Chapitre 17

Chapitre 17
Numérisation de l’information
1. Chaîne de transmission d’informations
Définition : Un signal est la ………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Il existe deux types de signaux :
 Les signaux ……………………………, qui varient de façon continue dans le temps, (exemple : température,
pression…)
 Les signaux ……………………………..qui transportent une information qui varie de façon discrète, par paliers
Pour transmettre un signal d’un lieu à un autre on utilise une ………………………………………………………. composée :
- d’un ………………………………………………
- d’un ……………………………………………………………. (émetteur, milieu de transmission, récepteur)
- d’un ………………………………………………
Lors d’un appel téléphonique :
1. Le micro (…………………………………) d’un téléphone analogique convertit le signal sonore en signal électrique.
2. Une ligne téléphonique (ligne filaire) achemine le signal électrique vers un autre téléphone analogique.
3. Le haut parleur (……………………………) de ce dernier téléphone convertit le signal électrique en signal sonore.
Dans cet exemple, le signal sonore émis, le signal reçu, ainsi que le signal électrique circulant dans le fil sont des
signaux …………………………………………… car ils varient de façon continue dans le temps.
Signal
sonore
Signal
sonore
Signal
électrique
Émetteur
Récepteur
Canal de transmission
 Figure 1 : Chaîne de transmission

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Numérisation de l’information
Activité 1 p 516
Ex 6 p 529
2. Signal analogique et signal numérique
Définition : Un signal analogique est …………………………………………………………………………………………………………………..
Un système numérique, comme un ordinateur, est composé de circuits électroniques. Chacun d’eux peut fournir
deux niveaux de tension électrique : une tension basse codée 0 (le courant ne passe pas) et une tension haute codée
1 (le courant passe).
Les ordinateurs ne traitant que des données binaires (0 ou 1), pour numériser un signal, il faut discrétiser les
informations : on parle de ………………………………………………….
Définition :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Ces informations sont ensuite traduites en binaire, c'est-à-dire en
ensemble de 0 ou de 1.
La numérisation est faite par un Convertisseur Analogique-
Numérique (C.A.N.).

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Numérisation de l’information
Exemple :
Classer les signaux décrits ou représentés ci-dessous en «analogique» ou «numériques»
La numérisation est d’autant meilleure que …………………………………………………………………………………………………..
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La numérisation d’un signal s’effectue en deux étapes successives :
……………………………………………………………………….
2.1. Echantillonnage
Pour numériser un signal, il faut le découper en …………………………………
(« samples » en anglais) de durée égale Te (en s), appelée …………………………
……………………………………………………………
Définition : La fréquence d’échantillonnage …………………………………………………………………………………………………………
Plus la fréquence d’échantillonnage sera grande, plus le
nombre d’échantillons sera grand, plus le signal numérique
« collera » au signal analogique et donc meilleure sera la
numérisation :
…………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Théorème de Shannon
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Méthode :
On attribue à chaque bande la tension qu'a la courbe au début de la bande. C’est le rôle de l’échantillonneur
bloqueur.

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Numérisation de l’information
Questions :
a. Déterminer dans l’exemple de la figure 6 la période TE
d’un échantillon et en déduire la fréquence
d’échantillonnage fE.
b. Définir la différence entre les deux numérisations effectuées sur la figure 7.
c. Pourquoi est-il important que le signal numérisé soit le plus fidèle possible au signal analogique ?
d. Que faut-il pour qu’un signal numérisé soit le plus proche possible du signal analogique ?
e. Quel est le principal inconvénient d’un signal numérisé très fidèle au signal analogique ?
f. En se remémorant le domaine de fréquence audible par l’Homme, expliquer pourquoi les sons des CD audio
sont échantillonnés à 44,1 kHz.
g. La voix humaine est comprise dans une bande de fréquence comprise entre 100 et 3400 Hz. Quelle
fréquence d’échantillonnage doit-on choisir pour la téléphonie ?
2.2. Quantification
Lors de la numérisation, il faut également discrétiser les valeurs de l’amplitude du signal.
Définition : La quantification consiste, ……………………………………………………………………………………………………………………..
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Cette valeur de l’amplitude s’exprime en «bit» et l’action de transformer la valeur numérique de l’amplitude en
valeur binaire s’appelle le……………………………
Elle permet d’approximer toutes les valeurs prises par la tension du signal par un ensemble limité de valeurs.

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Numérisation de l’information
La quantification consiste à associer à chaque valeur de la tension retenue après échantillonnage un nombre binaire
constitué de 0 et de 1.
Un bit (BInary digiT) ne peut prendre que 2 valeurs : 0 ou 1.
Définition : Le signal numérique est ……………………………………………………………………………………………………………………………
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Pour cela, il faut découper la
courbe en escaliers en bandes
horizontales et attribuer à
toutes les marches situées
dans la même bande, la même
valeur entière.
Le nombre de bandes
horizontales dépend du
nombre de bits utilisés.
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où k est le nombre de bits utilisés.
1 bit correspond à deux valeurs : 21 = 2 valeurs, (0 ou 1)
2 bits correspondent à 4 valeurs : 22 = 4 valeurs, (00 ; 01 ; 10 ; 11) (exemple : 11= 1x21 + 1 x 20 = 3 en décimal)
3 bits correspondent à 8 valeurs : 23 = 8 valeurs, (000 ; 001 ; 010 ; 011 ; 100 ; 101 ; 110 ; 111)
(exemple : 110= 1 x22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 6 en décimal)
4 bits correspondent à 16 valeurs,
8 bits à 256 valeurs,
16 bits à 65536 valeurs,
32 bits à plus de 4 milliards de valeurs.
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2.3. Convertisseur analogique numérique
Définition : La résolution ou le pas du convertisseur p, ………………………………………………………………………………………
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Par exemple si on fait l'acquisition d'une tension sur 8 bits sur une plage -5 V ; + 5V, le pas du convertisseur est
p=10/28 = 0,039V
Remarque : la qualité d’une numérisation est d’autant plus grande que ……………………………………………………………………
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