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Bit et Symboles



  1. #1
    Linuxman99

    Bit et Symboles


    ------

    Bonjour à tous ,

    Je ne comprends pas la notion de codage de bit par symbole .
    Lorsqu'on dit que le bit 1 est codé sur 3 symboles cela veut dire qu'un bit numérique est codé avec 3 symboles analogiques , utilisant la même porteuse mais en changeant ses caracteristiques (Amplitude fréquence ..) , donc sur la porteuse pour 1 bit on doit avoir 3 ondes ...

    Merci à vous

    -----

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  3. #2
    freepicbasic

    Re : Bit et Symboles

    De quels symboles s'agit il ?

    S'il s'agit de logique , il y a 3 états;
    1) haut
    2) bas
    3)haute impédance

    Les états son définis par rapport à une tension de seuil de basculement.
    Pour la haute impédance ou non câblé, l'état est indéfini, avec les MOS on est sensible au faible tension comme une main qui passe à proximité ou toute autre chose qui a une charge électrique, un simple courant d'air suffit, souvent on capte aussi le 50hz du secteur
    A+, pat

  4. #3
    lpt1com2

    Re : Bit et Symboles

    Bsr,

    Je pense que la demande concerne plutôt la modulation numérique: https://fr.wikipedia.org/wiki/Diagra..._constellation
    Il vaut mieux être le deuxième mari d'une veuve, que le premier

  5. #4
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Bit et Symboles

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Linuxman99 Voir le message
    Lorsqu'on dit que le bit 1 est codé sur 3 symboles
    On dit plutôt qu'un symbole code 2^n bits dans le cas général.
    On transmets des symboles, on décode des symboles et on remontre aux bits avec la règle de correspondance symbole / 2^n bits choisie.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. Comparatifs

    Gagnez du temps et de l'argent grâce à nos comparatifs de produits. Parmi nos sujets :
  8. #5
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Bit et Symboles

    Bonjour,

    en général, un symbole porte plusieurs bits.

    exemple , pour des symbole comportant 4 états, chaque symbole porte 2 bits:

    état -2Volts ----> bits 00
    état -1Volt ----> bits 01
    état +1V ----> bits 10
    état +2 V ----> bits 11

    les différents états peuvent être des niveaux ( comme ci-dessus) , des phases, des changements de phase, des fréquences....
    Plus il y a d'états pour chaque symbole:
    - plus chaque symbole code de bits
    - plus le débit de symbole peut être lent pour un débit de bits donné
    - plus on est sensible aux bruits.

    un symbole binaire ( 2 états) code 1 bit. Dans ce cas, le débit de bits est égal au débit des symboles. D'où la confusion de certains entre bits et symboles.

  9. #6
    Linuxman99

    Re : Bit et Symboles

    ma question etait plus orientée sur les symboles et leurs relations avec les modulations par ex Qam Qpsk ...
    pour moi un symbole ( échantillonné) peut etre representé par 2^n bits mais cela reste nulerique , je ne comprend pas trop comment on passe du numerique à l’analogique ex. valeur 3,1 est codée sur 4 bits 0100
    je dis par exemple et donc cela reste numerique , si on veut transporter cette valeur il faudrait
    la mettre sur une onde porteuse et choisir le type de modulation donc cela devient analogique ,
    (modulation de frequence)
    Est ce exacte?
    Pourquoi passe t on du numérique a l’analogique ?
    merci.

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  11. #7
    Gwinver

    Re : Bit et Symboles

    Bonjour.

    Pourquoi passe t on du numérique a l’analogique ?
    Pour transporter de l'information avec des ondes hertziennes sur une certaine distance, on est obligé d'utiliser une onde dite porteuse qui est modulée pour transporter l'information. Une onde binaire, identique au flux binaire n'offrirait pas la possibilité d'avoir une fréquence simple identifiable et occupant une bande de fréquence limitée.

    Après, il y a beaucoup de méthode de modulation.
    Les modulations citées : QPSK, QAM sont des modulations numériques. Ces modulations ont un certain nombre d'états possibles. Par exemple la QPSK a 4 états de phase. Chaque symbole, donc chaque période durant la quelle la phase est constante, peut donc transporter 2 bits puisque 2^2 = 4.

    Donc, bien que le signal soit analogique, la modulation peut être numérique ou analogique. La modulation numérique a simplement la possibilité d'avoir plus d'états possible que le binaire. Il existe des modulations numériques à deux états, comme par exemple le BPSK (modulation à deux états de phase) ou une modulation de fréquence à deux états (FSK) ou deux valeurs d'amplitude ASK (éventuellement tout ou rien).

  12. #8
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Bit et Symboles

    Citation Envoyé par Linuxman99 Voir le message
    je dis par exemple et donc cela reste numerique , si on veut transporter cette valeur il faudrait
    la mettre sur une onde porteuse et choisir le type de modulation donc cela devient analogique ,
    (modulation de frequence)
    Est ce exacte?
    Pourquoi passe t on du numérique a l’analogique ?
    merci.
    Bonjour,

    Pour complèter ce qui vient de t'être répondu, un mot clé , c'est spectre infini.
    Je reprends l'exemple de la modulation AM 4 niveaux pour des symbole comportant 4 états, chaque symbole porte 2 bits:

    état -2Volts ----> bits 00
    état -1Volt ----> bits 01
    état +1V ----> bits 10
    état +2 V ----> bits 11

    Imaginons que je veuille transmettre l'octet 10110010 , je vais transmettre une onde d'amplitude +1V, puis +2V, puis -2V puis +1V, soit donc 4 symboles qui se suivent.

    Mais le passage d'un symbole à l'autre , lors de leur génération, est immédiat: je passe de +1V à +2V par un front raide. A cause des fronts raides, ce signal en "escaliers" possède un spectre très large, et si je l'applique tel quel au modulateur qui module une onde RF porteuse, le spectre de cette onde sera également très large. Ce qui va encombrer inutilement l'espace radioélectrique.
    Donc je vais devoir "arrondir les angles" de ce signal multi-niveaux . Pour ça, je vais faire passer ce signal à travers un filtre passe bas aux caractéristiques bien précises. Le signal de sortie de filtre montera et descendra progressivement d'un état à l'autre. Pour ne pas perdre l'information, on cherche en général à ce que les valeurs 1V, 2V, -2V, et 1V de notre exemple soient correctes au milieu de chaque symbole, car c'est à cet instant qu'on les lira en réception.

    Ce signal aux formes arrondies (C'est cela le signal analogique) pourra alors moduler une onde RF, soit en amplitude, soit en fréquence, soit en phase....

    ...soit plusieurs de ces paramètres simultanément:

    On a coutume de représenter ces modulations complexes dans le plan IQ : Un signal modulé peut être décomposé en deux ondes de même fréquence mais en quadrature de phase. L'onde I ( son amplitude est un point de l'axe horizontal Ox) est en phase avec la porteuse d'origine, l'onde Q ( amplitude sur axe vertical Oy) est en quadrature. Tout signal modulé peut être représenté par un point M qui se déplace dans ce plan.
    Ainsi,
    - une onde modulée en amplitude , est représenté par un point qui se déplace sur l'axe horizontal. L'amplitude instantanée , c'est le vecteur OM. Le point doit être au moment où on le lit, sur l'état correct ( 1V, 2V, -2V....)
    - Une onde modulée en phase est représentée par un point M qui se déplace sur un cercle de centre O, l'amplitude est constante. Le point M devra être en un point précis du cercle au bon moment...
    - une onde modulée QAM , les points représentant l'état sont disposés dans le plan selon une constellation de points. Par exemple s'il y a huit états d'amplitude et 8 états de phase, on aura 64 points dans le plan IQ. Le point M devra se trouver sur le point correct au bon moment... Chaque point représente un symbole qui porte 6 bits.

    NB : Il y a encore d'autres types de modulations numériques ....

  13. #9
    C2H5OH

    Re : Bit et Symboles

    BJr,

    Donc , si je comprends bien ,

    signal numérique : un certain nombre d'états , deux, quatre , ou plus , mais en nombre fini. Le passage d'un état à un autre est en théorie immédiat.
    Signal analogique : il prend une infinité de valeurs ( on dit qu'on a une fonction continue) sans variations brutales. Pour aller de 0 Volts à +1 Volts , le signal passe par toutes les tensions intermédiaires.


    Parfois, on ne craint pas que le spectre du signal gêne d'autres utilisateurs. Par exemple si on transmet un seul signal sur une fibre optique. Dans ce cas, on peut directement moduler la porteuse infrarouge par le signal numérique. Le spectre sera large, mais ne gênera personne.


    Souvent, pour passer d'un signal numérique à un signal analogique, il suffit de le passer par un filtre passe bas.
    Mais il y a des cas particuliers. Par exemple, le AFSK : Si le signal numérique est du NRZ ( bit 1 = -5V, bit 0 = +5V ). Pour emettre le bit 1, on envoie une fréquence F1, et pour le bit zéro, on envoie une fréquence F2. C'est devenu un signal analogique , car on a des sinusoïdes .

  14. #10
    Gwinver

    Re : Bit et Symboles

    Bonsoir.

    Quelques compléments :
    Le passage d'un état à un autre est en théorie immédiat.
    Pas toujours, il arrive que la transition soit gérée pour éviter un spectre trop large, c'est le cas de la MSK (Minimum Shift Keyng), une modulation à deux valeurs de fréquence, on s'arrange pour que le changement de fréquence soit au moment d'un passage par zéro du signal. La même MSK peut aussi être filtrée pour encore plus limiter l'encombrement du spectre, c'est la GMSK (Gaussian MSK) par exemple qui utilise un filtre de Gauss.

    Par exemple si on transmet un seul signal sur une fibre optique.
    En principe, la libre optique est guidée, mais, il faut aussi faire attention à l'élargissement du spectre, car les fréquences ne vont pas toutes à la même vitesse, et au bout d'une certaine distance, le spectre est déformé.

    Ensuite, il faut comprendre que ce qu'on appelle un signal logique est, au fond, un signal analogique.
    La transition de 0 à 1 n'est pas instantanée. On définit des seuils : par exemple en logique 5V, de 0V à 1 V c'est 0, et de 4V à 5V c'est 1. Et entre les deux, c'est indéterminé. C'est l'une des difficultés des logiques très rapides dans lesquelles, il faut aussi prendre en compte cette situation de transit au niveau valeur électrique et temporelle.

  15. #11
    C2H5OH

    Re : Bit et Symboles

    Citation Envoyé par Gwinver Voir le message
    Bonsoir.


    Pas toujours, il arrive que la transition soit gérée pour éviter un spectre trop large, c'est le cas de la MSK (Minimum Shift Keyng), une modulation à deux valeurs de fréquence, on s'arrange pour que le changement de fréquence soit au moment d'un passage par zéro du signal. La même MSK peut aussi être filtrée pour encore plus limiter l'encombrement du spectre, c'est la GMSK (Gaussian MSK) par exemple qui utilise un filtre de Gauss.

    .
    Bonjour,

    Oui, je suis d'accord qu'on gère les transitions. Justement, si on filtre le signal "numérique" suffisamment pour que le spectre ne gêne pas, ça devient le signal analogique qui module la porteuse. Dans ton exemple du GMSK, prenons le GSM ( 2G) , on a une modulation de fréquence de la porteuse, le bit 1 correspond à un décalage +delta F, le bit 0 à un décalage -delta F . Mais le filtrage est tel ( BT = 0,3) qu'on a un signal très arrondi

  16. #12
    C2H5OH

    Re : Bit et Symboles

    Citation Envoyé par Gwinver Voir le message
    Bonsoir.

    c'est le cas de la MSK (Minimum Shift Keyng), une modulation à deux valeurs de fréquence, on s'arrange pour que le changement de fréquence soit au moment d'un passage par zéro du signal.

    .
    A te lire , certains pourraient croire qu'on "module" avec deux fréquences , c'est à dire de l'AFSK, et qu'on raccorde les deux sinusoïdes au passage à zéro. . ( dans l'absolu, c'est vrai, il y a bien deux fréquences, mais RF)
    Soyons plus précis , la modulation du GSM , c'est du shift de fréquence, la porteuse s'écarte de la valeur centrale , d'un côté ou de l'autre.

    On pourrait donc la réaliser avec un modulateur de fréquence. Partant d'un signal NRZ de 277 KBits/S , on l'applique sur un filtre passe bas gaussien qui coupe (à -3dB) vers 83 KHz.

    Il est intéressant de voir ce qui se passe si on envoie une série alternée 0101010101... : le signal numérique NRZ de départ est un signal carré de fréquence 277/2=138 KHz. On voit que si ce signal carré est envoyé sur un filtre qui coupe à 3 dB à 83 KHz, alors on ne récupère que la fondamentale. L'excursion de fréquence dans le cas de 01010101...est donc une sinusoïde . A la réception, on "lit" les valeurs sur les maxi de cette sinusoïde.

    Remarque ans le cas de 01010101... après le filtrage gaussien, même la fondamentale est atténuée, cette sinusoïde a une amplitude réduite par rapport à ce que serait l'amplitude si on envoyait par exemple des 001100110011 , ou encore des 1111111111. Donc le diagramme de l'oeil de cette modulation n'est pas tout à fait ouvert, il y a interférence entre moments .

    Autre remarque: dans un émetteur GSM, on ne crée pas cette modulation en modulant en fréquence le VCO , en appliquant le signal ci dessus sur une diode varicap . On utilise un modulateur IQ qui fait évoluer la phase, de façon à reproduire cette modulation de fréquence. .
    Dernière modification par C2H5OH ; 30/09/2018 à 10h18.

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  18. #13
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Bit et Symboles

    Bonjour,

    "Partant d'un signal NRZ de 277 KBits/S , on l'applique sur un filtre passe bas gaussien qui coupe (à -3dB) vers 83 KHz."


    Tu aurais pu dire d'où sort la fréquence de coupure de 83 KHz...
    Dans le GSM, la modulation est dite "GMSK avec BT = 0,3 " Si la durée du bit est T= 3,6 µS , on a la fréquence de coupure du filtre B = 0,3 /T = 0,3/ 3,6 µS = 0,083 MHz = 83 KHZ.

    En réalité, il ne faut pas dire "la durée du bit" , mais la "durée du symbole" , ou du "moment". car le symbole , pour certains codages, peut porter plusieurs bits, comme on a vu précédemment. Ce n'est pas le cas du GSM 2G: un symbole porte un bit.
    Dernière modification par gwgidaz ; 01/10/2018 à 13h28.

  19. #14
    C2H5OH

    Re : Bit et Symboles

    Citation Envoyé par gwgidaz Voir le message
    Bonjour,

    "Partant d'un signal NRZ de 277 KBits/S , on l'applique sur un filtre passe bas gaussien qui coupe (à -3dB) vers 83 KHz."


    Tu aurais pu dire d'où sort la fréquence de coupure de 83 KHz...
    Dans le GSM, la modulation est dite "GMSK avec BT = 0,3 " Si la durée du bit est T= 3,6 µS , on a la fréquence de coupure du filtre B = 0,3 /T = 0,3/ 3,6 µS = 0,083 MHz = 83 KHZ.

    En réalité, il ne faut pas dire "la durée du bit" , mais la "durée du symbole" , ou du "moment". car le symbole , pour certains codages, peut porter plusieurs bits, comme on a vu précédemment. Ce n'est pas le cas du GSM 2G: un symbole porte un bit.
    Bonjour à tous,
    Oui,c'est vrai, appelons les choses par leur nom.
    Par exemple dans la modulation 64QAM, un symbole est caractérisé par un état d'amplitude de la composante i ( in phase) sur 8 possibles et un état d'amplitude sur la composante q ( quadrature ) sur 8 possibles.On a donc une constellation de 64 points dans le plan "iq "
    Donc chaque point du plan porte 6 bits d'information.
    Ici, chaque symbole porte donc 6 bits. Si on transmet un million de symboles par secondes , on a un débit binaire de 6 megabits.

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