I.6.2.1.1.Information à
la base
Au niveau des composants de transmission dans l'ordinateur,
les informations binaires sont cédées de façon
basique :
- Un signal à 0 est codé autour de 0V
- Un signal à 1 est codé sous un signal compris
entre 2 et 5 V.
Ce type de codage qui est plus simple reste localisé
à l'intérieur de la carte mère et n'est pas adapté
à une transmission silaire dans la mesure où un signal à 0
est très sensible à toute perturbation.
De plus, dans ce type de transmission d'un 0, mais
également l'absence de transmission. Ce qui sait la reconnaissance d'un
massage avec ce type de codage reste problématique.
Pour palier à ces différents problèmes,
d'autres codes évolués ont été
créées.
Les principaux codes sont :
- Le code NRZ Unipolaire ;
- Les codes RZ unipolaire ;
- Le code RZ bipolaire ;
- Le code polaire NRZ ;
- Les codes Manchester
1. Codes NRZ unipolaire
C'est un codage naturel ou le 1 logique est
représentée par la tension positive et 0 par la tension
négative.
0 1 0 1
Volts
1
e(t)
0 Tb 2Tb
3Tb 4Tb t
Figure I.4 codes NRZ unipolaire
2. codes RZ unipolaire
C'est une représentation unipolaire
c'est-à-dire que le niveau logique 1 correspond à une tension
positive V0 durant la 1er demi-période Tb et OV durant la
seconde. Le niveau 0 correspond à une tension nulle.
0 Tb 2Tb 3Tb 4Tb t
1 0 1 1
0
Volt
V0
e(t)
Figure I.5 Codes RZ unipolaire
3. Codes RZ bipolaire
1 0 1
1 0
Volts
Volts
e(t)
-V0 1b 3Tb
4Tb t
2Tb
Le 1er 1 logique est représentée par
une tension positive V0 pendant la première demi période et oV
durant la seconde. Le o logique est toujours représenté par une
tension nulle. Le second 1 logique correspond à une tension
négative -Vo. Le troisième reprend alors le format du premier et
ainsi de suite.
.Figure I.6 codes RZ bipolaire
4. codes polaire NRZ
1 0 1 1
0
volts
e(t)
3Tb
0
Tb
2Tb
4Tb
V0
t
Le niveau logique 1 est représenté par la
tension positive Vo et le 0 logique par la tension négative -Vo
Figure I.7. Codes polaire NRZ
5. Codes Manchester
Ce code est basé sur une variation du signal. Il
s'agit d'observer la variation du signal entre le débit et la fin du
temps élémentaire.
- Le bit 1 est codé par une variation de + v à
Cev
- Le bit o est codé par une variation de Cev à +
v
Ce code est celui adopté par les réseaux
Ethernet.
1 0 1 1
0
3Tb
Volt
e(t)
VO
0 Tb 2Tb
4Tb t
-VO
Figure I.8 Codes machester .
I.6.2.2. Codage
analogique
La sensibilité de l'oreille humaine va de 15hz à
16Khz. Cet intervalle comprend les fréquences de la voix humaine, ainsi
que celle utilisées en musique(en prenant en compte les harmoniques les
plus aigues). Le téléphone utilise une bande de fréquence
de 300 à 3400Hz, jugée suffisante pour garantir
l'intelligibilité de la parole.
Il en résulte que la voie est déformée
par le téléphone, ce qui rend parfois difficile la distinction
entre certaines consonnes (les S et les f par exemple) et rend fatigante une
longue conversation. La largeur de bande de la téléphonie est
notoirement insuffisante pour assurer une transmission musicale de
qualité. Pour transmettre le signal sonore, le réseau
téléphonique utilise un codage analogique : le signal sonore
est utilisé pour moduler une onde porteuse.
Figure 1.9 onde porteuse avant modulation
Figure 1.10 signal sonore à transporter
Figure 1.11 onde porteuse modulée
Cette technique de codage est utilisée pour d'autres
types des signaux : ainsi on peut transporter sur un câble coaxial
un signal de télévision qui occupe une largeur de bande de 5
Mhz.
Le signal analogique peut subir trois sortes de
modulation :
En amplitude, en fréquence et en phase, en jouant sur
les trois paramètres qui définissent une onde sinusoïdale s,
l'amplitude A, la fréquence f = w/2p, la phase J : s(t) = A sin
(wt+j)
1. Multiplexage fréquentiel
On peut réaliser la transmission de plusieurs signaux
téléphoniques de 4 KHz sur un canal de transmission large bande
en utilisant le multiplexage fréquentiel : chaque circuit à
4 KHz fait l'objet d'une transposition en cas de schéma ci-dessous, cinq
circuits) 4 KHz sont multiplexés sur un circuit) 20 KHz, puis de
démultipléxés à l'arrivée :
Fig.I.12. Schéma du multiplexage
fréquentiel
Cette technique de multiplexage était utilisée
à grande échelle sur le réseau de transport avant
d'être supplantée par la technique de multiplexage temporel qui
sera décrite plus loin.
2. Affaiblissement du signal et largeur de
bande
Un signal de fréquence f s'écrit en notant A son
amplitude et j sa phase : s(t) = A Sim (2ppt +j)
La transmission a pour effet de diminuer l'amplitude du signal
une proportion qui dépend souvent de la fréquence du
signal : celle-ci sera donc multiplié par un facteur
K(f) <1 : s(t) = K(f). A sin(2pft+j)
On appelé « affaiblissement » et
on mesure en décibels (dB) la quantité A(p) = -20log 10k(f)
NB : la puissance du signal est
égale au carré de son amplitude, l'affaiblissement peut donc
aussi s'écrire ; en notant : A(f) = -10log 10(pF)
P(f) le rapport des puissances
La transmission a également pour effet de modifier la
phase du signal, ce qui perturbe la transmission lorsque le codage utilise la
phase (U est le cas de certains codages en transmission de données).
Comme l'affaiblissement varie selon la fréquence, le signal se
déforme avec la distance. On appelle « largeur de
bande » du canal de transmission l'intervalle de la bande de
fréquence à l'intérieur duquel l'affaiblissement varie de
moins de 3dB. A l'intérieur, les rapports d'amplitude correspond aux
divers séquences sont donc proportion d'un moins 71%
3. Amplification du signal
Pour lutter contre l'affaiblissement du signal, on introduit
à distance régulière des amplificateurs qui ont pour but
de régénérer le signal en lui restituant la puissance
perdue. Ces amplificateurs doivent aussi redresser le signal en corrigeant
à l'aide des filtres les distorsions d'amplitude et de phase.
4. Signal et bruit
Outre les distorsions provoquées par l'affaiblissement,
le signal transporter par un réseau est soumis à d'autres
modifications : d'une part le réseau peut recevoir des
perturbations provenant de l'environnement électromagnétique (cas
typique : passage d'un train électrique au voisinage d'une ligne
téléphonique) et surtout le signal est perturbé par le
bruit de fond provoqué par le mouvement brownien des électrons.
Ce bruit de fond est un « bruit blanc » qu'il est
impossible d'extraire du signal en raison de son caractère
aléatoire.
Ainsi le signal transporté par le réseau est
après une certaine distance, la somme du signal émis, des
phénomènes d'affaiblissement et de distorsions qu'il a subies, et
du bruit provoqué par diverses perturbations. L'affaiblissement et la
distorsion peuvent compensés dans une certaine mesure, mais le bruit de
fond est inévitable amplifié avec le signal utilisé par
les amplificateurs, d'où le caractère inéluctable du
rapport signal/bruit.
5. La transmission de données sur réseau
analogique
Le réseau analogique est très utilisé
pour transporter de données, que ce soit pour assurer la communication
entre ordinateur ou dans des applications comme télécopie. A
l'intérieur d'un ordinateur, un bit (unité d'information) est
transmis à l'aide de variation de la tension électrique (un peu
comme si l'on ouvrait et on fermait un circuit pour couper ou faire passer le
courant). Sur le réseau analogique, le dessin carré du bit est
utilisé pour moduler une onde porteuse qui le transmettra à
destination.
Ce sont les modems (modulateurs-démodulateurs) qui
assurent la traduction entre le signal électrique interne de
l'ordinateur et le signal électromagnétique transmis par le
réseau. Les distorsions du signal dues notamment aux bruits
altèrent le dessin des bits ; qui peuvent devenir difficile
à discerner pour l'équipement de réception.
Figure 1.13 signal d'origine
Figure 1.14.signal déformé
Les techniques utilisées dans le réseau
téléphonique sont choisie de sorte que la parole de
l'interlocuteur reste compréhensible ; même à
très grande distance ; par contre, les défauts de
transmission peuvent être gênant lorsqu'on utilise le réseau
pour transmettre de données, car ils provoquent des erreurs de
transmission.
Les protocoles de transmission ont pour objet de
réparer et corriger ces erreurs, mais elles entraînent alors des
répétitions de messages et donc une baisse du débit utile
du canal de transmission.
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