Les signaux peuvent prendre différentes formes : sonore, lumineux, radio, électrique. Les signaux radio et électriques sont utilisés le plus souvent pour les communications à longues distances et rapides.
Un signal peut prendre différentes formes : signal électrique, signal lumineux, signal sonore ou signal radio.
Les élèves apprennent à identifier différents signaux : les signaux sonores, les signaux lumineux, le signal radio… Le signal analogique, le signal numérique et la fréquence ou l'amplitude de la tension électrique ou d'une onde électromagnétique sont travaillés au cycle 4.
Les différentes formes de signaux
Il existe plusieurs formes de signaux, dont les signaux sonores, lumineux ou radio.
Un signal analogique est un signal continu au cours du temps. Il est également continu en amplitude, ce qui signifie qu'il peut prendre toutes les valeurs possibles (même des valeurs à virgule, contrairement à un signal numérique qui n'est composé que de nombres entiers).
Identification d'un signal. Lorsqu'un conducteur se trouve arrêté devant un signal présentant un feu rouge fixe, il doit déterminer avec certitude s'il s'agit d'un sémaphore ou d'un carré dont un feu serait éteint.
Le signal est une grandeur physique, dotée d'une unité et donc mesurable ; l'information est un message. Pour qu'un signal soit porteur d'une information, il est nécessaire d'établir une convention. Par exemple, une tension électrique en Volt peut représenter la présence ou l'absence d'un objet.
Nature d'un signal
Un signal est le moyen choisi pour transmettre une information d'un émetteur vers un récepteur. Une même information peut être véhiculée par différents signaux de nature différente.
Un signal continu est un signal dont la variation est relativement lente, l'information utile est l'évolution de la grandeur dans le temps. Un signal temporel est un signal caractérisé par sa forme, en général cyclique (périodique).
Les signaux peuvent prendre différentes formes : sonore, lumineux, radio, électrique.
Un signal visuel est un ensemble d'ondes électromagnétiques captées par les structures réceptrices associées à la vue (e.g. l'œil chez la plupart des animaux). Le spectre visible correspond à l'ensemble des longueurs d'onde perçues par un système sensoriel visuel donné (e.g. chez l'Homme : 380 à 780nm).
Un signal est qualifié de numérique s'il transporte une information qui est une simple suite de chiffres. Il est donc discontinu à la fois dans le temps (les chiffres se suivent l'un après l'autre) et pour l'une de ses caractéristiques (amplitude, fréquence ou phase, ne pouvant prendre qu'un nombre fini d'états).
signaux périodiques
Il existe aussi des signaux variables, c'est-à-dire dont la valeur change au cours du temps. Les graphes de ces signaux prennent alors tout leurs intérêts puisqu'ils permettent de visualiser l'évolution de la grandeur en fonction du temps.
Le système analogique correspond à la variation continue d'une grandeur physique concrète, alors que, dans le système numérique, l'information est représentée par des valeurs numériques discrètes, sous forme binaire. Ces deux méthodes sont utilisées dans les télécommunications ou en électronique.
Une information logique ne prend que deux valeurs : présence/absence, ouvert/fermé, niveau atteint ou non... Une information analogique prend une infinité de valeurs, qui varie de manière continue dans le temps : température, luminosité, distance...
Un signal analogique transmet une grandeur dont l'amplitude peut prendre une infinité de valeurs comme par exemple, une température. Un signal numérique transmet une grandeur dont l'amplitude le représentant ne peut prendre qu'un nombre fini de valeurs.
Dans une fibre optique, l'information circule sous forme de lumière en utilisant le principe de la réfraction. Le cœur de la fibre dispose d'un indice de réfraction plus élevé que la gaine optique, lorsque de la lumière circule.
Elle est caractérisée par (voir schéma ci-contre) : sa période T (en rouge), exprimée en secondes (s) ou sa fréquence f, exprimé en hertz (Hz) ; sa tension maximale Umax(en vert), appelée amplitude, ou sa valeur efficace Ueff, toutes deux exprimées en volt (V).
L'objectif de la numérisation est de transformer le signal analogique qui contient une quantité infinie d'amplitudes en un signal numérique contenant lui une quantité finie de valeurs.
Un signal numérique est composé d'une suite de nombres provenant du langage binaire ( 0 ou 1) et permettant de traduire une grandeur physique. Ces valeurs sont exprimées en plusieurs formats bits permettant différentes résolutions (nombre de valeurs).
Pour savoir si votre télévision est analogique ou numérique, il vous suffit de renseigner votre adresse sur le site Internet du CSA (Conseil Supérieur de l'Audiovisuel).
Un signal numérique binaire est composé d'une suite de nombres pris dans une collection de valeurs possibles. Pour exprimer ces valeurs, on utilise ce qu'on appelle des bits.
Un signal est un phénomène qui transmet généralement une information. Si ce signal apparaît à des intervalles réguliers, alors on peut déterminer le temps qui s'écoule entre l'apparition de deux motifs (ou signaux) identiques.