Traitement du Signal

[invite143463bb]

Bonjour !

Je suis en 1ère année d'école d'ingénieur à Lyon et ... cette nouvelle matière "Traitement du signal" me laisse quelque peu perplexe.
J'aurais donc quelques questions au cas où certains d'entre vous s'y connaîtraient !


- On dit que le spectre du bruit est entièrement contenu dans la bande spectrale 0-110Hz. Pourquoi ? L’origine du bruit provient de la lumière du jour, de la lumière du système d’éclairage etc , mais en quoi ceci explique la bande de fréquence ?

- Est-il possible d'améliorer le rapport signal/bruit par filtrage, sans perdre du signal ? (si oui comment ? si non pourquoi ?)

Merci

Enora.
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[luc_1049]

Bonjour

Bonjour !

- On dit que le spectre du bruit est entièrement contenu dans la bande spectrale 0-110Hz. Pourquoi ? L’origine du bruit provient de la lumière du jour, de la lumière du système d’éclairage etc , mais en quoi ceci explique la bande de fréquence ?

Enora.

Concernant la bande de fréquence du bruit, vous avez oublié de situer le contexte de votre étude, car il y du bruit sur une bande bien plus large dans le principe au dela des 100 Mhz c'est sur.
Précisez donc d'où vous vient cette donnée !

Pour le 2ème point il vous faudra voir des calculs d'estimations du signal statistiques, de détection synchrone par exemple.

cdlt

[antek]

cette nouvelle matière "Traitement du signal" me laisse quelque peu perplexe.
- On dit que le spectre du bruit est entièrement contenu dans la bande spectrale 0-110Hz
- Est-il possible d'améliorer le rapport signal/bruit par filtrage, sans perdre du signal ? (si oui comment ? si non pourquoi ?)

- de quoi s'agit-il ? Lumière, onde sonore, . . . ?
- "on" est un hon (dixit mon prof de français), alors qui est cet affirmateur ?
- oui et non, selon que l'on (!) considère que le bruit enlevé est dans une bande utile ou non

[Gwinver]

L'origine du bruit doit être définie pour pouvoir le caractériser.
Classiquement, le bruit thermique est souvent considéré, la bande de fréquence occupée est quasiment infinie. Mais, il y a d'autres sources de bruit.
Améliorer le rapport signal sur bruit par filtrage a généralement pour but d'améliorer la capacité à reconstituer le signal d'origine. Il arrive qu'il soit avantageux d'amputer un peu le signal pour améliorer la sensibilité, c'est ce que l'on appelle le filtrage adapté. Le signal d'origine a souvent un spectre très étendu, il est en général filtré avant envoi et les parties de spectre à faible niveau d'énergie sont souvent inférieure au niveau de bruit, il est alors utile de supprimer cette partie.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite143463bb]

Merci pour vos réponses !

En effet, je n'ai pas précisé le contexte. On se place dans le cas où l'on souhaite calculer la concentration d’un soluté coloré dans une solution en mesurant la transmission lumineuse de la solution. La solution subit des variations temporelles de concentration et on désire pouvoir mesurer les variations du coefficient de transmission (Ct) dans une bande de fréquence 0-110 Hz justement, grâce à la mesure de l'atténuation (j'imagine donc que l'on mesure l'intensité transmise It).
Mais le système de mesure ne peut pas prendre en compte uniquement la lumière transmise à travers la cuve car les lumières parasites (jour etc) vont aussi être prises en compte (d'où le bruit).

Il paraîtrait logique (mais trop simple ?) de dire que, puisque l'on réalise les mesures du coeff de transmission dans une bande 0-110, alors le bruit sera également contenu dans cette bande mais à vrai dire je ne vois pas pourquoi le bruit ne pourrait pas sortir de cette bande (pour moi, nous n'imposons rien sur la fréquence). Je veux dire, comment justifier ce point, sachant que le bruit vient de ces fameuses lumières parasites ?


Concernant le 2ème point, j'ai compris ce que vous m'avez expliqué ! J'en déduis donc que, dans mon cas, puisque le bruit est situé sur la même bande de fréquence que l'intensité transmise (It = I0 * Ct) , il ne sera pas possible de réduire le rapport sans toucher au signal.
(Si toutefois il est correct de penser que la bande de fréquence du coeff de transmission est la même que celle de l'intensité transmise)


Enora

[antek]

Le bruit sera gênant dans la bande de mesure uniquement, même s'il déborde.
On peut émettre dans une fréquence lumineuse "non bruitée", atténuer le bruit (masques), moduler le signal, . . .

[inviteede7e2b6]

bref , et comme toujours , sans description in-extenso du contexte, on reste dans le vague

[invite143463bb]

Pixel > J'ai décrit le contexte.

[Gwinver]

Il faudra peut-être encore préciser la demande.
S'il est précisé que la bande de fréquence est de 0 à 110 Hz, cela signifie peut-ête que la vitesse de variation de la transmission est telle que la bande de fréquence à analyser est de 0 à 110 Hz.
Le perturbateur est aussi à préciser, les lumières externes ne sont pas du bruit, mais plutôt des parasites qu'il faudra éliminer, et le bruit sont des signaux d'autres origines.
Comme le système mesure une transmission de lumière, il serait possible par exemple de moduler la lumière de façon à ne détecter que la fréquence modulante, ceci permet de s'affranchir en partie des signaux parasites.

[invite5637435c]

Bonjour !

Je suis en 1ère année d'école d'ingénieur à Lyon et ... cette nouvelle matière "Traitement du signal" me laisse quelque peu perplexe.

- Est-il possible d'améliorer le rapport signal/bruit par filtrage, sans perdre du signal ? (si oui comment ? si non pourquoi ?)

Merci

Enora.

Normalement tout doit être dans votre cours, le forum n'a pas vocation à se substituer à l'enseignement.
Pourquoi venir chercher sur un forum ce que vous pouvez trouver à profusion sur le net?

[invite143463bb]

Gwinver > Je n'ai pas plus d'informations que celles que j'ai données ci-dessus. Cependant, il est écrit noir sur blanc "l’origine du bruit provient de la lumière du jour, de la lumière provenant du système d’éclairage électrique". Merci toutefois d'avoir pris le temps de me répondre.

Hulk28 > Si je viens poser ces deux questions ici même, cela signifie que je n'ai pas trouvé les réponses dans mon cours ou que je ne les ai pas comprises. Merci donc de vous abstenir de ce genre de commentaire, à la fois inutile et désagréable, cela n'aide personne. (D'autre part les informations du net sont souvent trop compliquées pour mon niveau. Je rappelle que je viens de commencer cette matière et que je n'ai qu'une dizaine d'heures de ce cours à mon actif).

Merci,
Enora.

[calculair]

Bonjour,

Je pense que vous devriez décrire complelement votre dispositif de mesure.

On est dans le vague.. d'ou provient la lumière ?

La banbe 0 /110 Hz dans le domaine lumineux est extrêment étroite .

Vouz savez sans doute que la densité spectrale du bruit est normalement K T ; si la source est le soleil T est 5500°K environ

Par ailleurs au trés faible éclairement, il fzaudra tenir compte du bruit quantique. En effet la lumière est constituée de photon dont l'énergie E = h f. Ce bruit devient sensible quand l'energie reçue est Et = N E ou N est le nombre de photon reçu par seconde . Ce bruit est de l'ordre Eb = (Racine N ) h f

En fin il y a le bruit des sustème relecroniques associées


Par ailleurs votre signal utile c'est quoi ?

[invite5637435c]

Hulk28 > Si je viens poser ces deux questions ici même, cela signifie que je n'ai pas trouvé les réponses dans mon cours ou que je ne les ai pas comprises. Merci donc de vous abstenir de ce genre de commentaire, à la fois inutile et désagréable, cela n'aide personne. (D'autre part les informations du net sont souvent trop compliquées pour mon niveau. Je rappelle que je viens de commencer cette matière et que je n'ai qu'une dizaine d'heures de ce cours à mon actif).

Vous avez un prof à qui demander le cas échéant, ils sont là pour ça et éventuellement vos collègues qui eux ont peut-être compris, en plus ça développe le coté social c'est pas si mal.
En 1ere année d'école d'ingé on doit comprendre que la récréation du bac est terminée...
Je maintiens donc d'autant plus mon commentaire.

[C2H5OH]

Bonjour !

Je suis en 1ère année d'école d'ingénieur à Lyon et ... cette nouvelle matière "Traitement du signal" me laisse quelque peu perplexe.
J'aurais donc quelques questions au cas où certains d'entre vous s'y connaîtraient !


- On dit que le spectre du bruit est entièrement contenu dans la bande spectrale 0-110Hz. Pourquoi ? L’origine du bruit provient de la lumière du jour, de la lumière du système d’éclairage etc , mais en quoi ceci explique la bande de fréquence ?

- Est-il possible d'améliorer le rapport signal/bruit par filtrage, sans perdre du signal ? (si oui comment ? si non pourquoi ?)

Merci

Enora.

il me semble qu'on n'a pas répondu tout à fait à cela.

Il est possible de réduire le bruit sans perdre de signal en supprimant par filtrage le bruit qui se trouve hors de la bande du signal. Ici, en filtrant avec un filtrte passe bas de fréquence de coupure 110Hz.
Je sais que c'est évident pour ceux qui ont l'habitude, mais il vaut mieux que ce soit dit.

[invite143463bb]

Hulk28 : Cette réponse sera la dernière que je vous adresserai . Pour le côté social, ne vous en faites absolument pas . D'autre part, nous sommes plusieurs à nous poser ces questions, d'où finalement ce post sur ce forum (si on ne peut même plus poser des questions ici, alors pourquoi est-il écrit "posez vos questions, débutants ou confirmés, elle y trouvera une réponse" ?). Ce n'est pas parce que nous sommes en école d'ingénieurs que les profs sont forcément compétents en ce qui concerne l'enseignement (je ne remets en aucun cas en cause leurs compétences dans leur travail de recherche, puisqu'ils sont en majorité enseignants-chercheurs).

C2H5OH : C'est très gentil d'avoir re-précisé cela ! Je l'avais compris, mais en effet ce n'est pas forcément limpide lorsque l'on n'en a pas l'habitude !

Je pense que nous pourrons nous arrêter là, j'ai réussi à réunir assez d'informations (ici ! et ailleurs) pour répondre à mes questions.
Merci encore une fois à tous ceux qui ont pris la peine de m'adresser des réponses constructives !

[invite5637435c]

Vos profs sont forcément compétents, c'est juste que ça doit les gaver d'enseigner et je les comprends.Pas facile de prêcher dans le désert....

[inviteede7e2b6]

tu dis ça parce que tu as mal déjeuné....

[Gwinver]

Il arrive fréquemment que les notions de bruit et de signal parasites soient confondus.
La lumière du jour a normalement une variation lente. Comme la bande de mesure va de 0 à 110 Hz, cela créé un biais dans les basses fréquences, mais comme il s'agit d'évaluer une variation, il est peut-être possible de considérer que la lumière du jour est une composante continue éliminable par un filtrage à basse fréquence, tout dépend de la définition de la bande passante qui inclut ou non le 0Hz.
La lumière artificielle provenant du seecteur à une fréquence de 100 Hz (secteur = 50 Hz très précis, deux maximums et minimums par cycle), un filtrage peut donc rejeter une composante stable à 100 Hz, ou alors faire un étalonnage et rejeter cette composante mesurée avant l'expérience.
Pour les deux cas, la comparaison de la transmission avant et pendant l'expérience peut permettre d'extraire le résultat de l'expérience.
Toutefois, ce raisonnement est celui de quelqu'un qui n'a pas suivi le cours, il serait donc bien d'essayer de le raprocher des notions vues en cours.