symbole

Dans les communications électriques, un symbole est la plus petite unité indivisible d'information transmise sur un canal. Il représente un état ou un événement discret, généralement un niveau de tension, un décalage de fréquence ou un angle de phase que le récepteur détecte et interprète comme des données. Un symbole n'est pas la même chose qu'un bit ; un seul symbole peut encoder plusieurs bits selon le schéma de modulation utilisé.

La relation entre les symboles et les bits dépend de la méthode de modulation. En modulation par déplacement de phase binaire (BPSK), un symbole transporte un bit. En modulation d'amplitude en quadrature (QAM), un seul symbole peut représenter 4, 8, 16 bits ou plus grâce à des combinaisons d'amplitude et de phase. Un signal 256-QAM transmet 8 bits par symbole. La durée d'un symbole est la période de symbole ou le temps de symbole, mesurée en secondes ; le débit de symboles, exprimé en symboles par seconde ou en bauds, détermine la bande passante requise par la transmission.

Au niveau du récepteur, les symboles sont détectés en comparant le signal reçu à des valeurs de référence ou à des seuils de décision pendant la période de symbole. Le bruit, la distorsion et les interférences peuvent pousser un symbole reçu près de la frontière entre deux états valides, provoquant une mauvaise détection. La performance d'une liaison est souvent exprimée en termes de taux d'erreur de symbole (SER) plutôt que de taux d'erreur binaire, car une seule erreur de symbole peut corrompre plusieurs bits. Des filtres d'égalisation sont utilisés pour compenser les altérations du canal qui brouillent ou étalent les symboles dans les périodes de symboles adjacentes, un problème appelé interférence intersymbole.

La synchronisation et le cadencement des symboles sont essentiels. Le récepteur doit identifier exactement quand chaque symbole commence et se termine, et doit connaître la référence de phase correcte pour décoder les symboles modulés en amplitude ou en phase. Les erreurs de synchronisation entraînent l'échantillonnage du signal au mauvais instant par le récepteur, ce qui dégrade la marge de décision. Les circuits de récupération d'horloge extraient un signal de synchronisation des symboles reçus pour maintenir le récepteur synchronisé avec l'émetteur.

Le terme provient de la théorie de l'information et des communications numériques, où un symbole est formellement tout membre d'un alphabet fini d'événements distinguables. Dans les systèmes pratiques, les symboles sont générés par des encodeurs de ligne qui convertissent un flux de données en symboles adaptés à la transmission sur un support donné. Les fibres optiques, les canaux sans fil et les câbles en cuivre à paires torsadées utilisent tous des symboles, bien que la représentation physique diffère ; dans la fibre, un symbole peut être un niveau de lumière ; en radio, un état de fréquence ou de phase ; en DSL, un point de constellation dans le plan complexe.