Zaawansowana analiza sygnału z użyciem trybu historii w oscyloskopach R&S RTO
Podobnie jak w przykładzie 4.2 wszystkie chwile czasowe zostały zapisane i przeanalizowane, co widać na rys. 24. Wykres czerwony pokazuje zależność liczby wystąpień błędów od ich odległości w czasie. Widać wyraźnie, że problemy występują po upływie 2 i 3 sekund. Jednak w tym momencie nie jest jasne, czy odstęp czasowy 2 lub 3 sekund jest losowy. Kolor niebieski oznacza odstęp między co drugim błędem – oznacza to, że zaburzenia występują na przemian po 2 i 3 sekundach, powtarzając się co 5 sekund. Drugi z wykresów ma większą rozdzielczość i przedstawia rozkład w odniesieniu do wartości średniej. Teraz widać, że zaburzenie występuje z pewnym rozrzutem.
Rys. 24. Analiza chwil czasowych
Warto zwrócić uwagę na całkowity czas obserwacji równy 1000 sekund. Oscyloskop cyfrowy nie byłby w stanie zarejestrować takiego sygnału w czasie jednej akwizycji z zadaną rozdzielczością. Użycie trybu historii okazuje się niezbędne podczas dogłębnej analizy. Użyteczność trybu historii nie ogranicza się do dwóch przedstawionych przykładów – może być on przydatny także do analizy protokołów szeregowych bądź równoległych w połączeniu z rozszerzeniem Mixed Signal Option (MSO).
5. Podsumowanie
Tryb historii w oscyloskopach z serii RTO pozwala użytkownikowi na dostęp do potrzebnych akwizycji. W trybie tym można korzystać z licznych funkcji analizy RTO. Zależności czasowe między akwizycjami są zachowywane i mogą posłużyć do dalszych analiz.
Ponadto tryb historii godzi ze sobą wymagania wysokiej częstotliwości próbkowania i długiego czasu obserwacji. W wielu zastosowaniach tryb historii może przynieść korzyści. W niniejszej nocie aplikacyjnej zostały przedstawione dwa przykłady.
Rozbudowany system wyzwalania RTO pozwala użytkownikowi skupić się na istotnych częściach analizy dzięki selektywnej rejestracji. Ponadto oscyloskopy RTO mają wydajną architekturę pamięci i dostarczają bogatego zestawu funkcji do analizy przebiegów. Co więcej, ciągłość podstawy czasu pozwala użytkownikowi rozszerzyć czas analizy znacznie poza ograniczenia wynikające z rozmiaru pamięci akwizycji. Podsumowując, wszystkie te zalety sprawiają, że tryb historii stanowi ważne narzędzie na przykład podczas testowania układów cyfrowych i analizy rzadkich, losowych sygnałów lub protokołów szeregowych. Tryb historii stanowi standardową funkcję oscyloskopów RTO.
6. Dodatki
A. Dodatek A
Poniżej znajduje się przykładowy kod Matlaba, którego użyto do odzyskania informacji i chwilach czasowych z zarejestrowanych przebiegów w celu dalszej analizy. Przykładowa analiza została omówiona w częściach 4.2 oraz 4.3.
1 %% —- Utwórcz połączenie z RTO —-
2 RTO = visa(’ni’, 'TCPIP::10.113.10.39′);
3 RTO.Timeout = 10;
4 fopen(RTO);
5 % odczytaj i wyświetl identyfikator urządzenia
6 fprintf(RTO, '*IDN?’); disp([’ ID: ’ fscanf(RTO)])
7 % Praca z trybem historii RO
8 % – Odczytaj dostępną liczbę akwizycji
9 % – Odczytaj chwile czasowe każdej akwizycji
10 %% —- Skonfiguruj RTO —-
11 % Uruchom tryb historii
12 fprintf(RTO, ’:CHANnel:WAVeform:HISTory:STATe 1′);
13 % Odczytaj i wyświetl zapisane akwizycje
14 nofAcq = str2num(query(RTO, 'ACQuire:AVAilable?’));
15 fprintf(’\n=======================================================\n’);
16 fprintf(’Liczba dostępnych akwizycji: %i\n’, nofAcq);
17 fprintf(’=======================================================\n\n’);
18 % Utwórz tablicę
19 timeStampRel = zeros(nofAcq,1,’double’);
20 % Odczytaj i wyświetl chwile czasowe wszystkich akwizycji
21 for idx = -(nofAcq-1):0
22 fprintf(RTO, 'CHANnel:WAVeform:HISTory:CURRent %i’, idx);
23 fprintf(RTO, '*OPC?’); [~] = fscanf(RTO);
24
25 fprintf(RTO, 'CHANnel:WAVeform:HISTory:TSRelative?’);
26 timeStampRel(nofAcq + idx) = str2double(fscanf(RTO));
27 fprintf(’Acquisition %i\t%9.7f\n’, …
28 idx, timeStampRel(nofAcq + idx));
29 end
30 % Zakończ połączenie
31 fclose(RTO);
32 % Zapisz dane do dalszego przetwarzania
33 save timeStamp.m timeStampRel;
B. Dodatek B
Tabela 3 zawiera podzbiór uzyskanych chwil czasowych zapisanych przebiegów. Pierwsza kolumna oznacza numer akwizycji, druga – związaną z nim chwilę czasową. W wyniku dalszego przetwarzania na komputerze powstała trzecia kolumna, pokazująca różnicę w czasie między sąsiednimi chwilami.
Tabela 3
Przedstawicielstwo Rohde & Schwarz w Polsce: ul. Al. Jerozolimskie 92, 00-807 Warszawa, tel: 22 337 64 97.