Analyse Multi Domaine&Temps Réel

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

Champs d’application

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.

Application IoT, exemple BluetoothCapture et analyse d’un signal Bluetooth:

Utilisation du RSA306 pour visualisation temps réel du spectre et

enregistrement du signal pour analyse vectorielle (modulation FSK sur

un channel)