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Les signaux
Les hommes ont toujours eu besoin de communiquer à distance. Ils ont par les cris, les sons de cornes, les signaux lumineux ou de fumées transmis des signaux d'alerte. Ils ont parfois mis en place des réseaux de transmission comme les tours romaines.
Avec le télégraphe optique (Chappe 1794) et plus encore grâce à l'électricité et aux télégraphe à ondes électromagnétique (Morse 1840), il a été possible de transmettre des messages en utilisant des codes correspondant à un alphabet.
Compétences :
- CT 1.2 - MSOST.1.6 : Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
J’ai acquis la compétence si :
- Je sais reconnaitre un signal analogique et un signal numérique
- J'ai compris les avantages et inconvénients de ces 2 types de signaux.
Dans cette séance, nous allons découvrir les inconvénients et avantage des 2 types de signaux utilisés en électricité.
Les signaux analogiques
Depuis l’invention de l’électricité, on utilisait des signaux analogiques.
- De nombreuses formes en fonction du type de l’information transmise.
- Une infinité de valeurs de signal possibles.
- Si l’information était alors déformée, il n’était pas possible de la corriger car rien ne différenciait un parasite d’une information utile.
- Pas facile à stocker et de traiter.
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| Exemple de signaux analogiques vidéo et audio |
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| Exemple de signal analogique pour relever les températures de la journée |
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Un dispositif converti la température en une tension électrique (Volt)
En rouge, des zones déformées du signal (les parasites) qui empêchent de connaitre de façon précise la température réelle.
Les signaux numériques
Avec l’arrivée de l’ordinateur, les signaux ont été numérisés. Un signal numérique est une suite de présence ou absence d’impulsions de durée précises.
- Toujours les mêmes caractéristiques quelque soit le type d'information.
- Uniquement 2 valeurs (0 ou 1) l'information est codée en binaire.
- Les parasites sont repérables et faciles à éliminer.
- L'enregistrement et le traitement est facile grâce aux octets.
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| Exemple de signal numérique |
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Le signal peut être exprimé sous la forme d'une suite d'informations binaires (0 ou 1 à la suite) pouvant être regroupés en octets. Un octet comporte 8 informations binaires.
Correspondance
Chaque octet du signal numérique contient la valeur d'un point du signal analogique (voir le code binaire). On dit que l'on échantillonne (découpe en points) le signal analogique. Plus on transmet d'échantillon par seconde, meilleure est la qualité.
En reliant les points on retrouve le signal. En haute définition, plus de points seront transmis et le signal reconstitué sera plus précis.
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Un signal numérique ne pourra donc pas transmettre autant d'information qu'un signal analogique. Exemple : un disque vinyle transmettait tous les sons audibles d'une musique alors que son équivalent MP3 élimine les fréquences extrêmes ou de niveau faible si une autre existe en simultané. La qualité des signaux numériques augmentent avec les progrès des télécommunications et les débits disponibles (SD, Full HD, 4K, 8K).
Bilan, Synthèse
Existant depuis les débuts de l'électronique, les signaux analogiques sont complexes, varient en fonction du type d'information, peuvent prendre n'importe qu'elle valeur, les défauts sont difficiles à repérer et à corriger et ils sont difficiles à stocker et à traiter. Une information analogique peut, elle aussi, prendre n'importe qu'elle valeur.
Les signaux numériques les remplacent depuis l'apparition des ordinateurs. Ils sont simples et se composent d'informations logiques suite de 0 ou de 1, les défauts sont facilement repérés et supprimés et ils sont faciles à traiter et stocker. Ils transmettent tous les types d'informations mais nécessitent l'utilisation de codes pour les convertir en valeurs/données utiles. Une information logique ne peut, elle, prendre que 2 valeurs (vrai/faux, 0/1).
Fiche de synthèse*
Pour aller plus loin (source Wikipédia)
