% MIC3220 — Signaux et systèmes % UQAM — Département d'informatique % Plan de cours — Hiver 2021 * Horaires, locaux et enseignants: Responsable(s) du cours ======================= Coordination ------------ Fayomi, Christian PK-4630 Enseignement ------------- Fayomi, Christian Description du cours ==================== Représentation d'un signal et d'un système. Systèmes continus et systèmes discrets. Entrées, sorties, état d'un système. Systèmes linéaires. Analyse des signaux: série de Fourier; transformée de Fourier; énergie d'un signal; fonction densité spectrale; signaux échantillonnés; transformée de Fourier rapide; théorème d'échantillonnage. Réponse temporelle et fréquentielle d'un système linéaire. Fonction de transfert. Convolution. Application à la modulation et à l'échantillonnage. Transformée Z. Conditions de stabilité d'un système. Exercices dirigés et travaux pratiques en laboratoire (3 heures/semaine). Préalables académiques : MAT1115: Calcul I Objectif du cours ================= Le concept de système permet de formaliser l'analyse d'une grande variété de phénomènes physiques. En pensant en termes de système, il est possible de faire abstraction d'une foule de détails insignifiants pour se concentrer sur les éléments essentiels d'un phénomène. Le processus d'abstraction permet ainsi de traiter de façon unifiée l'analyse de phénomènes physiques dans plusieurs domaines de la technologie: en acoustique, en automatisation, en aéronautique, en séismologie, et surtout, en ce qui nous concerne, en électronique et en communications. Dans toutes ces domaines d'application, ce sont des signaux qui portent l'information sur le comportement du système ou du phénomène; les systèmes réagissent à ces signaux en produisant d'autres signaux en réponse ou par leur comportement. Il est donc naturel que l'étude des systèmes et des signaux qui les animent occupe une place prépondérante dans la formation de futurs praticiens de ces technologies. L'étudiant qui complète le cours avec succès devrait: - Être en mesure d'identifier les différents types de systèmes rencontrés; - Être en mesure de distinguer les différents types de signaux rencontrés; - Être familier avec les principaux outils mathématiques utilisés pour l'analyse des signaux: séries de Fourier, transformées de Fourier, transformées de Laplace, transformées Z, etc., avec leurs propriétés, et être en mesure de les utiliser pour l'analyse de signaux typiques; - Être en mesure d'effectuer l'analyse de systèmes linéaires typiques, en déterminant leur réponse temporelle et en fréquence, et en évaluant la stabilité; - Être familier avec les fonctions singulières utilisées en analyse de signaux. Contenu du cours ================ - Chapitre 1: Introduction générale (VO1: Chapitre 1) - Chapitre 2: Description mathématique (VO1: Chapitres 2 et 3) - Chapitre 3: Description et analyse de systèmes (VO1: Chapitres 4, 5, 6 et 7) - Chapitre 4: Séries de Fourier (VO1: Chapitres 8 et 9) - Chapitre 5: Transformée de Fourier et ses applications dans l'analyse des signaux et systèmes (VO1: Chapitres 10, 11, 12, 13 et 14) - Chapitre 6: Transformée de Laplace et ses applications dans l'analyse des signaux et systèmes (VO1: Chapitre 15) - Chapitre 7: Transformée en Z et ses applications dans l'analyse des signaux et systèmes (VO1: Chapitre 16) Formule Pédagogique =================== Le cours sera donné en mode hybride. Les séances de travaux dirigés se feront en présentiel. Les documents relatifs aux cours sont disponibles sur Moodle. Modalités d'évaluation ====================== --------------------------- ------------------------- -------------- DESCRIPTION SOMMAIRE ÉCHÉANCE PON DÉRATION (%) Examen de mi-session 17 mars 2021 25 Rapports de labs (4 ou 6) Spécifée (voir énoncés) 40 Examen final 5 mai 2021 35 --------------------------- ------------------------- -------------- IMPORTANT - Les travaux pratiques (laboratoires) se feront par équipe composée de deux (2) étudiants(e) de la même bulle. Les équipes ne peuvent être dissolues après le début des séances à moins de circonstances très très particulières. - Les travaux remis en retard seront pénalisés, à raison de 25 % de la note globale par jour (incluant samedi, dimanche et congés) de retard. - Jusqu'à 10 % de chaque note pourront être consacrés à la maîtrise du français. Méthodes d'enseignement Chaque module sera présenté sous forme d'exposé magistral illustré d'exemples pratiques s'il y a lieu. Les séance d'exercices permettront d'approfondir la matière par la pratique. Régulièrement, l'étudiant pourra vérifier l'acquisition de ses nouvelles connaissances par des activités d'évaluation formative. Étude et travail personnel L'étudiant ne peut s'attendre à réussir son cours s'il ne consacre pas un minimum de 4 à 6 heures par semaine à l'étude personnelle, à la préparation de laboratoires et à la production des travaux. Le professeur demeure disponible pour aider l'étudiant dans la compréhension de la matière enseignée ainsi que dans sa préparation aux différents contrôles. Les règlements concernant le plagiat seront strictement appliqués. Pour plus de renseignements, veuillez consulter les sites suivants : , et Médiagraphie ============ VO1 Roberts, M.J. -- Fundamentals of Signals and Systems -- MCGRAW HILL, BOSTON 2008. VO2 Buck, John R., Daniel, Michael M. and Singer, Andrew C. -- Computer Explorations in Signals and Systems using Matlab -- 2ND EDITION, PRENTICE-HALL, 2002. VC Oppenheim, Alan V., Alan S. Willsky, S. Hamid Nawab -- Signals and Systems -- 2E ÉDITION, PRENTICE-HALL, TORONTO. 1997. VC Lathi, B.P. -- Linear Systems and Signals -- 2E ÉDITION, OXFORD UNIVERSITY PRESS, 2005. VC Pratap, P. -- \_Getting Started with Matlab : A Quick Introduction for Scientists and Engineers -- OXFORD UNIVERSITY PRESS, 2009. VC Siebert, William McC. -- Circuits, Signals and Systems -- MIT PRESS, MCGRAW-HILL. CAMBRIDGE, MAS, 1986. VC Lutovac, M.D., Tošic, D.V. et Evans, B.L. -- *Filter Design For Signal Processing Using Matlab and Mathematica* - PRENTICE HALL, 2001.