Digital communications

Contenu du cours

La plupart des systèmes de communication existants (par exemple, les réseaux cellulaires, le Wi-Fi et la fibre optique) reposent sur l’échange d’informations numériques. Ce cours a pour objectif de présenter les technologies actuellement déployées pour répondre aux très hauts débits attendus par les utilisateurs. À l’issue du cours, les étudiants auront acquis une bonne compréhension des principales techniques utilisées dans les systèmes de communication numérique modernes et disposeront des connaissances nécessaires pour concevoir et mettre en œuvre un modem numérique complet.

Objectifs (et/ou acquis d'apprentissages spécifiques)

Le cours introduit les principes fondamentaux des communications numériques. Il développe la conception d’un émetteur-récepteur optimal dans le cas où le canal de propagation est uniquement perturbé par un bruit blanc gaussien additif (AWGN). Il examine également le multiplexage par répartition orthogonale de fréquences (OFDM) comme technique de modulation efficace pour atténuer les effets de propagation multi-trajets dus aux réflexions des ondes dans l’environnement.

À l’issue du cours, les étudiants seront capables de :

comprendre les modulations numériques telles que PAM, PSK, QAM et FSK
mettre en forme les signaux (filtre en racine de cosinus surélevé)
concevoir un émetteur-récepteur optimal lorsque le canal est uniquement affecté par du bruit blanc
comprendre les limitations de cette approche en présence de propagation multi-trajets
étudier l’OFDM comme modulation efficace pour les canaux multi-trajets
analyser les performances et la complexité d’un émetteur-récepteur OFDM
comprendre l’impact des erreurs de synchronisation sur la communication
concevoir des algorithmes de synchronisation temporelle et fréquentielle et les intégrer dans une architecture globale
évaluer les performances du système à l’aide de simulations sous Matlab

Pré-requis et Co-requis

Connaissances et compétences pré-requises ou co-requises

Cours ayant celui-ci comme pré-requis

Méthodes d'enseignement et activités d'apprentissages

En complément de l’enseignement théorique, un projet est organisé au cours duquel les étudiants mettent en œuvre une communication numérique sur un canal composé de fibre optique et de câble coaxial. Un dispositif expérimental, fourni par Orange, est mis à leur disposition pour réaliser ce travail. Ce projet offre aux étudiants l’opportunité d’appliquer leurs connaissances théoriques à la conception d’un système de communication réel.

Les supports de cours se composent d’un ensemble de diapositives complétées par des vidéos pédagogiques. Des références scientifiques sont également fournies au début de chaque chapitre.

Références, bibliographie et lectures recommandées

Transparents distribués au cours, livre de référence : « Proakis, Digital Communications ».

Support(s) de cours

Université virtuelle

Contribution au profil d'enseignement

This teaching unit contributes to the following competences:

In-depth knowledge and understanding of exact sciences with the specificity of their application to engineering
In-depth knowledge and understanding of integrated structural design methods in the framework of a global design strategy
In-depth knowledge and understanding of the advanced methods and theories to schematize and model complex problems or processes
Reformulate complex engineering problems in order to solve them (simplifying assumptions, reducing complexity)
Correctly report on research or design results in the form of a technical report or in the form of a scientific paper
Present and defend results in a scientifically sound way, using contemporary communication tools, for a national as well as for an international professional or lay audience
Collaborate in a (multidisciplinary) team
Work in an industrial environment with attention to safety, quality assurance, communication and reporting
Develop, plan, execute and manage engineering projects at the level of a starting professional
Think critically about and evaluate projects, systems and processes, particularly when based on incomplete, contradictory and/or redundant information
A creative, problem-solving, result-driven and evidence-based attitude, aiming at innovation and applicability in industry and society
A critical attitude towards one’s own results and those of others
An attitude of life-long learning as needed for the future development of his/her career
Has an active knowledge of the theory and applications of electronics, information and communication technology, from component up to system level.
Has a profound knowledge of either (i) nano- and opto-electronics and embedded systems, (ii) information and communication technology systems or (iii) measuring, modelling and control.
Has a broad overview of the role of electronics, informatics and telecommunications in industry, business and society.
Is able to analyse, specify, design, implement, test and evaluate individual electronic devices, components and algorithms, for signal-processing, communication and complex systems.
Is able to model, simulate, measure and control electronic components and physical phenomena.

Autres renseignements

Informations complémentaires

Contacts

François HORLIN, Email: Francois.Horlin@ulb.be

Campus

Solbosch

Evaluation

Méthode(s) d'évaluation

Travail de groupe
Présentation orale
Rapport écrit

Travail de groupe

Présentation orale

Rapport écrit

Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)

Evaluations orales intermédiaires: 60%

Rapport: 40%

Langue(s) d'évaluation

anglais

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