Tpcna TP1 2022

Université Batna 2
Faculté de Technologie
Département d'Electronique
Laboratoire d’Electronique Avancée (LEA)
1ère Année Master – Systèmes des Télécommunications
TP 1
Communication
Blockset sous Simulink
Par :
Dr. Souad Benabdelkader
1. Introduction
Simulink est une plate-forme graphique de simulation multi-domaine et de modélisation de
systèmes dynamiques. Il fournit un ensemble de bibliothèques contenant des blocs de modélisation
qui permettent le design précis, la simulation, l’implémentation et le contrôle de ces systèmes.
Simulink est intégré à MATLAB (c’est une Toolbox de MATLAB), fournissant ainsi un accès
immédiat aux nombreux outils de développement algorithmique, de visualisation et d’analyse de
données de MATLAB. Parmi les ajouts à Simulink on distingue les Blocksets et les Toolboxes.
Les Blocksets sont des collections de blocs Simulink développés pour des domaines d'application
spécifiques (DSP Blockset, Power System Blockset, etc.).
Communications System Toolbox (CST) (boite outil Systèmes de communications) offre une
collection de fonctions de calcul et de blocs de simulation pour l'analyse, la conception, la
simulation de bout en bout et la vérification des systèmes de communications (génération de formes
d’onde, des diagrammes de constellation et de l'œil, conception de chaines de communication,
mesure du taux d'erreur binaire, visualisation des caractéristiques du canal et obtention des mesures
de performances, génération des modèles de canaux spatiaux et statistiques, …).Elle est structurée
en un ensemble de librairies et sous librairies, contenant chacune un groupe de blocs spécifiques.
2. Objectifs du TP
Le but du présent TP est de familiariser l’étudiant avec :
 la notion du signal basé sur l’échantillon et celui basé sur les trames ;
 certaines librairies de blocs destinés à simuler différents modèles de chaines communication,
en particulier les librairies Comm Source et Comm Sink ;
 quelques chaines de communication en utilisant les connaissances acquises ci-dessus.
3. Terminologie des Signaux : Trame ou Echantillon

Simulink permet de simuler des systèmes à temps discret (numériques) ou à temps continu
(continus). Dans tous les TPs de CNA nous travaillerons uniquement en temps discret que ce soit en
simulation, ou en faisant entrer ou sortir les signaux.
Un signal à temps discret est calculé tous les multiples d’une période d’échantillonnage Te :
x(t) = x(nTe)
En général, x(nTe) est simplement noté x(n).
3.1. Génération de Signaux Discrets (Transmis par Echantillons)

De manière générale, il est possible de créer des signaux discrets (numériques), sous Simulink,
en utilisant les générateurs de la librairie Simulink/Sources et en fixant leur paramètre Sample time
à la période d'échantillonnage souhaitée. Le Sample rate est la fréquence d’échantillonnage, c’est-à-
dire l’inverse du Sample time. Noter qu’un Sample time de 0 définit un système à temps continu.
Le pas de simulation (simulation step) ou le temps entre deux instants de calcul, est appelée step
size. Pour un système à temps discret, avec un seul Sample rate, le step size doit naturellement être
configuré pour être égal au Sample time. Un modèle contenant plusieurs valeurs de Sample rate est
appelé multirate system.
2
Le Solver est le moteur de Simulink qui compile et exécute un modèle Simulink. On accède aux
réglages du Solver à partir du menu Simulation > Model Configuration Parameters.
Il y a deux types de Solvers : Fixed-Step et Variable-Step. Dans le premier cas, le pas de simulation
sera fixe ; dans le second, il pourra varier en fonction de la dynamique du système (plus long si les
signaux évoluent lentement, plus court s’ils évoluent vite). Lorsque les signaux sont discrets, il
convient d’utiliser l’algorithme itératif (Solver) discrete.
3.2. Génération de Signaux Discrets Transmis par Echantillons et par Trames

Une librairie a été spécialement créée sous Simulink pour modéliser, simuler et générer des
algorithmes de traitement de signaux numériques. Il s'agit de la librairie Discrete Signal
Processing Toolbox (DSP System Toolbox). Celle-ci permet de soumettre les signaux numériques
à divers types de traitements : par échantillons ou par bloc.
Ainsi, les signaux numériques transmis peuvent être de deux types:
 De type discret transmis par échantillons (sample-based signal)
 De type discret transmis par trames (frame-based signal)
3
i. Signal Discret Monocanal Transmis par Echantillons
C’est le type de signaux le plus basique et le plus facile à construire. Il se propage au travers du
système échantillon par échantillon. Il est représenté par une matrice 1x1.
Exemple 1 :
4
ii. Signal Discret Monocanal Transmis par Trames
Il se propage au travers du système trame par trame. Une trame est une collection d'échantillons
séquentiels du même signal. Elle est représentée par un vecteur colonne Mx1.
 Les signaux discrets transmis par trames peuvent être créés à partir des générateurs de la
librairie DSP System Toolbox > DSP Sources. Il suffit pour cela d'indiquer le nombre
désiré de valeurs par trame dans le paramètre Sample per frame de ces blocs.
 Pour afficher l’allure temporelle d’un signal transmis par trame (avec plus de 1 échantillon
par trame), il faut utiliser un bloc Vector Scope de la librairie DSP System Toolbox > DSP
Sources.
Exemple 2 :
5
4. Librairie Comm Source
Elle permet de générer différents signaux. Celle-ci est formée de trois sous-librairies, à savoir :
Random Data Sources, pour la génération de données sources aléatoires. Ces sous-
librairies sont utilisées pour générer des bits aléatoires, des entiers aléatoires et des
nombres aléatoires.
Blocs Sources de données.
Noise Generators, pour la génération de différents types de bruits aléatoires selon la

distribution désirée.
Blocs Sources de bruits.
Sequence Generators, pour la génération de séquences de données conformément à une

loi ou un codage spécifique, pour les besoins de diffusion ou de synchronisation dans un
système de communication.
5. Librairie Comm Sinks

L’analyse des systèmes de communication nécessite l’utilisation de certains calculs et
représentations graphiques spécifiques. Les plus fréquemment utilisées sont :
Eye Pattern, pour la représentation du diagramme de l’œil.
Scatter Plot, pour le tracé du diagramme de dispersion du signal.
6
Error rate Calculation, pour le calcul du taux d’erreurs des données reçues par
comparaison à une version affichée des données transmises.
Blocs Sinks fréquemment utilisés.
Exemple 3 :
Simuler le modèle Simulink suivant conformément aux paramètres ci-contre, et observer les
signaux de sortie simultanément sur le même oscilloscope (Scope : Librairie Sinks). Changer les
paramètres respectifs à chaque générateur de signaux et observer la sortie
6. Chaine de communication
Le schéma synoptique d'une chaine de communication numérique totale est donné sur la figure
ci-dessous.
Chaine de communication.
7
La figue précédente illustre la chaine de communication appelée point-à-point, c'est-à-dire
d'une seule source à un seul destinataire, et est la base pour les autres modèles de
communications, telles que:
 communication multiutilisateurs (plusieurs sources - un destinataire),
 communication broadcast (une source - plusieurs destinataires),
 réseaux adhoc (plusieurs sources - plusieurs destinataires).
7. 3. Description brève des modules de la chaine de

communication
i. Canal de communication
Un canal de communication donne une possibilité de communiquer à grandes distances. Ce
module représente les signaux extérieurs et le bruit qui affectent la transmission. Notons que
chaque système de communication a un modèle de canal approprié
Exemples : lignes téléphoniques, câbles TV, réseaux sans fils, liens satellitaires.
ii. Codage de source

Les signaux numériques transmis sont à convertir en une suite de bits. Un tel appareil est
appelé le quantificateur.
iii. Codage de canal

Le codeur de canal ajoute une redondance pour protéger l'information contre les erreurs
introduites par un canal de communication bruité.
iv. Mise en forme du signal

Ce module convertit les bits en signal approprié pour le canal de communication, qui est
typiquement analogique. Alors les messages (les groupes de bits) sont convertis en ondes de
transmission qui seront envoyés par le canal.
v. Détecteur de signal
En se basant sur l'observation bruitée du signal, le détecteur doit décider quel message a été
émis. La procédure de détection dépend des techniques de mise-en-forme utilisées, ainsi que
du canal de communication.

Tpcna TP1 2022

Transféré par

Droits d'auteur :

Formats disponibles

Tpcna TP1 2022

Transféré par

Informations du document

Titre original

Copyright

Formats disponibles

Partager ce document

Partager ou intégrer le document

Options de partage

Avez-vous trouvé ce document utile ?

Ce contenu est-il inapproprié ?

Droits d'auteur :

Formats disponibles

Tpcna TP1 2022

Transféré par

Droits d'auteur :

Formats disponibles

Université Batna 2

1ère Année Master – Systèmes des Télécommunications

3. Terminologie des Signaux : Trame ou Echantillon

3.1. Génération de Signaux Discrets (Transmis par Echantillons)

3.2. Génération de Signaux Discrets Transmis par Echantillons et par Trames

Blocs Sources de données.

Noise Generators, pour la génération de différents types de bruits aléatoires selon la

Blocs Sources de bruits.

Sequence Generators, pour la génération de séquences de données conformément à une

5. Librairie Comm Sinks

Blocs Sinks fréquemment utilisés.

7. 3. Description brève des modules de la chaine de

ii. Codage de source

iii. Codage de canal

iv. Mise en forme du signal

Vous aimerez peut-être aussi