Pour être transmise, l'information doit emprunter un canal de transmission.
On peut donner comme exemple la voix, l'écriture (livres, journaux), la lumière (signaux marins,
signaux lumineux, morse).
Par définition, le codage de l'information comporte deux étapes :
 codage de la source, sous la forme d'un signal électrique ;
 codage du canal, pour le rendre compatible avec le support de transmission.
Par exemple, au cours d'une conversation humaine, le son de la voix est une onde sonore qu'il faut
convertir en signal électrique via un micro puis utiliser la modulation afin de pouvoir ensuite l'émettre.
Un canal de transmission comporte un support sur lequel on incorpore l'information après codage par
modulation.

La modulation est l'action d'incorporer le message sur le support. On modifie un ou plusieurs
paramètres de l'onde radio pour l'adapter au canal de transmission.
Quelques exemples :
 La radio par modulation d'amplitude consiste à modifier les amplitudes d'une onde porteuse, en
fonction de l'amplitude du signal ayant l'information.
 La radio par modulation de fréquence consiste à modifier la fréquence d'une onde porteuse en
fonction de la fréquence (ou des fréquences) du signal ayant l'information.
Les émetteur et récepteur convertissent le message en un signal facile à transporter.
L'émetteur, par définition, adapte donc le signal contenant les informations au canal de transmission
(communication)
Le signal entre l'émetteur et le récepteur peut être additionné de bruit.
2. Comment ont évolué les chaînes de transmission d'informations ?
Les techniques de transmission d'informations n'ont cessé d'évoluer depuis les années 1950.
C'est grâce aux progrès de l'électronique qu'une telle évolution a pu avoir lieu. On peut noter :
 le passage de l'électricité à l'électronique a permis de miniaturiser les dispositifs ;
 la propagation de l'outil informatique a permis de coder les informations et les transmettre ;
 le développement de la fibre optique a augmenté les débits de transmission ;
 l'apparition du Wi-Fi, du Bluetooth, de la téléphonie mobile a permis de communiquer sans fil.
Exercice 1

Commentaire
Pour transporter un signal de façon plus simple, on peut être amené à coder le signal. L'information transportée
dans le canal de transmission peut être de nature différente que le message émis par la source. La
proposition a) est fausse.
L'émetteur, par définition, adapte donc le signal contenant les informations au canal de transmission
(communication). Il convertit le message en un signal facile à transporter. La proposition b) est juste.
Un signal peut être de toute sorte de formes, une onde électromagnétique mais aussi une onde sonore,
électrique, lumineuse. La proposition c) est fausse.
Lorsqu'on veut transmettre une onde électromagnétique, elle se propage dans l'air, le canal de transmission ne
comprend aucun câble. La proposition d) est fausse.
Un canal de transmission comporte un support sur lequel on incorpore l'information après codage par modulation.
Une chaîne de transmission comporte plusieurs éléments : une source, un canal de transmission qui est un
procédé physique, et un destinataire. Ces deux termes ne sont pas synonymes. La proposition e) est fausse.
II. Procédés physiques de transmission
La transmission d'informations sur un support physique se fait par propagation d'un phénomène
vibratoire. Il en résulte un signal ondulatoire dépendant de la grandeur physique que l'on fait varier :
 l'onde lumineuse dans le cas de la lumière ;
 l'onde acoustique dans le cas du son ;
 l'onde électrique dans le cas de la tension ou de l'intensité d'un courant électrique.
Qu'est-ce que la propagation libre ?
Lorsque le signal est libre de se propager dans toutes les directions, on parle de propagation libre.
C'est le cas des ondes électromagnétiques, qui sont libres de se propager dans toutes les directions
depuis l'antenne où elles sont émises et qui sont caractérisées par leur fréquence, leur amplitude et
leur phase.
Les ondes électromagnétiques utilisées sont de fréquence élevée. Elles appartiennent au domaine
radio et sont appelées ondes hertziennes.
Qu'est-ce que la propagation guidée ?
Lorsque le signal est contraint de se propager dans un espace limité, on parle de propagation guidée.
La propagation des signaux pour Internet, par exemple, est guidée dans les fils.
Comment se déroule la transmission par câble ?
Un signal électrique est guidé dans un câble dans lequel il se propage.
On utilise la transmission par câble seulement pour de petites longueurs, car l'amortissement des
signaux augmente avec la longueur des câbles et les champs électromagnétiques interfèrent avec les
signaux et les déforment.
Comment se déroule la transmission par fibre optique ?
Un signal lumineux est guidé dans une fibre dans laquelle il se propage.
Seuls certains chemins sont utilisés par le signal lumineux, on parle de mode de propagation de la
fibre. On distingue deux types de fibres :

 Les fibres multimodales, dans lesquelles le signal lumineux parcourt la fibre par réflexions
multiples sur les parois. Le trajet que parcourt le signal lumineux est donc supérieur à la
longueur de la fibre. On peut utiliser ces fibres pour transmettre plusieurs signaux lumineux,
qui auront des modes de propagations différents.
 Les fibres monomodales, dans lesquelles le signal lumineux subit peu de réflexions.
Fibre à saut d'indice
Fibre à gradient d'indice
Fibres monomodales
On utilise la transmission par fibre optique pour de plus grandes distances, car l'atténuation est très
faible et les signaux sont insensibles aux champs électromagnétiques.
Il n'y a pas d'émission de champ électromagnétique (donc confidentialité maintenue), le débit est
élevé, son poids et ses dimensions sont réduits.
Il y a peu d'entretien, sa durabilité est grande (plus de 20 ans).
L'atténuation du signal pour une fibre optique est de 0,2 dB/km contre 20 dB/km pour un câble en
cuivre.
Cela implique des répéteurs tous les 100 km le long de la fibre contre tous les km le long d'un câble en
cuivre.

Dans tous les cas il existe un temps de transport.
La transmission d'une chaîne de TV via un satellite de télécommunications prend
sans tenir compte des temps de conversions.
3. Comment se déroule la transmission libre hertzienne ?
Les ondes hertziennes sont des ondes électromagnétiques dont les longueurs d'onde sont comprises
entre 10-3 m et 104 m.
On les classes en 2 catégories, les micro-ondes et les ondes radio.
plage de longueur d'onde
micro-ondes
m
2
10λm
3
10 
communication par satellites
m
1
10λm
2
10 
radar
m
0
10λm
1
10 
télévision, téléphones portables Wifi
m
1
10λm
0
10 
ondes radio
radio FM
m
2
10λm
1
10 
radio ondes courtes
m
3
10λm
2
10 
radio ondes moyennes
m
4
10λm
3
10 
radio grandes ondes
La transmission hertzienne est une transmission libre entre une antenne émettrice d'OEM et une
antenne réceptrice.
Intérêt: Les ondes hertziennes peuvent être reçues par des récepteurs mobiles .
4. Le débit binaire D
Le débit binaire caractérise la vitesse de transmission d'un signal. Plus le débit est important plus la
transmission est rapide (important qu'on on télécharge des films ou de la musique).
Un débit binaire est le nombre de bits N transférés par la durée
t
de la transmission, entre une
source et son destinataire:
t
N
D
Unités: D (bit.s-1), N(bit);
t
(s)
Exemple: on télécharge (légalement) un CD contenant 640 Mo de données avec une transmission de
débit D = 4,0 Mo.s-1. Quelle est la durée mise pour télécharger le CD? 1 Mo = 220 octets, 1 octet = 8
bits;
minutes 21 s
3
10x3,1t
s 1280
20
2x0,4
3
2x
20
2x640
D
N
t
t
N
D
5. Comment s'atténue un signal ?
Tout signal subit différentes perturbations : la distorsion (qui est la modification de la fréquence
pendant la transmission), l'apparition de bruits (qui sont des signaux parasites qui s'additionnent au
signal transmis) et l'atténuation.