Introduction à la transmission numérique

La transmission numérique consiste à faire transiter les informations sur le support physique de communication sous forme de signaux numériques. Ainsi, des données analogiques devront préalablement être numérisées avant d'être transmises.

Toutefois, les informations numériques ne peuvent pas circuler sous forme de 0 et de 1 directement, il s'agit donc de les coder sous forme d'un signal possèdant deux états, par exemple:

• deux niveaux de tension par rapport à la masse
• la différence de tension entre deux fils
• la présence/absence de courant dans un fil
• la présence/absence de lumière
• ...

Codage des signaux

Pour que la transmission soit optimale, il est nécessaire que le signal soit codé de façon à faciliter sa transmission sur le support physique. Il existe pour cela différents systèmes de codage pouvant se classer en deux catégories:

• Le codage à deux niveaux: le signal peut prendre uniquement une valeur strictement négative ou strictement positive (-X ou +X, X représentant une valeur de la grandeur physique permettant de transporter le signal)
• Le codage à trois niveaux: le signal peut prendre une valeur strictement négatives, nulle ou strictement positive (-X, 0 ou +X)

Codage NRZ

Le codage NRZ (signifiant No Return to Zero, soit Non Retour à Zéro) est le premier système de codage, car le plus simple. Il consiste tout simplement à transformer les 0 en -X et les 1 en +X, de cette façon on a un codage bipolaire dans lequel le signal n'est jamais nul. Par conséquent, le récepteur peut déterminer la présence ou non d'un signal.

Codage NRZI

Le codage NRZI est sensiblement différent du codage NRZ. Avec ce codage, lorsque le bit est à 1, le signal change d'état après le top de l'horloge. Lorsque le bit est à 0, le signal ne subit aucun changement d'état.

Le codage NRZI possède de nombreux avantages, dont:

• La détection de la présence ou non du signal
• La nécessité d'un faible courant de transmission du signal

Codage Manchester

Le codage Manchester, également appelé codage biphase ou PE (pour Phase Encode), introduit une transition au milieu de chaque intervalle. Il consiste en fait à faire un OU exclusif (XOR) entre le signal et le signal d'horloge, ce qui se traduit par un front montant lorsque le bit est à zéro, un front descendant dans le cas contraire.

Le codage Manchester possède de nombreux avantages, dont:

• le non passage par zéro, rendant possible par le récepteur la détection d'un signal
• un spectre occupant une large bande

Codage Delay Mode (de Miller)

Le codage Delay Mode, aussi appelé code de Miller, est proche du codage de Manchester, à la différence près qu'une transition apparaît au milieu de l'intervalle uniquement lorsque le bit est à 1, cela permet de plus grands débits...

Codage bipolaire simple

Le codage bipolaire simple est un codage sur trois niveaux. Il propose donc trois états de la grandeur transportée sur le support physique:

• La valeur 0 lorsque le bit est à 0
• Alternativement X et -X lorsque le bit est à 1