Transmission des informations
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La transmission sonore ou lumineuse en sont quelques exemples à la fois fort anciens ou très actuels. La transmission par câble électrique en est un autre exemple.
Quelles sont les conditions nécessaires à la transmission de l'information ?
Différents modes de transmission
existent :
- la transmission sonore ( la parole,
la musique…) ;
- la transmission lumineuse ( vision
directe, câblage, en fibre optique..) ;
- la transmission par câble
électrique (téléphone,
informatique…) ;
- la transmission hertzienne
(téléphone sans fil, satellites…).
• Lorsque nous communiquons par courrier postal, l’information est contenue dans le courrier. Sa transmission (via le transmetteur) se fait donc par transfert d’énergie et de matière (la lettre). Elle se fait à grande distance, mais nécessite plusieurs jours.
• Lorsque nous parlons, l’information est contenue dans des ondes sonores qui se propagent dans l’air (transport d’énergie sans transport de matière). La vitesse de propagation de ces ondes est grande (v = 340 m . s-1). La transmission est donc quasi-instantanée sur de courtes distances. Cependant, les ondes sonores s’atténuent fortement au cours de leur propagation dans l’air : ce mode de transport n’est donc pas envisageable sur de grandes distances.
• Lorsque nous sommes trop loin pour communiquer par la parole, nous pouvons communiquer par geste. Dans ce cas, l’information est transmise quasi-instantanément par la lumière qui est une onde électromagnétique (vitesse de propagation très élevée) et qui ne nécessite aucun milieu matériel (communication possible dans l’espace via les satellites). Cependant, ce mode de transmission n’est pas valable à très grande distance, puisque notre vue est limitée.
• L’utilisation d’une onde, comme support, permet de transmettre, à longue distance et à grande vitesse, un signal, portant l’information, sans transport de matière, mais avec transport d’énergie. Ainsi, l'intérêt de la transmission hertzienne est l'absence de support matériel (contrairement au son ou aux transmissions électriques) et la possibilité de transmission à longue portée sans trop d'amortissement.
• Lorsque nous écrivons, l’information est contenue dans 26 lettres de l’alphabet différentes, qui associées entre elles forment des mots qui eux mêmes associés entre eux forment des phrases.
• Lorsque nous parlons, l’information est contenue dans différents sons, qui associés entre eux forment des mots qui eux-mêmes associées entre eux forment des phrases.
• L’information contenue dans un son (onde
sonore) est visualisée par le signal
u(t) obtenu par un oscilloscope.
Ce signal est composé d’une association de
plusieurs signaux sinusoïdaux, d’amplitudes et de
fréquences différentes. Par calcul, on peut
déterminer les amplitudes et les fréquences de
ces différents signaux (spectre de
fréquence).
Ainsi, l’information ne peut pas se
limiter à un signal unique, mais à
l’association de plusieurs signaux de
même nature.
Un messager peut transmettre plusieurs courriers. Un poste radio peut émettre différentes stations de radio. Plusieurs personnes peuvent téléphoner en même temps. Par contre, lorsque plusieurs personnes parlent simultanément dans une même pièce, l’information transmise est souvent incompréhensible, car les paroles arrivent toutes en même temps à nos oreilles. Pour rendre l’information compréhensible, il faudrait isoler les paroles de chaque personne, en les mettant par exemple dans des pièces différentes.
Il est possible, dans certains cas, de transmettre simultanément plusieurs informations. Il faut alors utiliser différents canaux. À chaque information sera affectée un canal différent.
Prenons l’exemple simple d’un signal pur sonore (courbe a ci-dessous), audible, dont la portée est faible.
On va donc utiliser comme support des informations sonores, les ondes électromagnétiques qui ont une portée nettement supérieure à celles des ondes sonores. Ces ondes électromagnétiques, que l’on peut obtenir facilement avec un courant électrique variable, sont alors appelées ondes porteuses (courbe b ci-dessous).
On va alors transmettre à l’onde
porteuse les informations contenue dans l’onde
sonore (courbe c ci-dessous) ; On dit que
l’on module l’onde porteuse par
l’onde sonore.
L’onde électromagnétique va porter
l’information contenue dans la signal sonore :
Si deux ondes sonores de fréquences f1 et f2 proches, sont émises simultanément, après la réception, il est impossible de distinguer ces deux signaux (comme comprendre deux personnes qui parlent simultanément) :
Spectre de fréquence de deux ondes sonores complexes qui vibrent à des fréquences proches:
Pour pouvoir être émises simultanément et
être identifier à la réception, ces deux
signaux vont être portés par deux ondes porteuses de
fréquence bien distincte, Fa et
Fb de telle façon que ces deux ondes
ne se superposent pas.
Spectre de fréquence de deux ondes sonores qui vibrent à des fréquences proches, mais qui sont transportées par des ondes électromagnétiques de fréquences éloignées :
• Utiliser une onde comme support, permet de transmettre à longue distance et à grande vitesse, un signal portant l’information, sans transport de matière, mais avec transport d’énergie.
• La transmission simultanée de plusieurs informations nécessite un canal différent affecté à chacune d’elles.
• Les ondes porteuses de fréquence différente permettent de transporter des signaux sans qu’ils interfèrent. On définit ainsi les canaux de transmission.
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