Programmé en UV2 MAJ MTS
Présentation :
La plupart des systèmes de traitement numérique de l'information (télécommunications radiomobiles, stockage de l'information sur support optique ou magnétique, diffusion vidéo, ...) font appel à une, voire plusieurs formes de codage de l'information. Au sens le plus large, coder l'information signifie changer la représentation des données. Ici, nous nous intéressons plus particulièrement à deux formes essentielles de codage, agissant sur la redondance du message. La première forme, appelée codage de source, vise à éliminer toute information superflue (redondante) dans le but de générer une représentation parcimonieuse du message. C'est le principe de la compression de données. A l'inverse, la seconde forme de codage, appelée codage de canal, introduit une forme de redondance contrôlée dans le message afin d'accroître sa robustesse face aux erreurs rencontrées sur un canal bruité. On parle alors de codage correcteur d'erreurs.
Ce module introduit les notions de bases du codage de source et du codage de canal. Il s'organise de la manière suivante.
Dans une première partie introductive, nous rappelons les principaux résultats obtenus par la théorie de l'information. Cette théorie, introduite par Claude Shannon en 1948, établit notamment les limites du possible en matière de codage de source et codage de canal. La deuxième partie du module est consacrée au codage de source. Les principaux algorithmes de compression, avec ou sans perte d'information, y sont abordés. La troisième partie est consacrée au codage de canal. Elle présente les différentes familles de codes correcteurs d'erreurs que l'on peut rencontrer en pratique, les algorithmes de décodage associés, ainsi que les performances de ces codes sur différents types de canaux de transmission.
Objectifs pédagogiques :
- Acquérir les notions de base en théorie de l'information, codage de source et codage de canal
- Comprendre la gestion de la redondance sur l'ensemble d'une chaîne de traitement numérique
- Connaître les principaux schémas de codage de source et codage canal, ainsi que les décodeurs associés
Pré-requis :
Connaissances de base en communications numériques (MTS 411).
Volume horaire :
21h
Contenu détaillé :
C1 : Théorie de l'information
Mesure quantitative de l'information. Notions d'entropie et d'information mutuelle moyenne. Propriétés de ces grandeurs.
C2 : Introduction au codage de source
Théorème fondamental du codage de source. Codage de source sans pertes. Etude de quelques algorithmes de compression (codage de Huffman, codage arithmétique).
PC1 : Applications de la théorie de l'information.
C3-C4 : Codage de source avec perte
Quantification scalaire, quantification vectorielle.
C5 : Compromis débit-distorsion.
PC2 : Compression de source
C6 : Introduction au codage de canal
Modèles de canaux. Capacité d'un canal de transmission. Principe du codage de canal. Théorème du codage de canal.
C7-C8 : Codes en blocs linéaires et codes cycliques
Représentation matricielle. Détection d'erreurs. Décodage et pouvoir de correction. Performances théoriques et gain de codage. Représentation polynomiale des codes cycliques. Circuit d'encodage et de détection d'erreurs.
PC3 : Codes en blocs
C9-C10 : Les codes convolutifs
Principe. Encodage. Représentation en treillis. Décodage par l'algorithme de Viterbi. Performances théoriques et gain de codage. Codes poinçonnés.
PC4 : Codes convolutifs
Année 2016/2017
Dernière mise à jour le 08-FEB-16
Validation par le responsable de programme le
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