Analyse et traitement des signaux

PRÉAMBULE
Les signaux, les sons, les images sont les manifestations tangibles des choses et des êtres qui nous entourent. Ils sont également les principaux vecteurs de la communication entre les hommes.
Donner une définition simple et brève du concept de signal n’est pas chose aisée tant cette notion procède d’une diversité de phénomènes. En s’en tenant à son sens purement étymologique, signal provient des mots latins signum (marque, empreinte, signe...) et signatio (désignation). Au mot signal, on peut également rattacher les termes signature et signification.

Bien qu’assez vague, cette définition rappelle qu’un signal est porteur d’informations. Il faut cependant se garder de confondre signal et information. Une même information peut en effet être portée par une infinité de signaux forts différents. Le message « Aujourd’hui il pleut » peut être prononcé ou écrit en toute langue, traduit en braille, en morse, en binaire, crypté selon différents codages et que dire quand ces signaux en modulent d’autres...

Les méthodes et techniques de traitement des signaux ont connu un essor sans précédent au cours des trente dernières années. Tous les domaines s’appuyant sur l’industrie électronique en profitent.
Au début des années 1980, le Compact Disc a révolutionné la haute fidélité et toute l’industrie phonographique en reléguant le microsillon au musée. Ce support, qui permet de stocker la musique avec une qualité inégalée jusqu’alors, est une application directe de la théorie de l’échantillonnage et de la quantification des signaux. Sa descendance actuelle (SACD, DVD audio...) a encore amélioré la qualité en offrant à l’auditeur une dynamique, une finesse de timbres et une spatialisation sonore accrues. Les télécommunications font face à un accroissement incessant des besoins d’échanges entre les hommes en exploitant des méthodes sophistiquées de codage des sons et des images.

Les mondes du multimédia et de l’Internet utilisent, quelques fois avec précipitation, les méthodes les plus récentes de compression audio et vidéo-numérique pour réduire les temps de transfert.

Les techniques instrumentales réalisent des mesures précises sur des signaux entachés de bruit ou perturbés par des grandeurs d’influence inconnues, en utilisant des méthodes corrélatives ou déconvolutives.

Les départements de recherche des armées ont toujours été à l’avant garde en matière de traitement des signaux et de l’information. La radiotéléphonie portative, l’enregistrement magnétique, le cryptage des signaux, la reconnaissance automatique de formes, le radar, la surveillance satellitaire par analyse d’image... ont été, à l’origine, développés à des fins militaires.