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Communication Analogique Et Numérique: Exercice Exercice

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Royaume du Maroc

Université Abdelmalek Essaadi


Faculté des Sciences et Techniques d’Al Hoceima
Département de Physique
Filière STT (S6)

Communication Analogique et Numérique


TD N o 1
Signaux et systèmes
Exercice 1 Exercice 4

Tracer les signaux suivants et déterminer s’il s’agit de 1. Montrer que si x(t) ←→ X(ω), alors
signaux à énergie finie, à puissance finie ou n’appar- 1 1
x(t)cosω0 t ←→ X(ω − ω0 ) + X(ω + ω0 )
tenant à aucune de ces deux catégories, u(t) est une 2 2
fonction échelon. 2. Quelle est la structure de la transformée de Fou-
1. x(t) = Asin(t), avec − ∞ < t < ∞ rier d’un signal x(t) périodique, de période T ?

2. x(t) = u(t) 3. Calculer la transformée de Fourier du train d’im-


X∞

3. x(t) = tu(t) pulsions périodique δT (t) = δ(t − nT ).


n=−∞
4. x(t) = A[u(t + a) − u(t − a)], a>0
Exercice 5
Exercice 2
1. Démontrer le théorème temporel de la convolu-
1. Vérifier la propriété suivante : x(t)δ(t − t0 ) = tion : x1 (t) ∗ x2 (t) ←→ X1 (ω)X2 (ω).
x(t0 )δ(t − t0 )
2. Calculer la transformée de Fourier d’un signal
2. Trouver la série de Fourier complexe du signai : y(t) = x(t)cos(ω0 t).
x(t) = cosω0 t + sin2 ω0 t
3. Z
Démontrer

le théorème
Z ∞ de Parseval :
2 1
3. Trouver la décomposition en série de Fourier du |x(t)| dt = |X(ω)|2 dω
train d’impulsions δT (t) défini par la relation : −∞ 2π −∞
X∞
δT (t) = δ(t − nT )
n=−∞ Exercice 6
4. Calculer et tracer le spectre d’amplitude du si-
gnal carré périodique x(t) pour : Soit x1 (t) et x2 (t) des signaux dont la transformée de
(a) d = T /4 Fourier X1 (ω) et X2 (ω)
(b) d = T /8 1. Montrer que la fonction d’intercorrélation des si-
gnaux x1(t) et x2(t) peut s’écrire sous forme
d’une convolution : R12 (τ ) = x1 (τ ) ∗ x2 (τ )
2. Monter que : F [R12 (τ )] = X1 (ω)X2 (ω) et
F [R11 (τ )] = X1 (ω)X1 (ω).
3. Démontrer que si x1 (t) est réel, alors :
S11 (ω) = F [R11 (τ )] = |X1 (ω)|2 ,

Exercice 3
Exercice 7
1. Calculer est la transformée de Fourier de l’impul-
1. Calculer la fonction d’autocorrélation moyennée
( x(t) d’expression :
sion rectangulaire
temporellement du signal sinusoïdal :
1 |t| < a 2π
x(t) = pa (t) = x(t) = Asin(ω1 t + φ) avec ω1 = .
0 |t| > a T
2. Calculer la transformée de Fourier du signal x(t), 2. Vérifier la relation
Z : Z ∞
sin(at) 1 T /2 2 1
qui a pour expression : x(t) = P1 = lim |x(t)| dt = S 11 dω.
T →+∞ T −T /2 2π −∞
πt

[ 1|2 ]
Exercice 8 2. admettant que cette SIR est appliquée à un filtre
passe-bas d’ordre 1 (figure 2) et de fréquence de
coupure fc = 10kHz.
1. Déterminer si les systèmes proposés ci-après sont
linéaires ou non. (a) Déterminer la fonction de transfert du filtre.

(a) P [x(t)] = x(t)cosωt (b) Que valent l’amplitude et la phase des com-
posantes à 10[kHz], 40[kHz] et 150[kHz] ?
(b) P [x(t)] = [A + x(t)]cosωt
2. Considérons le système dont la relation entre le
signal d’entrée x(t) et le signal de sortie y(t) est
linéaire : y(t) = ax(t) + b où a et b sont des
constantes. Peut-on dire que ce système est li-
néaire ?

Exercice 9

Considérons un filtre de fonction de transfert


H(ω) = 1/(1 + jω) auquel on applique un signal d’en-
trée x(t) = e−2t u(t).
1. Calculer la densité spectrale énergétique du si-
gnal de sortie figure 1
2. Monter que l’énergie délivrée en sortie est le tiers
de celle qui est fournie à l’entrée du filtre.

Exercice 10

Considérant une SIR (suite d’impulsion rectangulaire,


figure 1) centrée de période T = 100[µs], de largeur
∆t = 20[µs] et d’amplitude A = 10[V ],
1. calculez le pourcentage de puissance comprise
dans le premier lobe du sinus cardinal figure 2

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