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Traitement Numerique du Signal par la Pratique

Programme de Formation

Durant cette formation, vous aurez l’occasion de decouvrir (ou re-decouvrir) les techniquesles plus utiles en traitement numerique du signal, via une approche concrete fondee sur denombreux cas et travaux pratiques. Le stagiaire pourra s’approprier chacune de ces techniquesde maniere intuitive et ludique, grace a des travaux pratiques issus de cas reels. Ces travauxpratiques seront realises en langage C++, pour une applicabilite directe sur des systemestemps reels ou embarques.

Objectifs : Acquerir des competences de base sur les methodes les plus utiles en traitementnumerique du signal

Public concerne : Ingenieurs en informatique, electronique, telecommunications, sou-haitant s’initier au traitement numerique du signal, chercheurs souhaitant se familiariser avecles techniques de mise en œuvre du traitement du signal en temps reel.

Prerequis : Notions en traitement du signal et en informatique (C, C++, SCILAB, MAT-LAB ou Python)

Duree : Trois jours

Materiel necessaire pour suivre la formation : PC portable (Linux / Ubuntu20.04 ou Windows 10). Les TP seront realises en langage C++, avec la librairie Eigen.

Inscription et demande d’informations :

http://www.tsdconseil.fr/formations/formulaire

Informations pratiques, tarifs :

http://www.tsdconseil.fr/formations/infos

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Theme 1 (6 H)

SIGNAUX NUMERIQUES

Dans cette premiere partie, nous allons voir comment ma-nipuler, visualiser et faire des traitement simple sur lessignaux numeriques, avec la librairie C++ Eigen.

Introduction a la librairie Eigen :Representation des vecteurs et tableaux,operations vectorisees

Signaux numeriques : Impacts de la frequenced’echantillonnage

Figures : Visualisation des signaux (differents typesde traces : temporelle, frequentiel, etc.)

Signaux utiles : periodiques, aleatoires, intervallestemporels, etc.

Travaux pratiques : calculs vectorises avec Eigen,affichage et re-echantillonnage d’un signal

Theme 2 (6 H)

FILTRAGE LINEAIRE

Nous allons etudier diverses techniques de filtragelineaire, permettant de separer differentes composantesd’un signal (par exemple suppression de signaux para-sites).

Notion de filtre : Equation aux differences, filtresRIF, RII, reponse impulsionnelle, produit deconvolution

Fonction de transfert : Utilisation de la trans-formee en z

Analyse d’un filtre : Reponse frequentielle, tempsde groupe, poles et zeros, stabilite

Synthese RIF : Par fenetrage, par echantillonnagefrequentiel, CS, RCS, equi-ripple

Synthese RII : D’apres les prototypes analogiquesclassiques (Butterworth, Chebyshev, elliptique,Bessel)

Travaux pratiques : Analyse d’un filtre CIC, miseen pratique d’une filtre CS, filtrage d’un ECG(Electro-Cardio-Gramme)

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Theme 3 (4,5 H)TRAITEMENTS DANS LE DOMAINE

FREQUENTIEL

Dans cette partie, nous allons voir comment la trans-formee de Fourier discrete (TFD) va pouvoir se mon-trer tres utile tant pour l’analyse des signaux (estimationspectrale, calcul de delais, de frequences, etc.) que pourle filtrage efficace des signaux.

Transformee de Fourier discrete : Definition etintuition pratique

Analyse spectrale : Spectre de puissance, zero-padding, moyennage.

TFD et convolution : Convolutions et correlationsrapide par FFT.

Estimation de frequence, de delais

Transformee de Hilbert Calcul par FFT, par filtreRIF.

Transformee en chirp-Z

Travaux pratiques : calcul de delais,deconvolution, detection d’enveloppe(demodulation AM).

Theme 4 (4,5 H)

TRAITEMENTS TEMPS REEL

Dans cette partie, nous verrons differentes techniques per-mettant de traiter des signaux en temps-reel, au fil del’eau (� en streaming �).

Implementation des filtres lineaires : Formesgenerales, factorisation en sections du secondordres (filtres RII), formes polyphases (pour l’in-terpolation / la decimation), structures speciales(moyennes glissantes, filtres CIC).

Filtres speciaux : Bufferisation des donnees, adap-tation de rythme, FFT et technique OLA (filtrageen temps reel rapide), transformee de Hilbert.

Graphes de traitement : Interconnexion desdifferents composants : entrees / sorties, blocs detraitement, affichages.

Travaux pratiques : filtrage demi-bande(decimation), filtrage par OLA, filtrage au-dio en temps reel, demodulation FM en tempsreel (recepteur RTL-SDR fourni)

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