UE22 - Numérique et fréquentiel
En pratique
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Cette unité d'enseignement (UE) articule 1 activité d'apprentissage :
- Numérique et fréquentiel
- En 2023-2024, elle s'organise au premier quadrimestre et couvre 2 crédits (ECTS).
- L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Saint-Laurent
- Cette UE est remédiable d'une session à l'autre
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Modalités d'enseignement
- Auditoire
- Travaux pratiques dans un local équipé spécifiquement
Activité d’apprentissage
Les finalités de l'UE
L'UE "Numérique et Fréquentiel" va contribuer à développer les compétences métier suivantes :
- Utiliser des appareils de mesure.
- Le dépannage.
Les contenus de l'UE
NUMÉRIQUE ET FRÉQUENTIEL : COURS
Le premier objectif du cours de "Numérique et Fréquentiel" est de découvrir le domaine fréquentiel et de donner aux étudiants les notions de base nécessaires pour réaliser correctement l’acquisition d’un signal analogique et pour analyser et traiter numériquement ces échantillons.
Le second objectif est de donner des compétences en traitement du signal via l'utilisation de filtres.
CONTENU
Description d'une chaîne d'acquisition - le capteur, l'amplification, l'échantillonnage, la conversion analogique-digitale, l'analyse et le traitement des échantillons, la conversion digitale-analogique, la reconstruction ou restitution du signal.
La représentation fréquentielle des signaux - la décomposition en série de Fourier, la transformée de Fourier, la représentation fréquentielle des signaux périodiques et non périodiques.
L’échantillonnage - énoncé et démonstration du théorème de Shannon-Nyquist, utilité du filtre anti-repliement ou anti-aliasing, l'échantillonneur bloqueur Sample & Hold.
La numérisation - convertisseurs A/D (rappel), erreur de quantification ou de discrétisation.
La restitution - convertisseur D/A, le filtre de restitution ou de reconstruction.
Analyse d'un signal échantillonné - calcul numérique de UDC, de UAC, de URMS et de la Discrete Fourier Transform ou DFT.
NUMÉRIQUE ET FRÉQUENTIEL : LABORATOIRE
L’objectif des laboratoires de "Numérique et Fréquentiel" est d’illustrer tous les concepts théoriques vus au cours grâce à une chaîne d’acquisition complète basée sur une carte Texas Instrument comportant un DSP et des convertisseurs A/D et D/A.
CONTENU
Description de l'architecture d'un système distribué : un starter kit typique composé d'un DSP et de convertisseurs.
Décompositions en série de Fourier - décomposition d'un signal carré, d'un signal triangulaire et d'un signal quelconque périodique en série de Fourier et vérification des coefficients à l'aide de l'oscilloscope et d'un filtre numérique passe bande étroit.
Théorème de Shannon - illustration du théorème de Shannon-Nyquist et application audio.
Filtre anti-repliement - illustration de l'utilité du filtre anti-repliement.
La DFT et les fenêtres de convolution - analyse de signaux inconnus par FFT et illustration de l'utilité des fenêtres de convolution, analyse de signaux audio par FFT.
Applications utilisant des filtres.
Les acquis d'apprentissage visés par l'UE
de représenter un signal aussi bien dans le domaine temporel que dans le domaine fréquentiel et d’utiliser le domaine fréquentiel pour prédire l’effet qu’aura ce signal sur un circuit électrique ou électronique particulier (Acquis d'Apprentissage 1 = AA1).
de comprendre et d’appliquer correctement les règles qui permettent de passer du monde analogique au monde numérique et vice versa, bref, de comprendre et d'appliquer la théorie de l’échantillonnage (Acquis d'Apprentissage 2 = AA2).
d’obtenir un maximum d’informations sur un signal à partir de ses échantillons (UDC, UAC, URMS, DFT, FFT, fenêtres de convolutions) (Acquis d'Apprentissage 3 = AA3).
Les méthodes d'enseignement-apprentissage
Le cours théorique se fait ex-cathedra.
Le laboratoire se fait en petits groupes dans un local spécifique. Le but du laboratoire est d'illustrer tous les concepts théoriques vus au cours.
Engagement attendu de la part de l'étudiant.e
Le cours suppose que vous avez un niveau suffisant en mathématiques, en mesures électriques, en électricité et en électronique. Si vous avez des lacunes dans certaines de ces matières, n'hésitez pas à aller revoir vos cours de l'an passé.
Avant chaque séance de laboratoire, je vous conseille de relire la partie du cours théorique qui s'y rapporte. Dans ce cas, chaque séance de laboratoire vous permettra de fixer une partie de matière sans trop d'efforts.
Examen écrit
Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.
Règles de l’UE
Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?
Explication de la pondération des différentes épreuves
La note de l’UE22 est obtenue de la manière suivante :
- Chaque acquis d’apprentissage (il y en a 3) sera évalué de manière indépendante.
- La réussite de l’UE est conditionnée à la réussite de tous les acquis d’apprentissage.
- Si un des acquis d’apprentissage est en échec grave (<=7/20), la note de l’UE sera plafonnée à 8/20. Pour chaque acquis d’apprentissage supplémentaire en échec faible ou grave, le plafond est abaissé de 1 point.
- Si un des acquis d’apprentissage est en échec faible (>7/20 et <10/20), la note de l’UE sera plafonnée à 9/20. Pour chaque acquis d’apprentissage supplémentaire en échec faible, le plafond est abaissé de 1 point.
- En cas de réussite de tous les acquis d’apprentissage, la note de l'UE sera la moyenne pondérée des notes des 3 Acquis d'Apprentissage.
Quelles sont les informations administratives de cette UE ?
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UE prérequises
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UE corequises
Aucune -
Langue d'enseignement
Français -
Responsable de cette UE
DERYCK Didier -
Jury de délibération
Président.e : D. HERMESSE
Secrétaire : A-A DOSTIE
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Identification
- Code :
- Cycle : 1er cycle
- Unité obligatoire : oui
- Niveau CEC : 6
- 27 heures
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Cursus
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Enseignants prenant part à cette UE
Aucune