UE SEE7-A - Systèmes Numériques

Permettre d'acquérir les notions fondamentales pour les pincipaux circuits radiofréquences (RF).
L'enseignement se fait majoritairement sous la forme de cours intégrés, complété par des travaux pratiques sur la caractérisation des circuits RF.
Le plan de cet enseignement est le suivant:

Séance 1 - Cours : Systèmes RF
Séance 2 - Cours : RF Metrics
Séance 3 - Cours : Fonctions RF
Séance 4-5 - Cours : Synthèse de fréquence
Séance 6-7 - Cours : Antennes
Séance 8 - Initiation au NanoVNA
Séance 9 - Cours : Dimensionnement Radio
Séance 10-11 : TP sur l'instrumentation RF (analyseur de réseaux, analyseur de spectre)
Séance 12 : Examen

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Cette formation permet à une personne connaissant les différentes fonctions de l'électronique de les utiliser dans des conditions réelles de fonctionnement et d'observer l'impact de la variation d'un paramètre d'un des blocs réalisant la fonction sur le système dans son ensemble. Par exemple, dans le cas de la simulation du système GSM, parmi les blocs importants à considérer, on trouve :- le canal de propagation,- les conditions de propagation du signal (zone urbaine, non-urbaine, semi-urbaine)- les paramètres des amplificateurs en émission et en réception (gain, facteur de bruit, point de compression, produit d'intermodulation d'ordre trois)- les antennes en émission et en réception (antennes mobiles ou fixes)- les filtres numériques (coefficient de raideur, fréquence de coupure)- les oscillateurs locaux (bruit de phase)- les mélangeurs (linéarité)Cette approche système du métier de concepteur est une illustration exhaustive des enseignements en électronique (transmissions numériques, techniques de modulation, fonctions amplification, filtrage numérique). Elle fait appel à des connaissances tant en analogique qu'en numérique. De plus, elle sensibilise l'étudiant aux techniques de mesure et à l'interprétation des résultats observés : les outils disponibles pour visualiser les signaux tant dans le domaine temporel que fréquentiel sont le diagramme de l'oeil, la constellation d'états, l'analyse spectrale, l'analyse temporelle (train binaire), la mesure du taux erreur bit.Sommaire : simulation d'un système numérique1. Simulation d'une modulation numérique de type QPSK- diagrammes de l'oeil,- constellation d'états,- signaux I et Q,- spectres des signaux modulants.2. Simulation d'un système émission-réception sans fil pour des applications de radiotéléphonie à 1,8 GHz- modulation et démodulation QPSK- système RF d'émission-réception

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L'objectif du module est de donner un aperçu du flot de conception d'un circuit numérique. Un cours introductif (2-3h) donne une vision globale des technologies des circuits numériques (logique CMOS, conception full-custom, librairie de cellules standards, gate arrays, etc...). L'accent est également mis sur les flots de conception d'un ASIC numérique ainsi que sur les problématiques liées à la conception d'un circuit intégré numérique de plusieurs millions de portes (complexité, automatisation du flot de conception, consommation d'énergie, ...). La suite du CI propose de synthétiser un simple compteur à l'aide d'outil de synthèse logique (Cadence RTL Compiler/ Synopsys design compiler). Le circuit est ensuite mappé à l'aide d'une libraire cellule standard CMOS. Le circuit obtenu en enfin simulé et vérifié sous contraintes temporelles à l'aide de l'outil de simulation Modelsim.

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Cet enseignement vise à donner aux étudiants les connaissances nécessaires sur les architectures et microarchitectures des processeurs modernes. Pour cela, il s'appuye notamment sur le jeu d'instructions RISC-V afin d'illustrer les différents mécanismes.
Différents concepts sont abordés:

Les architectures de jeu d'instructions,
Le pipeline et les problèmes de dépendances,
Les microarchitectures superscalaires,
Les mémoires caches et la hiérarchie mémoire,
Les mécanismes de spéculation.

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