Transmission en bande de base

Sujet du devoir

Exercice n°1

On étudie une trame UART qui permet d’envoyer des commandes à un module Bluetooth. Elle est constituée des bits suivants :

·         Un bit de start toujours à 0 : il sert à synchroniser le récepteur.

·         Les données : 8 bits.

·         Un bit de parité paire ou impaire.

·         Un bit de stop toujours à 1 (durée de un temps bit).

Le niveau logique de repos est le 1.

1. Mesurer sur le chronogramme ci-dessous le débit binaire de la transmission vers UART et dire de quel type de codage il s’agit. 

2. Le signal peut se mettre sous la forme :

s(t)=∑_(k=-)^(k=+)▒〖a_k.h(t-kT_s)〗

Préciser les valeurs prises par les symboles a_k et représenter la fonction h(t).

3. Représenter l’allure de la DSP de ce signal et préciser la valeur de l’encombrement spectral de cette trame.

Exercice n°2

Le protocole USB 2.0 propose trois débits de transmission :  (faible vitesse),  (pleine vitesse) et  (haute vitesse). Le codage utilisé est le codage NRZI : un niveau un est codé par un changement de niveau de la tension de sortie (passage de 5 volts à 0 V ou l’inverse) et un niveau 0 par une absence de basculement de la tension de sortie. On a relevé dans la figure ci-dessous la trame émise par un clavier USB lors de l’appui d’une touche.

1. Mesurer le débit binaire et en déduire le type de transmission USB observée (faible, pleine ou haute vitesse).

2. Les huit premiers bits du champ de synchronisation ont été codés sur la figure ci-dessus. Donner la valeur binaire puis hexadécimale de l’octet suivant appelé PID.

Exercice n°3

On considère un réseau local Ethernet qui échange les données entre les différents équipements avec un débit paramétré à . Le codage physique de la trame Ethernet est de type Manchester avec des niveaux de  et .

1. Calculer le temps d’émission d’une trame de 64 octets pour un réseau Ethernet.

2. Représenter la trame lors de l’émission d’un octet du préambule dont le code binaire est le suivant : 10101010.

3. Décoder le champ de 8 bits qui suit le préambule, appelé SFD, qui est représenté ci-dessous. Vérifier la cohérence du débit binaire.

4. Le spectre d’une trame de 1500 octets de longueur a été relevé dans la figure ci-dessous. Repérer la fréquence  pour laquelle se produit la première annulation du spectre.

5. Quelle relation simple existe-t-il entre le débit et la fréquence  ?

6. Déterminer l’occupation spectrale B de cette trame Ethernet sachant que l’on ne souhaite transmettre que les fréquences contenues dans le lobe principal.

Exercice n°4

L’accès de base RNIS propose une ligne téléphonique numérique pour laquelle l’information est véhiculée par des trames durant chacune  et contenant 48 bits.

1. Déterminer le débit binaire de cette transmission.

2. Sachant que seuls 36 bits de cette trame transportent réellement l’information utile, calculer le débit utile de ce dispositif.

Les bits sont codés selon le code AMI-RZ50% (alternate Mark Inverted) :

·         Si d_k = 0, a_k = 0.

·         Si d_k = 1, a_k = +1 ou a_k = -1 de façon alternée.

Le signal peut se mettre sous la forme :

La fonction élémentaire h(t) est une fonction d’amplitude A pour  et nulle partout ailleurs.

3. Déterminer la suite d_k des données correspondant au codage des huit bits de la trame représentée ci-dessous.

5. Quelle relation simple existe-t-il entre le débit et la fréquence  ?

6. Déterminer l’occupation spectrale B de cette trame Ethernet sachant que l’on ne souhaite transmettre que les fréquences contenues dans le lobe principal.

Exercice n°4

L’accès de base RNIS propose une ligne téléphonique numérique pour laquelle l’information est véhiculée par des trames durant chacune  et contenant 48 bits.

1. Déterminer le débit binaire de cette transmission.

2. Sachant que seuls 36 bits de cette trame transportent réellement l’information utile, calculer le débit utile de ce dispositif.

Les bits sont codés selon le code AMI-RZ50% (alternate Mark Inverted) :

·         Si d_k = 0, a_k = 0.

·         Si d_k = 1, a_k = +1 ou a_k = -1 de façon alternée.

Le signal peut se mettre sous la forme :

La fonction élémentaire h(t) est une fonction d’amplitude A pour  et nulle partout ailleurs.

3. Déterminer la suite d_k des données correspondant au codage des huit bits de la trame représentée ci-dessous.

 4. Déterminer la valeur du débit binaire et vérifier la cohérence avec la question 1.

On a relevé deux diagrammes de l’œil correspondant à la transmission du signal RNIS dans des câbles différents.

5. Lequel présente le rapport signal sur bruit le plus important ?

6. Repérer clairement sur chaque diagramme la durée T_s d’un symbole, le moment d’échantillonnage idéal et les seuils de décision des niveaux +V et du niveau -V du signal RNIS (au milieu de l’ouverture verticale de l’œil).

Images concernant mon devoir de Physique

Où j'en suis dans mon devoir

Je viens de commencer et je bloque déjà sur le premier exercice.