Filtrage analogique et numérique

Pré-requis nécessaires

• Notions de base en filtrage analogique et en synthèse de filtre.
• Transformée de Fourier, transformée de Laplace, diagramme de Bode
• Théorème de Shannon (échantillonnage)
• Notions de base sur la transformée en Z

Objectifs

• Savoir synthétiser et dimensionner un filtre analogique hyperfréquence en localisé, semi-localisé ou en technologie planaire.
• Savoir concevoir et réaliser un filtre numérique à réponse impulsionnelle finie ou infinie pour un gabarit fixé.
• Savoir comparer les fonctions de filtrage des filtres de Butterworth, Tchebychev et Elliptique dans le domaine analogique et numérique.

Compétences visées

Filtrage analogique hyperfréquence :

• Présentation générale du filtrage : Les besoins, Filtre idéal vs filtre réel, Exemple de gabarits réels ;
• Fonctions de filtrage classiques : Thebycheff, Butterworth ;
• Synthèse de filtres hyperfréquences en éléments localisées : Synthèse du filtre passe bas normalisé, Transformations de fréquence et d’impédance, Introduction des inverseurs d’impédance et d’admittance ;
• Synthèse de filtres hyperfréquences en éléments distribués : Transformation de Richards, Identités de Kuroda ;
• Filtres planaires hyperfréquences : Introduction aux technologies planaires, Filtres passe bas semi-localisé, Filtres à stubs, Filtres à lignes couplées, Filtres interdigités et combline.

Conversion AN / NA : à détailler ultérieurement.

Filtrage numérique :

• Rappel sur les généralités de la transformée en Z ;
• Principes du filtrage de type RIF (réponse impulsionnelle finie) et RII (réponse impulsionnelle infinie).
• Réseaux de filtrage particuliers (réseaux à phase linéaire, réseaux à déphaseur pur, réseaux à phase minimale).
• Synthèse de filtres RIF à phase linéaire (méthode de la fenêtre).
• Synthèse de filtre RII (méthode de l'invariance impulsionnelle, méthode de la transformation bilinéaire).
• Comparaison des filtres de Butterworth, Tchebychev I et II et Elliptique dans le domaine analogique et numérique.
• Applications du filtrage numérique en TP (filtrage de signaux parasites, débruitage et annulation d'écho).

Bibliographie

Filtrage analogique : Des références actualisées chaque année seront fournies en cours.

Filtrage numérique : (Electronique pour le traitement du signal, Vol.6), MORI Yvon, Hermes / Lavoisier, mai 2007