Traitement du signal
Caractérisation des signaux
Un signal analogique est issu de la capture d’un phénomène physique (son, température, etc.). Il peut prendre une infinité de valeurs, et être périodique : il présente alors un motif qui se répète, caractérisé par sa période T et sa fréquence f = 1 / T.
Un signal logique est de nature binaire. Il est caractérisé par son état (haut ou bas) et par ses transitions d’états : front montants ou descendants.
Un signal numérique est un signal logique produit en suivant les règles d’un codage en bande de base (ex : NRZ ou Manchester) ou d’une modulation d’onde porteuse (ex : ASK ou FSK).
Chaîne de traitement
L’acquisition d’un signal comporte plusieurs étapes :
- la transduction transforme un phénomène physique en signal électrique ;
- le filtrage anti-repliement rejette les composants fréquentiels bruitant le signal ;
- l’échantillonnage-blocage capture le signal à intervalles réguliers ;
- la CAN numérise chaque capture.
La CAN est réalisée par un convertisseur analogique-numérique, qui transforme une tension U en nombre binaire N. Le convertisseur est caractérisé par :
- sa résolution n, en bits ;
- sa tension de pleine-échelle, Upe ;
- son quantum, q = Upe / 2n.
N et U sont liées par les relations :
- N = partie entière (U / q)
- U ≈ N x q
Une fois numérisé, le signal est traité par un microcontrôleur / micro-processeur.
La restitution du signal comporte plusieurs étapes :
- la CNA produit un signal analogique à partir de données binaires ;
- le filtrage de lissage lisse le signal, afin de le rendre plus naturel.
Appareils de mesures
Les principaux appareils de mesures et diagnostics sont :
- le multimètre pour mesurer tension, intensité et résistance ;
- l’oscilloscope pour visualiser un signal en fonction du temps ;
- l’analyseur de spectre pour visualiser les composantes fréquentielles d’un signal ;
- l’analyseur logique pour capturer et décoder des signaux numériques ;
- le réflectomètre pour analyser et diagnostiquer des conducteurs ou de la fibre optique.
