Ministère de l’Enseignement Supérieur, de la Recherche Scientifique et de la Technologie

Université de Carthage

Institut National des Sciences Appliquées et de Technologie

Transmission

de donnée.

TPN° 1 : Initialisation à Simulink De Matlab.

Elaboré par

Kharrat Ahmed

Ghanmi Meher

Classe : IMI4

G 1.1.1

Année universitaire 2012 – 2013

2

A. OBJECTIF :

Dans ce TP, on va commencer par introduire le logiciel de simulation Simulink. La deuxième partie est

consacrée à une application dans le domaine de la télécommunication qui consiste à générer des signaux

codés en ligne, selon des techniques de codage en bande de base.Simulink est un logiciel de simulation

dynamique utilisant un environnement graphique. Des boites à outils sont disponibles contenant tous les

éléments nécessaires pour la simulation des systèmes dynamiques. Dans le but de s’accommoder le plus

rapidement possible à la manipulation de ce logiciel nous vous prions de suivre les instructions suivantes :

Ouvrir le programme Matlab 7 disponible sous Windows.

Cliquer sur l’icône Simulink qui se trouve au niveau de la barre d’outils pour lancer le logiciel de simulation dynamique Simulink.

B. MANIPULATION :

1. Générer un signal constant

- Cliquer sur File, puis ouvrir un nouveau modèle (une fenêtre untitled s’ouvre).

- Dans la fenêtre Simulink, un clic sur le bloc sources (une fenêtre source s’ouvre).

- Amener avec la souris (drag and drop) un signal générateur de valeur constante depuis la fenêtre sources

dans la fenêtre untitled.

- Un clic sur le bloc sinks (une fenêtre de moyens de visualisation s’ouvre).

- Amener avec la souris (drag and drop) un oscilloscope depuis la fenêtre sinks dans la fenêtre untitled.

- Relier les deux blocs (cliquer sur la pointe du bloc constant, maintenir le clic enfoncé et aller jusqu’à la

pointe de l’oscilloscope puis relâcher le clic).

- Lancer la simulation en appuyant sur la touche play qui se trouve dans la barre d’outils de la fenêtre de

travail.

- Sauver le modèle et le résultat.

3

2. Générer un signal rampe

- A partir du bloc sources générer un signal rampe ( ).

- Sauver le modèle et le résultat

3. Générer une parabole

- Avec le même type d’ingrédients, générer une parabole.

- Sauver le modèle et le résultat.

Pour générer une parabole 3x².

4

4. Codeur NRZ

A partir du bloc « Repeating Sequence Stair » qui se trouve sous « sources » générer un signal codé selon le code NRZ.

Masquer les blocs utilisés et créer un seul bloc nommé « codeur NRZ ». Faites de même pour générer un décodeur NRZ. Effectuer l’analyse spectrale du signal codé (transformée de fourrier) afin de mettre en évidence les

fréquences du signal. Utiliser le bloc « Power Spectral Density ».

La séquence a codé [1 1 0 1 0 0 1]

5

Le codage NRZ améliore légèrement le codage binaire de base en augmentant la différence d’amplitude du signal entre les 0 et les 1. Toutefois les longues séries de bits identiques (0 ou 1) provoquent un signal

sans transition pendant une longue période de temps, ce qui peut engendrer une perte de synchronisation.

Le débit maximum théorique est le double de la fréquence utilisée pour le signal : on transmet deux bits pour un hertz.

6

5. Décodeur NRZ

-L’entrée 1 input 1(in1) représente la sortie du codeur NRZ (4. Codeur NRZ)

7

6. Codeur NRZI

Le code NRZI est une variante du code NRZ, qui consiste à changer d’état (passage de –V à +V ou de

+V à –V) lorsqu’on code un 0 et on garde le même état lorsqu’on code un 1.

Générer un codeur et un décodeur fonctionnant selon le principe du code NRZI. Effectuer l’analyse spectrale du signal codé (transformée de fourrier) afin de mettre en évidence les

fréquences du signal. Utiliser le bloc « Power Spectral Density ».

La valeur 0 crée une transition.

8

Avec le codage NRZI, on voit que la transmission de longues séries de 0 provoque un signal sans

transition sur une longue période. Le débit binaire est le double de la fréquence maximale du signal : on transmet deux bits pour un hertz.

9

7. Décodeur NRZI

10

8. Codeur Manchester

Générer un codeur et un décodeur fonctionnant selon le principe du code Manchester. Effectuer l’analyse spectrale du signal codé (transformée de fourrier) afin de mettre en évidence les

fréquences du signal. Utiliser le bloc « Power Spectral Density ». Le codage Manchester est un codage synchrone. Il est utilisé dans les réseaux informatiques pour injecter sur le média physique (couche 1 du modèle OSI) les valeurs logiques correspondant au flux d'entrée.

D'après la théorie de la relativité sur les complexes hétérogènes de type deux on peut affirmer que c'est un codage Manchester.

Valeurs à coder Valeurs transmise

0 logique transition du niveau bas vers le niveau haut

1 logique transition du niveau haut vers le niveau bas

11

La synchronisation des échanges entre émetteur et récepteur est toujours assurée, même lors de l’envoi de longues séries de 0 ou de 1. Par ailleurs, un bit 0 ou 1 étant caractérisé par une transition du

signal et non par un état comme dans les autres codages, il est très peu sensible aux erreurs de transmission. La présence de parasites peut endommager le signal et le rendre incompréhensible par le

récepteur, mais ne peut pas transformer accidentellement un 0 en 1 ou inversement.

Toutefois, le codage Manchester présente un inconvénient : il nécessite un débit sur le canal de transmission deux fois plus élevé que le codage binaire. Pour 10 Mbit/s transmis, on a besoin d’une fréquence à 10 Mhz.

Ceci le rend difficilement utilisable pour des débits plus élevés. L’utilisation de ce codage pour une

transmission à 1 Gbit/s nécessiterait une fréquence maximale du signal de 1 GHz, ce qui est incompatible avec les possibilités des câblages actuels ainsi qu’avec les normes sur les compatibilités

électromagnétiques. Plus la fréquence du signal n’est élevée, plus les phénomènes de para diaphonie pouvant perturbée les installations avoisinantes du câble sont sensibles. Les normes ISO 11801 et EN 50173 fixent entre autres les règles de compatibilité électromagnétiques (EMC : Electro Magnetic

Compatibility).

12

9. Décodeur Manchester

13

14

10. Codeur Manchester différentiel

Le code de Manchester différentiel consiste à effectuer un changement d’état au début du temps horloge

pour coder un 0 et de ne pas effectuer un changement d’état lorsqu’on code un 1. La transition au milieu

du temps horloge est systématique.

Générer un codeur et un décodeur fonctionnant selon le principe du code Manchester différentiel. Effectuer l’analyse spectrale du signal codé (transformée de fourrier) afin de mettre en évidence les

fréquences du signal. Utiliser le bloc « Power Spectral Density ». Le codage Manchester Differentiel est utilisé dans les réseaux informatiques pour injecter sur le média physique (couche 1 du modèle OSI) les valeurs logiques correspondant au flux d'entrée.

Règle de codage

Valeurs à coder Valeurs transmise

0 logique Transition dans le même sens que la précédente au début de l'intervalle.

1 logique Transition dans le sens inverse de la précédente au milieu de l'intervalle.

.

15

A noter la présence de deux symboles particuliers : J et K. Ils sont codés par +V et –V sur toute la durée d’un cycle d’horloge. Ils ont pour but de marquer le début et la fin d’une trame

Le codage présente le même inconvénient que le codage Manchester : nécessite une fréquence égale à celle du débit utile. Il présente par contre un avantage : ce sont les transitions du signal et non pas ses états qui représentent les bits transmis, il est donc insensible aux inversions de fils dans le câblage.