MODEX

ELECTRONIQUE DES SIGNAUX ET SYSTEMES

PHY434

 

Responsables :

Yvan BONNASSIEUX

Tel :3722

yvan.bonnassieux@polytechnique.fr

Razvigor OSSIKOVSKI

Tel :3214 

razvigor.ossikovski@polytechnique.fr

 





 

 

 

 

Modification le 30/10/2003

1.  Présentation

Le Centre de Travaux Expérimentaux (TREX) d'Electronique du Département de Physique organise en collaboration avec le Département de Mathématiques Appliquées un module d'enseignement expérimental (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 aussi usuels qu'un GPS, un téléphone mobile, un appareil RMN ou encore un écran plat.

 

Il s'agira plus précisément :

§        de partir d'un problème d'ingénierie à résoudre (transmission de données, reproduction de son, traitement de la parole ou des images, localisation par satellite, ou encore le 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 et de les modéliser,

§        et de réaliser effectivement en laboratoire un système de télécommunications, 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, d'une durée totale d'environ 54 heures, sera organisé en fonction du déroulement du projet en laboratoire qui en constituera le fil conducteur.

 

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2.  Organisation du MODEX

Le travail en laboratoire représentera la majeure partie du MODEX (environ 48 heures), et portera sur un thème à choisir par binôme. Pour ce travail, de type projet, vous disposerez d'une autonomie importante, en particulier dans la phase d'approfondissement, pour aboutir à la réalisation d'un système fonctionnel.

Le travail en laboratoire sera accompagné par 3 cours présentant les concepts et les outils fondamentaux qui viendront s'intercaler entre les séances de projet. Cette partie de l'enseignement vous donnera les bases théoriques nécessaires à l'élaboration des systèmes de contrôle et de traitement de l'information. A partir des exemples rencontrés en laboratoire, le cours dégagera les concepts généraux du traitement du signal et couvrira certains sujets parmi le filtrage analogique, la conversion analogique-numérique, le filtrage discret, l'automatique et la stabilité des systèmes bouclés, et le traitement des signaux aléatoires.

 

Le projet sera également l'occasion d'enrichir la vision du domaine, en faisant en laboratoire des digressions sur les à-côtés intéressants, et en ayant une approche expérimentale des divers aspects du thème d'application dans lequel s'insère le projet.

 

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3.  Contrôle et notation du travail  

Le Modex d’Electronique comme tout module court de 2ème année fait l’objet d’une évaluation menant à l’attribution de deux notes :

§        Une note littérale (de A à F) qui est la seule figurant sur le transcript de chaque élève,

§        Une note chiffrée (de 20 à 0) prise en compte pour le concours d’accession aux corps.

En Electronique, les élèves effectuant le travail de Modex en binôme sont évalués en binôme. Cependant, il sera possible de différencier l’évaluation de deux élèves d'un binôme en fonction des écarts constatés sur leur travail, sur leur compréhension du sujet, sur leurs réponses aux questions posées lors de la soutenance. Le contrôle des connaissances est organisé de façon à évaluer la qualité du travail expérimental que vous avez effectué en laboratoire, la connaissance que vous avez acquise des concepts théoriques correspondants, ainsi que votre capacité à les utiliser dans diverses applications et en particulier dans le projet que vous avez conduit. Il tiendra largement compte du travail en équipe dans ce projet, et évaluera également votre aptitude à rendre compte du projet sous la forme d'un rapport écrit, ainsi que lors d'une soutenance orale qui comportera un volet modélisation / évaluation.

L’évaluation est faite en trois phases successives : attribution d’une note de base (sur 20) visant à homogénéiser les critères d’évaluation entre thèmes, séries, jurys, puis attribution d’une note littérale, puis de la note chiffrée. Contribuent à cette évaluation l’enseignant correspondant de mathématiques appliquées, les enseignants qui ont encadré les séances et les responsables des Modex.

La répartition des points de la note de base (sur 20 points) est la suivante :

Aptitude au travail expérimental

7

Appréciation du rapport écrit

5

Soutenance orale du projet

5

Modélisation / question théorique

3

Note littérale
À partir de l’ensemble des notes de base dans les thèmes qu’il examine, chaque jury attribue une note littérale à chaque élève.

Note chiffrée
Les responsables du Modex d’Electronique participent (à eux deux) à tous les jurys en vue d’une évaluation d’ensemble. À partir de la note de base et de la note littérale de chaque élève d’une part, du niveau moyen des groupes évalués par chaque jury d’autre part, ils affectent les notes chiffrées en vue du concours des corps, conformément aux instructions de la DE.

 

3.1.          Aptitude au travail expérimental

La qualité de votre travail expérimental sera jugé sur 7 points suivant la répartition suivante :

§        Dynamisme (investissement en séance, travail en dehors des séances) : 4 points

§        Résultats (qualité, quantité) : 3 points

Le chiffre obtenu est pondéré par le coefficient c = 1 - (0.3 x nombre de journées d’absence non justifiées). Si c est négatif, il s’applique à la note de 6 attribuée sur cette rubrique.

 

3.2.          Rapport écrit

 Le rapport, rédigé en binôme, doit présenter le projet étudié et réalisé. Ce rapport doit mettre en valeur la problématique du domaine et les objectifs visés, l'état de l'art et les différentes approches possibles sur la base d'une synthèse bibliographique, les moyens et les méthodes utilisés, les difficultés rencontrées, comment elles ont été surmontées, et les résultats attendus ou obtenus. Un bilan du projet sera effectué, ainsi qu'une projection sur ce qui pourrait être fait pour le poursuivre ou l'améliorer. Il doit être suffisamment clair et explicite pour être lu avec profit par un autre élève de la promotion qui n'a pas suivi le même enseignement. La partie rédigée doit représenter un volume d'au moins 20 pages : texte rédigé et figures originales, sans compter les annexes formées de photocopies de documentation, reproductions de résultats, et listes de code informatique. Cependant du code informatique bien documenté et des copies d'écran bien légendées seront appréciées et pourront être prises en compte dans le volume imposé, après accord de votre enseignant.

Les rapports doivent être remis à la date prévue à Mme J. VORBE au Secrétariat des Travaux Expérimentaux (poste 4152). Ces rapports ne seront pas rendus mais conservés par le Centre des TREX d'Electronique. Ils est souhaitable qu’ils soient accompagnés d'un CD-ROM contenant le texte du rapport complété de ses figures et des fichiers de code ou de données correspondant à votre projet, mais seule la remise d'un exemplaire papier est obligatoire.

La note du rapport écrit (5 points) se décompose de la manière suivante :

§        Argumentation scientifique (présentation et analyse des expériences, des résultats, commentaires): 2 points

§        Forme du rapport (dans la mesure où celle-ci est adaptée au fond) : 2 points

§        Originalité (recul pris, pertinence des réflexions, suggestions) : 1 point

 

3.3.          Soutenance orale

La soutenance orale se déroulera par binôme devant un jury comportant les responsables du Modex, le ou les enseignants ayant fait le cours sur le signal ou sur la robotique, le ou les enseignants des TREX ayant encadré votre travail de laboratoire. Cet oral constitue une soutenance du projet, et doit être un exposé ouvert, construit comme un séminaire scientifique fait devant un public à priori NON spécialiste du sujet présenté. Il conviendra donc de bien présenter la problématique du sujet, et de rappeler l'état de l'art avant d'aborder vos propres travaux et les résultats obtenus. L'usage de transparents ou d’une présentation sur vidéoprojecteur est vivement recommandé. Vous organiserez vous-même la répartition des rôles dans cette présentation synthétique du projet dont la durée prévue est de 30 minutes (au total pour un binôme). Préparez vous soigneusement pour bien gérer votre temps et ne pas être pris de court. Cette phase sera suivie d'une période interactive de 20 minutes au cours de laquelle le jury vous interrogera pour se faire préciser des éléments du travail effectué dans le cadre du projet et pour vérifier que les notions sous-jacentes sont bien comprises. Afin de préserver une égalité de traitement entre tous les élèves ayant travaillé sur un même sujet de projet, les interrogations orales ne seront pas publiques.

La note de la soutenance orale (5 points) se décompose de la manière suivante :           

§       Qualité des explications : 2 points

§      Qualité formelle de la présentation : 1 point

§       Réponses aux questions : 2 points

 

3.4.          Modélisation/question théorique

Au début du Modex (séance 4) vous aurez à présenter votre projet expérimental lors d’un entretien de suivi de projet. Au cours de cette discussion  vous définirez avec le jury une question théorique en corrélation directe avec votre projet. Lors de votre soutenance orale, il vous est demandé de faire un topo spécifique sur cette problématique. Cette partie fera l'objet d'une notation spécifique sur 3 points.


3.5.          Gestion des absences

Suite à un certain nombre d'absences non justifiées constatées les années précédentes, la pratique de la feuille d'émargement sera introduite pour l'année scolaire 2005. Celle-ci devra être signée par les présents à chaque séance. De plus, chaque absence devra être signalée à l'avance par la feuille d'absence prévue à cet effet, co-signée par la direction des études (ou l'autorité militaire) et l'enseignant en modex. Il est aussi rappelé que les absences non justifiées ont une répercussion directe sur la note finale du modex (cf. 3.1.) et, en quantité importante, peuvent même entraîner la non validation du module.

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4.  Présentation des thèmes expérimentaux

Il faut noter que le détail des thèmes effectivement organisés dépendra en partie du choix des élèves puisque pour des raisons pratiques il faut au minimum 4 élèves sur un thème donné pour organiser l'enseignement correspondant.

4.1.          Systèmes électriques

 

Thématiques

Modex 1

Modex 2

nombre de places

Circuits logiques programmables (FPGA)

Oui

Oui

10

Microprocesseurs et synthèse de son

Non

Non

-

Nanotubes de carbone et électronique moléculaire

Oui

Non

-

Écrans plats de visualisation et transistors TFT

Non

Non

-

 

4.2.          Traitement du signal

Thématiques

Modex 1

Modex 2

nombre de places

Télécommunications numériques

Oui

Oui

 8

Traitement numérique du son et de la parole

Oui

Oui

 10

Traitement numérique des images

Oui

Oui

 10

Système de positionnement par satellite GPS

 Oui

Oui

 8

 

4.3.          Robotique

Thématiques

Modex 1

Modex 2

nombre de places

Robot mobile autonome

Oui

Oui

 8

Robot manipulateur

Non

Non

 -

Microrobot évolutionnaire

Oui

Oui

 6

  4.4.          Informatique

Thématiques

Modex 1

Modex 2

nombre de places

Optimisation de programmes (pdf)

Oui

Oui

 8

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5.  Calendrier 2005

5.1.          Modex 1

 

RAPPEL : PRESENTATION DE MODEX 1 : jeudi 13 janvier de 8h30 à 10h en amphi GAY LUSSAC

SOUTENANCES : les 13, 15, 18, 19 et 20 avril en salles de TP

 

Etabli le 22 / 12 / 2004

Séance

Jour

Horaire

Lieu

Activité

01

 28 janvier

10:30 - 12:00

 Amphi Fresnel

Cours: traitement du signal analogique (E. BACRY)

13:30 - 18:00

Labo TP

Introduction au projet, prise en main du matériel

02

 4 février

10:30 - 12:00

 PC 18

"Signal" cours: traitement du signal discret (E. BACRY)

 PC 15

"Robot" cours : robot évolutionnaire (M. SCHOENAUER)

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

03

 11 février

10:30 - 12:00

 PC 18

"Signal" cours : traitement du signal aléatoire  (E. BACRY)

 PC 15

"Robot" cours : Planification et suivi de trajectoires (P. ROUCHON)

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

04

 18 février

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

05

 4 mars

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

PC 5 & 8

Entretiens de projet

06

 11 mars

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

07

 25 mars

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

08

 1 avril

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

09

 8 avril

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

du lundi 11 avril au mardi 19 avril      Oraux de contrôle : soutenance du projet

 

 

5.2.          Modex 2

 

RAPPEL : PRESENTATION DE MODEX 2 : lundi 21 mars de 10h15 à 12h en amphi GAY LUSSAC

SOUTENANCES en salles TP et en salle du Département de Physique du 20 juin au 1 juillet

 

Etabli le 18 / 03/ 2005

Séance

Jour

Horaire

Lieu

Activité

01

 15 avril

10:30 - 12:00

 amphi

Fresnel

Cours: traitement du signal analogique

(E. BACRY)

13:30 - 18:00

Labo TP

Introduction au projet, prise en main du matériel

02

 22 avril

10:30 - 12:00

 amphi

Fresnel

"Signal" cours: traitement du signal discret

(E. BACRY)

 PC 41

"Robot" cours : robot évolutionnaire (M. SCHOENAUER)

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

03

 6 mai

10:30 - 12:00

 amphi

Fresnel

"Signal" cours : traitement du signal aléatoire  

(E. BACRY)

 PC 41

"Robot" cours : Planification et suivi de trajectoires (P. ROUCHON)

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

04

 13 mai

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

05

 20 mai

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP /

PC 18

PC 19

Travail expérimental lié au projet /

Entretiens de projet

06

 27 mai

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

07

 10 juin

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

08

 13 juin

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

09

 17 juin

10:30 - 12:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

13:30 - 18:00

Labo TP

Travail expérimental lié au projet

 du lundi 20 juin au vendredi 1 juillet    Oraux de contrôle : soutenance du projet

 

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6.  Documents

6.1.          Modex 1

Calendrier 2005 (doc) (pdf)

Convocation oraux (pdf)

Principe de notation (doc)

Sondage (doc)

Feuille de choix Modex 1 (doc)

Présentation Modex 1 (doc) (pdf)

 

 

 

 

 

6.2.          Modex 2

Calendrier 2005 (doc) (pdf)

Convocation oraux (pdf)

Principe de notation (doc)

(pdf)

Sondage (doc)

Feuille de choix Modex 2 (doc) (pdf)

 Présentation Modex2 (doc) (pdf)

 

 

 

 

 

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7.  Photographies

Ces photographies ont été prises lors des séances de MODEX  2003.

 

                       

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