Temps et fréquence des signaux

Cette page montre aux étudiants comment analyser et visualiser des signaux.

L’un des traits les plus importants de l’ère informatique est que les caractères, les mots, les images, les vidéos ou la musique sont représentés de manière électrique par des variations de tension dans des câbles ou autres équipements électroniques. Les données que ces variations de tension représentent peuvent être converties en ondes lumineuses ou radioélectriques, puis à nouveau en ondes de tension. Prenez l’exemple d’un téléphone analogique. Les ondes sonores émises par celui qui appelle passent à travers un micro incorporé dans le téléphone. Le micro convertit les variations de l’énergie acoustique en variations d’énergie électrique représentant la voix.

Si la tension est représentée dans le temps par un graphique, les variations de la voix apparaissent à l’écran. Un oscilloscope est un équipement électronique permettant de visualiser des signaux électriques tels que des ondes de tension et des impulsions. Sur l’écran, l’axe des abscisses correspond au temps et l’axe des ordonnées à la tension ou au courant électrique. Il y a habituellement deux entrées sur l’axe des ordonnées pour permettre d’observer et de mesurer deux signaux simultanément.

L’analyse des signaux à l’aide d’un oscilloscope s’appelle une analyse dans le domaine temporel. L’axe des abscisses, ou domaine de la fonction mathématique, représente le temps. Pour étudier des signaux, les techniciens utilisent également l’analyse dans le domaine de fréquence. Pour cette analyse, l’axe des abscisses représente la fréquence. Un équipement électronique, appelé analyseur de spectre, permet de créer des graphiques pour l’analyse dans le domaine de fréquence. Les signaux électromagnétiques utilisent des fréquences différentes pour la transmission afin que des signaux différents n’interfèrent pas les uns avec les autres. Les signaux radioélectriques à modulation de fréquence (FM) utilisent ainsi des fréquences distinctes de celles de la télévision ou des satellites. Lorsque les auditeurs changent de station de radio, ils changent la fréquence reçue par la radio.

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