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Comment ça marche ?

Radio-club F6KRK
Les transmissions radio numériques.

1 - Historique et généralités.

Cet article démarre une nouvelle série de « Comment ça marche ? » sur les
transmissions numériques. Nous allons commencer par démythifier ce qualificatif
de « numérique » qui, en ce qui concerne les transmissions en général, est un
mode bien plus ancien que le mode analogique.

HISTORIQUE. Nous avons maintenant à transmettre On peut encore gagner sur le rapport
Les transmissions numériques entre une information à quatre états : rien, S/B en augmentant le nombre de
êtres vivants existent depuis la nuit B seul, C seul, B et C. Nous pouvons symboles avec une fumée de densité
des temps, et pour les humains, elles sont le faire de plusieurs manières. quelconque (mais tranchant quand-
apparues bien avant le langage parlé. même sur le fond de ciel).
Tous les êtres vivants expriment le Avec la première, B et C peuvent faire Nous aurons par exemple la table de
besoin de communiquer avec leurs un feu avec une fumée différente vérité suivante :
semblables, et en particulier à une selon leur présence : une fumée blanche l premier symbole à
distance supérieure au contact visuel pour B, une fumée grise pour C et une « 1 » = présence de quelqu'un ;
ou auditif. Alors, le problème posé fumée noire pour B+C. A la réception l deuxième symbole à
consiste à transmettre des informa- par A, nous avons la table de vérité « 0 » = présomption que c'est B.
tions à distance, avec les moyens dont suivante : Si le processus s'arrête, il n'y a que B,
on dispose. l aucune fumée : ni B, ni C ne sont sinon :
QUANTIFICATION présents ; l troisième symbole à
« 1 » = ce n'est pas B ou pas tout seul ;
DE L'INFORMATION. l une fumée blanche : seul B est présent ;
La plus petite information que l'on l une fumée grise : seul C est présent ; l quatrième symbole à
puisse imaginer est binaire : oui/non, l une fumée noire : B et C sont présents. « 0 » = présomption qu'il y a C
présence/absence, allumé/éteint, bruit/ (et peut-être B).
silence, etc. On exprime mathéma- Ainsi, avec la durée d'un seul symbole Si le processus s'arrête, il n'y a que C,
tiquement ce « bit » d'information nous avons transmis deux bits d'infor- sinon :
élémentaire à l'aide d'un nombre en mation (quatre états possibles). l cinquième symbole à
base 2 qui peut prendre deux états : Mais cette augmentation d'informa- « 1 » = ce n'est pas C tout seul ;
« 0 » = « rien » et tion a un prix : il est nécessaire que l sixième symbole à
« 1 » = « quelque chose ». l'opacité de la fumée soit bien pré- « 0 » = il y a B et C.
Si nous avons besoin de transmettre cise et que le ciel ne vienne pas la Nous avons ici le système le plus
une information plus complexe (conte- modifier au point que A ne puisse robuste mais aussi le plus long.
nant plusieurs bits), nous aurons deux la discriminer. En termes radioélec- Le décodage consiste à compter le
possibilités : soit transmettre une suite triques, le décodage d'un symbole à nombre de paquets de fumée.
d'informations à deux états, soit uti- quatre états (2 bits) demande un rap- Ce système est dit « asynchrone »
liser un système qui permette de dis- port signal/bruit plus important que car les durées de symboles peuvent
criminer un plus grand nombre d'états. pour un symbole à deux états (1 bit). être quelconques (donc système bien
Voyons tout cela avec un exemple adapté à nos Néandertaliens).
« préhistorique ». Avec la seconde manière, pour diminuer On peut raccourcir la durée de trans-
Soient deux hommes de Néandertal A le rapport S/B nécessaire, on peut mission en utilisant des symboles
et B qui habitent sur deux collines dif- utiliser deux symboles en série de d'une durée constante. Nous avons
férentes. Quand ils rentrent chez eux, 1 bit chacun. L'un concernera B avec alors le processus suivant :
leur premier souci est de le signaler une fumée blanche et le deuxième C l premier symbole à
en ranimant leur feu avec beaucoup avec une fumée noire. « 1 » = présence de quelqu'un ;
de fumée. Nous avons alors la table de vérité l deuxième symbole à
Ainsi, chacun sait quand l'autre est suivante : « 0 » = pour la mesure de la durée
chez lui : fumée = présence = « 1 » et du premier symbole qui sert de
rien = absence = « 0 ». l aucune fumée : référence de temps ;
La durée nécessaire pour que l'on ni B, ni C ne sont présents ; l troisième symbole à
soit sûr que le signal soit bien iden- l une seule fumée blanche : « 1 » si B présent, sinon « 0 » ;
tifié est appelée « durée symbole ». seul B est présent ; l quatrième symbole à

Maintenant, supposons que, A étant l une seule fumée noire : « 1 » si C présent, sinon « 0 » ;
tout seul sur sa colline, B cohabite seul C est présent ; l cinquième symbole à « 0 » sans
avec C et qu'ils veulent faire savoir à l une fumée blanche suivie d'une fumée limite de durée, bien supérieure à
A qu'ils sont présents l'un, l'autre ou noire : celle d'un symbole.
ensemble. B et C sont présents.

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