Répondre à la discussion
Affichage des résultats 1 à 19 sur 19

Analyse fréquentielle



  1. #1
    ioro

    Analyse fréquentielle


    ------

    Bonjour à tous,

    Je suis un peu perdu dans l'analyse fréquentielle.

    A quoi ça sert ? Surtout dans le domaine de l'électronique.

    Je sais qu'un signal périodique c'est une somme de sinus et de cosinus mais que doit-on en tirer?

    Si j'ai un signal carré, comment je détermine le fondamentale et ses harmoniques? A quoi ça sert de savoir ça?

    Quel rapport avec l'utilisation de filtre ? Et la bande passante dans tout ça?

    D'avance, merci.

    Ioro

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    antek

    Re : Analyse fréquentielle

    Citation Envoyé par ioro Voir le message
    Je suis un peu perdu dans l'analyse fréquentielle.
    A quoi ça sert ? Surtout dans le domaine de l'électronique.
    Par exemple à connaitre la fréquence d'échantillonnage dans le cas d'un CAN, le filtre à appliquer au signal . . .

  4. #3
    mizambal

    Re : Analyse fréquentielle

    Hello. L'analyse fréquentielle permet de simplifier les calculs et à mon avis c'est raison de son succès, et pour rentrer dans le détail regarder là : http://hpallam.pagesperso-orange.fr/...harmonique.pdf
    Il se vends également des livres de BTS/DUT qui explique tout ça entre autres, j'ai ceux de Thierry Gervais chez moi, je vous les conseille.
    Au fait votre pseudo "ioro"c'est celui du modérateur du forum electronique @ openclassroom, est-ce une coincidence ou la mm personne ? ^^

  5. #4
    ioro

    Re : Analyse fréquentielle

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    Par exemple à connaitre la fréquence d'échantillonnage dans le cas d'un CAN, le filtre à appliquer au signal . . .
    Cad? La fréquence d’échantillonnage correspond au fondamental?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. Comparatifs

    Gagnez du temps et de l'argent grâce à nos comparatifs de produits. Parmi nos sujets :
  8. #5
    ioro

    Re : Analyse fréquentielle

    Citation Envoyé par mizambal Voir le message
    Au fait votre pseudo "ioro"c'est celui du modérateur du forum electronique @ openclassroom, est-ce une coincidence ou la mm personne ? ^^
    Coïncidence!

  9. #6
    antek

    Re : Analyse fréquentielle

    Citation Envoyé par ioro Voir le message
    Cad? La fréquence d’échantillonnage correspond au fondamental?
    Non, elle est en relation avec le signal que tu veux convertir.

  10. Publicité
  11. #7
    Patrick_91

    Re : Analyse fréquentielle

    Bonjour,

    Si j'ai un signal carré, comment je détermine le fondamentale et ses harmoniques? A quoi ça sert de savoir ça?

    Quel rapport avec l'utilisation de filtre ? Et la bande passante dans tout ça?
    Comme tu le disais , un signal périodique peut toujours se décomposer en une somme de sinusoïdes ayant chacune une caractéristique (amplitude Fréquence et phase). La raie fondamentale est à la fréquence de base du signal observé, les suivantes , si elles existent, ont toutes une fréquence multiple de la raie fondamentale, ce sont des Harmoniques.
    Sur un signal carré, l’intérêt est maigre, la décomposition en série de Fourier, est bien connue et se caractérise par l'absence d'harmoniques pairs. On a que 3 , 5 , 7 etc etc; Bien sur, si le signal carré n'est pas parfait (rapport cyclique, temps de monté/descente, overshoot) il apparait des différences un peu d'harmoniques pairs ..

    Pour tout type de signal périodique on peut découvrir sa décomposition en somme de sinusoïdes en filtrant le signal successivement avec des filtre tres étroits et de fréquence centrale correspondant au fondamental pour le premier et en augmentant la valeur de la fréquence centrale du filtre successivement avec un faible incrément de fréquence (résolution en fréquence) on pourra ainsi découvrir les composantes harmoniques qui constituent le signal.

    Bien sur , le filtrage est fait de façon analogique au niveau de la Fréquence intermédiaire d'un récepteur Etherodyne dont d'accord est variable grâce au balayage en fréquence effectué par synthétiseur, c'est l'analyseur de spectre analogique type Ethérodyne.
    Autre méthode , numérique celle ci , on échantillonne le signal , et on le filtre de façon numérique , par filtrage numérique (en jouant sur la période d’échantillonnage et sur la taille des échantillons) ce qui donne également la décomposition complète du signal avec un intérêt pour le numérique il donne aussi la phase mais se cantonne dans les basses fréquence (maxi quelques Gigas) alors que les analyseurs analogiques vont de 100 Hz à 18, 40 , 72 GHz 110 GHz ..... tout ceci est tres cher bien sur (le haut de gamme).

    Dans tous les cas et pour simplifier, on utilise un filtre pour isoler chaque composantes, la largeur de bande des filtres doit permettre
    la discrimination (résolution) de chaque raie.
    Pour analyser un signal carré de fréquence 1 kHz il faudra promener des filtres de fréquence centrale 1 kHz à 10 kHz et de largeur de bande d'une centaine de Hertz par exemple et faire 10 mesures successives en décalant la fréquence d'analyse de 100 Hz . La résolution ne sera pas fantastique, alors pour mieux séparer les composantes du signal on passera a des filtres de 10 Hz de résolution mais le temps d'analyse sera bien plus long bien sur.
    En numérique (FFT) c'est la même chose , la résolution élevée se paiera par un temps de calcul de plus en plus important y a pas de miracle.
    L’intérêt de l'analyse spectrale est de pouvoir facilement évaluer un taux de distorsion harmonique (sinusoïde déformée) ou aussi d'évaluer une émission RF afin de contrôler l'amplitude des signaux indésirables par exemple (respect des normes).

    Voila ... le sujet est vaste, l'électronicien a autant besoin des outils d'analyse "temps" (oscilloscope) autant que des outils d'analyse en Fréquence (analyseur de spectre) ..

    a plus
    C'est l'étincelle qui a fait déborder le vase !

  12. #8
    ioro

    Re : Analyse fréquentielle

    Bonjour à tous,

    Merci pour la théorie. Donc pour déterminer le fondamentales et ses harmoniques -> Série de Fourier?
    La transformée de Fourier dans tout ça?

    Citation Envoyé par Patrick_91
    Pour analyser un signal carré de fréquence 1 kHz il faudra promener des filtres de fréquence centrale 1 kHz à 10 kHz et de largeur de bande d'une centaine de Hertz par exemple et faire 10 mesures successives en décalant la fréquence d'analyse de 100 Hz . La résolution ne sera pas fantastique, alors pour mieux séparer les composantes du signal on passera a des filtres de 10 Hz de résolution mais le temps d'analyse sera bien plus long bien sur.
    Là, j'ai pas tout compris. Si le signal carré à une fréquence (porteuse ? / fondamentale?) de 1kHz, pourquoi analyser de 1kHz à 10kHz? Pour identifier ses harmoniques de rang 3,5,7,etc...?
    ça veut dire quoi "promener des filtres" ?

  13. #9
    Patrick_91

    Re : Analyse fréquentielle

    Bonjour,

    Tout d’abord l'analyse spectrale (on est dans le domaine fréquence), c'est de la spectrographie, c'est a dire l'art de séparer les composantes d'un signal en fonction de leur Fréquences.

    Sur une analyse de spectre a partir de l'utilisation de filtres discrets,
    Quel rapport avec l'utilisation de filtre ? Et la bande passante dans tout ça?
    Justement les filtres servent à séparer les composantes ..
    Par ailleurs l'analyseur de spectre analogique (éthérodyne) balaye en Fréquence sur la plage demandée, ce qui revient en effet à balayer la bande d'analyse avec un filtre, ce qui permet de ressortir les composantes constituant le signal.

    L'analyseur analogique n'est qu'un récepteur muni de filtres et qui balaye en fréquence.
    Moi j'aime bien aussi les transformées de Fourier, mais pour faire comprendre ce qu'est l'analyse spectrale à un béotien dans ce domaine , ce n'est certainement pas le bon bout.

    1kHz, pourquoi analyser de 1kHz à 10kHz? Pour identifier ses harmoniques de rang 3,5,7,etc...?
    Pourquoi pas ? ou est le problème, le seul problème est de choisir le bon filtre afin de résoudre chacune des raies comme on le souhaite.
    C'est un exemple trivial, de plus on connait tous la réponse .C'est un excellent exercice .. mais j'aurai du prendre 1MHz à 10 MHz .
    Non pas de la théorie, de la pratique, rien que de la pratique .. de la BF à 72 GHz ...

    Maintenant oui les analyseurs de spectre numériques sont bien plus performants dans les basses Fréquences ainsi que plus rapides , mais il n'est pas évident d'apprendre aux gens de les utiliser sans passer par l'apprentissage de ce qu'est le filtrage numérique ainsi que les théories et techniques sur l'échantionnage du signal.
    L'analyseur type FFT en effet , fonctionne différamment, etape 1: échantilonnage du signal, 2: FFT et filtrage numérique 3:représentation graphique.

    La FFT (Fast Fourier Transform) et le filtrage numérique permettent de séparer aussi les composantes constituantes du signal.

    Si vous voulez bien faire abstraction des techniques de mesure (analogique ou numérique) , l'analyse spectrale consiste, dans une bande de fréquence (start ..stop) à juxtaposer un nombre de filtre étroits important dans la bande d'analyse et d'afficher les amplitudes de signal en sortie de chaque filtre.

    A plus
    C'est l'étincelle qui a fait déborder le vase !

  14. #10
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Analyse fréquentielle

    Bonjour,

    Merci pour la théorie. Donc pour déterminer le fondamentales et ses harmoniques -> Série de Fourier?
    La transformée de Fourier dans tout ça?
    Transformée de Fourier et Série de Fourier c'est assez kiff-kiff vu de l'extérieur.
    La différence est que la première s'applique à toutes les fonctions (à une ou deux restrictions près) alors que la seconde ne s'applique qu'aux fonctions périodiques.
    Les formules sont différentes, mais l'approche générale similaire.


    L'intérêt pratique de l'analyse fréquentielle est qu'il est plus facile de s'y représenter certaines choses que dans le domaine temporel. Ainsi, il est plus simple de voir l'action d'un filtre (au sens général : tout ce qui peut se représenter par une fonction de transfert) dans le domaine fréquentiel que dans le domaine temporel. Le calcul est également simplifié : il faut faire une multiplication au lieu d'un produit de convolution.
    Ce n'est cependant qu'un outils de travail, il y a stricte correspondance entre domaines temporel et fréquentiel.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  15. #11
    mizambal

    Re : Analyse fréquentielle

    Hello. Un oscillo bon marché permettant une analyse fréquentielle grâce à son géné de fonction intégré ^^
    http://www.top-oscilloscopes.com/fr/...que-159-detail
    (2eme photo)

  16. #12
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Analyse fréquentielle

    Bonjour,

    On peut même dire que l'analyse fréquentielle est plus "naturelle" que l'analyse temporelle.
    Par exemple, notre oreille est un vrai analyseur de spectre. L'oreille interne sépare les composantes d'un son suivant les fréquences, et c'est ainsi que les données sont envoyées au cerveau.
    Si nous écoutons une fréquence fondamentale et ses harmoniques, la forme du signal temporel dépend des déphasages entre ces composantes, ce qui n'est pas du tout détecté par l'oreille. Par contre, dès que des harmoniques sont modifiés, ça s'entend...c'est comme cela que nous faisons la différence entre les instruments de musique.
    Ceci est tellement vrai que les ingénieurs qui ont voulu numériser les sons ont inventé le MP3, qui commence par décomposer le son de façon fréquentielle....

    L'oeil aussi fait une décomposition fréquentielle....

  17. Publicité
  18. #13
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Analyse fréquentielle

    Citation Envoyé par mizambal Voir le message
    Hello. Un oscillo bon marché permettant une analyse fréquentielle grâce à son géné de fonction intégré ^^
    http://www.top-oscilloscopes.com/fr/...que-159-detail
    (2eme photo)
    Bonjour,

    Je n'ai pas vu d'analyse fréquentielle dans cet oscillo... certes, il sait faire une courbe de réponse, mais je n'ai pas vu qu'il savait décomposer un signal d'entrée selon ses composantes fréquentielles ( spectre)
    A moins que j'aie mal vu....

  19. #14
    f6bes

    Re : Analyse fréquentielle

    Citation Envoyé par gwgidaz Voir le message
    A moins que j'aie mal vu....
    Bj r à toi,
    Le spot était éteint probablment !
    Bonne journée et 73

  20. #15
    Patrick_91

    Re : Analyse fréquentielle

    Bonjour,

    Bonjour,

    Je n'ai pas vu d'analyse fréquentielle dans cet oscillo... certes, il sait faire une courbe de réponse, mais je n'ai pas vu qu'il savait décomposer un signal d'entrée selon ses composantes fréquentielles ( spectre)
    A moins que j'aie mal vu....
    Eh oui, et un analyseur de réseau cela ne travaille pas dans le domaine Fréquence ?

    The 1000 X-Series’
    frequency response analyzer capability is the perfect tool to help students understand the gain and phase performance of passive
    LRC circuits or active op-amps. This capability is achieved with a gain and phase measurement versus frequency (Bode
    plot). Vector network analyzers (VNAs) and low-cost frequency response analyzers are typically used for these measurements,
    but now an easy-to-use gain and phase analysis is possible by utilizing the 1000 X-Series’ built-in WaveGen. EDUX1002G and
    DSOX1102G models only
    Si si bien sur, je le savais sur ces modèles mais j'aime bien lire les documentation.
    Cet engin embarque un géné de fonction analogique, qui permet déjà de balayer en fréquence et de visualiser l'amplitude du signal en sortie du D.U.T de façon synchronisée ... cela s’appelle un analyseur de réseau scalaire .. En plus l'engin sait aussi mesurer le déphasage introduit par le D.U.T. pour finir c'est une analyseur de réseau vectoriel ... qui permet les mesures de transmission et transmission inverse sans problème.
    Cela s'appelle travailler dans le domaine Fréquence (analyse Fréquentielle comme vous dites) . Travailler dans le domaine fréquence ne sous entend pas forcément analyse spectrale . On peut aussi faire de l'analyse de réseau avec un analyseur de spectre , mais il faut alors un générateur de bruit blanc comme source de test ....
    Bref les machins qui permettent de l'analyse Fréquencielle , donc de travailler dans le domaine Fréquence sont : les analyseurs de spectre (analogiques ou numériques) les analyseurs de réseau scalaires , les VNA ou analyseurs de réseau vectoriels . Le distorsiomètre est un appareil tres spécialisé qui fait des analyses dans le domaine Fréquence.

    Dans le domaine temps on a les Oscilloscopes , les échantillonneurs rapides tout ceci en analogique ou numérique .
    Et pour couronner le tout des appareils capables d'embarquer les deux domaine dans une seule boite , par exemple les petits analyseurs
    de chantier pour diagnostic des relais radiotéléphoniques ... analyseur de spectre, oscillo, power meter , BER , VNA parametres S etc etc ..

    A plus
    C'est l'étincelle qui a fait déborder le vase !

  21. #16
    mizambal

    Re : Analyse fréquentielle

    Hello

    la 2e photo c'est la réponse fréquentielle d'un circuit (sans doute un filtre passe bande). Concernant l'analyse d'un signal, pas de soucis car en 2017 tout les oscillos numériques savent afficher un spectre de fréquences (de qualité médiocre mais c'est mieux que rien). Donc cet oscilloscope fait les deux type d'analyses, ce qui en fait un superbe outil pour les amateurs d'analyses fréquentielles peu exigeant du moins, aussi pour les écoles ; le préfixe EDUX n'est surement pas innocent ^^

  22. #17
    Patrick_91

    Re : Analyse fréquentielle

    Bonjour,

    Je pense que cet oscillo ne sait pas afficher un spectre, il n'en a pas besoin d’ailleurs ..
    Il mesure simplement un niveau et une phase relative à l'amplitude du signal (en mode sweep) de l'analyseur de fonction.
    C'est astucieux , il suffit qu'il échantillonne assez vite et au bon moment pour chaque pas de Fréquence.
    Celui ci ne prétend pas afficher de spectre apparemment.. il échantillonne a 1 Gb/s mais n'a pas de calculateur rapide et puissant ...
    A plus
    C'est l'étincelle qui a fait déborder le vase !

  23. #18
    mizambal

    Re : Analyse fréquentielle

    Re. En effet il s'agit juste d'un calcul de FFT. Rien de comparable avec un vrai analyseur de spectre. il en parle à la page 6 de la doc : https://www.polytech-oscilloscopes.c...ght-1000-X.pdf

  24. Publicité
  25. #19
    Patrick_91

    Re : Analyse fréquentielle

    Hello,

    Oui une analyse spectrale minimaliste mis c'est pas mal pour un outil à prix modique.
    La véritable contribution du produit est l'oscillo et la fonction analyseur de réseau (VNA) c'est rusé.
    A plus
    C'est l'étincelle qui a fait déborder le vase !

Discussions similaires

  1. Décryptage par analyse fréquentielle
    Par Icebreaker05 dans le forum Science ludique : la science en s'amusant
    Réponses: 7
    Dernier message: 09/06/2016, 05h39
  2. [Son] Recherche Logiciel pour Analyse Fréquentielle précise
    Par Kadian dans le forum Logiciel - Software - Open Source
    Réponses: 1
    Dernier message: 09/03/2013, 21h07
  3. analyse fréquentielle
    Par thamina84 dans le forum Logiciel - Software - Open Source
    Réponses: 4
    Dernier message: 08/01/2010, 16h31
  4. Fct de transfert fréquentielle
    Par Bubin dans le forum Mathématiques du supérieur
    Réponses: 3
    Dernier message: 02/08/2007, 14h20
  5. Analyse fréquentielle
    Par Math73 dans le forum TPE / TIPE et autres travaux
    Réponses: 2
    Dernier message: 07/05/2007, 07h45
Découvrez nos comparatifs produits sur l'informatique et les technologies.