DE10103822A1 - Korrelationsfunktions-Messverfahren und -Vorrichtung - Google Patents

Korrelationsfunktions-Messverfahren und -Vorrichtung

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Abstract

Um ein Korrelationsfunktionsmessverfahren bereitzustellen, dass einen Korrelationsvektor mit hoher Genauigkeit korrigieren kann, eine erste Signalverarbeitungsvorrichtung 18a bis 22a ist bereitgestellt, zum Verarbeiten eines ersten überwachten Signals, um ein erstes Spektrum bereitzustellen, eine zweite Signalverarbeitungsvorrichtung 18b bis 22b ist bereitgestellt zum Verarbeiten eines zweiten überwachten Signals, um ein zweites Spektrum bereitzustellen, eine Korrekturwertberechnungsvorrichtung 26 zum Eingeben von Korrektursignalen in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung, um Korrekturwerte entsprechend jeweiligen Frequenzen bereitzustellen, basierend auf dem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und dem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum, und eine Korrelationsfunktionsberechnungsvorrichtung 30 zum Bereitstellen einer Korrelationsfunktion zwischen dem ersten Spektrum und dem zweiten Spektrum, unter Verwendung der durch die Korrekturwertberechnungsvorrichtung bereitgestellten Korrekturwerte.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Korrelationsfunktions- Messverfahren und -Vorrichtung, insbesondere ein Korrelationsfunktions-Messverfahren und -Vorrichtung zum Messen eines Korrelationsvektors einer Vielzahl von Eingangssignalen.
Ein Verfahren zum Visualisieren eines Wellen-Quellbildes mittels Elektrowellenholographie wurde durchgeführt und verwendet, beispielsweise bei einem Überwachen von elektrischen Wellen von Basisstationen für tragbare Telefone. Elektrowellenhologramme von elektrischen Wellen von Basisstationen eines tragbaren Telefonnetzwerks werden analysiert, um dadurch die elektrischen Wellen von den Basisstationen visuell zu überwachen, um so Information zu erhalten, die brauchbar für ein Beurteilen ist, ob eine neue Basisstation zu installieren ist oder nicht.
Ein Wellen-Quellbildvisualisierungsverfahren und -vorrichtung wurde durch die Anmelderin der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, beispielsweise in der Beschreibung der japanischen Patentanmeldung Nr. 289848/1995.
Das Wellen-Quellbildvisualisierungsverfahren und -vorrichtung, die durch die Anmelderin der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wurde, wird mit Bezug auf Fig. 8 erläutert. Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm der vorgeschlagenen Wellen-Quellbildvisualisierungsvorrichtung.
Wie in Fig. 8 gezeigt, wird ein durch eine stationäre Antenne (nicht gezeigt) überwachtes Signal (a) die Vor- Umwandlereinheit 218a, einen Datenspeicher 220a und einer Fouriertransformationseinheit 222a einer vorgegebenen Signalverarbeitung durch unterzogen, um in eine Korrelationsvektorberechnungseinheit 230 eingegeben zu werden, während durch eine Scan-Antenne (nicht gezeigt) empfangenes überwachtes Signal (b) einer vorgeschriebenen Signalverarbeitung durch eine Vor-Verarbeitungseinheit 218b, einen Datenspeicher 220b und eine Fouriertransformationseinheit 222b unterzogen wird, um in die Korrelationsvektorberechnungseinheit 230 eingegeben zu werden. Die Vor-Umwandlereinheiten 218a, 218b beschränken das überwachte Signal (a) und das überwachte Signal (b), basierend auf einer Mittenfrequenz f0 und einer Bandbreite bw, um diese in IF Signale umzuwandeln und die IF Signale auszugeben. Die Datenspeicher 220a, 220 A/D-wandeln (analog/digital) die IF Signale und speichern die A/D gewandelten Signale. Die Fouriertransformationseinheiten 222a, 222b führen eine Fouriertransformation durch, um ein Spektrum SA(f) und ein Spektrum SB(f) auszugeben.
In der Korrelationsvektorberechnungseinheit 230 wird basierend auf der folgenden Formel,
ein Korrelationsvektor bereitgestellt. * repräsentiert eine komplexe Zahl.
In solch einer Wellen-Quellbildvisualisierungsvorrichtung ändern sich Messbedingungen, wie beispielsweise eine Bandbreitenbeschränkung, Frequenzumwandlung, etc., und Frequenzcharakteristiken der Vor-Umwandlereinheiten 218a, 218b ändern sich. Weiter ist die Frequenzcharakteristikänderung zwischen der Vor- Umwandlereinheit 218a und der Vor-Umwandlereinheit 218b veränderlich.
Demzufolge ist es notwendig, vorab Berichtigungsdaten zu erzeugen, und ein Korrelationsvektor wird unter Verwendung der Berichtigungsdaten korrigiert. Die in Fig. 8 gezeigte Wellen-Quellbildvisualisierungsvorrichtung gibt Korrekturdaten ρ(c) auf die folgende Art aus.
Wenn Korrekturdaten ρ(c) ausgegeben werden, werden Schalter 216a, 216b, 224 auf eine Korrekturseite (c) eingestellt, Korrektursignale werden durch einen Signalgenerator 212 ausgegeben, und ein Korrelationsvektor wird durch die Korrelationsvektorberechnungseinheit 230 ausgegeben. Ein Wert des gegebenen Korrelationsvektors wird in einem Korrekturdatenspeicher 228 als Korrekturdaten ρ(c) gespeichert.
Für den Elektrowellenüberwacher werden die Schalter 216a, 216b, 224 auf einer Messseite (m) eingestellt, und ein Korrelationsvektor wird durch die Korrelationsvektorberechnungseinheit 230 bereitgestellt. Ein bereitgestellter Korrelationsvektor wird unter Verwendung der Korrekturdaten ρ(c) korrigiert, auszugeben an eine Wellen- Quellbildreproduktionsverarbeitungseinheit (nicht gezeigt).
Die Wellen-Quellbildreproduktionsverarbeitungseinheit führt vorgeschriebene Bildverarbeitungen durch und ein verarbeitetes Bild wird auf einer Anzeige einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) dargestellt.
Es wird jedoch in der vorgeschlagenen Wellen- Quellbildvisualisierungsvorrichtung ein Korrelationsvektor eines Mittelwertes von Bandfrequenzen, bereitgestellt, wenn ein Korrektursignal eingegeben wird, als Korrekturdaten ρ(c) verwendet. Demzufolge ist die Korrekturgenauigkeit in frequenzabhängig, falls die Charakteristiken der Vor- Umwandlereinheiten 218a, 218b sich mit den Frequenzen ändern.
Eigenschaften der Vor-Umwandlereinheit 218a, 218b ändern sich mit Veränderungen von Messbedingungen, Umgebungstemperaturänderungen, Transienten Änderungen, etc. Die bereits vorgeschlagene Wellen- Quellbildvisualisierungsvorrichtung weist eine um diese Faktoren verringerte Korrekturgenauigkeit auf.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Korrelationsfunktions-Messverfahren und -Vorrichtung bereitzustellen, die einen Korrelationsvektor mit hoher Genauigkeit korrigieren kann.
Die oben beschriebene Aufgabe wird durch ein Korrelationsfunktionsmessverfahren gelöst, bei dem ein erstes überwachtes Signal durch eine erste Signalverarbeitungsvorrichtung verarbeitet wird, um ein erstes Spektrum bereitzustellen, ein zweites überwachtes Signal wird durch eine zweite Signalverarbeitungsvorrichtung verarbeitet, um ein zweites Spektrum bereitzustellen, und eine Korrelationsfunktion zwischen dem ersten Spektrum und dem zweiten Spektrum wird gemessen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Eingeben, vor einem Messen der Korrelationsfunktion, von Korrektursignalen in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung, und Bereitstellen von Korrekturwerten entsprechend Frequenzen der Korrektursignale, basierend auf einem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und einem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestelltem Spektrum; und beim Messen der Korrelationsfunktion, Bereitstellen einer Korrelationsfunktion zwischen dem ersten Spektrum und dem zweiten Spektrum unter Verwendung der Korrekturwerte entsprechend den Frequenzen. Korrekturdaten für jeweilige Frequenzen werden bereitgestellt, bevor eine Korrelationsfunktion gemessen wird, und die Korrelationsfunktion wird bereitgestellt unter Verwendung der den Frequenzen entsprechenden Korrekturdaten, wobei die Korrelationsfunktion mit hoher Genauigkeit erhalten werden kann. Somit kann das Korrelationsfunktionsmessverfahren eine Korrelationsfunktion mit hoher Genauigkeit messen.
Beim oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessverfahren können vorzugsweise beim Bereitstellen der Korrekturwerte die Frequenzen der Korrektursignale abgetastet (gescanned) werden, um die den jeweiligen Frequenzen entsprechenden Korrekturwerte zu erhalten.
Bei dem oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessverfahren kann vorzugsweise eine Rekurrenzformel basierend auf den Korrekturwerten bereitgestellt werden; und beim Erneuern der Korrekturwerte werden solche Korrekturwerte, die notwendig sind, um zumindest die Rekurrenzformel zu bestimmen, erneut bereitgestellt, um die Rekurrenzformel zu erneuern, und basierend auf der erneuerten Rekurrenzformel werden die Korrekturwerte erneuert.
Bei dem oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessverfahren können vorzugsweise beim Bereitstellen der Korrekturwerte modulierte Wellen in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben werden, um Korrektwerte entsprechend jeweiligen Frequenzen bereitstellen.
Bei dem oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessverfahren können vorzugsweise beim Bereitstellen der Korrekturwerte zuerst Korrektursignale in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben werden, Abtastfrequenzen, um Größenkorrekturdaten entsprechend den Frequenzen bereitzustellen, basierend auf einem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum, und einem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum, und zweite Korrektursignale werden in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben, um Phasenkorrekturdaten entsprechend den jeweiligen Frequenzen bereitzustellen, basierend auf einem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und einem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum, und die Korrekturwerte entsprechend den jeweiligen Frequenzen können basierend auf den Größenkorrekturdaten und den Phasenkorrekturdaten bereitgestellt werden. Größenkorrekturdaten, die nicht notwendigerweise häufig bereitgestellt werden müssen, werden unter Verwendung der ersten Korrektursignale bereitgestellt, Phasenkorrekturdaten, die häufig notwendig sind, werden unter Verwendung zweiter Korrektursignale bereitgestellt, und Korrekturwerte entsprechend den jeweiligen Frequenzen werden unter Verwendung von Daten bereitgestellt, wobei die Korrektur schnell ohne eine Verminderung einer Korrekturgenauigkeit durchgeführt werden kann.
Beim oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessverfahren können die zweiten Korrektursignale vorzugsweise modulierte Schwingungen sein.
Beim oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessverfahren können vorzugsweise beim Bereitstellen der Größenkorrekturdaten die Frequenzen der ersten Korrektursignale mit einer vorgeschriebenen Schrittweite abgetastet werden und interpoliert werden, um die Größenkorrekturdaten bereitzustellen.
Beim oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessverfahren können die Phasenkorrekturdaten vorzugsweise öfter erneuert werden als die Größenkorrekturdaten.
Beim oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessverfahren können vorzugsweise die Größenkorrekturdaten erneuert werden, wenn die erneuerten Phasenkorrekturdaten um mehr als einen vorgeschriebenen Wert mit Bezug auf die Phasenkorrekturdaten zum Zeitpunkt eines Erneuerns der Größenkorrekturdaten geändert werden.
Die oben beschriebene Aufgabe wird durch eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung gelöst, umfassend: eine erste Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines ersten überwachten Signals, um ein erstes Spektrum bereitzustellen, eine zweite Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines zweiten überwachten Signals, um ein zweites Spektrum bereitzustellen; eine Korrekturwertberechnungsvorrichtung, um Korrektursignale in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung einzugeben, um Korrekturwerte entsprechend Frequenzen bereitzustellen, basierend auf dem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und dem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum; eine Korrelationsfunktionsberechnungsvorrichtung zum Bereitstellen einer Korrelationsfunktion zwischen dem ersten Spektrum und dem zweiten Spektrum, unter Verwendung der Korrekturwerte, die durch die Korrekturwertberechnungsvorrichtung bereitgestellt werden. Korrekturdaten für jeweilige Frequenzen werden vor einer Messung einer Korrelationsfunktion bereitgestellt, und die Korrelationsfunktion wird bereitgestellt unter Verwendung der Korrekturdaten entsprechend den Frequenzen, wobei die Korrelationsfunktion mit hoher Genauigkeit bereitgestellt werden kann. Somit kann die Korrelationsfunktionsmessvorrichtung eine Korrelationsfunktion mit hoher Genauigkeit messen.
Bei der oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessvorrichtung kann die Korrekturwertberechnungsvorrichtung vorzugsweise die Korrekturwerte entsprechend den Frequenzen bereitstellen, indem die Frequenzen der Korrektursignale abgetastet werden.
Bei der oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessvorrichtung kann die Korrekturwertberechnungsvorrichtung vorzugsweise eine Rekurrenzformel bereitstellen, basierend auf den Korrekturwerten, erneut Korrekturwerte bereitstellen, notwendig um mindestens die Rekurrenzformel zu bestimmen, um die Rekurrenzformel zu erneuern, und Erneuern der Korrekturwerte basierend auf der erneuerten Rekurrenzformel.
Bei der oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessvorrichtung stellt die Korrekturwertberechnungsvorrichtung vorzugsweise die Korrekturwerte entsprechend den jeweiligen Frequenzen bereit, indem modulierte Wellen in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben werden.
Bei der oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessvorrichtung kann die Korrekturwertberechnungsvorrichtung vorzugsweise erste Korrektursignale in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingeben, Abtastfrequenzen, Größenkorrekturdaten entsprechend den jeweiligen Frequenzen bereitstellen, basierend auf dem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und dem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum, zweite Korrektursignale in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingeben, um Phasenkorrekturdaten entsprechend den Frequenzen bereitzustellen, basierend auf dem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und dem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum, und die Korrekturwerte entsprechend den jeweiligen Frequenzen bereitstellen, basierend auf den Größenkorrekturdaten und den Phasenkorrekturdaten. Größenkorrekturdaten, die nicht notwendigerweise oft bereitzustellen sind, werden unter Verwendung erster Korrektursignale bereitgestellt, Phasenkorrekturdaten, die häufig notwendig sind, werden unter Verwendung von zweiten Korrektursignalen bereitgestellt, und Korrekturwerte entsprechend den jeweiligen Frequenzen werden unter Verwendung von Daten bereitgestellt, wobei eine Korrektur schnell und ohne eine Verminderung einer Korrekturgenauigkeit durchgeführt werden kann.
Bei der oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessvorrichtung können die zweiten Korrektursignale vorzugsweise modulierte Wellen sein.
Bei der oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessvorrichtung kann die Korrekturwertberechnungsvorrichtung vorzugsweise die Frequenzen des ersten Korrektursignals mit einer vorgeschriebenen Schrittgröße abtasten und interpolieren, um die Größenkorrekturdaten bereitzustellen.
Bei der oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessvorrichtung kann die Korrekturwertberechnungsvorrichtung vorzugsweise die Phasenkorrekturdaten häufiger als die Größenkorrekturdaten erneuern.
Bei der oben beschriebenen Korrelationsfunktionsmessvorrichtung kann die Korrekturwertberechnungsvorrichtung vorzugsweise die Größenkorrekturdaten erneuern, wenn die erneuerten Phasenkorrekturdaten sich um mehr als einen vorgeschriebenen Wert mit Bezug auf die Phasenkorrekturdaten, bereitgestellt zu dem Zeitpunkt für eine Erneuerung der Größenkorrekturdaten, geändert haben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung gemäss einer Abwandlung (Abwandlung 1) des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3A und 3B zeigen Zeitdiagramme von einer Frequenzmodulation und Phasenmodulation.
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung gemäss einer Abwandlung (Abwandlung 2) des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6A und 6B zeigen Diagramme von Phasenkorrekturdaten und Größenkorrekturdaten, bereitgestellt unter Verwendung von kontinuierlichen Wellen.
Fig. 7A und 7B zeigen Diagramme von Phasenkorrekturdaten und Größenkorrekturdaten, bereitgestellt unter Verwendung eines modulierten Signals.
Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm der vorgeschlagenen Wellen- Quellbildvisualisierungsvorrichtung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG Ein erstes Ausführungsbeispiel
Das Korrelationsfunktions-Messverfahren und -Vorrichtung gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird mittels eines Beispiels beschrieben, bei dem beim Überwachen von elektrischen Wellen eine Korrelationsfunktion zwischen von einer stationären Antenne und einer Abtastantenne eingegebenen überwachten Signalen gemessen wird. Das Prinzip der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht nur auf den Elektrowellen-Überwacher anwendbar, sondern auch auf eine Messung einer Korrelationsfunktion zwischen eine Vielzahl von überwachten Signalen.
Korrelationsfunktionsmessvorrichtung
Wie in Fig. 1 gezeigt umfasst die Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Korrelationsfrequenzsteuereinheit 10 zum Steuern einer Frequenz eines Korrektursignals; einen Signalgenerator 12, der Korrektursignale mit konstanter Größe erzeugt; einem Leistungsaufteiler 14, der die Korrektursignale verteilt, Schalter 16a, 16b, die die Schaltungen zur Korrektur und zur Messung schalten; Vor- Umwandlereinheiten 18a, 18b, die nur eine vorgegebene Frequenzkomponente in Zwischenfreguenzen IF bandbegrenzen und umwandeln, und die Zwischenfrequenzen IF ausgeben; Datenspeicher 20a, 20b, die die von den Vor- Umwandlereinheiten 18a, 18b ausgegebenen IF Signale abtasten und speichern; Fouriertransformationseinheiten 22a, 22b, die die durch die Datenspeicher 20a, 20b gespeicherten Daten fouriertransformieren, um Spektren SA(f), SB(f) bereitzustellen; Schalter 24a, 24b, die die Schaltungen für die Korrektur und die Messung schalten; eine Korrekturdatenberechnungseinheit 26, die Korrekturdaten Y(fc) basierend auf den jeweiligen Korrekturfrequenzen entsprechenden Spektren bereitstellt; ein Korrekturdatenspeicher 28, der die Korrekturdaten für die jeweiligen Korrekturfrequenzen speichert; und eine Korrelationsvektorberechnungseinheit 30, die einen Korrelationsvektor von überwachten Signalen mit Bezug auf die Korrekturdaten bereitstellt.
Die Korrekturseite (c) des Schalters 16a ist mit dem Leistungsaufteiler 14 verbunden und die Messseite (m) ist mit der stationären Antenne verbunden. Die Korrekturseite (c) des Schalters 16b ist mit dem Leistungsaufteiler 14 verbunden und die Messseite (m) ist mit der Abtastantenne verbunden. Die Korrekturseiten (c) der Schalter 24a, 24b sind mit der Korrekturdatenberechnungseinheit 26 verbunden, und die Messseiten (m) sind mit der Korrelationsvektorberechnungseinheit 30 verbunden. Wenn die Schalter 16, 16b und die Schalter 24a, 24b auf die Korrekturseiten (c) eingestellt sind, wird eine Schaltung zum Erhalten von Korrekturdaten gebildet, und die Schaltung zur Messung einer Korrelationsfunktion wird gebildet, wenn die Schalter 16a, 16b und die Schalter 24a, 24b auf die Messseite (m) eingestellt sind.
Die Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist hauptsächlich dadurch charakterisiert, dass vor einer Messung einer Korrelationsfunktion Korrekturdaten für jeweilige Frequenzen erlangt werden, und dass bei einer Messung der Korrelationsfunktion ein Korrelationsvektor bereitgestellt wird, der Bezug nimmt auf die Korrekturdaten für die jeweiligen Frequenzen.
In der in Fig. 8 gezeigten vorgeschlagenen Wellen- Quellbildvisualisierungsvorrichtung wird ein Korrekturdatum ρ(c) als ein Durchschnitt für Frequenzen in einem bestimmten Frequenzband bereitgestellt, und die Korrektur wird unter Verwendung der Korrekturdaten ρ(c) durchgeführt. Demzufolge kann, wenn eine nicht einheitliche spektrale Verteilung in dem bestimmten Frequenzband vorliegt, kein genauer Korrelationsvektor bereitgestellt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden jedoch vor einer Messung einer Korrelationsfunktion Korrekturdaten für jeweilige Frequenzen bereitgestellt, und ein Korrekturvektor wird mit Bezug auf die Korrekturdaten für die jeweiligen Frequenzen bereitgestellt, wodurch der Korrelationsvektor mit hoher Genauigkeit erhalten werden kann.
Somit kann die Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Korrelationsfunktion mit hoher Genauigkeit berechnen.
Die jeweiligen Bestandteile der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden im folgenden detailliert beschrieben.
(a) Korrelationsfrequenzsteuereinheit 10
Die Korrelationsfrequenzsteuereinheit 10 tastet Frequenzen von durch den Signalgenerator 12 auszugebenden Korrektursignalen mit einer vorgegebenen Schrittgröße ab.
Insbesondere werden Korrekturfrequenzen fc in einem f0 ± bw/2 Band mit einer fs/M Schrittweite abgetastet. F0 ist eine Mittenfrequenz, bw eine Bandbreite, fs eine Abtastfrequenz, die durch einen Oszillator 21 an die Datenspeicher 20a, 20b geliefert wird, und M ist eine beliebige ganze Zahl.
Die Korrekturfrequenzen fc werden nicht nur in den Signalgenerator 12 eingegeben, sondern auch in die Korrekturdatenberechnungseinheit 26.
(b) Signalgenerator 12
Der Signalgenerator 12 erzeugt Korrektursignale entsprechend den Korrekturfrequenzen fc, die durch die Korrekturfrequenzsteuereinheit 10 bereitgestellt werden.
Der Signalgenerator 12 erzeugt Korrektursignale mit konstanter Größe, unabhängig von Frequenzen.
(c) Leistungsaufteiler 14
Der Leistungsaufteiler 14 verteilt die durch den Signalgenerator 12 ausgegebenen Korrektursignale auf zwei Pfade.
Ausgänge des Leistungsaufteilers 14 sind mit den Korrekturseiten (c) der Schalter 16a, 16b verbunden.
(d) Schalter 16a, 16b
Die Schalter 16a, 16b schalten Eingangssignale für die Korrektur und die Messung. Die Schalter 16a, 16b werden durch Hochfrequenzschalter gebildet, da die in die Schalter 16a, 16b einzugebenden Signale hohe Frequenzen aufweisen.
Die Korrekturseite (c) des Schalters 16a ist mit dem Leistungsaufteiler 14 verbunden, und die Messseite (m) des Schalters 16a ist beispielsweise mit der stationären Antenne (nicht gezeigt) verbunden.
Wenn der Schalter 16a auf die Korrekturseite (c) eingestellt ist, wird ein Korrektursignal von dem Signalgenerator 12 durch den Schalter 16a in die Vor-Umwandlereinheit 18a eingegeben, und wenn der Schalter 16a auf die Messseite (m) eingestellt ist, wird durch den Schalter 16a ein überwachtes Signal (a) von der stationären Antenne in die Vor- Umwandlereinheit 18a eingegeben.
Die Korrekturseite (c) des Schalters 16b ist mit dem Leistungsaufteiler 14 verbunden, und die Messseite (m) des Schalters 16b ist beispielsweise mit der Abtastantenne (nicht gezeigt) verbunden. Wenn der Schalter 16b auf die Korrekturseite (c) eingestellt ist, wird durch den Schalter 16b ein Korrektursignal von dem Signalgenerator 12 in die Vor-Umwandlereinheit 18b eingegeben, und wenn der Schalter 16b auf die Messseite (m) eingestellt ist, wird durch den Schalter 16b ein überwachtes Signal (b) von der Abtastantenne in die Vor-Umwandlerschaltung 18b eingegeben.
Das heißt, wenn die Schalter 16a, 16b auf die Korrekturseiten (c) eingestellt sind, wird die Schaltung zum Erhalten von Korrekturdaten gebildet, und die Schaltung zum Messen einer Korrelationsfunktion wird gebildet, wenn die Schalter 16a, 16b auf die Messseiten (m) eingestellt sind.
(e) Vor-Umwandlereinheiten 18a, 18b
Die Ausgangsseiten der Schalter 16a, 16b sind jeweilig mit den Vor-Umwandlereinheiten 18a, 18b verbunden.
Die Vor-Umwandlereinheiten 18a, 18b lassen Komponenten in einem vorgegebenen Band passieren, und wandeln die Komponenten in Zwischenfrequenzen IF um, um die Komponenten auszugeben.
Die Vor-Umwandlereinheiten 18a, 18b können beispielsweise mittels RF Spektralanalysatoren bereitgestellt werden. Im Falle dass die Vor-Umwandlereinheiten 18a, 18b durch RF Spektralanalysatoren bereitgestellt sind, sind die RF Spektralanalysatoren auf den Nullbereichsmodus (zero span mode) eingestellt, und eine Phase ist fest auf eine Bezugsfrequenz fREF (nicht gezeigt) eingestellt.
(f) Datenspeicher 20a, 20 b
Die Datenspeicher 20a, 20b sind auf den Ausgangsseiten der Vor-Umwandlereinheiten 18a, 18b angeordnet. Eine Abtastfrequenz fs wird jeweilig an die Datenspeicher 20a, 20b angelegt.
Die Datenspeicher 20a, 20b tasten durch die Vor- Umwandlereinheiten 18a, 18b ausgegebene IF Signale ab, basierend auf einer Abtastfrequenz fs, A/D-wandeln die IF Signale, um darin zu speichern. Die Datenspeicher 20a, 20b speichern M-Daten. Eine Abtastfrequenz fs wird auf bw = fs/2 eingestellt.
(g) Fouriertransformationseinheiten 22a, 22b
Die Fouriertransformationseinheiten 22a, 22b sind auf den Ausgangsseiten der Datenspeicher 20a, 20b angeordnet.
Die Fouriertransformationseinheiten 22a, 22b fouriertransformieren durch die Datenspeicher 20a, 20b ausgegebene Daten, um Spektren SA(f), SB(f) auszugeben.
(h) Schalter 24a, 24b
Die Schalter 24a, 24b sind an den Ausgangsseiten der Fouriertransformationseinheiten 22a, 22b angeordnet.
Die Schalter 24a, 24b schalten die Schaltungen für die Korrektur und die Messung, wie es auch die Schalter 16a, 16b tun.
Die Korrekturseite (c) des Schalters 24a ist mit der Korrekturdatenberechnungseinheit 26 verbunden, und die Messseite (m) ist mit der Korrelationsvektorberechnungseinheit 30 verbunden. Die Korrekturseite (c) des Schalters 24b ist mit der Korrekturdatenberechnungseinheit 26 verbunden, und die Messseite (m) ist mit der Korrelationsvektorberechnungseinheit 30 verbunden.
Wenn die Schalter 24a, 24b auf die Korrekturseiten (c) eingestellt sind, werden Spektren SA(fc), SB(fc), auszugeben durch die Fouriertransformationseinheiten 22a, 22b, in die Korrekturdatenberechnungseinheit 26 eingegeben. Wenn die Schalter 24a, 24b auf die Messseiten (m) eingestellt sind, werden Spektren SA(f), SB(f), auszugeben durch die Fouriertransformationseinheiten 22a, 22b, in die Korrelationsvektorberechnungseinheit 30 eingegeben.
(i) Korrekturdatenberechnungseinheit 26
Die Korrekturdatenberechnungseinheit 26 berechnet Korrekturdaten für jeweilige Frequenzen.
Korrekturfrequenzen fc werden in die Korrekturdatenberechnungseinheit 26 durch die Korrekturfrequenzsteuereinheit 10 eingegeben. Spektren SA(fc), SB(fc) werden in die Korrekturdatenberechnungseinheit 26 von den Korrekturseiten (c) der Schalter 24a, 24b eingegeben.
Die Korrekturdatenberechnungseinheit 26 verwendet die folgende Formel, um Korrekturdaten Y(fc) für die jeweiligen Korrekturfrequenzen f(c) bereitzustellen, und gibt die Korrekturdaten an den Korrekturdatenspeicher 28 aus. * bezeichnet konjugiert komplex.
(j) Korrekturdatenspeicher 28
Der Korrekturdatenspeicher 28 speichert die Korrekturdaten Y(fc) für die durch die Korrekturdatenberechnungseinheit 26 bereitgestellten jeweiligen Frequenzen.
Das heißt, Korrekturdaten Y(fc) werden in einem f0 ± bw/2 Frequenzband mit einem fs/M Schritt bereitgestellt, und die Korrekturdaten Y(fc) werden in dem Korrekturdatenspeicher 28 gespeichert.
(k) Korrelationsvektorberechnungseinheit 30
Die Korrelationsvektorberechnungseinheit 30 berechnet einen Korrelationsvektor.
Durch die Fouriertransformationseinheiten 22a, 22b ausgegebene Spektren SA(f), SB(f) werden durch die Schalter 24a, 24b in die Korrelationsvektorberechnungseinheit 30 eingegeben. Die Korrelationsvektorberechnungseinheit 30 berechnet einen Korrelationsvektor durch die folgende Formel, auf geeignete Weise auf die Korrektur Y(fc) bezugnehmend, in dem Korrekturdatenspeicher 28 gespeichert, entsprechend einer Frequenz (f) eines überwachten Signals.
Ein durch die Korrelationsvektorberechnungseinheit 30 bereitgestellter Korrelationsvektor wird in eine Wellenform- Bildreproduktionssteuereinheit (nicht gezeigt), etc. ausgegeben, um auf einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) dargestellt zu werden.
Die Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf die Wellen- Quellbildvisualisierungsvorrichtung anwendbar, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 289848/1995 beschrieben ist, eingereicht durch die Anmelderin der vorliegenden Erfindung, und auf andere anwendbar. Man nehme Bezug auf die Beschreibung der japanischen Patentanmeldung Nr. 289848/1995 bezüglich eines Aufbaus, etc. der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung, die auf die Wellen- Quellbildvisualisierungsvorrichtung angewendet wird.
Korrelationsfunktionsmessverfahren
Als nächstes wird das Korrelationsfunktionsmessverfahren gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben.
Zuerst werden vor einer Messung einer Korrelationsfunktion Korrekturdaten Y(fc) erlangt. Wenn Korrekturdaten Y(fc) erlangt werden, sind die jeweiligen Schalter 16a, 16b, 24a, 24b auf die Korrekturseiten (c) eingestellt, um so in die Vor-Umwandlungseinheiten 18a, 18b Korrektursignale einzugeben, die durch den Signalgenerator 12 ausgegeben wurden, und um in die Korrekturdatenberechnungseinheit 26 fouriertransformierte Spektren SA(fc), SB(fc) einzugeben.
Als nächstes werden Korrekturfrequenzen fc abgetastet, um Korrekturdaten Y(fc) für die jeweiligen Korrekturfrequenzen fc bereitzustellen. Insbesondere werden die Korrekturfrequenzen fc, die durch die Korrekturfrequenzsteuereinheit 10 an den Signalgenerator 12 anzulegen sind, in einem f0 ± bw/2 Frequenzband sequentiell mit einer fs/M Schrittweise abgetastet, um damit fortzufahren, die Korrekturdaten Y(fc) für die jeweiligen Korrekturfrequenzen fc auszugeben. Die so bereitgestellten Korrekturdaten Y(fc) werden sequentiell in dem Korrekturdatenspeicher 28 gespeichert. Somit werden die Korrekturdaten vorbereitet.
Wenn eine Korrelationsfunktion gemessen wird, werden die jeweiligen Schalter 16a, 16b, 24a, 24b auf die Messseiten (m) eingestellt, um so ein überwachtes Signal (a) von der stationären Antenne einzugeben, und ein überwachtes Signal (b) wird von der Abtastantenne eingegeben, und in die Korrelationsvektorberechnungseinheit 30 werden durch die Fouriertransformationseinheiten 22a, 22b ausgegebene Spektren SA(f), SB(f) eingegeben.
Beim Berechnen eines Korrelationsvektors werden die in dem Korrekturdatenspeicher 28 gespeicherten Korrekturdaten Y(fc) auf geeignete Weise Bezug genommen, in Entsprechung zu Frequenzen der überwachten Signale, um den Korrelationsvektor zu berechnen. Somit wird die Korrektur für die jeweiligen Frequenzen durchgeführt, entsprechend den Frequenzkomponenten der überwachten Signale (a), (b), und der Korrelationsvektor wird mit hoher Genauigkeit bereitgestellt. Man nehme Bezug auf die Beschreibung der japanischen Patentanmeldung Nr. 289848/1995, eingereicht durch die Anmelderin der vorliegenden Erfindung, hinsichtlich der Details des Korrelationsvektormessverfahrens.
Wenn die Korrekturdaten aufgrund von Veränderungen von Messbedingungen, Änderungen von Umgebungstemperaturen, Transienten Änderungen, etc. weniger verlässlich werden, werden Korrekturdaten Y(fc) auf die gleiche Weise wie oben beschrieben erlangt, um die Korrekturdaten zu erneuern.
Korrelationsvektoren werden mit Bezug auf neue Korrekturdaten Y(fc) berechnet.
Wie oben beschrieben werden gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Korrekturdaten für jeweilige Frequenzen erlangt, bevor eine Korrelationsfunktion gemessen wird, wobei die Korrelationsfunktion unter Verwendung der Korrekturdaten entsprechend den Frequenzen bereitgestellt wird, wodurch Korrelationsvektoren mit hoher Genauigkeit bereitgestellt werden können. Wenn die Korrekturdaten weniger zuverlässig werden, werden die Korrekturdaten auf geeignete Weise erneuert, wodurch eine Korrekturgenauigkeit für Korrelationsvektoren aufrechterhalten werden kann. Somit kann das Korrelationsfunktions-Messverfahren und -Vorrichtung gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Korrelationsvektoren mit hoher Genauigkeit messen.
Abwandlung (Abwandlung 1)
Als nächstes wird eine Abwandlung (Abwandlung 1) des Korrelationsfunktionsmessverfahrens und -vorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die Fig. 2 bis 3B erläutert. Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach der vorliegenden Abwandlung. Die Fig. 3A und 3B zeigen Zeitdiagramme einer Frequenzmodulation und Phasenmodulation.
Die vorliegende Abwandlung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass modulierte Schwingungen als Korrektursignale verwendet werden. Die modulierten Schwingungen können FM Schwingungen oder andere sein, die in einem Frequenzband moduliert sind, das beispielsweise breiter als eine oben beschriebene Bandbreite bw ist.
Bei der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung aus Fig. 1 werden Frequenzen von Korrektursignalen abgetastet, wenn Korrekturdaten erlangt werden, was viel Zeit erfordert, um die Korrekturdaten zu erlangen. In der vorliegenden Abwandlung werden modulierte Schwingungen, die unterschiedliche Frequenzkomponenten enthalten, als Korrektursignale verwendet, wodurch Korrekturdaten mit geringerem Zeitaufwand erhalten werden können. Nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können Korrekturdaten schnell erlangt werden.
Modulierte Wellen jedoch, bei denen Größen mit Bezug auf Frequenzen nicht einheitlich (uniform) sind, müssen basierend auf einer theoretischen Größenverteilung korrigiert werden.
Die Korrektur unter Verwendung eine theoretischen Größenverteilung wird mittels eines Beispiels erläutert, bei dem FM modulierte Schwingungen frequenzmoduliert sind durch Rechteckwellen. Fig. 3A zeigt ein Zeitdiagramm der Frequenzmodulation. Fig. 3B zeigt ein Zeitdiagramm der Phasenmodulation.
Wenn eine Frequenz eines Trägers mit einer Frequenz ωs bis ω ± ωm moduliert wird, gilt die folgende Gleichung.
n: eine ganze Zahl
Dann wird g(t) fourierexpandiert, und
wird bereitgestellt. Basierend auf dieser Gleichung versteht es sich, dass Spektren von modulierten Schwingungen an einer Frequenz ωs vorliegen, mit einer Frequenz ω0 in der Mitte.
Da es schwierig ist, eine Spektralverteilung von νmod für den allgemeinen Fall zu berechnen, wird die Spektralverteilung berechnet mit ω0 = nωs, ωm = mωs (n » 1, n » m), wobei νmod einfach fourierexpandiert werden kann. Wenn 1/n hinsichtlich 1 vernachlässigt wird, kann
bereitgestellt werden. Demzufolge kann für die Frequenzmodulation mit Rechteckwellen die Korrektur mit solch einer theoretischen Größenverteilung durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben werden nach der vorliegenden Abwandlung Korrekturdaten unter Verwendung von modulierten Wellen erlangt, wodurch die Korrekturdaten in kurzer Zeit erhalten werden können.
Abwandlung (Abwandlung 2)
Als nächstes wird eine Abwandlung (Abwandlung 2) des Korrelationsfunktionsmessverfahrens und -vorrichtung gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben. Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach der vorliegenden Abwandlung.
Wie oben beschrieben ändern sich Frequenzcharakteristiken der Vor-Umwandlereinheiten 18a, 18b mit Umgebungstemperaturen und transienten Änderungen. Eine Veränderungsgröße ist jedoch im wesentlichen ein Vektorversatz (offset). Demzufolge ist es, auch wenn sich eine Umgebungstemperatur ändert, oder transiente Änderungen vorkommen, nicht essentiell notwendig, alle Korrekturdaten zu erneuern. Dann werden in der vorliegenden Abwandlung ein Teil der in dem Korrekturdatenspeicher 28 gespeicherten Daten für eine schnelle Datenerneuerung nur teilweise erneuert.
Das heißt, wie in Fig. 4 gezeigt, der Korrekturdatenspeicher 28 wird mit einem Rekurrenzformelspeicher 32 verbunden. Durch die Korrekturdatenberechnungseinheit 26 bereitgestellte Korrekturdaten werden in den Rekurrenzformelspeicher 32 eingegeben.
Der Rekurrenzformelspeicher 32 bereitet eine Rekurrenzformel vor, basierend auf in dem Korrekturdatenspeicher 28 gespeicherten Korrekturdaten, ruft die Korrekturdaten ab, die notwendig sind, um eine Rekurrenzformel zu bestimmen um die Rekurrenzformel zu erneuern, und erneuert die in dem Korrekturdatenspeicher 28 gespeicherten Korrekturdaten basierend auf der erneuerten Rekurrenzformel.
Bei der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel werden die Korrekturdaten alle mit einem fs/M Schritt erneuert, was einen langen Zeitraum erfordert, um die Korrekturdaten zu erneuern. In der vorliegenden Abwandlung wird jedoch nur ein Teil der Korrekturdaten korrigiert, was eine Datenkorrektur schnell macht.
Als nächstes wird das Korrelationsfunktionsmessverfahren gemäss der vorliegenden Abwandlung mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben.
Zuerst werden auf die gleiche Weise wie in dem Korrelationsfunktionsmessverfahren nach dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel Korrektursignale durch den Signalgenerator 12 erzeugt, um Korrekturdaten bereitzustellen. Insbesondere werden Korrekturfrequenzen fc in einem f0 ± bw/2 Frequenzband mit einem fs/M Schritt abgetastet, um M-Korrekturdaten Y(fc) zu erhalten. Die erlangten Korrekturdaten Y(fc) werden in dem Korrekturdatenspeicher 28 gespeichert.
Als nächstes werden die erlangten M-Korrekturdaten Y(fc) auf eine bestimmte Kurve mit dem Verfahren der kleinsten Quadrate rückgeführt. Beispielsweise werden die erlangten M-Korrekturdaten auf ein n-dimensionales Polynom
rückgeführt.
Die so gegebene Rekurrenzformel wird in dem Rekurrenzformelspeicher 32 abgespeichert.
Dann werden auf die gleiche Weise wie in dem Korrelationsfunktionsmessverfahren gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung elektrischen Wellen überwacht.
Wenn die Korrekturdaten erneuert werden, werden Korrekturdaten für Punkte erlangt, die notwendig sind, um eine Rekurrenzkurve zu erhalten, und eine Rekurrenzformel wird erneuert, die in dem Rekurrenzformelspeicher 32 gespeichert ist. Beispielsweise, in einem Fall, dass eine Rekurrenzkurve durch Messung von n+1 oder mehr Wendepunkten (inflections-Punkt) bestimmt werden kann, werden Daten nur an den Wendepunkten ermittelt, um die Rekurrenzformel zu erneuern. Aus der erneuerten Rekurrenzformel abgeleitete Korrekturdaten werden in den Korrekturdatenspeicher 28 eingegeben, und die Erneuerung der Korrekturdaten ist beendet.
Es ist möglich, dass eine Standardabweichung berechnet wird, wenn eine Rekurrenzformel erneuert wird, und wenn eine Standardabweichung einen Wert über einem bestimmten Wert aufweist, werden alle M-Korrekturdaten erneuert.
Wie oben beschrieben können gemäss der vorliegenden Abwandlung Korrekturdaten lediglich an erforderlichen Punkten erlangt werden, was eine Erneuerung von Korrekturdaten schnell macht.
Ein zweites Ausführungsbeispiel
Das Korrelationsfunktions-Messverfahren und -Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben. Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die gleichen Elemente des vorliegenden Ausführungsbeispiels wie die des Korrelationsfunktionsmessverfahrens und -vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel werden durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, um deren Erläuterung zu vereinfachen bzw. nicht zu wiederholen.
Bei dem Korrelationsfunktions-Messverfahren und -Vorrichtung nach der Abwandlung 1 des in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels werden, um Korrekturdaten Y(fc) schnell zu erlangen, die Korrekturdaten unter Verwendung von modulierten Schwingungen als Korrektursignale erlangt, wie beispielsweise FM Schwingungen, und die Korrektursignale werden unter Verwendung einer theoretischen Größenverteilung korrigiert.
Da eine modulierte Schwingung unterschiedliche Frequenzkomponenten enthält, ist es nicht notwendig, Korrekturfrequenzen abzutasten, wie dies beim Verwenden von kontinuierlichen Wellen (CWs) notwendig ist, und Korrekturdaten Y(fc) können in einem kurzen Zeitraum erlangt werden.
Jedoch werden durch den Signalgenerator ausgegebene modulierte Wellen nicht durch einfache Funktionen moduliert, und es ist sehr schwierig, eine theoretische Größenverteilung bereitzustellen. Demzufolge können, bei einer Verwendung von modulierten Wellen als Korrektursignale, die Korrektursignale nicht durch eine genaue theoretische Größenverteilung korrigiert werden, und die Korrekturgenauigkeit ist folglich niedrig.
Das Korrelationsfunktions-Messverfahren und -Vorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur schnell durchgeführt werden kann, ohne die Korrekturgenauigkeit zu vermindern.
Korrelationsfunktionsmessvorrichtung
Zuerst wird eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie in Fig. 5 gezeigt, umfasst die Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Korrektursignalsteuereinheit 110 zum Steuern von Frequenzen von Korrektursignalen; einen Signalgenerator 112 zum Erzeugen der Korrektursignale; einen Leistungsaufteiler 114 zum Verteilen der Korrektursignale; Schalter 116a, 116b zum Umschalten der Schaltungen für die Korrektur und die Messung; Vor-Umwandlereinheiten 118a, 118b, um vorgegebene Frequenzbestandteile in ein Band umzuwandeln, und um die Frequenzkomponenten an Zwischenfrequenzen (IF) umzuwandeln und auszugeben; Datenspeicher 120a, 120b zum Abtasten und Speichern von durch die Vor-Umwandlereinheiten 118a, 118b ausgegebenen IF Signalen; Fouriertransformationseinheiten 122a, 122b zum Fouriertransformieren der durch die Datenspeicher 120a, 120b gespeicherten Daten, um Spektren SA(f), SB(f) bereitzustellen; Schalter 124a, 124b zum Umschalten der Schaltungen für die Korrektur und die Messung; eine Berechnungseinheit 126 zum Bereitstellen von Korrekturdaten Y(f), basierend auf den jeweiligen Korrekturfrequenzen entsprechenden Spektren; einen Speicher 128 zum Speichern der Korrekturdaten Y(f) für die jeweiligen Korrekturfrequenzen; eine Berechnungseinheit 130 zum Bereitstellen von Größenkorrekturdaten Mag(f) und Phasenkorrekturdaten Phase(f); einen Speicher 132 zum Speichern von Größenkorrekturdaten Mag(f) und Phasenkorrekturdaten Phase(F); eine Berechnungseinheit 134 zum Bereitstellen von Korrekturdaten Y'(f) basierend auf den Größenkorrekturdaten Mag(f) und den Phasenkorrekturdaten Phase(f); einen Speicher 136 zum Speichern der Korrekturdaten Y'(f); und eine Korrelationsvektorberechnungseinheit 138 zum Bereitstellen eines Korrelationsvektors eines Spektrums von überwachten Signalen, bezugnehmend auf die Korrekturdaten Y'(f).
Die Korrekturseite (c) des Schalters 116a ist mit dem Leistungsaufteiler 114 verbunden, und die Messseite (m) ist mit der stationären Antenne verbunden. Die Korrekturseite (c) des Schalters 116b ist mit dem Leistungsaufteiler 114 verbunden, und die Messseite (m) ist mit der Abtastantenne verbunden. Die Korrekturseiten (c) der Schalter 124a, 124b sind mit der Berechnungseinheit 126 verbunden, und die Messseiten (m) sind mit der Korrelationsvektorberechnungseinheit 138 verbunden. Wenn die Schalter 116a, 116b und die Schalter 124a, 124b auf die Korrekturseiten eingestellt sind, wird die Schaltung zum Erhalten von Korrekturdaten gebildet, und die Schaltung zum Messen einer Korrelationsfunktion wird gebildet, wenn die Schalter 116a, 116b und die Schalter 124a, 124b auf die Messseiten (m) eingestellt sind.
Die Korrelationsfunktionsmessvorrichtung gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass Phasenkorrekturdaten Phase(f) unter Verwendung von modulierten Schwingungen erlangt werden, und Größenkorrekturdaten Mag(f) erhalten werden, indem Cws (kontinuierliche Wellen) verwendet werden, und diese Daten werden verwendet, um vorgegebene Berechnungen durchzuführen, um die Korrekturdaten Y'(f) bereitzustellen.
Verschiebungen der Frequenzantwort der Vor-Umwandlereinheiten 118a, 118b haben relativ große Abweichungsbreiten für die Phase und kleine Abweichungsbreiten für den Betrag. Demzufolge sind häufige Korrekturen für die Phase erforderlich, jedoch sind für die Größe (den Betrag) häufige Korrekturen nicht notwendig.
Auf der anderen Seite können beim Erlangen von Korrekturdaten durch Verwendung von modulierten Wellen, obwohl Größen nicht genau gemessen werden können, Phasen genau gemessen werden. Zusätzlich enthalten modulierte Wellen verschiedene Frequenzkomponenten, was es erlaubt, dass Korrekturdaten in einem sehr kurzen Zeitraum ermittelt werden können.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Korrekturdaten Y'(f) erlangt, indem Phasenkorrekturdaten Phase(f) schnell ermittelt werden, die häufige Korrekturen erfordern, durch Verwendung von modulierten Wellen, und Größenkorrekturdaten Mag(f) werden genau erlangt, indem CWs verwendet werden, und unter Verwendung dieser Daten gerechnet wird. Somit kann gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Korrektur insgesamt schnell durchgeführt werden, ohne eine Korrekturgenauigkeit zu vermindern.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Korrektursignale von CWs mit einer vorgegebenen Schrittgröße abgetastet, und die Korrektursignale werden interpoliert, um Größenkorrekturdaten Mag(f) bereitzustellen. Somit kann in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Korrektur schnell gemacht werden.
Als nächstes werden jeweilige Elemente der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel detailliert unterhalb beschrieben.
(a) Korrektursignalsteuereinheit 110
Die Korrektursignalsteuereinheit 110 steuert auf geeignete Weise Arten und Frequenzen von Korrektursignalen, die durch den Signalgenerator 112 ausgegeben werden.
Um Größenkorrekturdaten Mag(f) zu erlangen, wird der Signalgenerator 112 so gesteuert, dass er CWs ausgibt. Dann werden Korrekturfrequenzen fc in den Signalgenerator 112 eingegeben, und Frequenzen von Korrektursignalen, auszugeben durch den Signalgenerator 112, werden abgetastet. Insbesondere werden Korrekturfrequenzen f in einem f0 ± bw/2 Frequenzband mit einem fs/M Schritt abgetastet.
Hier bezeichnet f0 eine Mittenfrequenz; bw eine Bandbreite; fs eine Abtastfrequenz, zugeführt durch einen Oszillator 121 zu den Datenspeichern 120a, 120b; und M eine beliebige ganze Zahl.
Korrekturfrequenzen fc werden nicht nur in den Signalgenerator 112 eingegeben, sondern auch in die Berechnungseinheit 126.
Um Phasenkorrekturdaten Phase(f) zu erhalten, wird der Signalgenerator 112 gesteuert, so dass er modulierte Wellen ausgibt. Modulierte Wellen enthalten unterschiedliche Frequenzkomponenten, was es möglich macht, Phasenkorrekturdaten Phase(f) in einem kurzen Zeitraum zu erlangen.
(b) Signalgenerator 112
Der Signalgenerator 112 gibt auf geeignete Weise CWs oder modulierte Wellen entsprechend zu Befehlen von der Korrektursignalsteuereinheit 110 aus.
Wenn CWs ausgegeben werden, gibt der Signalgenerator 112 Korrektursignale von Frequenzen entsprechend den Korrekturfrequenzen fc aus, bereitgestellt durch die Korrektursignalsteuereinheit 110. Der Signalgenerator 112 erzeugt Korrektursignale mit einer bestimmten Größe unabhängig von Frequenzen.
Wenn modulierte Wellen ausgegeben werden, gibt der Signalgenerator 112 FM Schwingungen oder andere aus, moduliert in einer Bandbreite, die breiter als beispielsweise das oben beschriebene Band bw ist.
(c) Leistungsaufteiler 114
Der Leistungsaufteiler 114 verteilt Korrektursignale, die durch den Signalgenerator 112 ausgegeben werden, auf zwei Pfade auf.
Der Ausgang des Leistungsaufteilers 114 ist mit den Korrekturseiten (c) der Schalter 116a, 116b verbunden.
(d) Schalter 116a, 116b
Die Schalter 116a, 116b schalten Eingangssignale für die Korrektur und die Messung. Die in die Schalter 116a, 116b eingegebenen Signale haben hohe Frequenzen, und die Schalter werden durch Schalter für hohe Frequenzen bereitgestellt.
Die Korrekturseite (c) des Schalters 116a ist mit dem Leistungsaufteiler 114 verbunden, und die Messseite (m) ist mit beispielsweise einer stationären Antenne (nicht gezeigt) verbunden.
Wenn der Schalter 116a auf die Korrekturseite (c) eingestellt ist, werden Korrektursignale von dem Signalgenerator 112 durch den Schalter 116a in die Vor-Umwandlereinheit 118a eingegeben. Wenn der Schalter 116a auf die Messseite (m) eingestellt ist, werden überwachte Signale (a) von der stationären Antenne durch den Schalter 116a in die Vor- Umwandlereinheit 118a eingegeben.
Auf der anderen Seite ist die Korrekturseite (c) des Schalters 116b mit dem Leistungsaufteiler 114 verbunden und die Messseite (m) ist beispielsweise mit einer Abtastantenne (nicht gezeigt) verbunden. Wenn der Schalter 116b auf die Korrekturseite (c) eingestellt ist, werden Korrektursignale von dem Signalgenerator 112 durch den Schalter 116b in die Vor-Umwandlereinheit 118b eingegeben. Wenn der Schalter 116b auf die Messseite (m) eingestellt ist, werden überwachte Signale (b) von der Abtastantenne durch den Schalter 116b in die Vor-Umwandlereinheit 118b eingegeben.
Das heißt, wenn die Schalter 116a, 116b auf die Korrekturseiten (c) eingestellt sind, wird die Schaltung zum Erlangen von Korrekturdaten gebildet, und die Schaltung zum Messen einer Korrelationsfunktion wird gebildet, wenn die Schalter 116a, 116b auf die Messseiten (m) eingestellt sind.
(e) Vor-Umwandlereinheiten 118a, 118b
Die Vor-Umwandlereinheiten 118a, 118b sind jeweilig auf den Ausgangsseiten der Schalter 116a, 116b angeordnet.
Die Vor-Umwandlereinheiten 118a, 118b lassen Komponenten eines vorgegebenen Frequenzbandes passieren, und wandeln die Komponenten in Zwischenfrequenzen IF um, und geben diese aus.
Die Vor-Umwandlereinheiten 118a, 118b können beispielsweise durch RF Spektralanalysatoren gebildet werden. In einem Fall, dass die Vor-Umwandlereinheiten 118a, 118b durch RF Spektralanalysatoren bereitgestellt sind, wird ein Nullbereichsmodus (zero span mode) eingestellt, um eine Phase auf eine Bezugsfrequenz fREF (nicht gezeigt) fest einzustellen.
Verschiebungen einer Frequenzantwort treten in den Vor- Umwandlereinheiten 118a, 118b auf. Die Verschiebungen weisen kleine Größenverschiebungsweiten auf, und relativ große Phasenverschiebungsweiten. Dies kommt daher, dass dann, wenn externe thermische Auswirkungen bei hohen Frequenzen auf die Schaltung einwirken, die Phase, d. h. die Verzögerungszeit stark beeinflusst wird.
(f) Datenspeicher 120a, 120b
Die Datenspeicher 120a, 120b sind auf den Ausgangsseiten der Vor-Umwandlereinheiten 118a, 118b angeordnet.
Abtastfrequenzen fs werden jeweilig an die Datenspeicher 120a, 120b angelegt.
Die Datenspeicher 120a, 120b tasten durch die Vor- Umwandlereinheiten 118a, 118b ausgegebene IF Signale ab, basierend auf den Abtastfrequenzen fs, und A/D-wandeln und speichern die umgewandelten Signale. Die Datenspeicher 120a, 120b speichern M-Daten. Die Abtastfrequenzen fs werden auf bw = fs/2 eingestellt.
(g) Fourierumwandlungseinheiten 122a, 122b
Die Fouriertransformationseinheiten 122a, 122b sind an den Ausgangsseiten der Datenspeicher 120a, 120b angeordnet.
Die Fouriertransformationseinheiten 122a, 122b fouriertransformieren durch die Datenspeicher 120a, 120b ausgegebene Daten, um Spektren SA(f), SB(f) auszugeben.
(h) Schalter 124a, 124b
Die Schalter 124a, 124b sind an den Ausgangsseiten der Fouriertransformationseinheiten 122a, 122b angeordnet.
Die Schalter 124a, 124b schalten die Schaltungen für die Korrektur und die Messung, wie es auch die Schalter 116a, 116b tun.
Die Korrekturseite (c) des Schalters 124a ist mit der Berechnungseinheit 126 verbunden, und die Messseite (m) ist mit der Korrelationsvektorberechnungseinheit 138 verbunden. Die Korrekturseite (c) des Schalters 124b ist mit der Berechnungseinheit 126 verbunden, und die Messseite (m) ist mit der Korrelationsvektorberechnungseinheit 138 verbunden.
Wenn die Schalter 124a, 124b auf die Korrekturseiten (c) eingestellt sind, werden durch die Fouriertransformationseinheiten 122a, 122b ausgegebene Spektren SA(fc), SB(fc) in die Berechnungseinheit 126 eingegeben. Wenn die Schalter 124a, 124b auf die Messseite (m) eingestellt sind, werden durch die Fouriertransformationseinheiten 122a, 122b ausgegebene Spektren SA(f), SB(f) in die Korrelationsvektorberechnungseinheit 138 eingegeben.
(i) Berechnungseinheit 126
Die Berechnungseinheit 126 berechnet Korrekturdaten Y(fc) für jeweilige Frequenzen.
In die Berechnungseinheit 126 werden Korrekturfrequenzen fc durch die Korrektursignalsteuereinheit 110 eingegeben. Spektren SA(fc), SB(fc) werden von den Korrekturseiten (c) der Schalter 124a, 124b in die Berechnungseinheit 126 eingegeben.
Die Berechnungseinheit 126 stellt Korrekturdaten Y(fc) für jeweilige Korrekturfrequenzen fc bereit, und gibt diese an den Korrekturdatenspeicher 128 aus. * bezeichnet konjugiert komplex.
(j) Speicher 128
Der Speicher 128 ist auf der Ausgangsseite der Berechnungseinheit 126 angeordnet.
Der Speicher 128 speichert Korrekturdaten Y(f) für jeweilige durch die Berechnungseinheit 126 bereitgestellte Frequenzen.
Um die Größenkorrekturdaten bereitzustellen, werden Korrekturdaten Y(f) in einem f0 ± bw/2 Frequenzband mit einem fs/M Schritt bereitgestellt, und die Korrekturdaten Y(f) werden durch den Speicher 128 gespeichert.
Um Phasenkorrekturdaten zu erlangen, werden Korrekturdaten Y(f) für jeweilige Frequenzen auch durch den Speicher 128 gespeichert.
(k) Berechnungseinheit 130
Die Berechnungseinheit 130 ist an der Ausgangsseite des Speichers 128 angeordnet.
Die Berechnungseinheit 130 berechnet Größenkorrekturdaten Mag(f) und Phasenkorrekturdaten Phase(f).
Um Größenkorrekturdaten Mag(f) bereitzustellen, werden Daten S(f) durch die folgende Formel bereitgestellt, während Korrektursignale fs von CWs in einem fs/M Schritt abgetastet werden. Es ist nicht essentiell, Korrektursignale in einem fs/M Schritt abzutasten, Korrektursignale können mit einer Schrittgröße kleiner als fs/M Schrittgröße abgetastet werden.
S(f) = |Y(f)| (10)
Dann werden Daten S(f) interpoliert, um Größenkorrekturdaten Mag(f) bereitzustellen. Für die Interpolation kann beispielsweise eine Kurven-(spline)-Interpolation verwendet werden.
Größenkorrekturdaten Mag(f) werden durch die Interpolation bereitgestellt, wodurch, obwohl CWs verwendet werden, Größenkorrekturdaten Mag(f) schnell erhalten werden können.
Um Phasenkorrekturdaten Phase(f) bereitzustellen, werden Phasenkorrekturdaten Phase(f) durch die folgende Gleichung bereitgestellt.
(l) Speicher 132
Der Speicher 132 ist an der Ausgangsseite der Berechnungseinheit 130 angeordnet.
Der Speicher 132 speichert jeweilig Größenkorrekturdaten Mag(f) und Phasenkorrekturdaten Phase(f), bereitgestellt durch die Berechnungseinheit 130.
(m) Berechnungseinheit 134
Die Berechnungseinheit 134 ist an der Ausgangsseite des Speichers 132 angeordnet.
Die Berechnungseinheit 134 berechnet Korrekturdaten Y'(f) unter Verwendung von Größenkorrekturdaten Mag(f) und Phasenkorrekturdaten Phase(f).
Korrekturdaten Y'(f) werden durch die folgende Gleichung bereitgestellt.
Y'(f) Mag(f) × [cos{Phase(f)}+ i.sin{Phase(f)}] (12)
(n) Speicher 136
Der Speicher 136 ist an der Ausgangsseite der Berechnungseinheit 134 angeordnet.
Der Speicher 136 speichert Korrekturdaten Y'(f), bereitgestellt durch die Berechnungseinheit 134.
(o) Korrelationsvektorberechnungseinheit 138
Die Korrelationsvektorberechnungseinheit 138 berechnet einen Korrelationsvektor.
Spektren SA(f), SB(f), ausgegeben durch die Fouriertransformationseinheiten 122a, 122b, werden durch die Schalter 124a, 124b in die Korrelationsvektorberechnungseinheit 138 eingegeben.
Die Korrelationsvektorberechnungseinheit 138 berechnet einen Korrelationsvektor mit der folgenden Gleichung, auf geeignete Weise auf Korrekturdaten Y'(f) bezugnehmend, gespeichert in dem Korrekturdatenspeicher 136 entsprechend zu Frequenzen von überwachten Signalen.
Ein durch die Korrelationsvektorberechnungseinheit 138 bereitgestellter Korrelationsvektor wird an die Wellen- Bildwidergabesteuereinheit (nicht gezeigt), etc. ausgegeben, um auf einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) dargestellt zu werden.
Die Korrelationsfunktionsmessvorrichtung gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf die Wellen- Quellbildvisualisierungsvorrichtung anwendbar, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 289848/1995 beschrieben ist, angemeldet durch die Anmelderin der vorliegenden Erfindung und andere. Man nehme Bezug auf die Beschreibung der japanischen Patentanmeldung Nr. 289848/1995 bezüglich eines Aufbaus, etc. der Korrelationsfunktionsmessvorrichtung, die auf die Wellen-Quellbildvisualisierungsvorrichtung angewendet ist.
Genauigkeit von Daten
Als nächstes wird eine Genauigkeit von Größenkorrekturdaten Mag(f), bereitgestellt im vorliegenden Ausführungsbeispiel, mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben.
Fig. 6 zeigt Diagramme von Phasenkorrekturdaten und Größenkorrekturdaten, bereitgestellt unter Verwendung von CWs. Diese Daten wurden in dem Bereich von 7,5 bis 12,5 MHz gemessen.
In Fig. 6A bezeichnet Beispiel 1 Phasenkorrekturdaten, die mittels Kurveninterpolation bereitgestellt wurden, und Beispiel 2 zeigt Größenkorrekturdaten, bereitgestellt durch Kurveninterpolation. Neun Messpunkte liegen vor und eine benötigte Zeit für die Messung war ungefähr fünf Sekunden. In Fig. 6A bezeichnen die Kreise die Messpunkte.
In Fig. 6B bezeichnet Kontrolle 1 ohne die Interpolation bereitgestellte Phasenkorrekturdaten. Kontrolle 2 bezeichnet ohne Interpolation bereitgestellte Größenkorrekturdaten. 129 Messpunkte lagen vor und eine benötigte Zeit für die Messung war ungefähr eine Minute.
Wie im Vergleich von Beispiel 2 mit Kontrolle 2 zu sehen ist, ist eine Amplitudendifferenz zwischen den beiden auf unter ungefähr 0,1 dE vermindert. Wie daraus ersichtlich ist, können die Amplitudenkorrekturdaten Mag(f) mit hoher Genauigkeit bereitgestellt werden, auch wenn eine Kurveninterpolation verwendet wird.
Als nächstes wird eine Genauigkeit der Phasenkorrekturdaten Phase(f), bereitgestellt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, mit Bezug auf die Fig. 7A und 7B erläutert.
Fig. 7A zeigt ein Diagramm von Phasenkorrekturdaten und Größenkorrekturdaten, bereitgestellt unter Verwendung von modulierten Wellen. In Fig. 7A bezeichnet Beispiel 3 unter Verwendung von modulierten Wellen bereitgestellte Phasenkorrekturdaten, und Beispiel 4 bezeichnet mit modulierten Wellen bereitgestellte Größenkorrekturdaten.
Fig. 7B zeigt Spektren von modulierten Wellen, beim Erlangen von in Fig. 7A gezeigten Daten verwendet. Eine Mittenfrequenz ist 2 GHz und ein Bereich ist 50 MHz. Die in Fig. 7A gezeigten Daten wurden unter Verwendung von in Fig. 7B gezeigten 2 GHz ± 2,5 MHz modulierten Wellen als Korrektursignale bereitgestellt.
Wie im Vergleich vom in Fig. 7A gezeigten Beispiel 3 mit Kontrolle 1 aus Fig. 6B zu sehen ist, ist eine Phasendifferenz zwischen den beiden auf unter 0,2 Grad vermindert. Darauf basierend können Phasenkorrekturdaten Phase(f) mit hoher Genauigkeit bereitgestellt werden.
Korrelationsfunktionsmessverfahren
Als nächstes wird das Korrelationsfunktionsmessverfahren gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben.
Als erstes werden Korrekturdaten Y'(f) vor einer Messung einer Korrelationsfunktion erlangt. Wenn Korrekturdaten Y'(f) ermittelt werden, sind jeweilige Schalter 116a, 116b, 124a, 124b auf die Korrekturseiten (c) eingestellt, um so in die Vor-Umwandlereinheiten 118a, 118b durch den Signalgenerator 112 ausgegebene Korrektursignale einzugeben, und um fouriertransformierte Spektren SA(fc), SB(fc) in die Berechnungseinheit 126 einzugeben.
Als nächstes, um Größenkorrekturdaten Mag(f) zu erlangen, wird der Signalgenerator 112 gesteuert, um CWs auszugeben.
Als nächstes werden Korrekturfrequenzen fc abgetastet, um Korrekturdaten Y(fc) für die jeweiligen Korrekturfrequenzen fc bereitzustellen. Insbesondere werden die Korrekturfrequenzen fc, die durch die Korrekturfrequenzsteuereinheit 110 an den Signalgenerator 112 zu liefern sind, in einem f0 ± bw/2 Frequenzband sequentiell mit einem fs/M Schritt abgetastet, um in der Berechnungseinheit 126 damit fortzufahren, die Korrekturdaten Y(fc) für die jeweiligen Korrekturfrequenzen fc bereitzustellen.
Die somit gegebenen Korrekturdaten Y(fc) werden sequentiell in dem Korrekturdatenspeicher 128 gespeichert.
Weiter wird die oben beschriebene Berechnung in der Berechnungseinheit 130 durchgeführt, um dadurch die Größenkorrekturdaten Mag(f) bereitzustellen. Die somit gegebenen Größenkorrekturdaten Mag(f) werden in dem Speicher 132 gespeichert. Im Fall dass beispielsweise eine Bandbreite bw 10 MHz ist und neun Messpunkte vorliegen, können die Größenkorrekturdaten Mag(f) in ungefähr sechs Sekunden bereitgestellt werden.
Dann wird der Signalgenerator gesteuert, um modulierte Schwingungen auszugeben, um Phasenkorrekturdaten Phase(f) bereitzustellen.
In der Berechnungseinheit 126, Korrekturdaten Y(fc) für jeweilige Korrekturfrequenzen fc. In einem Fall, dass beispielsweise eine Bandbreite bw 10 MHz ist, können Korrekturdaten Phase(f) in ungefähr 0,5 Sekunden erhalten werden.
Weiter wird oben beschriebene Berechnung in der Berechnungseinheit 130 durchgeführt, um dadurch Phasenkorrekturdaten Phase(f) bereitzustellen. Die so bereitgestellten Phasenkorrekturdaten Phase(f) werden in dem Speicher 132 gespeichert.
Als nächstes wird in der Berechnungseinheit 134 die oben beschriebene Berechnung durchgeführt, unter Verwendung von Größenkorrekturdaten Mag(f) und Phasenkorrekturdaten Phase(f), um dadurch Korrekturdaten Y'(f) bereitzustellen. Die so bereitgestellten Korrekturdaten Y'(f) werden in dem Speicher 136 gespeichert.
Damit sind die Betriebsvorgänge zum Erlangen von Korrekturdaten Y'(f) beendet.
Wenn eine Korrelationsfunktion gemessen wird, werden die jeweiligen Schalter 116a, 116b, 124a, 124b auf die Messseiten (m) eingestellt, um so ein überwachtes Signal (a) von der stationären Antenne einzugeben, und ein überwachtes Signal (b) wird von der Abtastantenne eingegeben, und in die Korrelationsvektorberechnungseinheit 138 werden Spektren SA(f), SB(f) eingegeben, ausgegeben durch die Fouriertransformationseinheiten 122a, 122b.
Beim Berechnen eines Korrelationsvektors wird auf geeignete Weise auf die in dem Korrekturdatenspeicher 126 gespeicherten Korrekturdaten Y'(f) Bezug genommen, entsprechend zu Frequenzen der überwachten Signale, um den Korrelationsvektor zu berechnen. Somit wird die Korrektur für die jeweiligen Frequenzen durchgeführt, entsprechend Frequenzkomponenten der überwachten Signale (a), (b), und der Korrelationsvektor wird mit hoher Genauigkeit bereitgestellt. Man nehme Bezug auf die Beschreibung der japanischen Patentanmeldung Nr. 289848/1995, eingereicht durch die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung, hinsichtlich der Details des Korrelationsvektormessverfahrens.
Wenn aufgrund von Änderungen von Messbedingungen, Änderungen von Umgebungstemperaturen, Transienten Änderungen, etc. die Korrekturdaten Y'(f) vermindert zuverlässig werden, werden nur Phasenkorrekturdaten Phase(f) auf die oben beschriebene Weise erhalten und die erforderliche Berechnung wird durchgeführt, um die Korrekturdaten Y'(f) zu erlangen.
Dann wird mit Bezug auf die neuen Korrekturdaten Y'(f) ein Korrelationsvektor berechnet.
Wenn festgestellt wird, dass die Zuverlässigkeit der Größenkorrekturdaten Mag(f) vermindert ist, werden nicht nur Phasenkorrekturdaten Phase(f) sondern auch Größenkorrekturdaten Mag(f) ermittelt, und Korrekturdaten Y'(f) werden bereitgestellt, indem die Berechnung unter Verwendung dieser Daten durchgeführt wird. Beispielsweise werden Phasenkorrekturdaten Phase(f) gespeichert, wenn Größenkorrekturdaten Mag(f) bereitgestellt werden, und wenn mit Bezug auf die gespeicherten Phasenkorrekturdaten Phase(f) Werte von Phasenkorrekturdaten Phase(f) sich um mehr als ein vorgegebener Wert ändern, ist es ziemlich unvermeidlich, dass die Zuverlässigkeit der Größenkorrekturdaten Mag(f) vermindert ist, und die gespeicherten Größenkorrekturdaten Mag(f) können erneuert werden. Es kann beispielsweise durch einen Standardabweichungswert oder anderes bereitgestellt werden, dass Werte von Phasenkorrekturdaten Phase(f) sich um mehr als einen vorgegebenen Wert geändert haben.
Wie oben ausgeführt, werden in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Phasenkorrekturdaten Phase(f), die häufig erlangt werden müssen, unter Verwendung von modulierten Wellen bereitgestellt, und Größenkorrekturdaten Mag(f), die nicht häufig bereitgestellt werden müssen, werden unter Verwendung von CWs bereitgestellt. Korrekturdaten Y'(f) entsprechend den jeweiligen Frequenzen werden unter Verwendung dieser Daten bereitgestellt, wobei die Korrektur schnell ohne eine Verminderung einer Korrekturgenauigkeit durchgeführt werden kann.
Weiter werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel Korrektursignale von CWs mit einer vorgegebenen Schrittgröße abgetastet und interpoliert, um dadurch Größenkorrekturdaten Mag(f) bereitzustellen, was die Korrektur schneller macht.
Abwandlungen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Beispielsweise wird das erste und zweite Ausführungsbeispiel mittels Beispielen erläutert, dass beim Überwachen von elektrischen Wellen eine Korrelationsfunktion von überwachten Signalen, eingegeben durch die stationäre Antenne und die Scanantenne, gemessen wird, jedoch ist die vorliegende Erfindung allgemein nicht nur auf die Überwachung von elektrischen Wellen anwendbar, sondern auch auf Korrelationsfunktionen einer Vielzahl von überwachten Signalen.
Das erste und zweite Ausführungsbeispiel wird auf die Berechnung eines Korrelationsvektors von zwei überwachten Signalen angewendet, ist jedoch auch auf die Berechnung von drei oder mehr Korrelationsvektoren anwendbar.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel werden Phasenkorrekturdaten unter Verwendung von modulierten Schwingungen bereitgestellt, Phasenkorrekturdaten müssen jedoch nicht notwendigerweise unter Verwendung von modulierten Schwingungen bereitgestellt werden. Beispielsweise können kontinuierliche Wellen verwendet werden, um Phasenkorrekturdaten bereitzustellen, wenn eine schnelle Korrektur nicht erforderlich ist.
Wie oben beschrieben werden gemäss der vorliegenden Erfindung vor der Messung einer Korrelationsfunktion Korrekturdaten für jeweilige Frequenzen bereitgestellt, um den Korrelationsvektor unter Verwendung der Korrekturdaten entsprechend den Frequenzen bereitzustellen, wodurch der Korrelationsvektor mit hoher Genauigkeit bereitgestellt werden kann. Wenn Korrekturdaten vermindert zuverlässig werden, werden Korrekturdaten auf geeignete Weise erneuert, wodurch Funktionsvektoren hohe Genauigkeit aufweisen. Somit kann die vorliegende Erfindung ein Hoch- Korrelationsfunktions-Messverfahren und -Vorrichtung bereitstellen, das eine Korrelationsfunktion mit hoher Genauigkeit messen kann.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden Phasenkorrekturdaten Phase(f), die notwendigerweise häufig bereitzustellen sind, unter Verwendung von modulierten Schwingungen bereitgestellt, Größenkorrekturdaten Mag(f), die nicht notwendigerweise häufig bereitgestellt werden müssen, werden unter Verwendung von CWs bereitgestellt, und Korrekturdaten Y'(f) entsprechend den jeweiligen Frequenzen werden unter Verwendung dieser Daten bereitgestellt, wodurch die Korrektur schnell und ohne eine Verminderung einer Korrekturgenauigkeit durchgeführt werden kann.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden Korrektursignale von CWs mit einer vorgegebenen Schrittgröße abgetastet, und Größenkorrekturdaten Mag(f) werden mittels Interpolation bereitgestellt, wodurch die Korrektur schneller werden kann.

Claims (18)

1. Ein Korrelationsfunktionsmessverfahren, bei dem ein erstes überwachtes Signal zuerst durch eine erste Signalverarbeitungsvorrichtung verarbeitet wird, um ein erstes Spektrum bereitzustellen, ein zweites überwachtes Signal durch eine zweite Signalverarbeitungsvorrichtung verarbeitet wird, um ein zweites Spektrum bereitzustellen, und eine Korrelationsfunktion zwischen dem ersten Spektrum und dem zweiten Spektrum gemessen wird, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Eingeben, vor einem Messen der Korrelationsfunktion, von Korrektursignalen in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung, und Bereitstellen von Korrekturwerten entsprechend Frequenzen der Korrektursignale, basierend auf einem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und einem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum; und
Bereitstellen, zum Messen der Korrelationsfunktion, einer Korrelationsfunktion zwischen dem ersten Spektrum und dem zweiten Spektrum unter Verwendung der Korrekturwerte entsprechend den Frequenzen.
2. Ein Korrelationsfunktionsmessverfahren nach Anspruch 1, wobei beim Bereitstellen der Korrekturwerte die Frequenzen der Korrektursignale abgetastet werden, um die Korrekturwerte entsprechend den Frequenzen bereitzustellen.
3. Ein Korrelationsfunktionsmessverfahren nach Anspruch 1, wobei eine Rekursionsformel basierend auf den Korrekturwerten bereitgestellt wird; und bei einem Erneuern der Korrekturwerte für ein Bestimmen mindestens der Rekurrenzformel notwendige Korrekturwerte erneut bereitgestellt werden, um die Rekurrenzformel zu erneuern, und basierend auf der erneuerten Rekurrenzformel werden die Korrekturwerte erneuert.
4. Ein Korrelationsfunktionsmessverfahren nach Anspruch 1, wobei beim Bereitstellen der Korrekturwerte modulierte Schwingungen in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben werden, um Korrekturwerte entsprechend jeweiligen Frequenzen bereitzustellen.
5. Ein Korrelationsfunktionsmessverfahren nach Anspruch 1, wobei beim Bereitstellen der Korrekturwerte erste Korrektursignale in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben werden, Abtastfrequenzen, um Größenkorrekturdaten entsprechend den Frequenzen bereitzustellen, basierend auf einem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und einem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestelltem Spektrum, und zweite Korrektursignale werden in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben, um Phasenkorrekturdaten entsprechend den jeweiligen Frequenzen bereitzustellen, basierend auf einem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und einem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum, und die Korrekturwerte entsprechend den jeweiligen Frequenzen werden basierend auf den Größenkorrekturdaten und den Phasenkorrekturdaten bereitgestellt.
6. Ein Korrelationsfunktionsmessverfahren nach Anspruch 5, wobei die zweiten Korrektursignale modulierte Schwingungen sind.
7. Ein Korrelationsfunktionsmessverfahren nach Anspruch 5, wobei beim Bereitstellen der Größenkorrekturdaten die Frequenzen der ersten Korrektursignale mit einer vorgegebenen Schrittgröße abgetastet und interpoliert werden, um die Größenkorrekturdaten bereitzustellen.
8. Ein Korrelationsfunktionsmessverfahren nach Anspruch 5, wobei die Phasenkorrekturdaten öfter erneuert werden als die Größenkorrekturdaten.
9. Ein Korrelationsfunktionsmessverfahren nach Anspruch 8, wobei die Größenkorrekturdaten erneuert werden, wenn die erneuerten Phasenkorrekturdaten sich mit Bezug auf die Phasenkorrekturdaten zum Zeitpunkt einer Erneuerung der Größenkorrekturdaten mehr als ein vorgegebener Wert geändert haben.
10. Eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung, umfassend:
eine erste Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines ersten überwachten Signals, um ein erstes Spektrum bereitzustellen;
eine zweite Signalverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten eines zweiten überwachten Signals, um ein zweites Spektrum bereitzustellen;
eine Korrekturwertberechnungsvorrichtung zum Eingeben von Korrektursignalen in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung, um Korrekturwerte entsprechend Frequenzen bereitzustellen, basierend auf dem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und dem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum;
eine Korrelationsfunktionsberechnungsvorrichtung zum Bereitstellen einer Korrelationsfunktion zwischen dem ersten Spektrum und dem zweiten Spektrum, unter Verwendung der durch die Korrekturwertberechnungsvorrichtung bereitgestellten Korrekturwerte.
11. Eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Korrekturwertberechnungsvorrichtung die Korrekturwerte entsprechend den Frequenzen durch Abtasten der Frequenzen der Korrektursignale bereitstellt.
12. Eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Korrekturwertberechnungsvorrichtung basierend auf den Korrekturwerten eine Rekurrenzformel bereitstellt, erneut Korrekturwerte bereitstellend, die notwendig sind, um mindestens die Rekurrenzformel zu bestimmen um die Rekurrenzformel zu erneuern, und Erneuern der Korrekturwerte basierend auf der erneuerten Rekurrenzformel.
13. Eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Korrekturwertberechnungsvorrichtung die Korrekturwerte entsprechend den jeweiligen Frequenzen bereitstellt, indem modulierte Schwingungen in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingegeben werden.
14. Eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Korrekturwertberechnungsvorrichtung erste Korrektursignale in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung eingibt, Abtastfrequenzen, Größenkorrekturdaten entsprechend den jeweiligen Frequenzen bereitstellt, basierend auf dem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und dem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum, Eingeben zweiter Korrektursignale in die erste Signalverarbeitungsvorrichtung und die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung, um Phasenkorrekturdaten entsprechend den Frequenzen bereitzustellen, basierend auf dem durch die erste Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum und dem durch die zweite Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellten Spektrum, und die Korrekturwerte entsprechend den jeweiligen Frequenzen bereitstellt, basierend auf den Größenkorrekturdaten und den Phasenkorrekturdaten.
15. Eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die zweiten Korrektursignale modulierte Schwingungen sind.
16. Eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Korrekturwertberechnungsvorrichtung die Frequenzen des ersten Korrektursignals mit einer vorgegebenen Schrittgröße abtastet und interpoliert, um die Größenkorrekturdaten bereitzustellen.
17. Eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Korrekturwertberechnungsvorrichtung die Phasenkorrekturdaten öfter als die Größenkorrekturdaten erneuert.
18. Eine Korrelationsfunktionsmessvorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Korrekturwertberechnungsvorrichtung die Größenkorrekturdaten erneuert, wenn die erneuerten Phasenkorrekturdaten sich um mehr als einen vorgegebenen Wert mit Bezug auf die Phasenkorrekturdaten, bereitgestellt zum Zeitpunkt einer Erneuerung der Größenkorrekturdaten, geändert haben.
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