FFT avec un oscilloscope

[cubitus_54]

Bonjour.
Depuis quelque temps, j'essaie de faire un programme avec Matlab, qui fait l'acquisition des courbes sur mon oscilloscope et qui l'affiche et qui trace l'analyse spectrale au moyen d'une FFT.
J'obtiens des résultats relativement satisfaisants, mais je me pose quelques questions.
L’oscilloscope est un RIGOL MSO 4000 qui a une bande passante de 500 MHz.
Il donne un taux d'échantillonnage de 4 Giga échantillons par seconde, ce qui sous-entendrait une bande passante de 2GHz.
Lorsque je fais l'analyse spectrale, j'obtiens quelque chose d'assez sympathique et relativement réaliste jusqu'à une fréquence de 1Ghz.
Au-delà jusqu’à 1 GHz j'ai l'impression qu’il y a une espèce de repli ou miroir du spectre et je doute que ce qu'il y a au-delà de 1GHz vraiment valide .
Qu'en pensez-vous ?
Merci.
antenne de 0 à 2GHz
uhf.jpg

zoom Bande FM 100MHz
100M.jpg

Zoom 1Ghz
1G.jpg
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[penthode]

attention aux circuits analogiques d'entrée de l'oscillo

dont la BP est limitée par construction

[jiherve]

bonsoir,
je n'ai pas analysé la doc en entier mais sur un scope 4 canaux il est possible que le multiplexage soit fait en amont de la conversion A/D et donc 4Gs/s => 1Gs/s par canal.
eplucher la doc!
JR

[penthode]

et , malgré tous les progrès de soft , la FFT reste très en deçà que l'analyse spectrale par balayage , et de loin !

[A voir en vidéo sur Futura]

[cubitus_54]

je n'ai pas analysé la doc en entier mais sur un scope 4 canaux il est possible que le multiplexage soit fait en amont de la conversion A/D et donc 4Gs/s => 1Gs/s par canal.

Bonjour,
c'est plutôt structuré comme 2*2 voies.
Mais à priori, ce n'est pas le taux d'échantillonnage qui est modifié, c'est l'allocation de la mémoire qui est partagée en 2.
Durant l'acquisition, c'est bien afficher à l'écran 4 giga échantillons à la seconde.

malgré tous les progrès de soft , la FFT reste très en deçà que l'analyse spectrale par balayage , et de loin !

Je ne doute pas qu'un analyseur de spectre est nettement mieux qu'un oscilloscope avec une FFT.
J'aimerais bien avoir un analyseur, mais vu l'utilité que j'en aurais et le prix que ça coûte, ce n’est pas raisonnable.

[jiherve]

Bonjour,
Je n'ai pas écrit que la fréquence échantillonnage était modifiée mais qu'elle pouvait être partagée!
Une question : ton oscillo n'offre t il pas la fonction FFT ?
aujourd'hui c'est quasiment basique sur un oscillo numérique car cela ne coute que du soft!
JR

[cubitus_54]

Si bien sûr, mais la FFT de l'oscillo est minable.
La FFT de l'oscillo doit être calculée avec un nombre d'échantillons qui correspond à l'affichage soit 1400 pts.
Avec mon programme je récupère la mémoire profonde de l'oscillo ce qui me permet d'avoir jusqu'à 140Mps.

La bande FM avec la FFT de l'oscillo, à comparer avec la FFT 1.4Mpts du premier message

[Murayama]

Bonjour!

et , malgré tous les progrès de soft , la FFT reste très en deçà que l'analyse spectrale
par balayage , et de loin !

On est souvent tenté par la nostalgie, pour les appareils du bon vieux temps, que ce
soit un analyseur ou pour les anciens oscillos à tube qui restent une référence selon
certains. Je préfère les appareils modernes avec leur connectique (clé USB, clavier,
souris, écran tactile, Ethernet, et même une sortie display port) mais c'est une
affaire de goût, j'en conviens.

Je vois plusieurs arguments:

La FFT d'un oscillo est un outil ajouté, et n'a pas la prétention d'être un vrai
analyseur de spectre. On vend par ailleurs de vrais analyseurs modernes à FFT. Même
chez Rigol il y en a. (je n'ai jamais essayé)

Avec quoi avez-vous comparé votre analyseur à balayage? J'imagine que c'était sur
le même signal, mais la FFT, c'était un analyseur ou la simple FFT cadeau-bonux d'un
oscillo ordinaire?
Vous dites "très en decà", et "et de loin", mais de de quel point de vue? Précision?
Qualité de l'affichage?

Ci joint une capture d'écran de la FFT de mon oscillo (Tektro). Signal = 10 MHz sorti
d'un vieux générateur, tektro aussi. Affiché entre 0 et 100 MHz en horizontal, -80
~ +20 en vertical.
Par contre, j'ai câblé comme un gougnafier, ce qui fait que le rapport SN n'est pas
celui des specs. Mais le but est de montrer la FFT, pas le générateur.
Un analyseur est meilleur que cette extension gratuite? Possible. Mais je me souviens
avoir joué avec un analyseur à balayage, et je me souviens que c'était excessivement
lent. Plus on faisait l'acquisition lentement, plus le spectre était beau. Mais peut-on
se permettre le lux d'attendre alors qu'un appareil moderne fait la même chose
instantanément?

Pascal

[cubitus_54]

J'ai emprunté un analyseur de spectre,

Je ne l'ai pas encore bien en main :
C'est clairement plus pratique à utiliser.
Mais comme disait Murayama c'est long pour obtenir des tracés fins...

J'ai réalisé un test :
Mon générateur de fonction sur 27MHz en modulation d'amplitude à 70% avec porteuse sur un sinus de 4kHz.
La sortie est branchée sur un câble de 2m de long qui fait office d'antenne.

L'analyseur est l'oscillo branché sur un câble coaxial à une antenne UHF dans le grenier (OK pas top, mais je n'ai pas de sonde de champ proche en 50 Ohm).

Pour l'analyseur les données sont sur la photo d'écran

L'oscilloscope entrée 50 Ohm 1mV base de temps de 5ms 125 M échantillons/s FFT sur une profondeur mémoire de 14Mpts

27M.png27M.png

Pour le moment j'ai envie de dire que l'oscillo s'en tire bien !

[jiherve]

bonjour,
oui en effet 20dB+ au dessus du bruit d'un coté (entrée quantifiée sur 8bits je présume) 30dB de l'autre.
JR

[cubitus_54]

j'ai amélioré le programme
modulation AM avec un sinus cardinal 20kHz à fréquence centrale 27Mhz

cardinal-20k.pngcardinal20k.png