Electronique analogique basses et hautes fréquences (BF et HF)

Représente 24 à 28% de la formation selon l'option choisie en 5e année

L’électronique analogique constitue le socle fondamental de la formation de l’ingénieur ET. Quel que soit le secteur d’activité concerné par la transmission de signaux (l’automobile, l’aéronautique, l’informatique, les services de télécommunications, l’énergie, le domaine médical, etc.), l’électronique est omniprésente et indispensable à la performance des systèmes de transmission.

L’électronique analogique occupe une part importante de la formation (la partie numérique de l’électronique est associée au 3e pilier concernant les systèmes numériques et l’informatique, cf. section II.C.). Alors que l’électronique basses fréquences n’est pas spécifique à la formation ET, la partie hautes fréquences constitue une spécificité de la formation ET. Cette spécificité permet aux ingénieurs ET de présenter des compétences dans le domaine des radiofréquences des systèmes de communication sans fil et des systèmes radar. Ce champ de compétences permet également à nos ingénieurs d’appréhender les problématiques liées à l’augmentation des fréquences d’horloge des systèmes numériques.

Au cours de travaux pratiques et de projets, les étudiants sont amenés à concevoir et réaliser des cartes électroniques constituées par des composants aux multiples fonctions, tels que les circuits intégrés pouvant associer des fonctions analogiques, logiques, mixtes et programmables (DSP, FPGA, etc.). L’enseignement en électronique analogique porte à la fois :

• sur les connaissances théoriques indispensables à la compréhension des phénomènes physiques ;
• sur la simulation numérique avec l’utilisation de logiciels utilisés dans l’industrie ;
• sur l’expérimentation pour la mise en œuvre d’études pratiques et de projets permettant de développer le sens pragmatique et le travail en équipe.

Les compétences acquises au cours des enseignements en électronique, permettront au futur ingénieur ET de développer des applications spécifiques de haut niveau, mais aussi d’animer des équipes et de gérer des projets industriels par une forte sensibilisation à la coordination du travail en équipe.

Principales compétences visées : 

• savoir spécifier, modéliser, concevoir et réaliser des systèmes électroniques communicants (systèmes de télécommunications, radars et sonars) ;
• savoir concevoir des circuits électroniques analogiques BF et HF ;
• maîtriser la modélisation en électronique ;
• connaître les paramètres fondamentaux et les principales technologies des antennes ;
• savoir intégrer les contraintes CEM dans la conception d’un système ;
• maîtriser les outils de CAO de composants et de systèmes électroniques BF et HF.

Signal, communications et réseaux

De 32 à 36% de la formation selon l'option choisie en 5^e année

Le traitement du signal et son prolongement vers les techniques de télécommunications et les réseaux constituent le deuxième pilier de la formation ET.

Dans son utilisation au plus bas niveau c’est-à-dire au plus près des phénomènes physiques, le traitement du signal est intimement lié à l’électronique puisque la transmission des signaux nécessite de mettre en œuvre des fonctions mathématiques à l’aide de composants électroniques, qu’ils soient analogiques ou numériques.

A un niveau d’abstraction supérieur, les outils de traitement du signal sont utilisés pour proposer et évaluer les performances de techniques de transmission des plus simples aux plus avancées, s’agissant par exemple de procédés de modulation, de codage, de traitements de réception ou encore de techniques d’accès multiples.

Lorsque l’on intègre aux systèmes de communications des problématiques à plus grande échelle faisant intervenir des architectures organisées en réseau, l’abstraction est telle que le signal "électrique" devient un signal de nature plus "informatique". Il est structuré en trames codées et régies par des protocoles de communication permettant d’organiser, d’assurer le transport et de sécuriser les échanges entre plusieurs entités du réseau.

Véritable "boîte à outils" de l’ingénieur en télécommunications, ce pilier de la formation apporte à l’ingénieur ET les moyens de donner une représentation complète et unifiée de tout système de communication sous la forme d’une chaîne dans laquelle chaque segment rend compte d’une opération sur le signal (vision bas niveau) ou les données (vision haut niveau). 

La spécificité de l’ingénieur ET sur les aspects traitement du signal et réseaux, est de disposer d’une vue globale et complète des systèmes de télécommunications de la couche physique aux couches supérieures, tant du point de vue des modèles théoriques que des outils et méthodes d’analyse et de simulation.

Principales compétences visées : 

• maîtriser les modèles théoriques de représentation et d’analyse des signaux analogiques et numériques, déterministes et aléatoires ;

• savoir utiliser les outils de simulation numérique permettant d’évaluer les performances d’algorithmes ou de procédés de traitement du signal et de communication (ex : Matlab, Ptolemy) ;

• connaître les différentes techniques de transmission des plus classiques aux plus avancées (OFDM, CDMA, MIMO, turbocodes, etc.), et notamment celles mise en œuvre dans les standards actuels (UMTS, WiFi, Bluetooth, TNT, GPS, ADSL, etc.) ;

• comprendre les notions fondamentales sur les mécanismes des réseaux locaux (selon le modèle OSI et TCP/IP) et des protocoles associés ;

• maîtriser les mécanismes des réseaux cellulaires et les protocoles actuels des systèmes sans fils (GSM, UMTS, LTE) ;

• connaître les techniques mises en place pour le déploiement d’un réseau local sécurisé (VLAN, VPN) et l’extension aux réseaux mondiaux (routage inter-domaines).

Systèmes numériques et informatique

De 15 à 19% de la formation selon l'option choisie en 5e année

Au sein du pilier "Systèmes numériques et informatique", les élèves appréhendent les moyens de conception des systèmes numériques, couplant à la fois le matériel (Hardware) et le logiciel (Software). D’abord abordées de façon parallèle, les deux notions se regroupent en dernière année pour la conception de systèmes complexes.
La formation en informatique n’a pas pour objectif de former des ingénieurs spécialistes en informatique, mais a pour vocation de maîtriser l’informatique pour les réseaux de télécommunications.

Principales compétences visées : 

• savoir spécifier des systèmes électroniques numériques ;

• savoir programmer sur des cibles matérielles de type processeur ou FPGA ;

• savoir répartir le système entre parties logicielles et matérielles ;

• pratiquer les langages de programmation les plus usuels que ce soit pour le développement d’applications informatiques réelles (algorithmique, C, C++), ou pour la conception (VHDL) de circuits numériquesprogrammables (FPGA) pour les systèmes temps réels et systèmes embarqués (Co-design, SystemC) ;

• maîtriser les aspects matériels et logiciels des systèmes à base de microprocesseurs pour la conception de signaux numériques (DSP).

Humanités et culture de l'ingénieur

Représente 25% de la formation d'ingénieur INSA

L’acquisition de connaissances et la succession d’expériences au-delà du cadre scientifique sont essentielles pour l’ingénieur INSA qui sera amené à gérer des aspects techniques mais également humains, juridiques, administratifs, économiques… au cours de sa carrière professionnelle.
En outre, dans un contexte permanent d’innovations technologiques et de méthodes modernes de management des entreprises, il est indispensable que l’ingénieur d’aujourd’hui soit formé à la pratique de langues étrangères, à la connaissance de l’entreprise et aux techniques d’expressions orale et écrite.

Des modules spécifiques sur les 3 années de la formation ET :

• gestion du risque ;
• systèmes industriels de production ;
• ressources humaines et droit du travail ;
• droit, économie, gestion ;
• gestion de projet.

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