Traitement du signal

Résumé du document

Etude des principaux bruits d'origine physiques dans les capteurs.

Etude des bruits d'origine environnementale dans les chaînes de mesures.

Influence des bruits instrumentaux. Bruits dans les systèmes électroniques.

Rapport signal à bruit le long d'une chaîne de mesure, du capteur au traitement.

Influence sur les performances métrologiques : biais, rapport signal à bruit, stabilité court terme, dérive, stabilité long terme des mesures et exactitude.

Extraits

[...] Les signaux aléatoires Table des matières I. Introduction 2 II. Définition Exemple : signal aléatoire binaire Exemple : signal aléatoire continu Exemple : bruit de fond électronique 2 III. Grandeurs temporelles Valeur moyenne Variance et écart type 2 a. Définitions 2 Variance 2 Ecart type 2 b. Remarques 2 c. Interprétations Fonction d'autocorrélation 2 IV. Grandeurs statistiques Espérance mathématique 2 a. Définition 2 b. Exemple : signal aléatoire continu 2 c. [...]

[...] Sur une durée T 22 b. Sur une durée infinie Calculer la fonction d'autocorrélation 22 a. Sur une durée T 22 b. Sur une durée infinie Calculer la moyenne statistique Déterminer la fonction d'autocorrélation 24 Le bruit blanc 25 Table des matières 25 I. Définition Définition Caractéristiques Fonction d'autocorrélation d'un bruit blanc 26 II. Le bruit blanc à bande limitée Définition Fonction d'autocorrélation d'un BBBL 27 III. Bruit gaussien Réalisation d'un histogramme 28 a. Considérations pour un signal stationnaire 28 IV. [...]

[...] L'échantillonneur bloqueur L'échantillonneur suiveur Figure 20 : Principe de l'échantillonneur suiveur On a : Le spectre d'un signal ainsi échantillonné ressemble à : Figure 21 : Spectre d'un signal échantillonné avec le suiveur L'enveloppe des motifs suit un sinus cardinal. Les répliques ne sont pas déformées. 2 L'échantillonneur bloqueur Figure 22 : Principe de l'échantillonneur bloqueur On a : le spectre d'un signal ainsi échantillonné ressemble à : Figure 23 : Spectre d'un signal échantillonné avec le bloqueur Il y a une pondération continue de l'ensemble des spectres, et non pas constante comme s'était le cas avec le suiveur. Les motifs sont déformés. Bruit de quantification Table des matières I. [...]

[...] En effet, il va limiter la fréquence des signaux à numériser. Figure 27 : Cadencement d'un CAN On définit : La plage de conversion : Le pas de quantification : Ainsi, les valeurs possibles du signal quantifié sont : avec . On peut définir par exemple la règle de quantification suivante : 1 Remarques Il est souhaitable que le signal varie peu durant la durée de conversion du CAN car sinon on raterait beaucoup de points, donc d'information sur le signal s(t). [...]

[...] Densité de probabilité 37 d. Temps moyen de traversé 37 e. Densité spectrale de puissance 37 Remarques 38 f. Puissance du bruit de grenaille Statistique du bruit de grenaille 38 IV. Bruit de scintillement (en Origine Remarques 39 Rappels sur l'échantillonnage 41 Table des matières 41 I. Introduction L'échantillonnage idéal Théorème de Shannon 42 II. L'échantillonnage réel L'échantillonneur suiveur L'échantillonneur bloqueur 43 Bruit de quantification 45 Table des matières 45 I. Généralités La chaîne de traitement La conversion analogique numérique 46 II. [...]