Acquisition et traitement des signaux bruités
Nombre de crédits
6 ECTS
Durée de la formation
60 heures
Modalité
-
objectifs de la formation
Découvrir les principes de base communs aux différents types d’instruments et systèmes et connaître la manière dont ils altèrent le signal mesuré. Découvrir les aspects spécifiques du traitement du signal liés à l’acquisition et à l’échantillonnage. Acquérir des notions élémentaires sur le filtrage analogique ou numérique.
Identifier et, le cas échéant, éliminer ou traiter les phénomènes qui nuisent à l'intelligibilité d'un signal analogique ou numérisé. Capacité à extraire l'information du "bruit" et des "parasites". Prévoir les mécanismes de filtrage.
compétences et débouchés
Maîtrise des éléments conceptuels de base liés au traitement du signal et à l’instrumentation analogique ou numérique. Être prêt à les employer dans un contexte opérationnel pour la mesure, le contrôle, les essais.
Capacité à identifier et, le cas échéant, éliminer ou traiter les phénomènes qui nuisent à l'intelligibilité d'un signal analogique ou numérique. Capacité à extraire l'information du "bruit" et des "parasites". Capacité à prévoir les mécanismes de filtrage pour l’optimisation du rapport signal à bruit.
Modalités et délais d'accès
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prérequis
Techniciens supérieurs, futurs cadres opérationnels, cadres techniques, ingénieurs ou futurs ingénieurs soucieux de mieux connaître et mieux maîtriser les propriétés des instruments et les dispositifs de traitement des signaux, de la conception à l’exploitation.
Il est nécessaire que certaines bases mathématiques soient assez solides pour aborder le programme (intégration, dérivation, fonctions mathématiques de base et représentations graphiques, nombres complexes, formules trigo...).
programme de la formation
Propriétés des instruments
Chaîne d’acquisition : présentation et propriétés principales.
Description temporelle d’un instrument : fonction d’appareil.
Description fréquentielle d’un instrument : fonction de transfert de modulation, gain, filtrage.
Propriétés énergétiques des instruments.
Acquisition et instrumentation numérique
Échantillonnage, représentation des nombres, liaisons série et parallèles.
Filtrage numérique : transformée de Fourier discrète, fréquence de Nyquist, règles pratiques d’utilisation.
Exemples : stratégies pour la mesure d’une fréquence, filtrage pour l’élimination du bruit…
Outils conceptuels
Variables, processus et fonctions aléatoires : introduction et rappels. Notions d’inter-corrélations et d’auto-corrélations pour le calcul de puissance de bruit. Densité spectrale de puissance moyenne.
Mesures en régime de comptage et régime de flux, processus de Poisson ; applications.
Outils opérationnels
Approche statistique et physique des bruits : bruit de Johnson, bruit de grenaille, bruit blanc, bruit en 1/f, bruit de speckle
Estimation de la valeur moyenne et de la puissance d'un signal aléatoire : méthodes analogiques et numériques ; détection synchrone. Méthodes hétérodynes. Filtrages adaptatifs.
Filtrage et amplification en électronique, notamment numérique
Extraction d'un signal noyé dans un bruit.
Variance d’Allan.
Exemples d'applications
Comptage d'événements par photomultiplicateur, bruit dans les oscillateurs, mesures de petits déplacements à l’échelle submicrométrique par hétérodynage
diplôme(s) associé(s)
Information non disponible, pour plus d'information veuillez contacter le cnam
Méthodes pédagogiques
Modalité Présentiel
Les cours en présentiel : ils ont lieu en présence des élèves et de l’enseignant dans un centre Cnam :
- hors temps de travail (HTT)c'est à dire le soir (souvent à partir de 18h30) ou le samedi,
- en journée (au rythme d'un cours par semaine ou bien de quelques journées bloquées dans le semestre).
Aucun cours n’est enregistré ni diffusé via Internet. La présence physique des élèves est nécessaire.
Les examens se déroulent exclusivement dans le centre Cnam où se déroulent les cours.
Modalité Hybride
La modalité hybride est une combinaison entre :
- des regroupements en salle à présence physique indispensable (non diffusés via Internet et non enregistrés),
- des webconférences régulières à présence fortement conseillée,
- des activités distantes via la plateforme d’enseignement à distance pouvant prendre la forme de :
- la mise à disposition de ressources pédagogiques formalisées (cours magistraux : notions et concepts),
- des travaux à réaliser tutorés (activités pédagogiques : exercices, cas, lectures, rédaction de notes, de dossiers qui font écho aux ressources pédagogiques et/ou aux activités réalisées dans le cadre des regroupements physiques, forums …),
- des travaux personnels non tutorés.
Modalité Foad
La modalité Foad est parfaitement adaptée à votre disponibilité :
- des webconférences régulières à présence indispensable (accessibles en direct via internet, enregistrées pour visualisation en différé),
- des activités distantes via la plateforme d’enseignement à distance pouvant prendre la forme de :
- la mise à disposition de ressources pédagogiques (cours, exercices, cas),
- des travaux à réaliser tutorés via la plateforme d’enseignement à distance,
- des travaux personnels non tutorés.
méthode d'évaluation
Seul l'examen final est obligatoire pour valider l'UE.
Des devoirs à la maison et des questionnaires en ligne facultatifs, proposés tout le long du semestre, peuvent venir apporter des bonifications à la note d'examen.
Equivalences, passerelles & suite de parcours
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Nos tarifs
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