Restauration, information et théorie du codage

Organisation

Cours/TD/TP/projet/examen : 30/0/15

Acquis d'apprentissage

A l'issue de ce module de 45h, les étudiants de la 3ème année du cycle ingénieur seront en capacité de:
- Modéliser un problème de traitement du signal dans un cadre probabiliste
- Traduire des modèles théoriques dans un langage orienté « traitement du signal » (Matlab, Python)
- Mettre en oeuvre des schémas de codage correcteurs d'erreurs utilisés dans les normes normes de télécommunication
- Concevoir des algorithmes de décodage probabiliste utilisés en codage moderne: turbo-codes et codes LDPC

Compétences CDIO

• 1.1.1 - Mathematics (including statistics)
• 1.2 - Core engineering fundamental knowledge and other disciplines
• 1.3 - Advanced engineering fundamental knowledge, methods and tools
• 2.1.2 - Modeling
• 2.2.1 - Hypothesis Formulation
• 2.2.2 - Survey of Print and Electronic Literature

Prérequis

Bases de traitement du signal (module SIC3601), Bases en probabilités et statistiques (module MAT3601) et théorie des communications (module SIC3602)

Mots-clés

Séparation de sources, filtrage adaptatif, codage canal, théorie de l'information, décodage itératif

Contenu

- Restauration, signal et problèmes inverses
- Analyse en composantes indépendantes (ICA): principes statistiques, algorithmes
- Séparation de sources
- Approches bayésiennes, régularisation
- Filtrage adaptatif et application
- Applications: traitement du son, radar
- Théorie de l’information et codage
- Codes en bloc : codes linéaires en blocs (Hamming, Golay), borne de l’union sur les performances, décodage au sens du maximum de vraisemblance.
- Codes convolutifs : structure des codes convolutifs (non-récursifs, récursifs), représentation(s) graphique(s) des codes convolutifs, décodage de Viterbi.
- Turbo Codes et codes LDPC: construction (concaténation parallèle), optimisation du design (choix des codes constituants, entrelaceurs), décodage (sous-optimal) itératif, analyse en convergence

Evaluation

La validation de cette UV est basée sur les notes attribuées pour chacune des parties indépendantes. On privilégiera l’évaluation par analyse et présentation orale (<30min) d’un article scientifique. Une épreuve écrite (durée <1h30) ou un TP noté est possible selon l’intervenant.
Note finale = Moyenne pondérée des notes de chaque partie

Bibliographie

Supports de cours:
Documentation fournie par les intervenants
Bibliographie:
- Independent Component Analysis, A. Hyvärinen, J. Karhunen, E. Oja. Wiley-Interscience 2001
- G. Battail, Théorie de l'information : application aux techniques de communication, Masson, 1997
- C. Heegard, S.B. Wicker, Turbo coding, Kluwer Academic Publishing, 1999
- B. Vucetic, Turbo codes : principles and applications, Kluwer Academic Publishing, 2000
- A. Berthet. Théorie du codage correcteur d'erreur : techniques avancées