Les "Modal" ou MODULES Appliqués en Laboratoire ont pour objectif premier de renverser le sens traditionnel de la pédagogie, en partant des phénomènes expérimentaux pour aboutir à la théorie.
Pour permettre au plus grand nombre possible d'élèves de s'exposer à ce type d'enseignement, deux séries de modex sont proposées respectivement dans les périodes de janvier à avril (P3) et d'avril à juin (P4).
Le centre de Travaux Expérimentaux d'Electronique du Département de Physique organise un modex sur : L'ELECTRONIQUE DES SIGNAUX ET SYSTEMES.
Cet enseignement a pour objectif de faire découvrir aux élèves un domaine scientifique sous-jacent à un objet de haute technologie en privilégiant une orientation projet et une approche d'ingénieur basées sur un travail en laboratoire offrant un large espace de créativité. Il sera ainsi possible d'aborder expérimentalement la physique et les mathématiques cachées derrière des objets de haute technologie tel qu'un DVD, une caméra CCD, un téléphone GSM, un récepteur GPS ou un robot autonome.
Il s'agira plus précisément :
- de partir d'un problème d'ingénierie à résoudre (transmission de données, reproduction du son, traitement de la parole ou d'images, localisation par satellite, ou encore comportement d'un robot) en se fixant un objectif et un cahier des charges,
- de dégager les concepts scientifiques et les outils opérationnels dans ce domaine, et de se les approprier en les appliquant dans le cadre du projet,
- de réfléchir au problème posé et de lui chercher des solutions argumentées (par vous-même, dans la littérature ou avec l'aide des enseignants),
- de déterminer la faisabilité de ces solutions, de les modéliser et de réaliser effectivement en laboratoire un système de télécommunications, d'électronique, de traitement du signal ou de robotique et d'évaluer le résultat obtenu.
Tout au long de ce parcours, vous découvrirez ainsi les questions les plus fondamentales du traitement du signal, de l'automatique et de la robotique pour lesquelles un support vous sera fourni sous la forme d'un cours adapté à cette approche. Le cursus proposé, sera organisé en fonction du déroulement du projet en laboratoire qui en constituera le fil conducteur.
Les projets proposés couvrent plusieurs domaines du traitement du signal, de l'électronique et de la robotique :
- Télécommunications numériques : transmission simultanée de voix et de données, codage numérique, modulation et transmission radio, correction des erreurs et sécurité des liaisons, intégration au sein d'un réseau de communications.
- Traitement numérique du son et de la parole : chaîne d'acquisition, de traitement et de restitution. Effets de l'échantillonnage, de la quantification et de la compression des données, reconnaissance vocale, compression et traitements en temps réel avec un microcontrôleur.
- Traitement numérique des images : caméra CCD, filtrage et restauration d'images dégradées, reconnaissance de formes et vision stéréoscopique, compression d'images fixes ou animées (JPEG et MPEG).
- Système de positionnement par satellite GPS : Mise en œuvre, traitements avancés et amélioration de la précision, étude des sources d'erreur.
- Robot mobile autonome effectuant une tâche définie en se déplaçant dans le laboratoire, ou bras manipulateur associé à un système de vision pour reconnaître et trier des objets. Perception de l'environnement avec des capteurs variés (Infra-rouge, Ultra-sons, Magnétiques, Optiques) et élaboration d'une stratégie comportementale.
- Microrobot évolutionnaire : faire évoluer les pondérations d'un réseau de neurones à l'aide d'algorithmes génétiques en vue d'optimiser le comportement du robot pour une tâche donnée. L'optimisation s'effectue d'abord en simulation, puis elle est ensuite portée sur robot réel
- Circuits logiques programmables (FPGA) : A travers une chaîne complète de CAO de circuits logiques complexes prédiffusés programmables FPGA (Field Programmable Gate Array), conception d'une application, temps réel, liée au traitement du signal : analyseur de spectre, équaliseur audio.
- Nanotubes de carbone et l'électronique moléculaire: découvrir de façon concrète la croissance contrôlée de nanotubes de carbone multi-parois sur un substrat, ainsi que le fonctionnement de dispositifs à émission de champ utilisant ces nanotubes.
- Ecrans plats: comprendre dans la globalité les différents types d'afficheurs plats : AMLCD, OLED, plasma, puis approfondir de manière théorique ou pratique soit d'un des composants du dispositif, soit d'une des parties circuits électroniques d'affichage (réalisation d'un pixel à cristaux liquides, design du système d'adressage d'un écran OLED).
Dernière mise à jour : Thursday 13 October 2011
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