Mastère : Dispositifs et techniques de communications
ObjectifsLe Mastère spécialisé DTC s'adresse aux personnes désireuses de comprendre les mécanismes fondamentaux des télécommunications : Quels sont les meilleurs systèmes et dispositifs disponibles pour émettre, transmettre et recevoir un signal ? Quelles techniques de traitement de ce signal permettent d’optimiser les opérations précédentes ? Comment intégrer ces techniques dans des architectures matérielles fiables et économes ? L’exigence technologique et la pression économique ont entraîné les systèmes de télécommunications vers le développement et l’utilisation des techniques les plus avancées pour leur conception, leur fonctionnement et leur maintenance. Centrés sur une finalité commune, celle du transport et du traitement de l’information, ces systèmes se déclinent sous de nombreuses formes plus ou moins proches de l’utilisateur final. Le transport de données a pris la place principale dans ce paysage dont la face visible est le développement de l’Internet et du haut débit mais auquel il faut rajouter les réseaux d’entreprise dédiés, les futurs réseaux de sauvegarde de bases de données, etc.
Dirigé àDiplômes français ou étrangers : - niveau Bac+5 ou - niveau Bac+4 et au moins 3 a
DiplômeMastère : Dispositifs et techniques de communications
ContenuLes enseignements présentés ci-dessous sont regroupés entre
eux afin de former les cinq parcours décrits précédemment. Une
base commune permet à l’ensemble des étudiants de posséder
un socle multidisciplinaire et de se spécialiser vers l’un des
profils.
Modulations numériques (30 heures)
Ce cours a pour objectif de donner un aperçu complet des
techniques de bases des modulations numériques utilisées dans
les systèmes actuels (GSM, ADSL, WiFi). Après une étude de la
modélisation des canaux de propagation, le cours se concentre
sur les techniques d'émission et de réception adaptées à
différents canaux logiques : canal gaussien, canal de Rayleigh et
canal sélectif en fréquence.
Communications optiques (30 heures)
Ce cours introduit les constituants et les fonctions intervenant
dans un système optique à travers l'exemple d'une transmission
optique à très haut débit. On étudie les fonctions (et les
composants associés) d'émission (lasers), de modulation
d'amplification, de photo réception, de multiplexage ainsi que
les propriétés du canal optique (fibres optiques: guidage,
atténuation, dispersion).
Communications radiofréquence (30 heures)
Ce cours permet d'acquérir les techniques et notions de base
indispensables à la réalisation de support de propagation,
d'antennes, et de circuits dans le domaine des communications
sans fil (UMTS, Bluetooth, WiFi, WiMaX, LMDS, internet, etc.) et
des communications spatiales (satellites, sondes spatiales,
radars).
Théories et architectures du calcul matériel (30 heures)
Ce cours, dédié au traitement matériel de l'information, est
organisé autour des thèmes principaux que sont : la
représentation de l'information, les algorithmes et les
architectures pour les opérations fondamentales du traitement
du signal, les métriques de comparaison, les techniques
d'allocation temporelle des ressources matérielles et les
principes algorithmiques régissant leur optimisation.
Théorie de l'information et de la communication (30 heures)
Ce cours présente les résultats principaux de la théorie de
l'information et du codage tels qu'ils apparaissent aujourd'hui
en se limitant principalement à deux aspects: le codage de
source et le codage de canal. Les bases de la théorie du codage
sont traitées, jusqu'aux théorèmes de Shannon. Les aspects
plus pratiques du codage de source ou de canal sont traités par
ailleurs.
Systèmes de communications (30 heures)
Ce cours est basé sur la mise en oeuvre matérielle des dispositifs
et des signaux réels des systèmes de communication filaire
(ADSL, etc.), optique (WDM, haut débit, etc.) et radiofréquence
(GSM, WiFi, WiMAX, etc.). On y étudie : les performances des
antennes, des duplexeurs émission&réception et des
amplificateurs utilisés dans les systèmes de communications
radiofréquences ; les méthodes de codage de l'information et
les formats de modulation des signaux ainsi que leur mesure
dans le domaine spectral.
Codage correcteur d'erreurs et performances de systèmes
codés (30 heures)
Ce cours constitue une base solide en théorie des
communications. On y étudie les bases et l'état de l'art en ce qui
concerne la théorie du codage correcteur d'erreurs. On insiste
surtout sur les algorithmes de décodage "hard" (à décisions
fermes), par opposition au décodage "soft" (à décisions douces)
qui sont vues dans d’autres modules du cursus.
Base de l'électronique radiofréquence (30 heures)
L'objectif de ce cours est de présenter les concepts, les
architectures et les composants de base pour le frontal
d'émission réception RF. Les fonctions analogiques
indispensables sont identifiées et étudiées en détail : filtrage,
amplification, synthèse de fréquence et conversion A/N et N/A.
A l'issue de cet enseignement, l'étudiant connaît les principaux
blocs de l'électronique RF, leur mode de fonctionnement, leurs
principales limitations (distorsion, bruit) et leurs impacts sur les
performances sur une chaîne RF.
Architectures programmables et langages de description de
matériel (30 heures)
Ce cours est dédié à la conception de systèmes électroniques
numériques programmables. Il est organisée autour des thèmes
suivants : Les langages de description de matériel, les
architectures des systèmes électroniques et de circuits intégrés
programmables de type "FPGA", le développement d'un
système électronique à base d'un microprocesseur et d'un
FPGA. Le cours permet d’acquérir les connaissances minimales
pour développer un système électronique basé sur l'emploi d'un
microprocesseur et d'un circuit intégré FPGA.
Systèmes radio (60 heures)
Ce cours permet à l'étudiant d'acquérir les connaissances
théoriques pour la conception des dispositifs radiofréquences :
les antennes, les amplificateurs (LNA, PA), les filtres, les
mélangeurs et les oscillateurs. On y étudie la modélisation du
canal de propagation radioélectrique, puis les circuits de
traitement de signaux analogiques ; en général des signaux
hautes fréquences (1-110 GHz) modulés (modulation type ASK,
PSK, FSK, nQAM, etc.
Principe et architecture des réseaux IP (60 heures)
On étudie dans ce cours les protocoles et les principes
fondamentaux des réseaux de données utilisant la technologie
IP. Et principalement ceux au dessus de la couche réseau. Ce
cours analyse en outre les principaux mécanismes mis en oeuvre
dans les réseaux de données IP, et dans le déploiement de
services de communications à partir de ces réseaux. Une part
importante du cours est dédiée aux Travaux pratiques.
Systèmes optiques (60 heures)
Ce cours vise à apporter les connaissances et les méthodes
nécessaires pour : spécifier, dimensionner, concevoir,
implémenter et utiliser un système optique ; maîtriser les
principes des communications optiques ; comprendre le
fonctionnement et estimer les performances des dispositifs et
fonctions optoélectroniques ; évaluer l'apport des technologies
photoniques émergentes dans les futures générations de
systèmes et de réseaux optiques.
Fonctions optiques et nanotechnologiques (60 heures)
Ce cours aborde l'état de l'art et les aspects les plus novateurs
de l'optique et de l'optoélectronique. Il permet aux étudiants
d'évaluer les techniques émergentes les plus marquantes du
champ d'application des dispositifs et des systèmes optiques.
On y retrouve les fonctions de traitement tout optique du signal
aussi bien que les avancées de la cryptographie quantique.
L'apport spécifique des nanotechnologies aux composants
optoélectroniques est approfondi.