Class Review: Communication Theory

Troisième article qui présente un des cours que j’ai suivi lors de ce premier semestre à Strathclyde University. Pour mémoire le premier concernait “Communication Networks” quand au deuxième il parlait de “Multimedia and Signal Processing”.

J’avertis ici que c’est le cours qui m’a le plus plu du semestre donc l’article sera assez développé sur le contenu du cours. A moins d’être vraiment intéressé par les cours à Strathclyde et les programmes et/ou d’avoir quelques notions d’EII je vous déconseille fortement de lire en entier la section “contenu du cours”.

EE406: Communication Theory

Main Lecturer: Dr Ian G.

Le contenu du cours:

L’objectif de ce cours est de donner un point de vue global sur un système de transmission de l’information sous forme numérique. Le cours commence par aborder la conversion d’un signal analogique vers un signal numérique (sampling + quantisation). Ca commence donc doucement avec du PCM (Pulse Code Modulated). Ensuite vient la transmission “Baseband” (non modulée) et la méthode de détection du point milieu (on traduit comme on peux :-p). Ce qui amène sur les calculs de probabilité d’erreur dans la détection des symboles (et oui l’ami “erf” est de retour).

Quelques notions de quantité d’information sont abordés avec l’entropie (sans soucis puisque c’est déjà vu en Multimedia Signal). Un petit côté du cours important pour les Insaliens: on retrouve dans un des chapitres les critères de décisions Bayesiens (donc vous avez intérêt à écouter Marie B. ^^). Je trouve que le chapitre suivant du cours est un peu à part car il traite du “bruit” en général et à mon sens je trouve qu’il sucks (=craint). Il a un peu rien à voir avec le reste, on ne s’en ressert pas trop, il pue l’électronique bon marché… Bref !

C’est à partir de ce moment qu’arrive le good stuff: Interférence entre symbole et filtrage de Nyquist. BAM ! Le mot est lâché comme on aime bien dire. Chapitre qui semble ultra-hardcore si il en est, notions mathématiques obscures, théorème des temps immémoriaux… A ce point du cours on a un peu envie de lâcher l’affaire.

Pour en rajouter une couche la partie qui suit est fortement basée dessus et s’intitule Raised Cosine Filtering. Oui, oui pour les non-initiés c’est très moche… une fois le cours passé vous pouvez faire les cakes en sortant de grandes phrases genre “le GSM (2G) est en fait basé sur une modulation GMSK avec un Raised Cosine Filtering Roll-Off α = 0.3“.
Bon en tout cas c’est ce que je me rappelle d’un des cours, mais attention en société vous pouvez passer pour un gros guignol. Je pense que dans dans le mileu très select des télécom ça doit être “must respect” ^^. Trève de galéjades et retournons à nos moutons: il s’avère au final après 2 ou 3 relectures du chapitre que tout se tient pas trop mal et c’est compréhensible (c’est du vécu !).

Chapitre suivant: encore et toujours des filtres ! Ce coup ci c’est au tour du Matched Filtering (oui, oui ça vous dit quelque chose si vous êtes Insaliens EII car on le voit en 3° année je crois au détour d’un vilain TP Traitement du Signal sur Matlab qui nous as tous traumatisé: les filtres adaptés). Grosse surprise: traitement du signal = des gros maths qui piquent. Non j’exagère, pour une fois ça va, il y a un peu de maths mais le professeur illustre beaucoup à l’aide de graph donc c’est plutôt visuel. Tant mieux nous dirons nous car le chapitre d’après porte sur les Correlation Receiver ce qui reviens plus ou moins à du Matched Filtering.

Arrivé mi-chemin dans le cours c’est là qu’arrive l’artillerie lourde: les différents types de modulation. Pour les fans d’acronymes no soucy ça va être du gâteau car le poly en est blindé jusqu’à la dernière page: OOK (On-Off Keying), BPSK (Binary Phase Shift Keying), PRK (Phase Reversal Keying), ASK (Amplitude Shift Keying), BFSK (Binary Frequency Shift Keying), BER (Bit Error Rate), CNR (Carrier to Noise Ratio), DEPSK (Differentially Encoded Phase Shift Keying), DPSK ( Differential Phase Shift Keying) [NDR: Non, non ce n'est pas la même chose].

Et ça continue avec les modulations à plusieurs symboles: MPSK (M-ary Phase Shift Keying), QAM (Quadrature Amplitude Modulation), MQAM (M-ary Quadrature Amplitude Modulation), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), OQPSK (Offset Quadrature Phase Shift Keying), MSK (Minimum Phase Shift Keying), GMSK (Gaussian Minimum Phase Shift Keying), FFSK (Fast Frequency Shift Keying).

Ouf ! J’espère que ça vous as pas trop effrayé… Oups j’allais oublié on rajoute à tout ça des notions de performances de chacun des systèmes en terme de SNR (Signal to Noise Ration) contre le BER/SER (Bit/Symbol Error rate) et efficacité spectrale. Dernière chose quelques schéma de recepteur incluant de blocs pour la Carrier Recovery tel que les “Squaring Loop” et autre “Costas Loop“.

L’évaluation:

Simple, efficace, brut de fonderie.
100% sous forme de DS. Il faut répondre à toutes les questions de 3 exercices au choix sur un total de 5 exercices disponibles.

Les matières utiles de 4 EII :

Le Traitement du Signal Numérique apporte un certain plus à la compréhension. Je crois d’ailleurs que c’est dans ce cours là que Véronique C. aborde la modulation et qu’elle est aussi traité en TP. Ne pas négliger ce chapitre, après le cours à Strathclyde ne sera qu’une gigantesque balade d’un semestre.

Certains n’y croyait pas mais oui le cours de Detection et Estimation est utile ! Il va d’ailleurs beaucoup plus loin que ce qui est abordé dans ce cours l’important étant de retenir la base: critère de décision Bayesiens. Utile aussi de retenir vite fait les coûts conditionnels, le MAP (Maximum à Posteriori) et dans une moindre de mesure Neyman-Pearson. Je m’excuse auprès de Jean-Noël P. mais malheureusement les chaines de décisions Markoviennes ne servent pas du tout… sorry (beaucoup s’en serait doutés).

Mon avis personnel sur la matière:

Matière qui peut paraitre effrayante au début compte tenu du nombre d’informations, de formules à retenir (je rappelle l’interdiction aux documents pendant les DS à Strathclyde). Finalement, avec peu de travail, on s’en rend compte que beaucoup de choses se recoupent que les formules se réduisent à une dizaine. (En particulier les formules concernant les probabilités d’erreurs, après en avoir vu plus de 10 au bout de quelques chapitres arrive LA formule globale qui évite d’en retenir plein). Les chapitres qui m’effrayaient le plus pour le DS: le bruit et Nyquist. Pourquoi ? Trop de définition et comme c’est en anglais c’est plus galère car il faut vraiment apprendre par cœur, pas de place pour les approximations et le freestyle ! Au niveau du DS certains des mes camarades, en particulier un craignait particulièrement cette matière. Au final après l’avoir passé, il s’est avéré (comme je l’avais prédit) que c’était la matière où on était le mieux préparé. Plusieurs raisons pour cela:

Premièrement, les tutoriaux, très nombreux, pas trop mal foutus, assez simples sur la première moitié mais demandant plus de réflexions sur la fin. D’ailleurs contrairement à l’INSA ici les exercices sont plus durs en TD (où on a le temps de les faire de bien y réfléchir, de pouvoir demander de l’aide) qu’en DS ! Faudrait voir à en prendre de la graine, je vise personne mais … suivez mon regard… D’ailleurs les TD sont accompagnés d’une solution systématique envoyée par mail quelques semaines après la distributions de la feuille d’exercices. Ceci afin de nous laisser le temps de réfléchir aux questions en jouant le jeu (c’est-à-dire sans regarder les corrections direct).J’ai trouvé franchement très agréable de pouvoir regarder si j’avais bon à un exercice… contrairement à certaines autres matières comme Communication Networks par exemple.

Deuxième raison quelques semaines avant le DS (2 semaines avant les vacances de Noël pour être précis) Dr. Ian G. distribue des “Specimen Paper” qui ne sont pas exactement des annales (“Pasts Papers”). Il avertit bien d’essayer les questions de ces examens blancs car le DS y ressemblera à 80%… Et cet homme n’est pas un menteur, on pouvait littéralement retrouver les mêmes questions dans le DS.

La pédagogie et la manière d’enseigner de Ian G. m’ont particulièrement satisfait, ça a été pour moi un des meilleurs professeurs de toute ma scolarité. Il illustre clairement ses propos qui sont très souvent accessibles (à part certaines notions qui demandent une relecture à tête reposée, surtout pour les non anglophones). J’ai entendu dire que certains étudiants écossais ne le considèrent pas trop comme un bon prof. Pour ma part le seul et unique reproche que j’aurais à lui faire est: son poly de cours. C’est effectivement un sacré bordel pour se repérer la dedans: les pages ne sont pas numérotées et certaines pages sont d’ailleurs mises dans le mauvais ordre. Par contre le contenu est homogène et plutôt clair.

Après toutes ces éloges il est évident que j’encourage les futurs étudiants Undergraduate en EEE à choisir cette matière. Ceci ne reste que mon avis personnel et ne permet évident aucune garantie ou remboursement éventuel .

Oral English:
Vous en aviez marre des éloges… dommage parce qu’en revoilà une dose. Tout simplement le professeur que j’ai le mieux compris tout au long de ce semestre. Une voix posée, un accent peu marqué, un débit de parole mesuré. Avec un peu d’attention il est possible de suivre tout un cours sans jamais décrocher parce qu’on a pas compris une phrase. Ce professeur s’adapte parfaitement à ses étudiants qui sont constitués majoritairement d’internationaux.

NDR: Ah tiens un(e) courageux(se)qui a tout lu ? Bravo (sauf si tu as lu en diagonale petit(e) tricheur(se).

Signs

Une petite vidéo dénichée sur le oueb (plus exactement sur Facebook, merci Damien M.)

Je l’ai retrouvée sur dailymotion et la poste donc sur mon blog car j’ai trouvé la vidéo très intéressante. Elle est tout en anglais mais se passe littéralement de mots.

Je conçois qu’elle est un peu longue car elle dure 12 minutes 12 secondes (toujours ce 12, il a réponse à tout !).

Pourquoi cette vidéo, ou plutôt devrais-je dire court-métrage, a l’honneur de se retrouver sur ce blog lu par des millions dizaines de personnes. Et bien tout d’abord j’ai trouvé l’histoire assez touchante.. Ensuite les images du film sont jolies car bien mise en scène et bien filmées. Quant à la musique elle est vraiment dans le ton de l’histoire.

Je ne la détaillerais pas le scénario de ce court-métrage afin pour éviter de spoiler et g vous donner envie de visionner (je sais que vous êtes des petits curieux ^^ ). Assez de blabla, pour les courageux qui ont envie de découvrir quelque chose aujourd’hui c’est par ici:

NDR: Pour regarder la vidéo directement sur le site de dailymotion vous pouvez double cliquer sur le lecteur.

EDIT: Bon je sais pas ce que me fait wordpress ou dailymotion mais la vidéo avait été effacé ou je ne sais guère en tout cas je l’ai remis. J’ai tellement l’âme d’un rebelle réactionnaire ^^ ! Et au cas où voici le lien correspondant.

An Irish Stew

Pour fêter la fin des partiels Maxime et moi sommes allés dans un pub pour rejoindre Charlotte, Anne-Flo et Jéremy. On a aussi célébrer le fait que Jérémy ait trouvé un stage en France qu’il pourra effectuer en télétravail depuis l’Ecosse. Que de bonnes excuses pour savourer une pinte et passer un bon moment ! Le pub en question était le Waxy O’ Connors.

Comme notre première expérience de repas dans un pub avait été concluante nous avons décidé de remettre ça pour gouter quelques spécialités. Cette fois-ci point de Haggis pour ma part puisque j’ai décidé de tester l’Irish Stew (chaudement recommandé par Charlotte). Jérémy et moi avions choisi le même plat tandis que Charlotte et Maxime avaient commandé un traditionnel Fish ‘n’ Chips. Anne-Flo a quand à elle pris un Cajun Chicken Burger. Quelques petites illustations de chacun des plats

Tout d’abord le Cajun Chicken Burger de Anne-Flo qui est en fait un Hamburger avec de la viande de poulet épicée:

Cajun Chicken Burger

Ensuite le traditionnel Fish ‘n’ Chips de Maxime et Charlotte. Ce plat se compose d’un poisson pané frit dans la bonne huile qui tache. D’une pierre deux coups avec l’huile puisque les “Chips” sont cuites dedans. Ce sont, littéralement, des frites mais qui sont un peu plus larges que les frites française. Tout ceci est arrosé de vinaigre et servi avec du ketchup et une sauce tartare.

Fish 'n' Chips

Dans le plat de Charlotte et Maxime on peut regarder une sorte de “purée” verte qui à l’air un peu infâme. C’est en fait des “Mushy Peas” ce qui peut-être assimilé à des petits pois (mais qui n’en n’est pas). En effet il existe aussi des “Processed Peas” qui peuvent être assimilé à des petits pois (mais qui n’en sont pas). On peut aussi trouver des “Garden Peas” (même remarque que précédemment).

Alors pourquoi je dis “assimilé mais qui ne sont pas des petits pois” tout simplement parce qu’en magasin on peut acheter des “French petit pois“. Pour ma part j’ai gouté les “Processed Peas” qui font à peu près le triple d’un petit pois français et qui ont une espèce de germe. Je n’ai pas trop apprécié le goût mais en même temps c’était du Aldi… On peut se demander si c’est bien à cause des pois en eux même ou de Aldi qui mettent de la basse qualité. Charlotte m’a aussi fait gouter les “Mushy Peas” et je dois avoir que c’était meilleur que les “processed”. Quand aux “Garden Peas” je n’ai pas d’opinion dessus puisque je n’achète que des “French petit pois” maintenant que j’arrive à en trouver.

Retour à nos moutons avec le plat de Jérémy et moi-même: L’Irish Stew.

Irish Stew

Le plat se compose d’un bol contenant l‘Irish Stew à proprement parler. De deux tranches de Soda Bread, ainsi qu’un petit pot de beurre. Je sais que vous êtes très curieux et vous vous demandez ce qu’il y a dans ce jus/bouillon marron ! Je vais essayer de vous retranscrire tel que je l’ai vécu. En gros ça ressemble un peu à un boeuf bourguignon: il y a des pommes de terre, des carottes et c’est servi dans son jus de cuisson. Hop ! La comparaison s’arrête là puisque ici la viande c’est de l’agneau (et pas du boeuf) et que la sauce n’est pas faite à base de vin (enfin je ne crois pas).

Maintenant je vais vous expliquer sommairement le Soda Bread (vu que l’article de wikipedia est en anglais). La recette est à peu près la même que du pain classique (farine, eau…). Mais la levure de boulanger est ici remplacé par du Bicarbonate de Soude: le soda (oui c’est d’ailleurs pour ça que les boissons gazéifiées sucrées sont appelées des sodas). Le goût de ce pain est assez spécial, mais pas dans le sens “bizarre”. Il semble plutôt compact mais se révèle au final léger et moelleux. Je vous conseille d’en gouter si vous en avez l’occasion, il accompagne d’ailleurs très bien l’Irish Stew.

Irish Stew

Evidemment comme son nom l’indique ce plat est typique de l’Irlande et non de l’Ecosse. D’un point de vue personnel j’ai trouvé le plat très bon, on retrouve fortement le gout de l’agneau (ce qui est classique de la viande de mouton). Si j’ai l’occasion d’en remanger je le ferais avec joie même si l’aspect n’est pas forcément très ragoutant au premier coup d’oeil.

NDR: Lorsque les liens amènent sur des articles wikipedia en anglais c’est que je n’ai pas trouvé d’équivalent français, auquel cas j’essaye de ré-expliquer dans mon article.

End of Exams

Un petit article pour parler de la fin des partiels…

Il faut savoir qu’avant les partiels on dispose d’une semaine blanche pour réviser. Pour ma part, sérieux comme je suis, je me suis servi de cette semaine pour allonger mes vacances en France. Après cette semaine on a “enchainé” 3 épreuves: Multimedia and Signal Processing, Communications Networks et Communication Theory. J’explique pourquoi j’ai mis enchainé entre guillemets: ces 3 épreuves étaient reparties sur 2 semaines ! Multimedia le mercredi 14, Network le vendredi 16 et Com Theory le mercredi 21.

Au niveau des examens la difficulté est dans la moyenne, j’aurais tendance à dire que c’est tout de même plus simple que l’INSA. Déjà, du fait de la faible densité des épreuves, c’est beaucoup plus facile de prendre son temps pour réviser. Ensuite les DS réservent moins de petites “surprises” et sont assez similaires aux TDs et aux annales. Evidement, pour éviter que ça devienne un jeu d’enfant les documents sont interdits. Par contre, pas de problème pour utiliser une bonne grosse TI-89.

Selon moi un gros points négatifs des examens ici: on n’aura pas nos notes avant la fin de l’année. Je trouve que c’est très frustrant de ne pas savoir si on a réussi ou pas.

Fin des partiels signifie aussi début du second semestre. Qui dit second semestre dit aussi choix des matières. Normalement je voulais prendre:

• Computer Vision
• Mobile Communications
• DSP Implementation
• Network Design, Performance & Management

Mais comme Network design se trouve être le seul cours présent le vendredi j’avais décidé de le remplacer par Information Transmission and Security. En plus Network design était enseigné par Dr David H, dans un style que je n’affectionne pas particulièrement. Comme ça comme un gros malin j’avais un week-end de 3 jours.

C’était sans compter l’intervention du maintenant fameux Dr David H. qui a déclaré dans un mail: si deux cours ont un créneaux d’amphi ou de TD qui sont en conflit alors l’élève devra choisir entre l’une et l’autre des matières.

L’emploi du temps étant conçu en tirant les dés et en remplissant au hasard (en tout cas c’est l’impression qu’on a) et bien j’ai 1 pauvre petite heure en conflit entre Computer Vision et Mobile Communication. Ce qui veut dire que je vais devoir choisir laquelle des deux je remplace par Network Design…

Au final le département EEE de Strathclyde laisse simplement croire qu’on à le choix dans les cours. En réalité quand on enlève les matières qui ne nous concerne pas (celle sur les systèmes électrique de puissance par exemple) ou les matières totalement foireuse (Cf Analogue Systems je vous laisse décoder le pdf pour comprendre pourquoi elle craint ^^) et bien il ne reste presque plus de “choix” à faire…

Enfin je ne vais pas me plaindre c’est encore pire pour Maxime C. il a trois cours en conflit le Jeudi matin ! Va falloir faire des choix

Back to Stirling

Oui oui, “back to Stirling“. Non je n’ai pas oublié de mentionner sur ce blog une précédente excursion dans cette ville… Enfin plutôt si, mais ça date déjà de 7 ans environ. J’avais, en effet, visité l’Ecosse pendant 2 semaines lors d’un voyage scolaire en classe de 3°. Et lors de ce voyage scolaire j’avais eu l’occasion, entre autres, de visiter Stirling Castle ainsi que la ville d’Edinburgh (oui oui c’est comme ça que ça s’écrit et ça se prononce “édineubeurah”).

Comme tout bon récit de voyage écossais celui-ci commence dans un pub…

Une pinte de cidre et un "Malt" pour M. Max

C’est dans le “Scotia“, qui clame être le pub le plus ancien de Glasgow, que Max et moi avons retrouvé Jérémy et Charlotte (ceux de Bobtrotters). Ils nous ont invité à se joindre à eux pour une visite de Stirling. D’ailleurs, l’épineux problème du transport jusqu’à Stirling a été vite résolu puisqu’ils nous ont gentiment offert de venir avec eux en limousine 205.

Le lendemain (Samedi 17 Janvier) nous voilà parti pour le fameux Stirling Castle, terre écossaise chargée d’histoire… Première épreuve la conduite à gauche avec une voiture française.

Jérémy et Max dans la 205

Après quelques heureux errements dans la campagne écossaise, grâce au GPS qui avait décidé de nous faire découvrir les petites routes pitoresques, nous voilà finalement arrivé à Stirling Castle. Après nous être acquitté de 2£ pour le parking nous avons pu découvrir la statut d’un ancien roi d’écosse: Robert The Bruce.

Robert The Bruce: Roi d'Ecosse

Il est le roi qui a régné (oui oui c’est la bonne orthographe) sur l’écosse lors que la guerre d’indépendance contre le royaume britannique.

Dès la sortie de la voiture nous remarquons, malgré un soleil resplendissant, que la colline est bien exposée aux vents et qu’il y fait un froid de canard (un peu comme il y a 7 ans lorsque j’y avais déjà été). Nous effectuons ensuite la visite du château dont je vous épargnerai les détails historiques qui pourrait vous assoupir… De toute manière pour en savoir plus Wikipedia

Quelques photos choisies du Stirling Castle parmi celles de l’album Picassa [pas encore online]

Stirling Castle vu de l'esplanade

Stirling Main Entrance Gate and Palace

Charpente du Great Hall restauré à l'identique

Allez, je sais que vous aimez ça, encore un petit peu d’Histoire pour la dernière photo. Photo qui représente vers où étaient pointé certains canons de Stirling Castle: vers le Stirling Bridge. Le Stirling Bridge était à l’époque l’un des seuls endroits qui menait au nord de l’écosse. Les envahisseurs étaient donc obligés de passer par ce pont. C’est pour cette raison, et parce qu’on domine les plaines à des kilomètres à la ronde que le château a été construit sur cette colline. Pour la petite anecdote William Wallace (libérateur de l’Ecosse contre le joug des Britanniques) a combattu à Stirling Bridge. On peut d’ailleurs voir cette bataille dans Braveheart (mais on n’y voit pas le pont). Sur la photo en haut d’un petite colline on peut remarquer une tour: c’est le monument national à la mémoire de William Wallace.

Canon vers le Stirling Bridge

Après cette éprouvante visite nous sommes allés manger au restaurant pub. Et oui ! car ici on peut manger des plats chauds dans les bars. Nous sommes donc arrivés à 16h dans le pub pour manger, ce qui ne pose pas de problème en écosse car les pubs font un service continu de 12h à 20h. Pour continuer dans le pur esprit écossais Jérémy, Maxime et moi-même avons gouté le plat national: le Haggis (qui est plus connu sous le nom de panse de brebis farcie). Ci dessous un extrait de l’article de wikipédia pour vous mettre en appétit:

Le haggis (ou haggy aussi connu en France sous le nom de panse de brebis farcie) est un mets écossais.

Il est composé d’une farce faite avec les abats (poumons, foie et le cœur) d’un mouton et avec de l’oignon, de l’avoine, du saindoux, des épices et du sel, traditionnellement cuite pendant quelques heures dans l’estomac d’un mouton ou d’une brebis.

Le haggis étant rarement consommé en dehors d’Écosse, une légende écossaise sur son origine veut qu’il provienne d’un animal fantastique : le haggis sauvage (sorte d’équivalent du dahu français).

Les Écossais ont pour rituel de consommer le haggis lors d’une fête traditionnelle (Burns’ Night), chaque 25 janvier, en déclamant des poèmes de Robert Burns, poète national écossais. Les convives lisent ses poèmes à haute voix, à chaque personne un couplet, et le dernier éventre la panse de brebis farcie en s’exclamant « to a haggis ! ».

Une petit photo du plat que j’ai mangé: le Haggis, Tatties and Neeps; pour illustrer cette alléchante présentation:

Plat de Haggis traditionnel

Il était accompagné de purée de pommes de terre (Tatties en anglais), le truc blanc. Tandis que le truc orange était une purée de rutabaga (Neeps en écossais). Evidemment après la description de Wikipedia on n’a pas très envie d’y goûter, surtout si on n’aime pas les abats. Pour ma part je n’apprécie guère les abats et je ne mange jamais d’andouille, d’andouillettes, de rognons, de cerveau. Cependant j’ai fait l’effort de goûter à ce plat pour découvrir un peu la culture écossaise. Etonnament c’était plutôt bon et tout le monde a fini son assiette sans se forcer.

En dessert j’ai pris un Fudge Sponge Pudding with Fudge topping and pouring cream. Bon en gros pour la traduction c’était un pudding, moelleux à l’intérieur et croquant à l’extérieur aromatisé au caramel mou (fudge). Ce pudding était généreusement arrosé de caramel mou fondu (fudge topping). Et on pouvait par la suite choisir un accompagnement: soit de la crème fraiche (pourring cream), soit de la glace. Pour ma part je l’ai dégusté avec de la crème et il s’est révélé vraiment délicieux. Je le conseille fortement, même si après on a un peu envie de faire la sieste pour digérer tout ça. Le prix de ce repas a été tout à fait raisonnable puisque pour le plat principal, plus le dessert et une pinte de cidre j’ai payé 9 £ (10 €).