Syllabus - LabUnix - Université du Québec à Montréal

Syllabus du cours
MIC4220, Traitement numérique des signaux


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Professeur et coordonnateur du cours : Mounir BOUKADOUM
Bureau: PK-4640
Tél.: 987-3000 poste 4565
Courriel: boukadoum.mounir@uqam.ca

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Objectif du cours

Initier l'étudiant à l'étude, l'usage et la conception de systèmes
numériques de traitement des signaux. Ce cours vient après et complète
MIC3220 (signaux et systèmes) et MIC5100 (Compléments d'analyse des
circuits). Il est essentiel pour comprendre et appliquer les techniques de
traitement du signal que l'on retrouve dans tous les systèmes numériques
d'aujourd'hui, et pour concevoir des systèmes à base de processeurs de
signaux numériques (DSP). Le cours théorique est accompagné d'exercices
théoriques et d'expériences pratiques à l'aide du logiciel Matlab et de
cartes de DSP.

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Description selon l'annuaire

Ce cours vise à familiariser l'étudiant avec l'étude et la conception de
systèmes numériques de traitement des signaux.
Signaux et systèmes numériques; transformation Z; transformée de Fourier
discrète; filtrage numérique: problème d'approximation, filtres numériques
à réponse impulsionnelle finie (RIF) et à réponse impulsionnelle infinie
(RII), représentations canoniques des filtres numériques, conversion des
filtres analogiques en filtres numériques, filtrage adaptatif; processeurs
de signaux numériques (DSP); progiciels spécialisés pour la conception de
filtres numériques. Travaux pratiques en laboratoire (3 heures/semaine).

Préalables

INF2105 Programmation scientifique II ; MIC3215 Microprocesseurs I ;
MIC5100 Compléments d'analyse de circuits
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Sommaire du contenu

Introduction

Définitions de base et présentation du domaine d'utilisation des DSP.
Rappels : signaux et systèmes numériques : échantillonnage dans le temps et
en amplitude ; systèmes linéaires invariants aux retards.
Les nombres binaires, les représentations en virgules fixe et flottante, la
gamme dynamique, les effets de la largeur de mot et de la quantification.


La conception de systèmes à base de DSPs

Les processeurs de signaux numériques (DSP), différence entre un DSP et un
microprocesseur
Les différentes architectures de processeurs de signaux numériques (DSP)
Les progiciels spécialisés pour la conception de filtres numérique.
Les environnements de développement.

La transformée z

Rappels sur la transformée z, l'utilisation de la transformée z pour
l'analyse et la synthèse de systèmes LIT à temps échantillonné.

Les filtres numériques

La dérivation de systèmes à temps continu;
La conception directe à partir de la réponse en fréquence : le problème de
l'approximation, la conception à partir de pôles et de zéros
Le problème des signaux de durée finie, l'usage de fenêtres d'encadrement.
Les filtres numériques à réponse impulsionnelle finie (RIF).
Les filtres numériques à réponse impulsionnelle infinie (RII).
L'analyse spectrale par transformée de Fourier rapide et les filtres à
seuillage
Le filtrage adaptatif, l'algorithme des moindres carrés.
La modulation (­(

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Références

Obligatoires :

1. Li Tian, Digital Signal Processing, Fundamentals and Applications,
Academic Press, 2013.Livre à jour qui contient beaucoup d'exemples
rédigés en Matlab ainsi qu'un chapitre sur les DSP de Texas Instruments


2. Recueil de transparents et annexes de cours (disponible sur le site web
du cours)

Recommandés :

1. Rulph Chassaing, et Donal Reay, Digital Signal Processing and
Applications with the C6713 and C6416 DSK. Wiley, 2008. Excellent manuel
de révision et de laboratoire.
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Organisation

Le cours est organisé sous forme d'un enseignement magistral de 3 heures
par semaine et de séances d'exercices ou d'expériences de laboratoires de 3
heures par semaine. Il est attendu que l'étudiant fournira un effort
hebdomadaire personnel de 3 heures en plus. Des Quiz réguliers seront
donnés en début de séance afin de vérifier l'apprentissage de la matière
enseignée.

Les laboratoires se font par équipes de deux au maximum. La préparation des
laboratoires (écriture du programme, édition sur ordinateur, assemblage)
doit se faire obligatoirement avant la séance. Les comptes-rendus de ces
préparations seront ramassés par le responsable du laboratoire au début de
la séance et seront notés. La séance servira à tester le programme
préalablement écrit.

Format des rapports de laboratoire
1. Objectif(s)
2. Description des méthodes et matériaux utilisés
3. Liste détaillée et abondamment commentée des programmes s'il y'a
lieu
4. Résultats
5. Discussion s'il y'a lieu
6. Conclusion(s)
7. Références si besoin est
Se rappeler que "la sobriété a bien meilleur goût" - surtout pour celui qui
corrige les rapports. DONC, SOYEZ BREF ET CONCIS LORS DE LA REDACTION.

Il n'y a pas de reprise d'examen en cas d'absence à la date prévue; la note
zéro est attribuée sauf sur présentation d'une justification médicale moins
de deux semaines après. L'attestation du médecin doit être complétée sur le
formulaire du département d'informatique.[pic]

Évaluation

x rapports d'exercices et de laboratoires 30%
1 examen intra au milieu du semestre 35%
1 examen final à la fin du semestre 35%
Pour réussir le cours, il faut avoir au minimum 60 % de moyenne générale et
60 % de moyenne pour les 2 examens. Une pénalité de -10% sera appliquée sur
la note pour les travaux remis en retard d'une semaine. Un retard de deux
semaines donne une note de zéro.
Il sera tenu compte de la qualité du français à raison de 10% par devoir ou
examen.
Barème des notes : A : ( 86.7%, B : ( 76.7%, C : ( 66.7%, D : ( 60%, E : <
60%


RESPECT DE L'INTÉGRITÉ ACADÉMIQUE

Face à l'importance et à l'ampleur du phénomène de la tricherie et du
plagiat dans les universités, ici et à l'étranger, l'UQAM a amorcé, en
janvier 2007, une démarche visant à promouvoir le respect de l'intégrité
académique. Dans ce contexte et inspirée d'une philosophie de « tolérance
zéro », la Commission des études de l'UQAM a modifié son Règlement sur les
infractions de nature académique (R. 18) à sa réunion du 2 décembre 2008.
Endossant cette philosophie de « tolérance zéro » relativement aux actes de
plagiat, de fraude et de tricherie, la Faculté des sciences de l'UQAM
souhaite sensibiliser ses étudiants à l'importance du respect de
l'intégrité académique. Puisqu'en sollicitant son admission à l'UQAM,
toute candidate, tout candidat s'engage à suivre les politiques et
règlements de l'Université, la Faculté souhaite informer ses étudiants des
différents articles de ce règlement, des actes répréhensibles et des
sanctions applicables. Un extrait de ces articles se trouve ci-dessous. Le
Règlement complet et son application à la Faculté des sciences sont
disponibles à l'adresse Web suivante :
http://www.sciences.uqam.ca/decanat/reglements.php
Tous ces efforts visent à assurer la validité de la formation dispensée par
la Faculté, ainsi qu'un traitement équitable de tous afin de maintenir la
qualité de ses diplômes.

|Article 2 - Infractions de nature |Article 3 - Sanctions |
|académique | |
|2.1 Infraction |3.1 L'attribution de la mention «P» |
|Tout acte de plagiat, fraude, |L'étudiante, l'étudiant qui commet |
|copiage, tricherie, falsification de|une infraction est mis en probation |
|document ou création d'un faux |et peut se voir imposer une ou |
|document commis par une candidate, |plusieurs sanctions. La mise en |
|un candidat, une étudiante, un |probation génère l'attribution de la|
|étudiant de même que toute |mention «P» au dossier informatisé |
|participation à ces actes ou |de l'étudiant, de l'étudiante. La |
|tentative de les commettre, à |mention «P» n'apparaît pas au relevé|
|l'occasion d'un examen, d'un travail|de notes de l'étudiante, l'étudiant |
|ou d'un stage faisant l'objet d'une |mais figure en tout temps à son |
|évaluation ou dans toute autre |dossier. |
|circonstance, constitue une |Lorsque la sanction est la |
|infraction au sens de ce règlement. |suspension, une mention à cet effet |
| |apparaîtra au relevé de notes pour |
|2.2 Liste non limitative des |la durée de la suspension. Dans le |
|infractions |cas d'une expulsion définitive de |
|Sans limiter la généralité de ce qui|l'Université, une mention à cet |
|précède, constitue notamment une |effet apparaîtra de manière |
|infraction le fait de poser ou |permanente au relevé de notes. |
|tenter de poser l'un des actes | |
|suivants ou le fait d'y participer :|3.2 La mise en probation et autres |
| |sanctions |
|la substitution de personnes ou |la mise en probation; |
|l'usurpation d'identité; |La mise en probation constitue la |
|le plagiat : l'utilisation totale ou|reconnaissance que l'étudiante, |
|partielle du texte ou de la |l'étudiant a commis une infraction |
|production d'autrui en le faisant |au présent règlement. |
|passer pour sien ou sans indication |La mise en probation peut être |
|de référence; |imposée sans autre sanction, auquel |
|l'autoplagiat : le dépôt d'un |cas, l'enseignant, l'enseignante se |
|travail pour fins d'évaluation alors|voit inviter à attribuer une |
|que ce travail constitue |notation à l'étudiante, l'étudiant |
|essentiellement un travail qui a |pour le cours conformément au |
|déjà été soumis pour fins |résultat obtenu pour les prestations|
|d'évaluation académique à