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Agenda
- Domaine d’analyse des signaux modernes
- Structure des analyseurs de signaux
- Oscilloscope
- Analyseur de spectre conventionnel
- Analyseur multi domaine
- Analyseur de spectre temps réel
- Champs d’application de mesure RF
Domaine d’analyse
Trois grands domaines d’analyse de signaux :
- Temporelle (oscilloscope)
Numérisation signal sur 8bits, utilisation ADC
- Spectral (analyseur de spectre)
Détection puissance RF, utilisation Mixers et détecteurs
- Numérique (analyseur logique)
Numérisation signal sur 1 bits, utilisation comparateur
Analyse signaux modernes
Analyse du signal en temporelle et fréquentielle , analyse Vectorielle :
Permet de suivre les variations amplitude / fréquence / phase en fonction
du temps.
Amplitude(power)
Domaine temporelle
Domaine FrequentielleThe Fourier Transform Describes
the Equivalency of Views
Analyse signaux modernes
Φ (Phase)
A (Amplitu
de)
I (Real)
Q (Imaginary)
I(t) = A(t) x cos(Φ(t))
Q(t) = A(t) x sin(Φ(t))
Un signal RF peut être vu en bande de
base comme un vecteur IQ.
Vecteur IQ permet de suivre simplement les
variations en phase, fréquence et amplitude
en fonction du temps
▪ Amplitude: SQRT (I2 +Q2)
▪ Phase: ARCTAN (Q / I)
▪ Frequency: (Phasen+1 – Phasen)
(360*1/SRr)
Cette conversion appelée Digital Down
Converter peut être faite post acquisition ou
en temps réel.
Structure Oscilloscope
Oscilloscope
Input
DigitalFilter
Display
X-Y
MemoryMicro-
ProcessorADC
Front End HW
Pour une bande passante, besoin 2.5 fois en vitesse échantillonnage :
- Amplificateur 20GHz ADC 50Gech/s codé sur 8 bits
- Résolution de 8 bits donne une dynamique de moins de 50dB
(6.02xADC +1.74)
- Analyse fréquentielle par FFT :
- Bande Temps réel 20GHz
- Dynamique d’analyse 50dB
Structure AS conventionnel
- Utilisation mixer pour descente en
fréquence suivi d’un détecteur.
- Balayage d’une fréquence F1 à F2,
Pas de temps réel.
- Pas de mémoire donc pas d’analyse
vectorielle amplitude/phase/fréquence
en fonction du temps
- Bonne dynamique et bruit de phase
Swept
Tuned
Spectrum
Analyzer
(SA)
Attenuator
Input
Low-Pass
YIGPre-Selector
SweepGenerator
Swept TunedLocal
Oscillator
ResolutionBandwidth
Filter
EnvelopDetector(SLVA)
VideoBandwidth
Filter
Display
Y
X
RF Down-Converter
Start Freq Stop Freq
Structure Analyseur Vectorielle
Utilisation Mixer et ADC :
- Temps réel fonction de la vitesse de
l’ADC jusqu’à 1GHz
- Dynamique fonction de l’ADC, jusqu’à
80dB
- Mémoire donc analyse vectorielle
- Calcul I&Q Post-processing : Aveugle
entre deux acquisitions
Vector
Signal
Analyzer
(VSA)
Attenuator
Input
Low-Pass
Band-PassLocal
Oscillator
IF FilterDigitalFilter
Display
RF Down-ConverterPC X-Y
MemoryMicro-
ProcessorADC
Continuously
Sampled Input
Input
Time
samples
Data is lost
Dedicated
Spectral
Analysis
Controls
RF Input
w/ N-Type
Connector
Mixed Signal
Oscilloscope
ControlsTraditional
Time
Domain
Display
New
Frequency
Domain
Display
Digital
ChannelModel Analog
Channels
Analog
Bandwidth
Digital
Channels
RF
Channels
RF
Freq. Range
MDO4014-3 4 100 MHz 16 1 9 kHz – 3 GHz
MDO4034-3 4 350 MHz 16 1 9 kHz – 3 GHz
MDO4054-3 4 500 MHz 16 1 9 kHz – 3 GHz
MDO4054-6 4 500 MHz 16 1 9 kHz – 6 GHz
MDO4104-3 4 1 GHz 16 1 9 kHz – 3 GHz
MDO4104-6 4 1 GHz 16 1 9 kHz – 6 GHz
MDO4000C
Structure Analyseur Spectre temps réel
• Discover with DPX™, Trigger in powerful ways
• Capture signals into memory, Analyze in Multiple Domains
AttenuatorInput
Low-Pass
Band-Pass LocalOscillator
IF Filter
Multiple Domain Displays
Trig
ge
r
X-YMemory
Micro-Processor
ADC
Real-Time Bandwidth Display Processing
Freq Edge
Real-TimeI-Q Out
(Option 05)Corrections
DDC/Decimation
DPX™
Level / Runt
Memory
Capture
Pixel Buffer
External
FreeRun
Amp./PhaseDown Convert
& Filter
DPX™
X-Y
RF Down-Converter Real-Time Digital Processing Post Capture Processing
Live Signal Processing
RSA6100A: 9 kHz 6.2/14/20 GHz 165MHz
Tuning Range Acquisition Bandwidth
Up to 300 Msps
RSA5100A: 1 Hz 26.5 GHz 165 MHz
DPX™SpectrumZero SpanFrequency
Phase
Time Qualify
DPX™ Density
FMT
Structure Analyseur Spectre temps réel
Multiple Domain Displays
X-YInternal Memory
Micro-Processor
Histogram Display
400K DFTs/s
DisplayBuffer20 F/s
1 to 4 GB
X-Y-Z
Post Capture Processing
Live Signal Processing
DPX Hardware Engine
16 Bits I16 Bits Q
LVDS
* IQ bits increase from16 to 28 bits as spans decrease below 2MHz
16 Bits I*
16 Bits Q
StreamingI-Q Out(Option)
Advanced Triggers
DPx HW can capture & display 400K DFTs/sec in a Bit Map format time correlated with the Multi-Domain VSA measurement windows
DPx HW provides advanced real time triggers that can be used to capture frequency, amplitude, or time events in Real Time or VSA measurements.
AS Temps réel
Conventional SA Digital Phosphor
Acquisition simultanée:
- Temps réel pour capture d’évènement intermittent
- Vectorielle pour analyse multi domaine du signal.
Quel analyseur Multi-domaine?
RF Analysis Bandwidth (Capture Bandwidth)
Spu
rio
us
Free
Dyn
amic
Ran
ge (
SFD
R)
≤165 MHz ≤ 3.75 GHz
DPO7K, MSO/DPO70K:The ultimate in capture
bandwidth for the widest RF events such as radar
≤ 70 GHz
-45 dB
-65 dB
-75 dB
RSA5000B:Highest dynamic range and
real time specs for most demanding RF
characterization
MDO4000B:Integration of spectrum analyzer with excellent dynamic range and capture
bandwidth into a scope enables debug of most demanding system-level issues
Common Vector
Signal Analysis
user interface and
feature set
SignalVu SW
-80 dB
RSA3069 kHz-6.2 GHz. Real time analysis
for spectrum management, design, education. 40 MHz
acquisition bandwidth
RSA3069 kHz-7.5 GHz. Real time analysis
40 MHz acquisition bandwidth
Application EMIRecherche de source EMI sur une carte numérique :
Utilisation de la voies RF du MDO4000B et d’une sonde de champs
proche pour la détection des signaux RF.
Utilisation d’une voie oscilloscope pour prise de mesure sur un bus
USB.
Corrélation entre la voie RF et oscilloscope pour déterminer la cause
de l’émission électromagnétique.