Théorie du signal et de l'information

Table des matières

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

I. Caractériser

1. Éléments de théorie des distributions . . . . . . . . . . . . . .

2. Signaux et systèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Signaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Systèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Caractérisations d'un système . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Transformation de Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Notion de représentation d'un signal . . . . . . . . . . . . .

b. Définition de la transformation de Fourier . . . . . . . .

c. Propriétés de la transformation de Fourier . . . . . . . .

4. Séries de Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. " Formule de Poisson " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Décomposition en série de Fourier
    d'un signal périodique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Propriétés des séries de Fourier . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Caractérisation des signaux périodiques . . . . . . . . . .

e. Exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Transformation de Laplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Définition de la transformation de Laplace . . . . . . . .

b. Propriétés de la transformation de Laplace . . . . . . . .

c. Transformées de Laplace de signaux élémentaires

d. Résolution d'équations différentielles . . . . . . . . . . . .

e. Analyse harmonique expérimentale . . . . . . . . . . . . . .

6. Représentation des signaux discrets . . . . . . . . . . . . . . .

a. Signaux et systèmes discrets . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Transformation de Fourier discrète . . . . . . . . . . . . . .

c. Décomposition en série de Fourier discrète . . . . . . .

d. Transformation en z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Caractérisations probabilistes et statistiques . . . . . . . .

a. Caractérisations probabilistes . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Distributions aléatoires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Caractérisations statistiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Signaux et processus aléatoires . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Questions de cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

II. Acquérir et modifier

1. Échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Quantification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Filtrage numérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Filtres RIF à phase linéaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Synthèse de filtres RIF par transformation de Fourier

c. Synthèse de filtres RIF
    par interpolation et moindres carrés . . . . . . . . . . . . .

d. Synthèse de filtres RIF par l'algorithme de Remez

e. Synthèse de filtres RII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Questions de cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. Transmettre

1. Les acteurs d'une communication . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Mesure d'information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Quantité d'information d'un symbole . . . . . . . . . . . . .

b. Entropie d'une source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Entropie conjointe de deux sources . . . . . . . . . . . . . .

d. Entropie d'une source markovienne . . . . . . . . . . . . . .

e. Entropie des langues écrites . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Codage de source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Caractérisation d'un codage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Premier théorème de Shannon . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Techniques de codage de source . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Adaptation de la source au canal . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Codage de canal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Caractérisation d'un canal bruité . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Codage de canal et deuxième théorème de Shannon

c. Techniques courantes de codage de canal . . . . . . . . .

5. Exemples d'applications de la théorie de l'information

6. Exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Questions de cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IV. Exploiter

1. Théorie de l'estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Estimation bayésienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Principe d'orthogonalité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

c. Filtrage de Wiener . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

d. Filtrage de Kalman : cas discret . . . . . . . . . . . . . . . .

e. Filtrage de Kalman : cas analogique . . . . . . . . . . . . .

f. Filtrage de Kalman : cas discret non linéaire . . . . . . .

g. Théorie de Fisher
    et estimateurs du maximum de vraisemblance . . . . . .

2. Théorie de la décision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Cas bi-classe simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Cas bi-classe avec non-décision . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a. Questions de cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

b. Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

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