11. juin 2018 · Ecrire un commentaire · Catégories: IUT CACHAN, S2, SEI · Tags: , , , , , ,

Le mini projet MUSIC (Message par UltraSon et Identification par Codage audio) que je propose aux étudiants S2 de la promotion DUT Geii1 de l’IUT de Cachan est constitué de 2 parties dont les schémas synoptiques suivants résument le principe. La première partie A consiste à concevoir un dispositif de réception et démodulation d’un message numérique transmis en modulation FSK avec un signal ultrasonique autour de 40kHz. Le démodulateur est réalisé en implantant un dispositif de traitement numérique du signal sur un microcontrôleur de la famille MSP430. Une fois le signal démodulé, le message transmis est alors affiché sur un PC en utilisant une liaison série.

Les indications affichées permettent de connaitre la série de notes de musique à jouer permettant de valider le projet complet. La génération est effectuée par un µC permettant de découvrir le principe de la synthèse numérique directe (DDS) qui est la technique utilisée dans la plupart des générateurs de fonctions. La mise en œuvre d’un ampli audio permet de restituer la mélodie qui permet la validation complète du projet MUSIC.


Cahier des charges simplifié de la première partie :

  • Transmission ultrason en modulation FSK : Debit 110bit/s FUS1=39,9kHz FUS2=40,1kHz
  • Transducteur ultrason : MULTICOMP MCUSD16P40B12RO
  • Démodulation FSK avec carte µC MSP430G2553 & Didact’TNS

Fichiers de programmation ENERGIA pour la carte Launchpad MSP430G2553 & Module Didact’TNS :

 

Pour ce neuvième devoir de vacances je vous propose de revoir les thématiques liés à la chaîne de traitement numérique du signal : échantillonnage, Filtrage anti-repliement et traitement numérique du signal avec des opérations de filtrage simple. Comme toujours le corrigé du devoir précédent est maintenant disponible.

Bonnes fin de vacances avec cet avant dernier devoir 🙂

Sscilab_logo_minicilab est un logiciel open source gratuit de calcul numérique qui propose environnement de développement pour les applications scientifiques et l’ingénierie. Scilab est téléchargeable sur le site  www.scilab.org/fr pour différents systèmes d’exploitation (GNU/Linux, MacOSX et Windows XP/Vista/7/8).

Pour le traitement du signal, Scilab fournit des outils pour visualiser et analyser des signaux dans les domaines temporel et fréquentiel. On retrouve par ailleurs un ensemble de fonctions permettant d’effectuer la synthèse et la simulation de filtre Numérique. Comme Scilab est aussi capable de lire et écrire des fichiers audio au format .wav ce logiciel permet d’illustrer de façon concrète des opérations de traitement numérique du signal.

Dans le cadre de la découverte du traitement numérique de signal avec mes étudiants S2 du DUT Geii1 voici un petit  script permettant de tracer la réponse fréquentielle (frmag) d’un filtre, de définir un signal sinusoïdal échantillonné et observer le traitement (filter) effectué par un filtre numérique comme exemple d’application.

// Exemple d’utilisation de Scilab
// pour une introduction au traitement numérique du signal
// http://poujouly.net
// Définition d’un filtre numérique
Fe=10e3;
num=[0.415 0 -0.415];
den=[1 -1.68 0.917];
// Calcul & Tracé de la réponse fréquentielle
[H,fr]=frmag(num,den,5000);
subplot(311);
plot(fr*Fe,H);
title(‘reponse fréquentielle du filtre’);
// Recherche des caractéristiques du filtre passe bande
[Valmax,indice]=max(H);
disp(fr(indice)*Fe,’fréquence du gain maximum :’);
disp(Valmax,’amplification maximale :’);
// Création d’un signal sinusoidal
n=1:150;Te=1/Fe;Fo=800;
E=sin(2*%pi*Fo*n*Te)
// Application du filtre & visualisation
S=filter(num,den,E)
subplot(312);
plot2d3(n,E,3);
title(‘Signal sinusoidal (800Hz) en entrée’);
subplot(313);
plot2d3(n,S,5);
title(‘Signal en sortie du filtre’);

L’exécution du script renvoie la figure suivante :

figure0

et on obtient dans la console les indications suivantes :

console

Je publierai prochainement quelques exemples d’utilisations avec les fichiers wav.