Signaux et transmission d'information

Un signal est une grandeur physique qui varie dans le temps et qui transporte une information. Par exemple, la voix est un signal sonore : l'air vibre et ces vibrations sont captées par l'oreille. Un signal lumineux, comme un feu tricolore, transmet une information visuelle (rouge = arrêt). Un signal électrique, dans un téléphone, code la voix pour la transmettre à distance. Ainsi, tout phénomène mesurable qui évolue pour communiquer un message est un signal.

Un signal analogique varie de façon continue : il peut prendre une infinité de valeurs entre un minimum et un maximum, comme la voix enregistrée par un microphone. Un signal numérique est composé d'échantillons discrets, souvent codés en binaire (0 et 1). Le numérique résiste mieux au bruit et permet de stocker, copier et transmettre l'information sans dégradation. La fréquence d'un signal périodique, mesurée en hertz (Hz), est liée à sa période T par la relation f = 1/T.

L'information peut être transmise par différents canaux : câble électrique (téléphone filaire), fibre optique (internet très haut débit) ou ondes radio (Wi-Fi, Bluetooth). Une chaîne de transmission typique comprend : source → codage → émetteur → canal → récepteur → décodage → destinataire. Le codage transforme l'information en signal adapté au canal, et le décodage restitue le message d'origine. Les ondes électromagnétiques se propagent dans l'air et le vide à la vitesse de la lumière.

En numérique, toute information (texte, image, son) est représentée par une suite de 0 et de 1, appelés bits. Un octet est un groupe de 8 bits. Par exemple, la lettre 'A' est codée 01000001 en ASCII. Pour coder une image, on décompose en pixels et on attribue à chaque pixel une valeur binaire pour sa couleur. Le codage binaire permet de stocker et transmettre des données de manière fiable et compacte.