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Module 1. Électromagnétisme, semi-conducteurs et ondes 

1.1. Mathématiques pour la physique des champs

1.1.1. Vecteurs et systèmes de coordonnées orthogonales
1.1.2. Gradient d'un champ scalaire
1.1.3. Divergence d'un champ vectoriel et Théorème de la Divergence
1.1.4.Rotation d'un champ de vecteurs et Théorème de Stokes
1.1.5. Classification des champs: Théorème de Helmholtz

1.2. Le champ électrostatique I 

1.2.1. Postulats fondamentaux
1.2.2.Loi de Coulomb et champs générés par les distributions de charges
1.2.3.Loi de Gauss
1.2.4. Potentiel électrostatique

1.3. Le champ électrostatique II 

1.3.1. Milieux matériels: métaux et diélectriques
1.3.2. Conditions limites
1.3.3. Condensations
1.3.4. Énergie et forces électrostatiques
1.3.5. Résoudre des problèmes avec des valeurs limites

1.4. Courants électriques stationnaires 

1.4.1.Densité de courant et loi d'Ohm
1.4.2. Continuité de la charge et du courant
1.4.3. Équations actuelles
1.4.4. Calculs de résistance

1.5. Le champ électrostatique I 

1.5.1. Postulats fondamentaux
1.5.2.Vecteur Potentiel
1.5.3. La loi de Biot-Savart
1.5.4. Le dipôle magnétique 

1.6. Le champ magnétostatique II 

1.6.1. Le champ magnétique dans les milieux matériels
1.6.2. Conditions limites
1.6.3. Inductance
1.6.4. Énergie et forces

1.7. Champs électromagnétiques

1.7.1. Introduction
1.7.2. Champs Électromagnétiques
1.7.3. Les lois de l'électromagnétisme de Maxwell
1.7.4. Les ondes électromagnétiques

1.8. Matériaux semi-conducteurs 

1.8.1. Introduction
1.8.2. Différence entre les métaux, les isolants et les semi-conducteurs
1.8.3. Porteurs actuels
1.8.4. Calcul des densités de porteurs

1.9. La diode semi-conductrice 

1.9.1. La jonction PN
1.9.2. Dérivation de l'équation de la diode
1.9.3. La diode à gros signaux: circuits
1.9.4. La diode à petit signal: circuits

1.10. Transistors 

1.10.1. Définition
1.10.2. Courbes caractéristiques des transistors
1.10.3. Le transistor à jonction bipolaire
1.10.4. Transistors à effet de champ

Module 2. Signaux aléatoires et systèmes linéaires 

2.1. Théorie de la Probabilité 

2.1.1. Concept de probabilité. Espace de probabilités
2.1.2. Probabilité conditionnelle et événements indépendants
2.1.3. Théorème de probabilité totale. Théorème de Bayes 
2.1.4. Expériences composites. Tests de Bernoulli

2.2. Variables aléatoires

2.2.1. Définition de la variable aléatoire
2.2.2. Distributions de probabilités
2.2.3. Distributions principales
2.2.4. Fonctions des variables aléatoires
2.2.5. Moments d'une variable aléatoire
2.2.6.Fonctions du générateur 

2.3. Vecteurs aléatoires

2.3.1. Définition du vecteur aléatoire
2.3.2. Distribution conjointe
2.3.3. Distributions marginales 
2.3.4. Distributions conditionnelles
2.3.5. Relations linéaire entre deux variables
2.3.6. Distribution normale multivariée

2.4. Processus aléatoires

2.4.1. Définition et description d'un processus aléatoire
2.4.2. Processus aléatoires en temps discret
2.4.3. Processus aléatoires à temps continu
2.4.4. Processus stationnaires
2.4.5. Processus gaussiens
2.4.6. Processus markoviens

2.5. Théorie des files d'attente dans les télécommunications

2.5.1. Introduction 
2.5.2. Concepts de base
2.5.3. Description des modèles
2.5.4. Exemple d'application de la théorie des files d'attente dans les télécommunications

2.6. Processus aléatoires. Caractéristiques temporelles

2.6.1. Concept de processus aléatoire
2.6.2. Classification des processus
2.6.3. Principales statistiques
2.6.4. Stationnarité et indépendance
2.6.5. Moyennes de temps
2.6.6. Ergodicité

2.7. Processus aléatoires. Caractéristiques spectrales

2.7.1. Introduction
2.7.2. Spectre de densité de puissance
2.7.3. Propriétés de la Densité Spectrale de Puissance 
2.7.4.Spectre de Puissance et Relations d'autocorrélation

2.8. Signaux et systèmes. Propriétés

2.8.1. Signaux et systèmes.
2.8.2. Introduction aux systèmes
2.8.3. Propriétés de base des systèmes

2.8.3.1. Linéarité
2.8.3.2. Invariance temporelle
2.8.3.3. Causalité
2.8.3.4. Stabilité 
2.8.3.5. Mémoire
2.8.3.6. Invertibilité 

2.9. Systèmes linéaires avec entrées aléatoires

2.9.1. Principes fondamentaux des systèmes linéaires
2.9.2. Réponse des systèmes linéaires aux signaux aléatoires
2.9.3. Systèmes avec bruit aléatoire
2.9.4. Caractéristiques spectrales de la réponse du système
2.9.5. Bande passante et température de bruit équivalente
2.9.6. Modélisation des sources de bruit 

2.10. Systèmes LTI

2.10.1. Introduction
2.10.2. Systèmes LTI à temps discret
2.10.3. Systèmes LTI à temps continu
2.10.4. Propriétés des systèmes LTI
2.10.5. Systèmes décrits par des équations différentielles

Module 3. Statistiques et probabilités

3.1. Introduction à l'analyse de données

3.1.1. Introduction
3.1.2. Variables et données. Types de données
3.1.3. Description des données à l'aide de tableaux
3.1.4. Description des données à l'aide de graphiques
3.1.5. Introduction à l'analyse exploratoire de données

3.2. Mesures Caractéristiques d'une Distribution de Fréquences

3.2.1. Introduction
3.2.2. Mesures de la position
3.2.3. Mesures de la dispersion
3.2.4. Mesures de la forme
3.2.5. Mesures de la relation

3.3. Calcul des Probabilités

3.3.1. Introduction
3.3.2. Interprétations de la probabilité
3.3.3. Définition axiomatique de la probabilité
3.3.4. Quantification de la probabilité
3.3.5. Probabilité conditionnelle
3.3.6. Théorème des probabilités composées
3.3.7. Indépendance des événements
3.3.8. Théorème de probabilité totale
3.3.9. Théorème de Bayes
3.3.10. Annexe: Méthodes de comptage pour déterminer les probabilités

3.4. Variables Aléatoires

3.4.1. Variables aléatoires. Concept
3.4.2. Types de variables aléatoires
3.4.3. Distributions de probabilités de variables aléatoires
3.4.4. Mesures caractéristiques d'une variable aléatoire
3.4.5. L'inégalité de Tchebychev

3.5. Variables Aléatoires Discrètes et Continues

3.5.1. Distribution uniforme discrète sur n points
3.5.2. Distribution de Bernoulli
3.5.3. Distribution binomiale
3.5.4. Distribution géométrique
3.5.5. Distribution binomiale négative
3.5.6. Distribution de Poisson
3.5.7. Distribution uniforme
3.5.8. Distribution normale ou gaussienne
3.5.9. Distribution Gamma
3.5.10. Distribution bêta

3.6. Variables aléatoires multidimensionnelles

3.6.1. Variables aléatoires bidimensionnelles. Distribution conjointe
3.6.2. Distributions marginales
3.6.3. Distributions conditionnelles
3.6.4. Indépendance
3.6.5. Moments
3.6.6. Théorème de Bayes
3.6.7. Distribution normale bivariée

3.7. Introduction à l'inférence statistique

3.7.1. Introduction
3.7.2. Échantillonnage
3.7.3. Types d'échantillonnage
3.7.4. Echantillon aléatoire simple
3.7.5. Moyenne de l'échantillon. Propriétés
3.7.6. Les lois des grands nombres
3.7.7. Distribution asymptotique de la moyenne de l'échantillon
3.7.8. Distributions associées à la normale

3.8. Estimation

3.8.1. Introduction
3.8.2. Statisticiens et estimateurs
3.8.3. Propriétés des estimateurs
3.8.4. Méthodes d'obtention d'estimateurs
3.8.5. Estimateurs dans la distribution normale. Le théorème de Fisher
3.8.6. Intervalles de confiance. Méthode de la variable pivot
3.8.7. Intervalles de confiance dans les populations normales
3.8.8. Intervalles de confiance asymptotiques. Intervalles de confiance pour les proportions

3.9. Test d'hypothèse

3.9.1. Premier exemple de motivation
3.9.2. Concepts de base
3.9.3. Région de rejet
3.9.4. Test d'hypothèse pour les paramètres d'une distribution normale
3.9.5. Contraste pour les proportions
3.9.6. Relation entre les intervalles de confiance et les tests d'hypothèse paramétriques
3.9.7. Tests d'hypothèse non paramétriques

3.10. Modèle de Régression Linéaire

3.10.1. Introduction
3.10.2. Hypothèses du modèle de régression linéaire simple
3.10.3. Méthodologie
3.10.4. Estimation des paramètres
3.10.5. Inférences sur les paramètres
3.10.6. Test de régression: tableau ANOVA
3.10.7. Tester les hypothèses en utilisant les résidus
3.10.8. Coefficient de détermination et coefficient de corrélation linéaire
3.10.9. Prédiction
3.10.10. Hypothèses du modèle de régression linéaire multiples

Module 4. Champs et ondes 

4.1. Mathématiques pour la physique des champs

4.1.1.Vecteurs et systèmes de coordonnées orthogonales
4.1.2. Gradient d'un champ scalaire
4.1.3. Divergence d'un champ vectoriel et Théorème de la Divergence
4.1.4. Rotation d'un champ de vecteurs et Théorème de Stokes
4.1.5. Classification des champs: théorème de Helmtoltz

4.2. Introduction aux ondes 

4.2.1. Équation des ondes 
4.2.2. Solutions générales aux équations d'onde: La solution de D'Alembert 
4.2.3. Solutions harmoniques aux équations des ondes 
4.2.4. Équation des ondes dans le domaine transformé 
4.2.5.Propagation des ondes et ondes stationnaires 

4.3. Le champ électromagnétique et l'équation de Maxwell 

4.3.1. Les équations de Maxwell
4.3.2. Continuité à la frontière électromagnétique
4.3.3. L'équation d'onde
4.3.4. Champs de dépendance monochromatiques ou harmoniques

4.4. Propagation uniforme des ondes planes

4.4.1. Équation des onde
4.4.2. Ondes planes uniformes
4.4.3. Propagation dans les médias sans perte 
4.4.4. Propagation dans les milieux avec pertes 

4.5. Polarisation et incidence des ondes planes uniformes

4.5.1. Polarisation électrique transversale
4.5.2. Polarisation magnétique transversale
4.5.3. Polarisation linéaire
4.5.4. Polarisation circulaire
4.5.5. Polarisation elliptique
4.5.6. Incidence normale d'une onde plane uniforme
4.5.7. Incidence oblique d'ondes planes uniformes

4.6. Concepts de base de la Théorie des Lignes de Transmission

4.6.1. Introduction
4.6.2. Modèle de circuit de ligne de transmission
4.6.3. Équations générales des lignes de transmission
4.6.4. Solution de l'équation d'onde dans le domaine temporel et dans le domaine fréquentiel
4.6.5. Lignes à faible perte et sans perte
4.6.6. Puissance 

4.7. Lignes de Transmission Achevées

4.7.1. Introduction
4.7.2. Réflexion
4.7.3. Ondes stationnaires
4.7.4. Impédance d'entrée
4.7.5. Désadaptation de la charge et du générateur
4.7.6.Réponse Transitoire 

4.8. Guides d'Ondes et Lignes de Transmission 

4.8.1. Introduction
4.8.2.Solutions générales pour les ondes TEM, TE et TM
4.8.3. Le guide du plan parallèle
4.8.4. Guide d'ondes rectangulaire
4.8.5. Le guide d'ondes circulaire
4.8.6. Le câble coaxial
4.8.7. Lignes planes 

4.9. Circuits hyperfréquences, Abaque de Smith et Adaptation d'Impédance

4.9.1. Introduction aux circuits hyperfréquences

4.9.1.1. Tensions et courants équivalents
4.9.1.2. Paramètres d'impédance et d'admittance
4.9.1.3. Paramètres de Scattering

4.9.2. L'abaque de Smith 

4.9.2.1. Définition de l'abaque de Smith
4.9.2.2. Calculs simples
4.9.2.3. Tableau de Smith dans l'admission 

4.9.3. Adaptation de l'impédance. Simple Stub 
4.9.4. Adaptation de l'Impédance. Double Stub Correcteur (Doble Stub) 
4.9.5. Transformateurs quart d'onde

4.10. Introduction aux antennes 

4.10.1. Introduction et bref historique
4.10.2. Le spectre électromagnétique 
4.10.3.Diagrammes de rayonnement 

4.10.3.1. Systèmes de coordonnées 
4.10.3.2. Diagrammes tridimensionnels 
4.10.3.3. Diagrammes bidimensionnels 
4.10.3.4. Lignes de contour 

4.10.4. Paramètres Fondamentaux de l'Antenne 

4.10.4.1. Densité de puissance rayonnée 
4.10.4.2. Directivité 
4.10.4.3. Gain 
4.10.4.4. Polarisation 
4.10.4.5. Impédance 
4.10.4.6. Adaptation 
4.10.4.7. Surface et longueur effectives 
4.10.4.8. Équation de transmission 

Module 5. Théorie de la communication 

5.1. Introduction: Systèmes de télécommunication et systèmes de transmission

5.1.1. Introduction
5.1.2. Concepts de base et histoire
5.1.3. Système de télécommunications
5.1.4. Systèmes de transmission

5.2. Caractérisation du signal

5.2.1. Signal déterministe et aléatoire
5.2.2. Signal périodique et non périodique
5.2.3. Signal d'énergie ou de puissance
5.2.4. Signal en bande de base et en bande passante
5.2.5. Paramètres de base d'un signal

5.2.5.1. Valeur moyenne 
5.2.5.2. Puissance et Énergie Moyennes
5.2.5.3. Valeur Maximale et valeur RMS
5.2.5.4. Densité spectrale d'énergie et de puissance
5.2.5.5. Calcul de la Puissance en unités Logarithmiques

5.3. Perturbations dans les systèmes de transmission

5.3.1. Transmission du canal idéal
5.3.2. Classification des perturbations
5.3.3. Distorsion linéaire 
5.3.4. Distorsion non linéaire 
5.3.5. Diaphonie et Interférence 
5.3.6. Bruit 

5.3.6.1. Types de bruit 
5.3.6.2. Caractérisation

5.3.7. Signaux passe-bande à bande étroite 

5.4. Communications Analogiques. Concepts

5.4.1. Introduction 
5.4.2. Concepts généraux
5.4.3. Transmission en bande de base 

5.4.3.1. Modulation et Démodulation 
5.4.3.2. Caractérisation 
5.4.3.3. Multiplexage 

5.4.4. Mélangeurs 
5.4.5. Caractérisation 
5.4.6. Type de mélangeurs 

5.5. Communications Analogiques. Modulations Linéaires

5.5.1. Concepts de base
5.5.2. Modulation d'amplitude (AM) 

5.5.2.1. Caractérisation 
5.5.2.2. Paramètres 
5.5.2.3. Modulation/ Démodulation

5.5.3. Modulation à Double Bande Latérale (DBL) 

5.5.3.1. Caractérisation 
5.5.3.2. Paramètres 
5.5.3.3. Modulation/ Démodulation

5.5.4. Modulation à Bande Latérale Unique (BLU) 

5.5.4.1. Caractérisation 
5.5.4.2. Paramètres 
5.5.4.3. Modulation/ Démodulation

5.5.5. Modulation par Bande Latérale Vestigiale (BLV) 

5.5.5.1. Caractérisation 
5.5.5.2. Paramètres 
5.5.5.3. Modulation/ Démodulation

5.5.6. Modulation d'Amplitude en Quadrature (QAM) 

5.5.6.1. Caractérisation 
5.5.6.2. Paramètres 
5.5.6.3. Modulation/ Démodulation

5.5.7.Bruit dans les Modulations Analogiques 

5.5.7.1. Approche 
5.5.7.2. Bruit dans le DBL 
5.5.7.3. Bruit dans le BLU 
5.5.7.4. Bruit dans le AM 

5.6. Communications Analogiques. Modulations d'Angle

5.6.1. Modulation de Phase et de Fréquence 
5.6.2. Modulation Angulaire à bande étroite
5.6.3. Calcul du spectre
5.6.4. Génération et démodulation 
5.6.5. Démodulation Angulaire avec bruit 
5.6.6. Bruit dans le PM 
5.6.7. Bruit dans le FM 
5.6.8. Comparaison entre les Modulations Analogiques

5.7. Communication Digitale. Introduction. Modèles de Transmission 

5.7.1. Introduction 
5.7.2. Paramètres fondamentaux 
5.7.3. Avantages des systèmes numériques
5.7.4. Limites des systèmes numériques
5.7.5. Systèmes PCM 
5.7.6. Modulations dans les systèmes numériques
5.7.7. Démodulations dans les systèmes numériques

5.8. Communication Digitale. Transmission Numérique en Bande de Base

5.8.1. Systèmes PAM Binaires 

5.8.1.1. Caractérisation 
5.8.1.2. Paramètres du signal
5.8.1.3. Modèle spectral 

5.8.2. Échantillonnage binaire de base Récepteur binaire 

5.8.2.1. Bipolaire NRZ 
5.8.2.2. Bipolaire RZ 
5.8.2.3. Probabilité d'Erreur 

5.8.3. Récepteur binaire optimal

5.8.3.1. Contexte 
5.8.3.2. Calcul de la Probabilité d'erreur 
5.8.3.3. Conception du filtre optimal du récepteur
5.8.3.4. Calcul du SNR 
5.8.3.5. Services 
5.8.3.6. Caractérisation 

5.8.4. Systèmes M-PAM 

5.8.4.1. Paramètres 
5.8.4.2. Constellations
5.8.4.3. Récepteur optimal 
5.8.4.4. Probabilité d'Erreur de bit (BER) 

5.8.5. Espace vectoriel du signal
5.8.6. Constellation d'une modulation numérique
5.8.7. Récepteurs M-Signal 

5.9. Communication Digitale. Transmission Digital passe-Bande Modulations Numériques

5.9.1. Introduction 
5.9.2. Modulation ASK 

5.9.2.1. Caractérisation 
5.9.2.2. Paramètres 
5.9.2.3. Modulation/ Démodulation

5.9.3. Modulation QAM 

5.9.3.1. Caractérisation 
5.9.3.2. Paramètres 
5.9.3.3. Modulation/ Démodulation

5.9.4. Modulation PSK 

5.9.4.1. Caractérisation 
5.9.4.2. Paramètres 
5.9.4.3. Modulation/ Démodulation

5.9.5. Modulation FSK 

5.9.5.1. Caractérisation 
5.9.5.2. Paramètres 
5.9.5.3. Modulation/ Démodulation

5.9.6. Autres modulations numériques 
5.9.7. Comparaison entre les Modulations Numériques

5.10. Communication Digitale. Comparaison, IES, Diagramme de l'œil

5.10.1. Comparaison des modulations numériques

5.10.1.1. Énergie et puissance des modulations 
5.10.1.2. Enveloppe 
5.10.1.3. Protection contre le bruit 
5.10.1.4. Modèle Spectral 
5.10.1.5. Techniques de codage des canaux 
5.10.1.6. Signaux de synchronisation
5.10.1.7. SNR Probabilité d'Erreur de symbole 

5.10.2. Canaux à bande passante limitée 
5.10.3. Interférence inter-symboles (IES) 

5.10.3.1. Caractérisation
5.10.3.2. Limites

5.10.4. Récepteur optimal dans PAM sans IES 
5.10.5.Diagrammes des Yeux 

Module 6. Systèmes de Transmission. Communication optique 

6.1.Introduction à systèmes de transmission 

6.1.1. Définitions de base et modèle de système de transmission 
6.1.2. Description de certains systèmes de transmission 
6.1.3. Normalisation au sein des systèmes de transmission 
6.1.4. Unités utilisées dans les systèmes de transmission, représentation logarithmique 
6.1.5. Systèmes MDT 

6.2. Caractérisation des signaux numériques 

6.2.1. Caractérisation des sources analogiques et numériques 
6.2.2. Codage numérique des signaux analogiques 
6.2.3. Représentation numérique du signal audio 
6.2.4. Représentation numérique du signal vidéo 

6.3. Moyens de transmission et Perturbations 

6.3.1. Introduction et caractérisation des supports de transmission 
6.3.2. Lignes de transmission métalliques 
6.3.3. Lignes de transmission à fibres optiques 
6.3.4. Transmission radio 
6.3.5. Comparaison des moyens de transmission 
6.3.6. Perturbations de la transmission 

6.3.6.1. Atténuation
6.3.6.2. Distorsion
6.3.6.3. Bruit
6.3.6.4. Capacité du canal

6.4. Systèmes de transmission numérique 

6.4.1. Modèle de système de transmission numérique 
6.4.2. Comparaison entre la transmission analogique et la transmission numérique 
6.4.3. Système de transmission par fibre optique 
6.4.4. Liaison radio numérique 
6.4.5. Autres systèmes 

6.5. Systèmes de Communications Optiques. Concepts de Base et Éléments Optiques 

6.5.1. Introduction à Systèmes de Communications Optiques 
6.5.2. Relations Fondamentales sur la lumière 
6.5.3. Formats de Modulation 
6.5.4. Équilibres de pouvoir et de temps 
6.5.5. Techniques de Multiplexage 
6.5.6. Réseaux optiques 
6.5.7.Éléments optiques passifs non sélectifs en longueur d'onde
6.5.8. Éléments optiques passifs sélectifs en longueur d'onde

6.6. Fibre Optique 

6.6.1. Paramètres caractéristiques des fibres Monomodes et Multimodes 
6.6.2. Atténuation et Dispersion temporelle 
6.6.3. Effets non linéaires 
6.6.4. Réglementation sur les fibres optiques 

6.7. Dispositifs de transmission et de réception optiques

6.7.1. Principes de base de l'émission de lumière 
6.7.2. Émission stimulée
6.7.3. Résonateur Fabry-Perot 
6.7.4. Conditions requises pour obtenir l'oscillation du laser
6.7.5. Caractéristiques du rayonnement laser 
6.7.6. Émission de lumière dans les semi-conducteurs 
6.7.7. Lasers à semi-conducteurs
6.7.8. Diodes électroluminescentes, DEL
6.7.9. Comparaison entre une LED et un laser à semi-conducteur
6.7.10. Mécanismes de détection de la lumière dans les jonctions de semi-conducteurs
6.7.11. Photodiodes p-n 
6.7.12. Photodiodes à broche 
6.7.13. Photodiodes à avalanche ou APO 
6.7.14. Configuration de base du circuit de réception

6.8. Supports de transmission des communications optiques

6.8.1. Réfraction et réflexion 
6.8.2. Propagation dans un milieu confiné à deux dimensions 
6.8.3. Les différents types de fibres optiques 
6.8.4. Propriétés physiques des fibres optiques 
6.8.5. Dispersion dans les fibres optiques 

6.8.5.1. Dispersion intermodale 
6.8.5.2. vitesse de phase et vitesse de groupe 
6.8.5.3. Dispersion Intermodale 

6.9. Multiplexage et commutation dans les réseaux optiques

6.9.1. Multiplexage dans les réseaux optiques 
6.9.2. Commutation photonique 
6.9.3. Réseaux WDM. Principes de base 
6.9.4.Composants caractéristiques d'un système WDM 
6.9.5. Architecture et exploitation des réseaux WDM 

6.10. Réseaux optiques passifs (PON)

6.10.1. Communications optiques cohérentes 
6.10.2. Multiplexage temporel optique (OTDM) 
6.10.3. Éléments caractéristiques des réseaux optiques passifs 
6.10.4. Architecture du réseau PON 
6.10.5. Multiplexage optique dans les réseaux PON

Module 7. Théorie de l'information

7.1. Introduction: Systèmes de télécommunication et systèmes de transmission

7.1.1. Introduction
7.1.2. Concepts de base et histoire
7.1.3. Système de télécommunications
7.1.4. Systèmes de transmission

7.2. Caractérisation du signal

7.2.1. Signal déterministe et aléatoire
7.2.2. Signal périodique et non périodique
7.2.3. Signal d'énergie ou de puissance
7.2.4. Signal en bande de base et en bande passante
7.2.5. Paramètres de base d'un signal

7.2.5.1. Valeur moyenne
7.2.5.2. Puissance et Énergie Moyennes
7.2.5.3. Valeur Maximale et valeur RMS
7.2.5.4. Densité spectrale d'énergie et de puissance
7.2.5.5. Calcul de la Puissance en unités Logarithmiques

7.3. Perturbations dans les systèmes de transmission

7.3.1. Transmission du canal idéal
7.3.2. Classification des Perturbations
7.3.3. Distorsion linéaire
7.3.4. Distorsion non linéaire
7.3.5. Diaphonie et Interférence
7.3.6. Bruit

7.3.6.1. Types de bruit
7.3.6.2. Caractérisation

7.3.7. Signaux passe-bande à bande étroite

7.4. Communications Analogiques. Concepts

7.4.1. Introduction
7.4.2. Concepts généraux
7.4.3. Transmission en bande de base

7.4.3.1. Modulation et Démodulation
7.4.3.2. Caractérisation
7.4.3.3. Multiplexage

7.4.4. Mélangeurs
7.4.5. Caractérisation
7.4.6. Type de mélangeurs

7.5. Communications Analogiques. Modulations Linéaires

7.5.1. Concepts de base
7.5.2. Modulation d'amplitude (AM)

7.5.2.1. Caractérisation
7.5.2.2. Paramètres
7.5.2.3. Modulation/ Démodulation

7.5.3. Modulation à Double Bande Latérale (DBL)

7.5.3.1. Caractérisation
7.5.3.2. Paramètres
7.5.3.3. Modulation/ Démodulation

7.5.4. Modulation à Bande Latérale Unique (BLU)

7.5.4.1. Caractérisation
7.5.4.2. Paramètres
7.5.4.3. Modulation/ Démodulation

7.5.5. Modulation par Bande Latérale Vestigiale (BLV)

7.5.5.1. Caractérisation
7.5.5.2. Paramètres
7.5.5.3. Modulation/ Démodulation

7.5.6. Modulation d'Amplitude en Quadrature (QAM)

7.5.6.1. Caractérisation
7.5.6.2. Paramètres
7.5.6.3. Modulation/ Démodulation

7.5.7. Bruit dans les Modulations Analogiques

7.5.7.1. Approche
7.5.7.2. Bruit dans le DBL
7.5.7.3. Bruit dans le BLU
7.5.7.4. Bruit dans le AM

7.6. Communications Analogiques. Modulations d'Angle

7.6.1. Modulation de Phase et de Fréquence
7.6.2. Modulation Angulaire à bande étroite
7.6.3. Calcul du spectre
7.6.4. Génération et démodulation
7.6.5. Démodulation Angulaire avec bruit
7.6.6. Bruit dans le PM
7.6.7. Bruit dans le FM
7.6.8. Comparaison entre les Modulations Analogiques

7.7. Communication Digitale. Introduction. Modèles de Transmission

7.7.1. Introduction
7.7.2. Paramètres fondamentaux
7.7.3. Avantages des systèmes numériques
7.7.4. Limites des systèmes numériques
7.7.5. Systèmes PCM
7.7.6. Modulations dans les systèmes numériques
7.7.7. Démodulations dans les systèmes numériques

7.8. Communication Digitale. Transmission Numérique en Bande de Base

7.8.1. Systèmes PAM Binaires

7.8.1.1. Caractérisation
7.8.1.2. Paramètres du signal
7.8.1.3. Modèle spectral

7.8.2. Échantillonnage binaire de base Récepteur binaire

7.8.2.1. Bipolaire NRZ
7.8.2.2. Bipolaire RZ
7.8.2.3. Probabilité d'Erreur

7.8.3. Récepteur binaire optimal

7.8.3.1. Contexte
7.8.3.2. Calcul de la Probabilité d'erreur
7.8.3.3. Conception du filtre optimal du récepteur
7.8.3.4. Calcul du SNR
7.8.3.5. Services
7.8.3.6. Caractérisation

7.8.4. Systèmes M-PAM

7.8.4.1. Paramètres
7.8.4.2. Constellations
7.8.4.3. Récepteur optimal
7.8.4.4. Probabilité d'Erreur de bit (BER)

7.8.5. Espace vectoriel du signal
7.8.6. Constellation d'une modulation numérique
7.8.7. Récepteurs M-Signal

7.9. Communication Digitale. Transmission Digital passe-Bande Modulations Numériques

7.9.1. Introduction
7.9.2. Modulation ASK

7.9.2.1. Caractérisation
7.9.2.2. Paramètres
7.9.2.3. Modulation/ Démodulation

7.9.3. Modulation QAM

7.9.3.1. Caractérisation
7.9.3.2. Paramètres
7.9.3.3. Modulation/ Démodulation

7.9.4. Modulation PSK

7.9.4.1. Caractérisation
7.9.4.2. Paramètres
7.9.4.3. Modulation/ Démodulation

7.9.5. Modulation FSK

7.9.5.1. Caractérisation
7.9.5.2. Paramètres
7.9.5.3. Modulation/ Démodulation

7.9.6. Autres modulations numériques
7.9.7. Comparaison entre les Modulations Numériques

7.10. Communication Digitale. Comparaison, IES, Diagramme de l'œil

7.10.1. Comparaison des modulations numériques

7.10.1.1. Énergie et puissance des modulations
7.10.1.2. Enveloppe
7.10.1.3. Protection contre le bruit
7.10.1.4. Modèle Spectral
7.10.1.5. Techniques de codage des canaux
7.10.1.6. Signaux de synchronisation
7.10.1.7. SNR Probabilité d'Erreur de symbole

7.10.2. Canaux à bande passante limitée
7.10.3. Interférence entre Symboles (IES)

7.10.3.1. Caractérisation
7.10.3.2. Limites

7.10.4. Récepteur optimal dans PAM sans IES
7.10.5. Diagrammes des Yeux

Module 8. Principes fondamentaux des communications mobiles et des réseaux cellulaires 

8.1. Introduction aux communications mobiles

8.1.1. Considérations générales
8.1.2. Composition et classification
8.1.3. Bandes de fréquences
8.1.4. Classes de canaux et modulation 
8.1.5. Couverture, qualité et capacité radio
8.1.6. Évolution des systèmes de communications mobiles 

8.2. Principes fondamentaux de l'interface radio, éléments rayonnants et paramètres de base

8.2.1. Couche physique
8.2.2. Principes fondamentaux de l'interface radio
8.2.3. Bruit dans les systèmes mobiles
8.2.4. Techniques d'accès multiple
8.2.5. Modulations utilisées dans les communications mobiles
8.2.6. Modes de propagation des ondes 

8.2.6.1. Ondes de sol 
8.2.6.2. Onde ionosphérique 
8.2.6.3. Vague spatiale 
8.2.6.4. Effets ionosphériques et troposphériques 

8.3. Propagation des ondes par les canaux mobiles

8.3.1. Caractéristiques de base de la propagation des canaux mobiles
8.3.2. Évolution des modèles de prévision de la perte de propagation de base
8.3.3. Méthodes basées sur la théorie des rayons
8.3.4. Méthodes empiriques de prédiction de la propagation
8.3.5. Modèles de propagation pour les microcellules
8.3.6. Canaux à trajets multiples
8.3.7. Caractéristiques des canaux à trajets multiples

8.4. Système de signalisation SS7

8.4.1. Systèmes de signalisation
8.4.2. SS7. Caractéristiques et architecture
8.4.3. Partie de transfert de message (MTP) 
8.4.4. Partie de contrôle de la signalisation (SCCP) 
8.4.5. Pièces pour utilisateurs (TUP, ISUP) 
8.4.6. Pièces d'application (MAP, TCAP, INAP, etc.) 

8.5. Systèmes PMR et PAMR Système TETRA

8.5.1. Concepts de base d'un réseau PMR 
8.5.2. Structure d'un réseau PMR 
8.5.3. Les systèmes à ressources partagées. PAMR
8.5.4. Système TETRA

8.6. Systèmes cellulaires classiques (FDMA/TDMA)

8.6.1. Principes fondamentaux des systèmes cellulaires
8.6.2. Le concept cellulaire classique
8.6.3. Planification des cellules
8.6.4. Géométrie des réseaux cellulaires
8.6.5. La division cellulaire
8.6.6. Dimensionnement d'un système cellulaire
8.6.7. Calcul de l'interférence dans les systèmes cellulaires
8.6.8. Couverture et interférence dans les systèmes cellulaires réels
8.6.9. Assignation de fréquences dans les systèmes cellulaires
8.6.10. Architecture des réseaux cellulaires

8.7. Système GSM: Global System for Mobile Communications

8.7.1. Introduction GSM. Origine et évolution
8.7.2. Services de télécommunication GSM 
8.7.3. Architecture du réseau GSM 
8.7.4. Interface radio GSM: canaux, structure TDMA et bursts
8.7.5.Modulation, codage et entrelacement
8.7.6. Propriétés de transmission
8.7.7. Protocoles

8.8. Service GPRS: General Packet Radio Service

8.8.1. Introduction GPRS. Origine et évolution
8.8.2. Caractéristiques générales du GPRS
8.8.3. Architecture du réseau GPRS
8.8.4. Interface radio GPRS: canaux, structure TDMA et bursts
8.8.5. Propriétés de transmission
8.8.6. Protocoles

8.9. Système UMTS (CDMA)

8.9.1. Origine de l'UMTS. Caractéristiques de la 3ème génération
8.9.2. Architecture du réseau UMTS
8.9.3.Interface radio UMTS: canaux, codes et caractéristiques
8.9.4. Modulation, codage et entrelacement
8.9.5 .Propriétés de transmission
8.9.6. Protocoles et services
8.9.7. Capacité en UMTS
8.9.8. Planification et équilibrage des liaisons radio

8.10. Systèmes cellulaires: Évolution de la 3G, 4G et 5G 

8.10.1. Introduction
8.10.2.Évolution vers la 3G 
8.10.3. Évolution vers la 4G 
8.10.4. Évolution vers la 5G 

Module 9. Traitement des signaux numériques

9.1. Introduction

9.1.1. Signification du "Traitement Numérique du Signal" 
9.1.2. Comparaison entre DSP et ASP
9.1.3. Histoire de l'DSP
9.1.4. Applications du DSP

9.2. Signaux à temps discret

9.2.1. Introduction 
9.2.2. Classification des séquences 

9.2.2.1. Séquences unidimensionnelles et multidimensionnelles 
9.2.2.2. Séquences paires et impaires 
9.2.2.3. Séquences périodiques et apériodiques 
9.2.2.4. Séquences déterministes et aléatoires 
9.2.2.5. Séquences énergétiques et séquences de puissance 
9.2.2.6. Séquences réelles et complexes 

9.2.3. Séquences exponentielles réelles 
9.2.4. Séquences sinusoïdales 
9.2.5. Séquence d'impulsions 
9.2.6. Séquence d'étapes 
9.2.7. Séquences aléatoires

9.3. Systèmes à temps discret

9.3.1. Introduction 
9.3.2. Classification d'un système 

9.3.2.1. Linéarité 
9.3.2.2. Invariance 
9.3.2.3. Stabilité 
9.3.2.4. Causalité 

9.3.3. Équations de Différence 
9.3.4. Convolution Discrète 

9.3.4.1. Introduction 
9.3.4.2. Déduction de la formule de convolution discrète 
9.3.4.3. Propriétés 
9.3.4.4. Méthode graphique de calcul de la convolution 
9.3.4.5. Justification de la convolution 

9.4. Séquences et systèmes dans le domaine de la fréquence

9.4.1. Introduction
9.4.2. Transformée Temporelle de Fourier Discrète (DTFT) 

9.4.2.1. Définition et Justification 
9.4.2.2. Observations 
9.4.2.3. Transformations Inverses (IDTFT) 
9.4.2.4. Propriétés de la DTFT 
9.4.2.5. Exemples 
9.4.2.6. Calcul de la DTFT sur un ordinateur 

9.4.3. Réponse en fréquence d'un système LI à temps discret 

9.4.3.1. Introduction 
9.4.3.2. Réponse en fréquence en fonction de la réponse impulsionnelle 
9.4.3.3. Réponse en fréquence en fonction de l'équation de différence 

9.4.4. Relation entre la Bande Passante-Temps de Réponse 

9.4.4.1. Relation Durée-Largeur de Bande d'un signal 
9.4.4.2. Implications pour les filtres 
9.4.4.3. Implications pour l'analyse spectrale 

9.5. Échantillonnage de signaux analogiques 

9.5.1. Introduction 
9.5.2. Échantillonnage et Aliasing 

9.5.2.1. Introduction 
9.5.2.2. Visualisation de Aliasing dans le domaine temporel 
9.5.2.3. Visualisation de Aliasing dans le domaine de la fréquence 
9.5.2.4. Exemple de Aliasing 

9.5.3. Relation entre la fréquence analogique et la fréquence numérique 
9.5.4. Filtre anti-repliement 
9.5.5. Simplification du filtre anti-alias 

9.5.5.1. Échantillonnage avec prise en charge de Aliasing 
9.5.5.2. Sur-échantillonnage 

9.5.6. Simplification du filtre reconstructeur 
9.5.7. Bruit de Quantification

9.6. Transformée de Fourier Discrète 

9.6.1. Définition et justification 
9.6.2. Transformation inverse 
9.6.3. Exemple de programmation et application de la DFT 
9.6.4. Périodicité de la séquence et son spectre 
9.6.5. Convolution au moyen de la DFT 

9.6.5.1. Introduction 
9.6.5.2. Déplacement circulaire 
9.6.5.3. Convolution circulaire 
9.6.5.4. Équivalence dans le domaine des fréquences 
9.6.5.5. Convolution dans le domaine de la fréquence 
9.6.5.6. Convolution linéaire par convolution circulaire 
9.6.5.7. Résumé et exemple de temps de calcul 

9.7. Transformée de Fourier rapide 

9.7.1. Introduction 
9.7.2. La redondance dans la FFT 
9.7.3. Algorithme de décomposition du temps 

9.7.3.1. Base de l'algorithme 
9.7.3.2. Développement d'algorithmes 
9.7.3.3. Nombre de multiplications complexes requises 
9.7.3.4. Observations 
9.7.3.5. Temps de calcul 

9.7.4. Variantes et adaptations de l'algorithme ci-dessus 

9.8. Analyse spectrale 

9.8.1. Introduction 
9.8.2. Signaux périodiques coïncidant avec la fenêtre d'échantillonnage 
9.8.3. Signaux périodiques ne coïncidant pas avec la fenêtre d'échantillonnage 

9.8.3.1. Contenu parasite dans le spectre et utilisation de fenêtres
9.8.3.2. Erreur causée par la composante continue
9.8.3.3. Erreur dans la magnitude des composantes non coïncidentes
9.8.3.4. Bande Passante et Résolution de l'Analyse Spectrale 
9.8.3.5. Augmenter la longueur de la séquence en ajoutant des zéros 
9.8.3.6. Application à un signal réel 

9.8.4. Signaux aléatoires stationnaires 

9.8.4.1. Introduction
9.8.4.2. Densité Spectrale de Puissance
9.8.4.3. Périodogramme 
9.8.4.4. Indépendance de l'échantillon 
9.8.4.5. Faisabilité du calcul de la moyenne 
9.8.4.6. Facteur d'échelle de la formule du périodogramme 
9.8.4.7. Périodogramme modifié 
9.8.4.8. Calcul de la moyenne avec chevauchement 
9.8.4.9. Méthode de Welch
9.8.4.10. Taille du segment
9.8.4.11. Mise en œuvre de MATLAB

9.8.5. Signaux aléatoires stationnaires 

9.8.5.1. STFT 
9.8.5.2. Représentation graphique de la STFT 
9.8.5.3. Mise en œuvre de MATLAB 
9.8.5.4. Résolution spectrale et temporelle 
9.8.5.5. Autres méthodes 

9.9. Conception d'un filtre FIR 

9.9.1. Introduction 
9.9.2. Moyenne mobile 
9.9.3. Relation linéaire phase-fréquence 
9.9.4. Exigence de phase linéaire 
9.9.5. Méthode de la Fenêtre 
9.9.6. Méthode d’Échantillonnage par Fréquence 
9.9.7. Méthode Optimale 
9.9.8. Comparaison entre les méthodes de conception ci-dessus 

9.10. Conception d'un filtre IIR 

9.10.1. Introduction 
9.10.2. Conception d'un filtre IIR du premier ordre 

9.10.2.1. Filtre passe-bas 
9.10.2.2. Filtre passe-haut 

9.10.3. La transformation en Z 

9.10.3.1. Définition 
9.10.3.2. Existence 
9.10.3.3. Fonctions Rationnelles de z, zéros et pôles 
9.10.3.4. Déplacement d'une séquence 
9.10.3.5. Fonction de transfert 
9.10.3.6. Principe de fonctionnement de TZ 

9.10.4. La Transformation Bilinéaire 

9.10.4.1. Introduction 
9.10.4.2. Déduction et validation de la Transformation Bilinéaire 

9.10.5. Conception de filtres analogiques Butterworth 
9.10.6. Exemple de conception d'un filtre IIR passe-bas de type Butterworth 

9.10.6.1. Spécifications du filtre numérique 
9.10.6.2. Passage aux spécifications des filtres analogiques 
9.10.6.3. Conception de filtres analogiques 
9.10.6.4. Transformation de Ha(s) en H(z) en utilisant la TB 
9.10.6.5. Vérification de la conformité aux spécifications 
9.10.6.6. Équation de différence du filtre numérique 

9.10.7. Conception automatisée de filtres IIR 
9.10.8. Comparaison entre les filtres FIR et IIR 

9.10.8.1. Efficacité 
9.10.8.2. Stabilité 
9.10.8.3. Sensibilité à la quantification des coefficients 
9.10.8.4. Distorsion de la forme d'onde

Module 10. Réseaux et services radio 

10.1. Techniques de base des réseaux radio 

10.1.1. Introduction aux réseaux radio
10.1.2. Principes de base 
10.1.3. Techniques d'accès multiple (MAC): accès aléatoire (RA) MF-TDMA, CDMA, OFDMA
10.1.4. Optimisation des liaisons radio: principes fondamentaux des techniques de contrôle des liaisons (LLC) HARQ. MIMO 

10.2. Le spectre radioélectrique

10.2.1. Définition 
10.2.2. Nomenclature des bandes de fréquences selon l'UIT-R 
10.2.3. Autre nomenclature des bandes de fréquences 
10.2.4. Division du spectre radioélectrique 
10.2.5.Les types de rayonnement électromagnétique 

10.3. Systèmes et services de radiocommunications

10.3.1. Conversion et traitement des signaux: modulations analogiques et numériques
10.3.2. Transmission de signaux numériques
10.3.3. Systèmes de radio numérique DAB, IBOC, DRM et DRM+ 
10.3.4. Réseaux de communication par radiofréquence
10.3.5. Configuration des installations fixes et des unités mobiles
10.3.6. Structure d'un centre de transmission RF fixe et mobile
10.3.7. Installation de systèmes de transmission de signaux de radio et de télévision
10.3.8. Vérification du fonctionnement des systèmes de diffusion et de transmission 
10.3.9.Maintenance des systèmes de transmission 

10.4. Multicast et QoS de bout en bout 

10.4.1. Introduction 
10.4.2. Multicast IP dans les réseaux radio
10.4.3. Delay/Disruption Tolerant networking (DTN). 6 
10.4.4. Qualité de service E-to-E 

10.4.4.1. Impact des réseaux radio sur la QoS E-to-E
10.4.4.2. TCP dans les réseaux radio

10.5. Réseaux locaux sans fil WLAN

10.5.1. Introduction aux WLANs 

10.5.1.1. Principes des WLANs 

10.5.1.1.1. Comment ils fonctionnent 
10.5.1.1.2. Bandes de fréquences 
10.5.1.1.3. Sécurité 

10.5.1.2. Applications 
10.5.1.3 . Comparaison entre les WLAN et les LAN câblés
10.5.1.4. Effets des rayonnements dans la santé 
10.5.1.5. Normalisation et standardisation de la technologie WLAN 
10.5.1.6. Topologie et configurations 

10.5.1.6.1. Configuration Peer-to-Peer (Ad-Hoc) 
10.5.1.6.2. Configuration du mode de point d'accès 
10.5.1.6.3. Autres configurations: Interconnexion de réseaux 

10.5.2. La norme IEEE 802.11-WI-FI 

10.5.2.1. Architecture 
10.5.2.2. Couches de l'IEEE 802.11 

10.5.2.2.1. Couche physique 
10.5.2.2.2. La couche de liaison (MAC) 

10.5.2.3. Fonctionnement de base du WLAN 
10.5.2.4. Allocation du spectre radioélectrique 
10.5.2.5. Variantes de l'IEEE 802.11 

10.5.3. La norme HiperLAN 

10.5.3.1. Modèle de référence 
10.5.3.2. HiperLAN/1 
10.5.3.3. HiperLAN/2 
10.5.3.4. Comparaison de HiperLAN avec 802.11a 

10.6. Réseaux métropolitains sans fil (WMAN) et réseaux étendus sans fil (WWAN) 

10.6.1. Introduction à WMAN. Caractéristiques 
10.6.2. WiMAX. Caractéristiques et diagramme 
10.6.3. Réseaux étendus sans fil (WWAN). Introduction 
10.6.4. Réseau mobile et satellite

10.7. Réseaux personnels sans fil WPAN

10.7.1. Évolution et technologies
10.7.2. Bluetooth
10.7.3. Réseaux personnels et de capteurs
10.7.4. Profils et applications 

10.8. Réseaux d'accès radio terrestres 

10.8.1. Évolution de l'accès radio terrestre: WiMAX, 3GPP
10.8.2. Accès de 4ème génération. Introduction 
10.8.3. Ressources et capacités radio
10.8.4. Supports radio LTE. MAC, RLC et RRC 

10.9. Communications par satellite

10.9.1. Introduction 
10.9.2. Histoire des communications par satellite 
10.9.3. Structure d'un système de communication par satellite 

10.9.3.1. Le segment spécial 
10.9.3.2. Le centre de contrôle 
10.9.3.3. Le segment terrestre 

10.9.4. Types de satellites 

10.9.4.1. Par objectif 
10.9.4.2. Par orbite 
10.9.5. Bandes de fréquences 

10.10. Planification et réglementation des systèmes et services radio

10.10.1. Terminologie et caractéristiques techniques 
10.10.2. Fréquences 
10.10.3. Coordination, notification et enregistrement des assignations de fréquence et des modifications de plan 
10.10.4. Interférences 
10.10.5. Dispositions administratives 
10.10.6. Provisions relatives aux services et aux sta

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