Traitement du signal

Bonjour ! :)

Je suis en 1ère année d'école d'ingénieur à Lyon et ... cette nouvelle matière "Traitement du signal" me laisse quelque peu perplexe.

J'aurais donc quelques questions au cas où certains d'entre vous s'y connaîtraient !

- On dit que le spectre du bruit est entièrement contenu dans la bande spectrale 0-110Hz. Pourquoi ? L’origine du bruit provient de la lumière du jour, de la lumière du système d’éclairage etc , mais en quoi ceci explique la bande de fréquence ?

- Est-il possible d'améliorer le rapport signal/bruit par filtrage, sans perdre du signal ? (si oui comment ? si non pourquoi ?)

Merci :)

Enora.

C'est là que je me rend compte que mes cours sur le traitement du signal remonte à longtemps. J'espère que quelqu'un pourra te répondre, je serais curieux de voir les réponses aussi ^^'

Bonjour,

1) Cela dépend de quel genre de système tu parles. Cette affirmation me laisse elle aussi perplexe, puisque le bruit est un ensemble de fréquences aléatoirement distribuées dans le temps, en général des TRES HAUTES fréquences avec une faible amplitude.

2) Il s'agit de filtrer ton signal pour couper le bruit. Le choix du filtre se fera selon la gamme de fréquences du bruit et selon la gamme de fréquences du signal à transmettre.

Haha rcube, il faut dire aussi que ce n'est pas la matière la plus évidente :p

Merci Merryh pour cette réponse ! :)

En effet, je n'ai pas précisé le contexte. On se place dans le cas où l'on souhaite calculer la concentration d’un soluté coloré dans une solution en mesurant la transmission lumineuse de la solution. La solution subit des variations temporelles de concentration et on désire pouvoir mesurer les variations du coefficient de transmission (Ct) dans une bande de fréquence 0-110 Hz justement, grâce à la mesure de l'atténuation (j'imagine donc que l'on mesure l'intensité transmise It).

Mais le système de mesure ne peut pas prendre en compte uniquement la lumière transmise à travers la cuve car les lumières parasites (jour etc) vont aussi être prises en compte (d'où le bruit).

Il paraîtrait logique (mais trop simple ?) de dire que, puisque l'on réalise les mesures du coeff de transmission dans une bande 0-110, alors le bruit sera également contenu dans cette bande mais à vrai dire je ne vois pas pourquoi le bruit ne pourrait pas sortir de cette bande (pour moi, nous n'imposons rien sur la fréquence). Je veux dire, comment justifier ce point, sachant que le bruit vient de ces fameuses lumières parasites ?

Pour le 2ème point, d'après ce que j'ai compris ce sera donc impossible sans perdre du signal dans mon cas !

Quand tu as effectué la transformée de Fourier du signal temporel, tu peux observer son spectre. Sachant que tu travailles dans la bande de fréquences [0Hz, 110Hz] qui est une contrainte fixée par l'énoncé, quelques composantes du bruit auront des fréquences comprises dans le même intervalle d'étude (puisque le bruit est un ensemble de fréquences et non pas une seule fréquence). Tu as théoriquement du bruit à toutes les fréquences possible à chaque moment t d'observation, chaque fréquence apparaissant de manière pseudo-aléatoire. Il est donc en effet raisonnable de dire que le bruit n'est pas uniquement confiné dans la gamme [0Hz, 110Hz], ce qui serait d'ailleurs aberrant.

L'enjeu ici est de distinguer les fréquences qui sont du bruit et les fréquences correspondant à ton signal. Pour annihiler le bruit, il faudra choisir un filtre ayant une fréquence de coupure éloignée des fréquences à transmettre et également éloignée des fréquences à atténuer. Idéalement, le signal sera un ensemble de fréquences confiné sur une faible plage de fréquences, ce qui permettra de choisir avec précision la fréquence de coupure et d'éviter des problèmes de mauvaise transmission (parce qu'en coupant le bruit, l'utilisateur serait obligé d'atténuer une partie de son signal).

Si tu cherches à filtrer les nuisances encore plus fortement, tu opteras pour un filtre d'ordre 2 ou plus sélectif encore, mais il faudra faire attention au phénomène de résonance. Il faudra donc réfléchir sur le facteur de qualité du filtre choisi.

Merci encore pour ta réponse !

Cependant, je ne comprends donc pas pourquoi il est affirmé dans mon sujet que (je cite) "le bruit est entièrement contenu dans la bande de fréquence 0-110 Hz" dans ce cas..

Merci encore pour ta réponse !

Cependant, je ne comprends donc pas pourquoi il est affirmé dans mon sujet que (je cite) "le bruit est entièrement contenu dans la bande de fréquence 0-110 Hz" dans ce cas..

C'est un réel mystère à mes yeux :) En traitement du signal, on a pour habitude de réduire la bande passante afin d'éliminer les parasites qui sont des fréquences de faible amplitude. Ici, l'énoncé réduit l'étude à l'intervalle [0Hz,100Hz]. Il est donc possible de penser qu'il s'agit d'une simplification que de considérer que le bruit est entièrement compris dans cette bande-là, même si je trouve l'information peu pertinente en tant que telle.

Une explication est que le bruit pour f > 100 Hz est un spectre comportant des amplitudes toujours insignifiantes face aux fréquences comprises entre 0 Hz et 100 Hz, d'où la volonté de rester dans l'intervalle sus-cité.