Numérisation et quantification d'un signal analogique

Numériser un signal, c’est partir d’un signal analogique pour aller vers un signal numérique. 

Le signal analogique est un signal continu au cours du temps. 

Dans un premier temps, on doit l’échantillonner, puis le quantifier et enfin le coder.

Échantillonnage:

Voici un graphique avec en ordonnées le signal et en abscisses le temps. Le signal analogique, en rouge, varie de façon continue. L’échantillonnage consiste à venir regarder ce signal analogique tous les x secondes. Ce temps-là s’appelle Te, la période d’échantillonnage.

Par exemple, on a représenté des points noirs qui montrent le moment où l’on relève la valeur du signal analogique. Tous les Te secondes, on mesure le signal. On découpe le signal avec une certaine fréquence, la fréquence d’échantillonnage, définie par fe = 1/Te.

Le choix de la fréquence d’échantillonnage est crucial afin de reproduire fidèlement le signal étudié. En effet si le signal analogique varie trop vite par rapport à la fréquence d’échantillonnage, la numérisation donnera un rendu incorrect.

Quantification :
Un signal numérique ne peut prendre que certaines valeurs : c’est la quantification. 

Cette quantification est assurée par un convertisseur analogique numérique (CAN). Chaque valeur est arrondie à la valeur permise la plus proche par défaut.
On appelle alors quantum ou pas l’écart (constant) entre deux valeurs permises successives.
Plus la quantification est grande, plus l’amplitude du signal numérique sera proche de celle du signal analogique et meilleure sera la numérisation.

Codage :
On appelle codage la transformation des différentes valeurs quantifiées en langage binaire.
Les nombres binaires ’expriment en bits.
Un bit (de l’anglais binary digit) est un chiffre binaire (0 ou 1). C’est la plus petite unité de numérisation?

Visionner la vidéo ci-dessus.