Th´eorie de L’information
Nicolas Sendrier

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Chapitre 1
Syst`
emes de communication
1.1

Introduction

La th´eorie des communications s’int´eresse aux moyens de transmettre une information depuis une source jusqu’`a un utilisateur (cf. Figure 1.1). La nature de la source peut-ˆetre tr`es vari´ee. Il peut s’agir par exemple d’une voix, d’un signal ´electromagn´etique ou d’une s´equence de symboles binaires. Le canal peut ˆetre une ligne t´el´ephonique, une liaison radio ou encore un support magn´etique ou optique : bande magn´etique ou disque compact. Le canal sera g´en´eralement perturb´e par un bruit qui d´ependra de l’environnement et de la nature canal : perturbations ´electriques, rayures, . . .. Le codeur repr´esente l’ensemble des op´erations effectu´ees sur la sortie de la source avant la transmission. Ces op´erations peuvent
ˆetre, par exemple, la modulation, la compression ou encore l’ajout d’une redondance pour combattre les effets du bruit. Elles ont pour but de rendre la sortie de la source compatible avec le canal. Enfin, le d´ecodeur devra ˆetre capable, `a partir de la sortie du canal de restituer de fa¸con acceptable l’information fournie par la source.
Bruit
Source

✲

Codeur

✲

❄

Canal

✲ D´ ecodeur ✲ Utilisateur

Fig. 1.1 – Sh´ema d’un syst`eme de communication.
Dans les ann´ees 40, C. E. Shannon a d´evelopp´e une th´eorie math´ematique appel´ee th´eorie de l’information qui d´ecrit les aspects les plus fondamentaux des syst`emes de communication. Cette th´eorie s’int´eresse `a la construction et `a l’´etude de mod`eles math´ematiques
`a l’aide essentiellement de la th´eorie des probabilit´es. Depuis ce premier expos´e, la th´eorie de l’information s’est faite de plus en plus pr´ecise et est devenue aujourd’hui incoutournable dans la conception tout syst`eme de communication.
Dans ce cours, nous ´etudierons certains de ces mod`eles math´ematiques, qui, bien que
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CHAPITRE 1. SYSTEMES
DE COMMUNICATION

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consid´erablement plus simple