ECUE XSE810 - Traitement du signal 2 : Filtres numériques & DSP

UE Mathématiques et physique S8 - 3 ECTS



 Structure & Enseignants
Type
Heures
Enseignants Associés
CM 12 (x1)
 Mariane Comte 12h
TD 12 (x1)
 Mariane Comte 12h
TP 24 (x2)
 Mariane Comte 24h
 Pascal Benoit 24h


 Description
Enseignant Responsable Mariane Comte
THE 20
Description ECUE

Ce cours vise à donner les méthodes adéquates pour analyser, réaliser et implanter un filtre numérique.

Mots clés Filtrage numérique
Filtres à réponse impulsionnelle finie (FIR)
Filtres à réponse impulsionnelle infinie (IIR)
Traitement numérique du signal
Modalités de contrôle
  • Contrôle continu de TP sous forme de compte-rendus, de code VHDL et de suivi d'avancement
  • Examen théorique écrit
Contexte

Le filtrage numérique apparaît dans de nombreuses applications, notamment dans les systèmes embarqués. L'objectif de ce cours et de donner des méthodes d'analyse et de synthèse des filtres numériques (RIF et RII) et de présenter les structures électroniques permettant l’implantation physique de ces structures. En TP, des opérations en temps réel de filtrage d'image sont implantées dans un FPGA.

Contenu
  • Rappels sur le traitement numérique du signal (échantillonnage, quantification, chaîne de traitement) et introduction sur les filtres numériques
  • Analyse et implantation des filtres numériques à réponse impulsionnelle finie (FIR)
  • Synthèse des filtres FIR
  • Analyse et implantation des filtres numériques à réponse impulsionnelle infinie (IIR) 
  • Synthèse des filtres IIR
  • DSP
Ressources
  • Ressources fournies :
    • Transparents de cours
    • Exercices de TD TP : Matlab, ISE, carte Nexys3
  • Ressources conseillées :
    • "Signal Processing First", J. H. McClellan, R. W. Schafer, Ed. Prentis Hall, ISBN 0-13-120265-0, 2003
    • "Traitements numériques du signal, théorie et pratique", M. Bellanger, Ed. Dunod, ISBN 2-10-050162-3, 2006
    • "Traitements numériques des signaux", M. Kunt, Ed. Georgi, ISBN 2-604-00002-4, 1980
Prérequis
  • Bases des mathématiques
  • Bases du traitement numérique et analogique du signal
+ XSE501 - Mathématiques pour l'ingénieur
+ XSE601 - Fourier
+ XSE712 - Traitement du signal 1 : Signaux
+ XSE822 - Convertisseurs CNA/CAN


 Connaissances
#
Libellé
N
A
M
E
1
Transformée de Fourrier discrète x
2
Transformée en z x
3
Systèmes linéaires invariants dans le temps x
4
Filtre numérique à réponse impulsionnelle finie x
5
Filtre numérique à réponse impulsionnelle infinie x
6
Méthodes de synthèse de filtres numériques x
7
Différentes implantations de filtres numériques x


 Compétences
#
Libellé
N
A
M
E
1
Analyse d'un filtre FIR ou IIR dans le domaine temporel, le domaine fréquentiel et le plan des z x
2
Synthèse des filtres FIR x
3
Synthèse des filtres IIR x
4
Choix du filtre à synthétiser x
5
Implanter un filtre numérique x


 Capacités
#
Libellé
Non
Oui
1
Rédiger x
2
Communiquer x
3
Travailler en équipe x
4
Animer et piloter un groupe, un projet x
5
Rigueur et organisation x
6
Sens pratique x
7
Sens critique x
8
Ouverture d'esprit x
9
Capacité d'analyse et de synthèse x
10
Capacité d'abstraction, logique x
11
Capacité d'initiative x
12
Créativité x


 Compétences RNCP
Type
#
Libellé
0
1
2
CTI
1
Aptitude à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales. x
CTI
2
Connaissance et compréhension d'un champ scientifique et technique de spécialité. x
CTI
3
Maîtrise des méthodes et des outils de l'ingénieur : identification et résolution de problèmes, même non familiers et non complètement définis, collecte et interprétation de données, utilisation des outils informatiques, analyse et conception de systèmes complexes, expérimentation. x
CTI
4
Capacité à s'intégrer dans une organisation, à l'animer et à la faire évoluer : engagement et leadership, management de projets, maîtrise d'ouvrage, communication avec des spécialistes comme avec des non-spécialistes. x
CTI
5
Prise en compte des enjeux industriels, économiques et professionnels : compétitivité et productivité, innovation, propriété intellectuelle et industrielle, respect des procédures qualité, sécurité. x
CTI
6
Aptitude à travailler en contexte international : maîtrise d'une ou plusieurs langues étrangères, sûreté, intelligence économique, ouverture culturelle, expérience internationale. x
CTI
7
Respect des valeurs sociétales : connaissance des relations sociales, environnement et développement durable, éthique. x
POL
1
Aptitude à participer aux actions de recherche et développement des entreprises, éventuellement en lien avec les acteurs de la recherche publique, et à apporter l’esprit d’innovation favorisant l’évolution technologique. x
MEA-SE
1
Spécifier et modéliser dans leur environnement des systèmes embarqués, sous contrainte de cahier des charges, en intégrant les évolutions de l'état de l'art. x
MEA-SE
2
Concevoir, simuler, prototyper et programmer des systèmes embarqués. x
MEA-SE
3
Réaliser, industrialiser, tester et maintenir des systèmes embarqués. x
MEA
4
Spécifier et concevoir des circuits et systèmes intégrés en vue de leur production industrielle. x
MEA
5
Modéliser un système physique, puis concevoir et mettre en œuvre une architecture de contrôle/commande adaptée. x