Analyse sur les signaux#

Cette section décrit les fonctionnalités d’analyse de signaux disponibles dans DataLab.

Voir aussi

Opérations sur les signaux pour plus d’informations sur les opérations qui peuvent être effectuées sur les signaux, ou Traitement des signaux pour des informations sur les fonctionnalités de traitement des signaux.

../../_images/s_analysis.png — Capture d’écran du menu Analyse ».#

Lorsque le « Panneau Signal » est sélectionné, les menus et barres d’outils sont mis à jour pour fournir les actions liées aux signaux.

Le menu Analyse » permet d’effectuer divers calculs sur les signaux sélectionnés, tels que des statistiques, la largeur à mi-hauteur, ou encore la largeur à 1/e².

Note

Dans le vocabulaire de DataLab, un « analyse » est une fonctionnalité qui calcule un résultat scalaire à partir d’un signal. Ce résultat est stocké sous la forme de métadonnées ; il est donc attaché au signal. Cela diffère d’un « traitement » qui crée un nouveau signal à partir d’un signal existant.

Statistiques#

Calcule des statistiques sur les signaux sélectionnés et affiche un tableau récapitulatif.

../../_images/s_stats.png — Exemple de tableau récapitulatif de statistiques : chaque ligne est associée à une ROI (à l’exception de la première qui correspond aux statistiques calculées sur la totalité des données).#

Histogramme#

Calcule l’histogramme du signal sélectionné et l’affiche.

Paramètres :

Paramètre	Description
Classes	Nombre de classes
Limite inférieure	Limite inférieure de l’histogramme
Limite supérieure	Limite supérieure de l’histogramme

../../_images/s_histogram.png — Exemple d’histogramme.#

Largeur à mi-hauteur#

Calcule la largeur à mi-hauteur (LMH) du signal sélectionné, en utilisant l’une des méthodes suivantes :

Méthode	Description
Passage par zéro	Recherche les passages par zéro du signal après avoir centré son amplitude autour de zéro
Gauss	Ajuste les données à un modèle gaussien en utilisant un algorithme de moindres carrés
Lorentz	Ajuste les données à un modèle lorentzien en utilisant un algorithme de moindres carrés
Voigt	Ajuste les données à un modèle de Voigt en utilisant un algorithme de moindres carrés

../../_images/s_fwhm.png — Le résultat du calcul est affiché sous la forme d’un segment annoté.#

Largeur à 1/e²#

Réalise l’ajustement des données à une gaussienne en utilisant un algorithme de moindres carrés. Calcule ensuite la largeur à 1/e² du modèle d’ajustement.

Note

Les résultats de calcul scalaires sont systématiquement stockés dans les métadonnées. Les métadonnées sont attachées au signal et sérialisées avec ce dernier par exemple lors de l’export d’une session de DataLab vers un fichier HDF5.

Abscisse du minimum et du maximum#

Calcule le plus petit argument du minimum et le plus petit argument du maximum du signal sélectionné.

Abscisse pour y=…#

Calcule l’abscisse pour une ordonnée donnée du signal sélectionné. Si aucune solution n’est trouvée, le résultat affiché est NaN. Si plusieurs solutions existent, le résultat affiché est la plus petite valeur.

Détection de pics#

Crée un signal à partir de la détection automatique des pics de chaque signal sélectionné :

../../_images/s_peak_detection.png — Boîte de dialogue de détection de pics : le seuil de détection est ajustable en déplaçant le curseur horizontal, les pics sont détectés automatiquement (des marqueurs verticaux indiquent les pics détectés avec leur position)#

Fréquence et période d’échantillonnage#

Calcule la fréquence et la période d’échantillonnage du signal sélectionné.

Avertissement

Cette fonctionnalité suppose que les valeurs de X sont régulièrement espacées.

Paramètres dynamiques#

Calcule les paramètres dynamiques suivants sur le signal sélectionné :

Paramètre	Description
f	Fréquence (ajustement sinusoïdal)
ENOB	Bits effectifs
SNR	Rapport signal/bruit
SINAD	Rapport signal/bruit et distorsion
THD	Distorsion harmonique totale
SFDR	Dynamique sans distorsion

Bande passante à -3 dB#

Détermine la bande passante à -3 dB en identifiant l’intervalle des valeurs d’abscisse où le signal reste supérieur à sa valeur maximale moins 3 dB.

Avertissement

Cette fonctionnalité nécessite que le signal soit exprimé en décibels (dB).

Contraste#

Calcule le contraste du signal sélectionné.

Le contraste est défini comme le rapport de la différence et de la somme des valeurs maximale et minimale :

\[\text{Contrast} = \dfrac{\text{max}(y) - \text{min}(y)}{\text{max}(y) + \text{min}(y)}\]

Note

Cette fonctionnalité suppose que le signal est un profil extrait d’une image, pour laquelle le contraste a un sens. Cela justifie la définition optique du contraste.

Extraction des caractéristiques d’impulsions#

Effectue une analyse complète des impulsions sur les signaux sélectionnés, en extrayant automatiquement les caractéristiques temporelles et d’amplitude pour les signaux d’échelon et d’impulsions carrées.

Cette fonctionnalité fournit une caractérisation automatisée des impulsions avec reconnaissance intelligente du type de signal et extraction robuste de paramètres pour l’analyse de signaux numériques, les mesures d’oscilloscope et la validation temporelle des impulsions.

../../_images/s_pulse_features.png — Résultats des caractéristiques d’impulsions tels qu’affichés dans la vue Signal.#

Fonctionnalités clés :

Reconnaissance automatique du signal : Identifie de façon heuristique le type de signal (échelon, carré ou autre) pour une analyse optimale
Détection de polarité : Détermine automatiquement la polarité positive/négative de l’impulsion en utilisant la comparaison de ligne de base
Mesures temporelles complètes : Extrait le temps de montée, le temps de descente, la largeur à mi-hauteur (FWHM) et les paramètres temporels à des fractions d’amplitude spécifiques
Caractérisation de la ligne de base : Analyse les régions de ligne de base de début et de fin pour un calcul précis des caractéristiques
Algorithmes robustes : Utilise des méthodes statistiques avancées avec tolérance au bruit et gestion d’erreurs

Paramètres :

Paramètre	Description
Forme du signal	Sélection du type de signal : Auto (détection automatique), Échelon ou Carré
Ligne de base début min	Limite X inférieure pour la région de ligne de base de début (initiale)
Ligne de base début max	Limite X supérieure pour la région de ligne de base de début (initiale)
Ligne de base fin min	Limite X inférieure pour la région de ligne de base de fin (finale)
Ligne de base fin max	Limite X supérieure pour la région de ligne de base de fin (finale)
Temps de montée/descente	Niveaux de référence pour la mesure du temps de montée/descente avec des choix prédéfinis : 5%-95% (Haute précision), 10%-90% (Standard IEEE), 20%-80% (Signaux bruités), 25%-75% (Alternative)

Caractéristiques extraites :

L’analyse calcule les caractéristiques d’impulsion suivantes :

Caractéristique	Description
Forme du signal	Type de signal détecté (ÉCHELON, CARRÉ ou AUTRE)
Polarité	Polarité du signal (+1 pour les impulsions positives, -1 pour les négatives)
Amplitude	Amplitude crête-à-crête de l’impulsion
Décalage	Décalage DC (niveau de ligne de base)
Temps de montée	Temps entre les niveaux de référence bas et haut pendant le front montant
Temps de descente	Temps entre les niveaux de référence haut et bas pendant le front descendant (impulsions carrées uniquement)
FWHM	Largeur à mi-hauteur (impulsions carrées uniquement)
x50	Temps auquel le signal atteint 50 % de l’amplitude maximale
x100	Temps auquel le signal atteint 100 % de l’amplitude maximale (début du plateau)
Durée du pied	Durée de la région plate avant la montée de l’impulsion
Plages de ligne de base	Coordonnées des limites de ligne de base de début et de fin extraites

Note

Les résultats sont affichés dans un tableau complet montrant tous les paramètres extraits, et sous forme d’annotations visuelles sur le tracé du signal. Pour les signaux d’échelon, les paramètres liés à la descente (fall_time, fwhm) ne sont pas applicables et s’affichent comme None. Cette fonctionnalité fonctionne au mieux avec des signaux d’impulsion bien définis qui ont des régions de ligne de base claires.

Afficher les résultats#

Affiche les résultats de toutes les analyses effectuées sur les signaux sélectionnés. Cela affiche le même tableau que celui affiché après avoir effectué un calcul.

Étiquette des résultats#

Active ou désactive la visibilité des étiquettes de résultats sur le graphique. Lorsqu’il est activé, cet élément de menu cochable affiche les annotations des résultats (telles que la largeur à mi-hauteur, les positions des pics, ou d’autres marqueurs d’analyse) directement sur le graphique du signal.

Cette option est synchronisée entre les panneaux Signal et Image et persiste entre les sessions. Elle n’est activée que lorsque des résultats sont disponibles pour le signal sélectionné.

Tracer les résultats#

Trace les résultats des analyses effectuées sur les signaux sélectionnés, avec des axes X et Y définis par l’utilisateur (p.ex. trace la largeur à mi-hauteur en fonction de l’indice du signal).