Licence de Physique SVP

LP342 - Mesures physiques

O. Bock, M. Barbi, J.L. Cantin

La mesure physique nécessite la maîtrise de l'instrumentation et de l'analyse des données, celle-ci conduisant ensuite à la modélisation du système physique. Ce module fournit les bases techniques, mathématiques et informatiques nécessaires pour réaliser l'ensemble du processus.

  1. emploi du temps
  2. Programme
  3. compléments de cours
  4. Travaux Dirigés
  5. Travaux Pratiques
  6. Bibliographie
  7. Quelques contrôles et examens
  8. Suivi

emploi du temps

Programme :

I. Bases d'électronique 
1. Circuits en régime permanent: Dipôles électriques. Lois de Kirchhoff. Circuits en régime harmonique.
2. Régime transitoire: Régimes transitoires et permanents. Equations différentielles linéaires.

 II: Outils mathématiques 
1.Série de Fourier.
2.Transformées de Fourier et Laplace
3.Systèmes linéaires simples et bouclés : Fonction de transfert et réponse impulsionnelle. Opérateur de convolution.

 III. Numérisation et analyse des signaux aléatoires 
1. Signaux numériques: Echantillonnage et quantification. Théorème de Shannon. Analyse spectrale par FFT.
2. Signaux aléatoires : Propriétés statistiques, stationnarité et ergodicité. Spectre des signaux aléatoires. Filtrage.
3. Mesures physiques : Propriétés des signaux aléatoires. Analyse de données géophysiques.

compléments de cours :

complément du cours 2 Figures: oscillateur amorti
complément du cours 3 Introduction à la série de Fourier
complément du cours 3 Propriétés des coefficients de Fourier
complément du cours 4 Propriétés des TF et TL
complément du cours 4 Passage de la SF à la TF
complément du cours 4 Effets de la durée d'un signal sur son spectre
complément du cours 4 Dictionnaire des TF et TL (Y. Thomas, Signaux et systèmes linéaires, Masson)
complément du cours 4 exemples de courbes de x(t) et X(f) (Y. Thomas, Signaux et systèmes linéaires, Masson)
complément du cours 4 Ce Qu'il Faut Retenir du Chapitre 4
complément du cours 5 Propriétés de l'operateur de convolution
complément du cours 5 correction du TD 5
complément du cours 5 Ce Qu'il Faut Retenir du Chapitre 5

Travaux Dirigés :

TD 1 : Etude de filtres en régime harmonique td1.pdf
TD 2: Régimes transitoires et permanents td2.pdf
TD 3 : Développement en Série de Fourier td3.pdf
TD 4 : Transformées de Laplace et de Fourier td4.pdf
TD 5 : Systèmes dynamiques linéaires td5.pdf
TD 6 : Echantillonnage et quantification td6.pdf
TD 7 : Signaux aléatoires td7.pdf

Travaux Pratiques :

TP1 : Filtrage - Impédances (Electronique) tp1.pdf
TP2 : Circuits en régime transitoire (Electronique) tp2.pdf
TP3 : Statistique des émissions d'une source radioactive (Physique nucléaire) tp3.pdf
TP4 : Numérisation de signaux et analyse spectrale (Electronique/Numérique) tp4.pdf
TP5 : Simulation et analyse de signaux aléatoires (Numérique) tp5.pdf
TP6 : Analyse de données géophysiques (Numérique) LP342_TP6.pdf données : tpsirta.dat

sujet pour travail personnel (TD5) : Simulation de systèmes dynamiques linéaires (Numérique) tp-td5.pdf

Bibliographie :

1) Théorie du signal et mathématiques

  • Ph. Réfrégier, « Théorie du signal », MASSON.
  • Y. Thomas, « Signaux et systèmes linéaires », MASSON.
  • C. Soize, « Méthodes mathématiques en analyse du signal », MASSON.
  • J. Hubbard and B. West, traduction de V. Gautheron, "Equations différentielles et systèmes dynamiques", Cassini.

    2) Traitement du signal et analyse de données

  • J. Max, « Méthodes et techniques de traitement du signal et applications aux mesures physiques », en 2 volumes, MASSON.
  • J. Auvray, « Traitement du signal », IST SETI-3, UPMC. Disponible sur le web en format PDF.
  • J.S. Bendat and A.G. Piersol, « Random data, analysis and measurement procedures", Wiley-Interscience.

    3) Electronique

  • G. Chagnon, « Cours de génie électrique », Licence Professionnelle de génie industriel, UPMC. Disponible sur le web en format PDF.

    4) Physique générale

  • R. Feynman, Leighton, Sands, "Le cours de Physique de Feynman," en 5 volumes (Mécanique, Electromagnétisme, Mécanique quantique), InterEditions. Voir particulièrement les 2 volumes de mécanique.
  • Alonso et Finn, "Physique Générale," en deux volumes, (V1 : Mécanique et Thermodynamique, V2 : Champs et Ondes), InterEditions.

    Quelques contrôles et examens :

    15 nov 2004 contrôle continu
    24 jan 2005 examen

    Suivi :

    Liste détaillée des projets de suivi 2005-2006 :


    Groupes a et b

    (1) Identification d'un système (numérique, 1 pers.) → documents et données
    (2) Fenêtres de pondération pour l'analyse spectrale (théorique et numérique) → documents et données
    (3) Méthodes d'interpolation/extrapolation (théorique et numérique) → documents et données
    (4) Analyse de signaux lidar (théorique et numérique) → documents et données
    (5) Analyse spectrale de données météorologiques (numérique) → documents et données
    (6) Etude du réchauffement climatique (numérique) → documents et données
    (7) Assimilation de données (théorique et numérique) → documents et données
    (8) Conversion AN/NA (électronique) → documents et données

    Groupe c

    (9) Détection/estimation (théorique et numérique) → documents et données
    (10) Analyse du cri de la chauve-souris (théorique et numérique) → documents et données
    (11) Analyse d un séquence d ADN (bibliographique et numérique) → documents et données
    (12) Reconnaissance vocale (numérique) → documents et données
    (13) Analyse de Fourier dans la résolution de l'équation de la chaleur (théorique et numérique) → documents et données
    (14) Circuit chaotique (électronique) → documents et données