Transmettre et stocker de l`information

Transmettre et stocker de l'information
!PLAN
Numériser l’information
A) Je sais reconnaître un signal analogique et un signal numérique
Un système analogique convertit la grandeur physique d’une information en une
autre grandeur physique de façon similaire à la source.
Le signal analogique varie de façon continue.
Un système numérique convertit la grandeur physique d’une information en une
autre grandeur physique, en associant à chaque mesure une valeur parmi celles
prédéfinies.
Le signal numérique varie de façon discontinue.
B) Je sais étudier l’influence des différents paramètres sur la
numérisation d’un signal
Un convertisseur analogique/numérique (CAN) transforme un signal analogique
électrique en signal numérique en 3 étapes.
échantillonnage : le CAN mesure périodiquement les valeurs du signal.
quantification : le CAN attribue la valeur la plus proche parmi celles prédéfinies.
codage ou numérisation : le CAN attribue une suite binaire à la valeur
mesurée.
Pour avoir un signal numérique fidèle au signal analogique :
La fréquence d’échantillonnage doit être largement supérieure à la fréquence
du signal.
Le pas de tension entre deux valeurs prédéfinies successives doit être faible.
Paramètres à modifier pour obtenir une meilleure précision :
sur l’axe des temps : période d’échantillonnage ou fréquence d’échantillonnage
sur l’axe des tensions : résolution de la carte d’acquisition et calibre
C) Je sais associer un tableau de nombres à une image numérique
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Une image est découpée en pixels :
petits carrés de couleur unie
couleur codée par 3 nombres indiquant la proportion d’intensité lumineuse de
couleur rouge, de couleur verte et de couleur bleue
La couleur perçue par l’oeil est le résultat de la synthèse additive des couleurs
rouge, verte et bleue.
Transmettre de l’information
A) Je sais identifier les éléments d’une chaîne de transmission
Une chaîne de transmission est constituée de l’ensemble des éléments pour
transférer une information de la source à un destinataire sur une grande distance :
émetteur : convertit l’information de la source en un signal facile à transmettre
canal de transmission : lieu où se propage le signal contenant l’information
récepteur : reçoit le signal et le convertit en une information compréhensible par
le destinataire
L’émetteur comprend :
un transducteur, pour transformer l’information en un signal électrique
un convertisseur pour coder l’information (numérisation, compression,
modulation)
Il envoie alors un signal, résultat de ces opérations, pouvant se propager dans le
canal de transmission.
Le canal de transmission transmet le signal avec un certain débit, tout en l’atténuant.
Le récepteur reçoit le signal du canal de transmission. Il comprend un convertisseur
pour décoder l’information. Il transmet alors un signal compréhensible au
destinataire.
B) Je sais comparer les différents types de transmission
transmission guidée : l’information se propage dans un espace limité
ex. : fibre optique, câbles coaxiaux, câbles électriques, etc.
transmission libre : l’information se propage dans toutes les directions de l’espace
ex. : dans l’air, dans le vide ou dans l’espace
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C) Je sais caractériser une transmission numérique par son débit
binaire
Le débit binaire est le nombre d’informations numériques transférées par unité de
temps.
On le mesure en bits par seconde ou octets par seconde.
D) Je sais évaluer l’affaiblissement d’un signal à l’aide du coefficient
d’atténuation
Un signal se propageant sur une longue distance s’affaiblit.
La puissance d’entrée dans le canal de transmission est plus grande que celle de
sortie.
relation entre le coefficient d’atténuation linéique, la puissance d’entrée et la
puissance de sortie : α=×log( ) avec
α le coefficient d’atténuation linéique en dB.m
P la puissance d’entrée en W
P la puissance de sortie en W
L la longueur de la fibre ou du milieu traversé en m
Stocker de l’information sur un support optique (CD, DVD,
etc.)
A) Je sais expliquer le principe de la lecture des données sur un
disque optique (interférences)
structure :
stocke de l’information sous forme numérique
présente des alvéoles sur sa surface, formant une succession de plats et de
creux
lecture par mesure de l’intensité lumineuse reçue après réflexion d’un laser sur la
surface :
sur un plat : interférence constructive et intensité lumineuse reçue forte
sur un creux : interférence destructive et intensité lumineuse reçue faible
remarque : le creux est construit pour que la différence de marche entre les
L
10
!
Ps
!
Pe
!
!
-1
e
s
3

rayons réfléchis dans le creux et les rayons réfléchis sur les bords du creux soit
une demi-longueur d’onde.
codage par attribution de chiffres zéro (0) et un (1) par le système :
1 = changement d’intensité lumineuse, donc passage du creux au plat ou vice-
versa
0 = intensité lumineuse constante, donc on reste sur un plat ou un creux
B) Je sais expliquer l’évolution de la capacité de stockage d’un
disque optique (diffraction)
capacité de stockage :
quantité d’informations que peut contenir un disque
dépend du nombre de pistes d’alvéoles creusées sur la surface
limite de la capacité de stockage :
La lecture est réalisée par un faisceau laser focalisé sur la piste, de façon à
n’avoir qu’une petite surface éclairée sur la surface du disque pour n’éclairer
qu’une seule piste.
Or le faisceau laser subit, dans le système, une diffraction conduisant à une
tache et non plus un point lumineux sur la piste. Le diamètre de cette tache est
proportionnel à la longueur d’onde du laser.
Ainsi, il faut choisir un laser avec une longueur d’onde faible pour avoir une
petite surface éclairée sur le disque et donc la possibilité de construire un disque
avec des pistes très serrées sur la surface et donc une grande capacité de
stockage.
D’où l’évolution vers l’utilisation des disques Blu-ray, contenant une plus grande
capacité de stockage, lus par des lasers bleus, de longueur d’onde λ= 405 nm,
alors que les DVD sont lus par des lasers rouges de longueur d’onde λ= 650
nm.

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Pour réaliser une numérisation :
1. On mesure la valeur de la tension à
intervalle de temps régulier, la période
d’échantillonnage T.
2. On associe alors à cette valeur de tension
mesurée et pour toute la durée de la
période d’échantillonnage, la valeur de
tension la plus proche de la valeur
mesurée parmi celles prédéfinies.
3. Ce qui donne un signal numérique se
présentant comme des paliers ou des
marches d'un escalier irrégulier.
Dans certaines représentations on relie les
paliers en eux, par des droites verticales, mais
cela ne fait pas pour autant une courbe
continue, c’est un artifice de représentation.
Transmettre et stocker de l'information
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JE SAIS
Reconnaître un signal numérique et un signal analogique
"EN PRATIQUE
Numérisation
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