Conversion unité dBVr -> rad/sqrt(Hz)

[Shagohod27]

Bonjour,

j'ai un petit soucis de conversion d'unité pour une DSP/ASD

J'ai l'habitude de tracer mes données en ASD avec l'unité en fonction de la fréquence, ça me donne donc le bruit de phase en radian.
Cependant j'utilise un analyseur fft qui permet de tracer la PSD d'un signal, mais au lieu de le tracer avec l'unité ci-dessus il me la trace en dBVr (dB Volt si j'ai bien compris).

Le problème c'est que je n'ai aucune idée comment faire le lien avec le bruit de phase avec ce genre d'unité.
Y a t'il un passage simple entre les 2 ? les caractéristiques de l'appareil de mesure entrent en compte ?

Merci d'avance.
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[annjy]

Bonjour,

référence de l'analyseur SVP.

cdt,
JY

[gwgidaz]

Je suppose que tu mesures le bruit/ une porteuse.
En raisonnant sur un élément de spectre de largeur 1 Hz, par exemple :
La construction de Fresnel montre que l'écart de phase alpha est tel que tg (alpha) = N/p (avec N niveau de bruit (en Volts) et P : niveau de la porteuse)
donc, le bruit en en dB V est : 20 log ( N/P) = 20 log ( tg alpha)

si alpha est petit, tg alpha = alpha.

[gwgidaz]

Bonjour,
Attention, l'expression dB V prête à confusion:

Ne pas confondre les dB en V calculés par un rapport de tensions : 20 log ( V1/V2)

et le bruit exprimé en dBV , par rapport à 1 volt : 20 log V /1 = 20 log ( V exprimé en volts)

Ma réponse suppose le premier cas. On exprime le bruit par rapport à la porteuse, ce qui suppose que ton appareil fait déjà le rapport au niveau de la porteuse. Le bruit est alors : 20 log (alpha) .

Mais si le fabricant de l'appareil considère le deuxième cas, il donne le bruit non plus par rapport à la porteuse, mais comme un niveau absolu. Dans ce cas, il faut aussi considérer le niveau de porteuse, et la mesure de bruit donnée par l'appareil est exprimée en dBV ( decibels par rapport à 1 volt)
L'appareil donne alors: 20 log p + 20 log(alpha) où p est le niveau de la porteuse en volts.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Shagohod27]

Bonjour,

merci pour vos réponses. Pour ce qui est de l'appareil c'est un Onosokki CF-7200

Donc si j'ai compris ce que t'as expliqué alors ma PSD en dBVr = 20log(alpha) et donc si je veux ma PSD en Rad



mais me semble qu'il manque mon quelque part :/

[gwgidaz]

Bonjour ,

Vérifie quand même que ce que te donne l'appareil , c'est par rapport à la porteuse: En général c'est noté dBc ( dB par rapport à la "carrier"). Dans ce cas, ta formule est OK avec des dBc.

Mais si l'appareil te donne une mesure absolue , ça peut être de dBV ou des dBµV .
Dans ce cas, pour avoir des dBc, tu peux caler la référence 0dB de l'analyseur sur la porteuse, et voir le niveau de bruit par rapport à cette référence.

ou bien, s''il te donne des dBV, alors, il te faut rajouter 20 log(tension porteuse) pour obtenir des dBc .

Si l'appareil te donne des dBµV, il y aura un écart de 120 dB.

exemple : avec une porteuse de 0,1 volts ,( soit donc -20 dBV) , et un bruit de -160 dBV , on obtient -140 dBc

Mais l'appareil peut aussi te donner les mesures en dBµV ...Dans les mêmes conditions il te donnera une porteuse de 100 dBµV et un bruit de - 40 dBµV . On a toujours -140 dBc.

La racine de Hertz , c'est suivant la largeur de bande de résolution ( RBW).
Si tu explores le spectre avec une bande de résolution RBW de 100 Hz, tu trouveras un niveau de bruit 20db de plus que si tu explores le spectre avec une RBW de 1 Hz . ( rapport de 100 en puissance, puisque la bande est 100 fois plus grande, soit un rapport de 10 en tension)
La puissance de bruit est proportionnelle à la bande passante, donc la tension de bruit est proportionnelle à la racine carrée de la bande passante.

Il te faut donc savoir quelle RBW tu utilisais autrefois, et mettre la même RBW .
En d'autres termes, la formule de conversion entre les anciennes unités et les nouvelles ne dépend pas de RBW.

[gwgidaz]

Bien sur, le bruit dont je parle est la partie continue du spectre. Pour les raies discrètes, il suffit de calculer les dBc.

[Shagohod27]

Etant donné qu'il me donne des dBVr donc des dBV (le r étant pour rms je suppose) je dois passer en dBc donc avec 20 log(tension porteuse).

C'est là que j'ai un peu de mal, c'est déterminer la porteuse. Le signal que je lui rentre sort d'un démodulateur faisant parti d'une boucle d'asservissement. Pour avoir la porteuse je peux par exemple regarder la sortie de ce truc sans rien mettre en entrée ?

Merci de vos réponses et désolé si certaines questions peuvent sembler un peu naïves mais je n'ai pas l'habitude de ce genre d'unités/conversion.

[gwgidaz]

Alors, on ne parle peut-être pas de la même chose.
Moi, je te parle du spectre, mais si tu n'a pas accès à la porteuse, peut-être parles -tu du signal démodulé. Il faudrait préciser un peu en quoi consiste ta manip....

[Shagohod27]

Je parle du spectre du signal démodulé qui sert de signal d'erreur dans une boucle d'asservissement (je veux regarder si ce signal est bien à 0 ou du moins très bas sur la bande de fréquence qui m'intéresse sauf que ce "très bas" j'ai du mal à le voir vu l'unité).
Je veux regarder ce spectre dans une bande de fréquence allant de 0,0001Hz à 1Hz (bon il se trouve que l'analyseur ne descend pas sous 10mHz mais je fais avec)

Je mets en pièce jointe une image de ce qu'il peut me donner :



Là on voit par exemple qu'à 0,481Hz je suis à -122.7 dBVr

[gwgidaz]

Le premier graphique me semble assez contradictoire, et je ne sais pas s'il t'apprend quelque chose, puisque les fluctuations de phases ne dépendent pas de la distance à la porteuse. N'y a -t-il pas un pb de filtrage en aval ?
.
Par contre le deuxième graphe est beaucoup plus parlant et montre que le bruit de phase diminue avec l'écart à la porteuse. Les dBVr, ça devrait être tout simplement les dB par rapport à 1 volt, soit 20log(V exprimé en volt)
Connaissant la pente de ton démodulateur de phase, en volts par radians, tu dois trouver tes radians.