Analyseurs de Fourier

Les signaux et les systèmes peuvent être caractérisés de manière équivalente dans les domaines temporel et fréquentiel. Toutefois, un paramètre donné est généralement mis en évidence plus aisément dans un domaine que dans l’autre.

Cette dualité se retrouve dans les appareils de mesure : l’ analyseur de spectre est au domaine fréquentiel ce que l’ oscilloscope est au domaine temporel.

Les analyseurs de spectre peuvent être divisés en deux catégories, en fonction de la gamme des fréquences analysées.

Les moyennes et hautes fréquences (quelques centaines de kilohertz à quelques dizaines de gigahertz) constituent le domaine privilégié des analyseurs à balayage de fréquence . Le traitement du signal y est analogique ; sur les appareils les plus récents, on trouve souvent un traitement numérique – après détection dans le filtre de résolution – qui apporte un confort d’utilisation supplémentaire, mais ne change pas fondamentalement les performances de l’appareil.

Dans le domaine des basses fréquences (du continu à 100 ou 200 kHz), les analyseurs à batterie de filtres commutés – réservés à certaines applications particulières, en acoustique par exemple, du fait de leurs performances limitées – et les analyseurs à balayage de fréquence – coûteux, lents – tendent à disparaître au profit des analyseurs numériques de signaux qui sont, par leur principe même, parfaitement adaptés au domaine des basses fréquences.

Ces appareils procèdent par traitement numérique – réalisé par un processeur de signal spécialisé – des signaux préalablement échantillonnés et convertis. Cette technique permet, d’une part, d’améliorer les performances de l’analyse spectrale des signaux, d’autre part, d’offrir à l’utilisateur des possibilités entièrement nouvelles de caractérisation des signaux et des systèmes, à la fois dans le domaine temporel et dans le domaine fréquentiel.

Les grandeurs généralement fournies par les analyseurs numériques de signaux sont :

• amplitude, phase spectrales ;

• puissance, densité spectrale de puissance ;

• densité spectrale d’énergie (transitoires) ;

• autospectres, interspectres, fonctions de transfert, fonction de cohérence ;

• représentation temporelle ;

• fonctions d’auto et d’intercorrélation ;

• réponses impulsionnelles ;...