Brevet FR2463964A1 — publié le 19810227

La présente invention concerne d'une manière générale des dispositifs d9affichage pour oscilloscopes numériques. Elle concerne plus particulièrement un dispositif d'affichage à système d'interpolation destiné à effectuer une interpola- tion entre des échantillons de signaux stockés, et à fournir des échantillons supplémentaires correspondant aux interpola- tions effectuées. Les dispositifs d'affichage numérique connus jusqu' ici n'utilisaient que les échantillons de signaux stockés pour reconstituer le signal stocké en vue de l'affichage. On utilisait ainsi, par exemple, un grand nombre d'échantillons d'un signal de sortie à chaque cycle pour pouvoir, par la suite, reconstituer un fac-similé correct du signal de sor- tie. Lorsque le signal est reconstitué sous la forme d'un af- fichage par points, 25 échantillons par cycle au moins sont généralement nécessaires pour produire l'affichage par points reconnaissable d'une onde sinusoïdale. Lorsqu'on utilise un générateur de vecteurs pour relier en gros les points, il faut au moins 10 échantillons par cycle pour obtenir un affi- chage sans déformation notable. Ainsi, la largeur de bande utilisable d'un oscilloscope numérique est limitée par la densité d'échantillons par cycle du signal de sortie. Des oscilloscopes numériques coûteux et sophistiqués utilisent des échantillonages à grande vitesse et des systè- mes convertisseurs analogique-numérique couplés avec des dis- positifs à mémoire capables de recevoir les signaux de don- nées. Cependant, même pour ces oscilloscopes, le signal dten- trée peut atteindre une fréquence pour laquelle la densité d' échantillonnage est réduite à un point tel que l'affichage obtenu est inintelligible. Suivant l'invention, on augmente la densité d'échan- tillonnage apparente en effectuant une interpolation entre les échantillons de signaux stockés, et en fournissant des échantillons supplémentaires correspondant aux valeurs d'in- terpolation entre les échantillons. Lorsque les signaux de données sont extraits d'une mémoire en vue de l'affichage, ils sont appliqués par l'in- termédiaire d'un convertisseur numérique-analogique à un fil- tre transversal, par exemple à un filtre à impulsions en sin xix. Le filtre transversal peut être constitué par une ligne de retard analogique de dérivation pourvue d'un certain nombre de sorties dérivées ayant chacune un certain coeffi- cient de charge. On additionne les.sorties chargées pour ob- tenir les points d'interpolation, qui sont multiplexés avec les échantillons, et obtenir ainsi deux fois plus d'échantil- lons qu'on en avait stockés. La série d'échantillons interpo- lés et de vrais échantillons obtenue est ensuite affichée à la manière habituelle. En utilisant un filtre transversal à impulsions en sin xix, on peut reconnaître à l'affichage une onde sinusoïdale à partir des points, même avec un échantil- lonnage d'environ 2,5 échantillons par cycle. Pour les affi- chages d'ondes non-sinusoïdales, on peut augmenter la densité d'échantillonnage jusqu'au nombre d'échantillons requis sans introduire d'erreurs dans les signaux stockés de ltéchantil- lonnage initial, au rythme de deux fois la fréquence la plus élevée du spectre de fréquences du signal d'entrée initial. L'invention a ainsi pour but de réaliser un disposi- tif d'affichage pour oscilloscope numérique renfermant un système d'interpolation pour effectuer une interpolation en- tre les échantillons de signaux stockés, et pour donner des échantillons apparents supplémentaires correspondant aux va- leurs d'interpolation entre les vrais échantillons. L'invention a aussi pour but de réaliser un oscillos- cope numérique présentant une plus grande largeur de bande apparente. L'invention a aussi pour but de réaliser un disposi- tif d'affichage numérique augmentant le densité dréchantillon- nage apparente pour fournir un affichage déchiffrable à par- tir d'un faible nombre de vrais échantillons par cycle. Les spécialistes apprécieront les autres buts et avantages de la présente invention grâce à la présente des- cription et aux dessins qui l'accompagnent. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limita- tif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de I' invention. - Figure 1 est un diagramme-blocs des circuits d'af- fichage d'un oscilloscope numérique suivant l'invention. - Figure 2 est une vue schématique d'un filtre trans- versai utilisable avec le dispositif de la figure 1. On a représenté sur la figure 1, sous formé de dia- gramme-blocs, les circuits d'affichage d'un oscilloscope nu- mérique. Un temporisateur d'affichage 10 fournit des impul- sions temporisées à un rythme donné à un compteur d'adresse 14 pour sortir des signaux numériques de données stockés dans une mémoire 20. Le signal de donnée est appliqué par l'inter- médiaire d'un convertisseur numérique-analogique 22 à un fil- tre transversal 24 à impulsions en sin xix. Le filtre trans- versaI peut être celui de la figure 2: dans le filtre!, le vrai signal de donnée en valeurs analogiques est appliqué à un dispositif de retard analogique de dérivation 30 pourvu d' un certain nombre de sorties de dérivation. Dans le cas de la présente descriptions il est question d'un dispositif pourvu de huit dérivations de sortie, Cependant, en réalité, le dis- positif utilisé pour les essais était un dispositif de retard analogique de dérivation "Reticonl"(dénomination commerciale) avec 32 sorties de dérivation. L'onde de donnée est partagée le long du canal sous contrôrle du temporisateur d'affichage. Des amplificateurs de charge 32-46 prévus aux sorties de dé- rivation chargent l'onde de donnée en fonction de coeffi- cients de charge donnés K1 à l rect du filtre, les coefficients de charge peuvent être choi- sis de façon que N=S K î N=1 En outre, les coefficients de charge du filtre trans- versal 24 ont été choisis de façon que le filtre puisse pas- ser toutes les fréquences escomptées du signal d'onde. On ad- ditionne ensuite les sorties de dérivation chargées au moyen d'un sommateur 50 pour obtenir les données analogiques d'in- terpolation. La vraie donnée est prélevée à mi-longueur sur le canal de dérivation, c'est-à-dire, ici, à la quatrième dé- rivation. En d'autres termes, huit échantillons de données analogiques sont chargées et font l'objet de détermination de moyenne, et on obtient ainsi les échantillons supplémentaires qui sont traités par le multiplexeur 52 fournissant une suc- cession de données vraies et de données d'interpolation. Les données vraies et les données d'interpolation in- sérées entre les données vraies peuvent être dirigées direc- tement sur les plaques de déviation verticale du tube catho- dique correspondant pour engendrer des points d'affichage avec une densité double de celle des données vraies stockées. On peut aussi appliquer les données analogiques à un généra- teur de vecteurs 62 pour reconstituer un signal analogique qu'on applique aux plaques de déflexion verticale. Le signal de comptage est appliqué à un convertisseur numérique-analogique 66 émettant un signal de commande de ba- layage qu'on applique à un générateur de rampes 70. Ce der- nier délivre un signal de rampe linéaire qui est appliqué aux plaques de déflection horizontale du tube cathodique corres- pondant. La rampe linéaire permet un affichage des données d' interpolation sur le balayage horizontal à l'instant appro- prié. - Bien que la présente description concerne une mise en oeuvre particulière de la présente invention, les spécialis- tes admettront qu'on peut réaliser de nombreux changements et de nombreuses modifications sans sortir du domaine et de 1' esprit de l'invention. Le filtre transversal 24 pourrait par * exemple être constitué par un filtre numérique placé avant les convertisseurs numérique-analogique, ou être conçu sous forme "software" ou sous forme"firmware", conformément aux techniques conventionnelles. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'affichage pour oscilloscope numéri- que, caractérisé en ce qu'il comprend: - une mémoire de signal digitale contenant les don- nées représentant les échantillons de données vraies; - des moyens pour extraire lesdites données vraies de cette mémoire dans un ordre prédéterminé; - des moyens pour effectuer des interpolations entre les données vraies et pour placer les données interpolées dans l'ordre approprié entre les données vraies, en vue de 1t affichage. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'interpolation comprennent un sys- tème de filtre transversal. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le système de filtre transversal comprend un dispo- sitif de retard analogique de dérivation pourvu d'un nombre donné de sorties de dérivation, des moyens pour charger et additionner lesdites sorties de dérivation en vue d'obtenir les données d'interpolation, et des moyens de multiplexage des données vraies et des données d'interpolation.