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Tue, 09 Jul 2024 10:44:15 +0000
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La seule transformée qui s'applique aux problèmes de traitement du signal est la Transformée de Fourier discrète (TFD). Les deux premières transformées sont appliquées à des signaux continus, et donc ne peuvent pas être utilisées pour des signaux discrets. Quand à la TFTD, elle s'applique à des signaux allant de -∞ à +∞, et donc ne peut pas être utilisée ici, puisque l'information traitée est toujours de longueur finie. Il reste donc la TFD. Bien que les signaux réels sont très peu souvent périodiques, on va les supposer périodiques pour pouvoir les traiter. Sachez néanmoins que d'autres transformations existent, la transformée en z (étude des filtres) et la transformée de Laplace ( automatisme). Télécharger le cours complet PDF:

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Exercice 1 Soit Calculer sans ordinateur (si possible à la main ou avec une calculette) la transformée de Fourier discrète de x. On utilisera Exercice 2 Soit Calculer sans ordinateur (si possible à la main ou avec une calculette) la transformée de Fourier discrète de x. On utilisera Exercice 3 Calculer Exercice 4 Calculer

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Exercice 4 ¶ Le module du spectre d'un signal musical \(m(t)\) est schématisé ci-dessous (la phase n'a pas d'importance dans cet exercice): On envisage de transmettre ce signal par radio en modulation d'amplitude, c'est-à-dire de transmettre le signal \(x(t)\) défini par: \[ x(t) = \left(1 + m(t)\right) \cos(2\pi f_p t). \] où \(f_p = 162\) kHz. Le deuxième terme de cette équation est la « porteuse » qui est modulée en amplitude par \(1+m(t)\). À l'aide des propriétés de la transformée de Fourier, esquissez le module du spectre de \(x(t)\). Une autre station de radio désire elle aussi transmettre un signal musical, dont la fréquence maximale est 8000 Hz. Proposez une valeur de la fréquence de la porteuse de ce deuxième programme. Exercice 5 ¶ Quel est, intuitivement, le spectre d'un signal temporel constant? En déduire le spectre d'une impulsion de Dirac centrée en 0. Qu'en concluez-vous sur la composition fréquentielle d'une impulsion de Dirac? Exercice 6 ¶ Le signal \(x(t)\) est représenté ci-dessous.

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Exercice 1 ¶ Calculez la série de Fourier du créneau \(x(t)\) tel que sur la période \([-T, \, T]\) il est défini comme: \[\begin{split} x(t) = \begin{cases} A &\text{si}\, -\frac{T}{2} \leq t \leq \frac{T}{2}, \\ 0 &\text{sinon}. \end{cases} \end{split}\] Calculez la transformée de Fourier du signal \(y(t)\): y(t) = A\, \mathrm{rect}\left(\frac{t}{T}\right) = Calculez la série de Fourier discrète du signal \(z[n]\) défini sur \(\{-N, \dots, \, N-1\}\) (avec \(N\) pair): z[n] = A &\text{si}\, -\frac{N}{2} \leq n < \frac{N}{2}, \qquad\text{(attention:}\, z\left[\frac{N}{2}\right] = 0)\\ Exercice 2 ¶ Calculez la série de Fourier d'une sinusoïde de fréquence \(f_0\) et de phase \(\varphi\). Que devient le spectre lorsque la phase varie? Tracez le module et la phase de la série de Fourier pour \(\varphi=0\) (cas d'un sinus) et pour \(\varphi=+\pi/2\) (cas d'un cosinus). Que constatez-vous? Exercice 3 ¶ Calculez la transformée de Fourier du signal \(x(t) = \exp(-at)\, u(t)\) où \(a\) est un réel strictement positif.

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Déterminez \(y(t)\). Exercice 12 ¶ Lorsque Canal+ émettait encore en analogique, le son \(s(t)\) était chiffré en inversant son spectre comme schématisé ci-dessous. Proposez une technique pour réaliser cette opération. Exercice 13 ¶ La figure ci-dessous est tirée de la publication scientifique R. Reiz, C. Gordan, D. Purcaru & C. Kokkonis, « Using Advanced Signal Processing Methods for DTMF Detection », Journal of Electrical and Electronics Engineering, 2009. Que représente les axes (et oui, le titre de l'axe des ordonnées n'est pas clair: c'est une maladresse des auteurs…)? Décrivez précisément (en français ou sous forme mathématique) quel est le signal analysé.

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