Dans cette partie, vous trouverez les informations relatives à notre projet secondaire, consistant à reproduire une musique (La Lettre à Élise) modulée par l’alternance de lignes de pixels blancs et noirs sur un écran LCD. Cette partie repose sur les mêmes principes physiques que le projet de reconstitution vidéo (rayonnement d’un signal VGA), mais constitue un exercice simplifié.
En effet, n’ayant pas pu mener à terme le projet initial de reconstitution d’une vidéo à partir des émissions de l’écran, notre tuteur nous a demandé de réaliser, a minima, la reconstitution d’une musique. Ce changement s’est ajouté à notre cahier des charges en novembre 2025.
Explication du principe
Quand on affiche des motifs noirs et blancs sur un écran, le signal vidéo (VGA) change très vite entre deux niveaux de tensions. Ces variations rapides génèrent un rayonnement électromagnétique autour du câble et de l’écran.
En faisant défiler des bandes noires et blanches à un rythme précis, on fait varier le signal de manière contrôlée, ce qui permet d’y encoder une information sonore.
Avec une antenne et un SDR, on capte une partie de ce rayonnement, puis on applique une démodulation d’amplitude permettant d’extraire l’enveloppe du signal dans GNU Radio. Après filtrage et rééchantillonnage, cette enveloppe peut être envoyée vers une sortie audio reproduisant la musique initialement encodée.
Schéma GNU Radio
Afin de mettre en place le traitement du signal, nous avons conçu la chaîne GNU Radio présentée sur l’image ci-dessus :
- Cette chaîne contient le bloc « PlutoSDR Source » qui, comme pour le projet de reconstitution vidéo, permet d’interfacer le signal rayonné avec GNU Radio en fournissant des échantillons complexes (IQ). Ici, on se place à la porteuse 148.5MHz car la résolution de l’écran espionné est de 1920×1080 @ 60 Hz (cf. Principe Théorique).
- Le bloc « Low Pass Filter » permet de supprimer les hautes fréquences afin d’isoler la bande utile et de limiter le bruit parasite.
- Le bloc « Complex to Mag » réalise une démodulation d’amplitude en calculant la magnitude du signal complexe, ce qui permet d’extraire l’enveloppe audio portée par le signal.
- Le bloc « Rational Resampler » permet d’adapter le taux d’échantillonnage. En effet, le signal est initialement échantillonné à 2 MHz, ce qui n’est pas exploitable pour une restitution audio. Il est donc nécessaire de réduire cette fréquence d’échantillonnage pour se rapprocher d’un débit audio standard. Ici, une décimation de 41 est appliquée, car 2000000/41≈48780 Hz, valeur proche du débit 48 kHz utilisé en audio.
Enfin, le bloc « Audio Sink » permet d’écouter le signal sonore reconstruit en sortie de la chaîne de traitement.
Test réalisé et bilan
Lors de la réalisation de nos tests sur La Lettre à Élise, nous avons utilisé des boîtes à décades de capacités entre le port de sortie audio de l’ordinateur espion et les enceintes audio. En effet, ces capacités permettent de mettre en œuvre un filtre passe-bas ajustable dynamiquement, ce qui nous a permis de supprimer une partie des bruits parasites dus aux perturbations environnantes.
À l’issue de ce test, nous avons été en mesure de reconstituer la musique de La Lettre à Élise, ce qui nous a permis de valider un des aspects du cahier des charges tout en nous remobilisant pour tenter de faire fonctionner le projet principal.