Parmi tous les signaux que l'on peut rencontrer certains sont complètement aléatoires comme le bruit radioélectrique et d'autres sont périodiques.

Signaux périodiques

Un signal est dit périodique si les variations de son amplitude se reproduisent régulièrement, au bout d'une période T constante.
Les figures ci-dessous montrent les courbes de quelques signaux périodiques.

Fig. 1 :Signal périodique de forme quelconque.


Fig. 2 : signal en dent de scie ou triangulaire. Utilisé dans les écrans cathodiques pour le balayage de l'image.

Fig. 3 : signal carré ou créneau, on peut distinguer deux demi-périodes de durées inégales. Le passage extrémement bref de passage de l'état "0" à l'état haut est appelé "front montant" ; l'inverse est le "front descendant". Lorsque les deux demi-périodes sont de durées très inégales on parle d'impulsions (positives ou négatives). Voir page harmoniques.


Fig. 4 : Formation d'un signal sinusoïdal. La durée d'une période correspondont à une rotation de 360 degrés (ou 2 pi radians) sur le cercle trigonomètrique.



La période

C'est la durée d'un cycle, elle s'exprime en seconde et ses sous-multiples (voir unités) :
- milliseconde, 1ms = 0,001 sec
- microseconde, 1µs = 0,000 001 sec
- nanoseconde, 1ns = 0,000 000 001 sec

La fréquence

Elle correspond au nombre de cycles effectués par secondes. On l'exprimait autrefois en cycles/seconde, unité que l'on retrouve sous la forme Mc/s (pour mégacycles/sec) sur les cadrans des appareils anciens. L'unité acturelle est le hertz (symbole Hz) avec ses multiples :
- kilohertz, 1 kHz = 1000 Hz
- mégahertz, 1 MHz = 1000 000 Hz
- gigahertz, 1 GHz = 1000 000 000 Hz
Exemples de fréquences :
- courant alternatif 220 V du réseau : 50 Hz
- bande des sons audibles : 50 Hz à 15000 Hz
- la3 du diapason : 440 Hz
- fréquence de balayage horizontal TV : 15,625 kHz
- bande amateur des 80 m : 3,5 à 3,8 MHz
- bande amateur des 3 cm : 10 à 10,5 GHz
Les deux formules qui permettent de calculer la fréquence f (en Hz) en fonction de la période T (en seconde) et réciproquement sont :

On peut aussi associer les unités suivantes :
- ms et kHz
- µs et MHz
- ns et GHz

Exemple de calcul
Pour une fréquence de 50 Hz la période est égale à : T=1/50 = 20 ms.

La pulsation

Elle s'exprime en radian/seconde et se calcule à l'aide de la formule :