JP2004328234A - 信号測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】デジタル放送信号の品質を評価するためのパワーレベルと変調誤差比を時間をかけずに正確に測定する。
【解決手段】連続した所定数のサブキャリアを含むサブキャリア群からなるデジタル放送信号をＡ／Ｄ変換し、ベースバンド信号Ｉ、Ｑに復調し、このベースバンド信号をＯＦＤＭ復調して、デジタル放送信号のサブキャリア群の全てのサブキャリアを得る。この全てのサブキャリアを各サブキャリア群毎の各セグメントのサブキャリアに区分けして、この区分けされたサブキャリア群のパワーレベルを演算する。また、各セグメント毎のサブキャリアを復調して、各セグメント毎のＭＥＲを算出する。
【選択図】 図１
【解決手段】連続した所定数のサブキャリアを含むサブキャリア群からなるデジタル放送信号をＡ／Ｄ変換し、ベースバンド信号Ｉ、Ｑに復調し、このベースバンド信号をＯＦＤＭ復調して、デジタル放送信号のサブキャリア群の全てのサブキャリアを得る。この全てのサブキャリアを各サブキャリア群毎の各セグメントのサブキャリアに区分けして、この区分けされたサブキャリア群のパワーレベルを演算する。また、各セグメント毎のサブキャリアを復調して、各セグメント毎のＭＥＲを算出する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定信号としてデジタル放送信号を測定する信号測定装置に関し、特に、ラジオ放送やテレビ放送に用いられ、ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ 総合デジタル地上波放送）システムで採用されるＢＳＴ−ＯＦＤＭ（Ｂａｎｄ Ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ 帯域セグメント化伝送−直交周波数分割多重）変調方式で変調されたデジタル放送信号のパワーや変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する信号測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビジョン放送における地上波放送、衛星放送、ケーブル放送の各放送信号をデジタル化して、１つのチャネルに画像、音声のみならず、多数の付加情報を組み込んで送信して、ＴＶの視聴者に付加情報を選択させる計画が実験、及び一部実用化されている。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては下記のものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２４９３１号公報
【特許文献２】
特許第３１８４８３２号
【０００４】
このようなＩＳＤＢ−Ｔシステムで採用されるデジタル放送信号の信号品質を評価することは、視聴者に対して常時良好な画像を提供するために重要なことである。
【０００５】
放送信号の信号品質を定量的に表わす手法として、ＣＮ（デジタル）が一般的に採用されている。アナログ放送信号の各チャネルの周波数分布は、図６（ａ）に示すように、画像信号のスペクトルＡと音声信号のスペクトルＢとが互いに離間している。この場合、このチャネルの周波数帯域内における雑音レベル（Ｎ）は簡単に測定できる。また、画像信号のスペクトルＡの信号レベル（Ｃ）も簡単に測定できる。よって、このアナログ放送信号のＣＮが簡単に求まる。
【０００６】
しかしながら、日本国におけるＩＳＤＢ−Ｔシステムで採用されているＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調方式で変調されたデジタル放送信号においては、図６（ｂ）に示すように、このチャネルの周波数帯域内に映像、音声、付加情報等の多数のスペクトルが平均的に分散するので、周波数帯域内一杯の台形スペクトルＣとなる。その結果、この周波数帯域内の雑音は台形スペクトルＣ内に埋没するので、この雑音レベル（Ｎ）を直接測定できない。
【０００７】
一般に、デジタル信号における搬送波（キャリア）と雑音（ノイズ）との比で示されるＣＮと、誤り率（ＢＥＲ）との関係は、図７に示すように、誤り率−ＣＮ特性で示される。したがって、誤り率（ＢＥＲ）が測定できれば、このデジタル信号のＣＮは一義的に求まる筈である。
【０００８】
しかし、誤り率−ＣＮ特性における誤り率が小さい領域においては、正確なＣＮが求まらないので、誤り率測定器の測定値が例えば２×１０−４（誤り率−ＣＮ特性から対応するＣＮはＣＮ１）に一致するまで既知レベルの雑音を増加し、その時点に印加されている雑音に対応するＣＮ２を得る。したがって、求めるデジタル放送信号のＣＮは（ＣＮ１−ＣＮ２）となる。
【０００９】
ところで、上述したＩＳＤＢ−Ｔシステムでは、ＯＦＤＭセグメントと称する帯域幅約４３０ＫＨｚの狭帯域信号を複数組み合わせて狭帯域から広帯域までの放送電波が構成できる。そして、ＩＳＤＢ−Ｔシステムを採用したデジタルＴＶ放送に用いられるデジタル放送信号では、図８に概略的に示すように、１３セグメントが１チャネルとして１放送事業者に割り当てられる。また、デジタルＴＶ放送のデジタル放送信号は、１チャネルが最大３階層（図８の例では、１セグメントからなるＡ階層、６セグメントからなるＢ階層、６セグメントからなるＣ階層）を有している。なお、Ａ階層は１以上で構成され、Ａ階層のみで構成される場合も有る。そして、３つ階層（Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層）のセグメントの合計が１３セグメントを越えない範囲でセグメント数が例えば放送事業者によって任意に設定できるようになっている。
【００１０】
従って、図８に示すような周波数特性を有するデジタル放送信号の変調誤差比を測定する場合には、前記特許文献１に開示される変調誤差比測定装置にデジタル放送信号を被測定信号として入力し、規格で定められている最大３階層（Ａ，Ｂ，Ｃ）毎に被測定信号の変調誤差比を測定していた。
【００１１】
このように、デジタルＴＶ放送では、１チャネルのデジタル放送信号が複数のセグメントからなる階層として構成されるので、階層毎の変調誤差比を測定すればよく、特にセグメント単位で変調誤差比を測定する必要がなかった。
【００１２】
これに対し、デジタル音声に用いられるデジタル放送信号は、図９（ａ），（ｂ）に示すように、１又は３セグメントからなる単位送信波が１チャネルとして１放送事業者に割り当てられる。しかも、図９（ｃ）に概略的に示すように、１又は３セグメントからなる単位送信波を連結して送信することが可能となっている。図９（ｃ）の例では、１セグメント／チャネルの単位送信波が５チャネルと、３セグメント／チャネルの単位送信波が１チャネルの合計６チャネル分の単位送信波が連結され、６放送事業者分の単位送信波が送信されている場合を示している。さらに、図９（ｃ）の例では、セグメントの総数が８であるが、セグメントの総数も１３以下で任意数である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、デジタル音声では、１チャネル当たりの帯域幅がデジタルＴＶ放送に比べて狭いため、複数の単位送信波を連結して複数チャネルのデジタル放送信号を一度に送信できる利点を有している。しかし、ある放送事業者によっては、放送しない時間帯もあり、全体チャネル内にセグメントが存在しない部分があり得る。または、連結されるセグメントの数が減る。このため、周波数帯域内のセグメントの有無を含め、単位送信波毎、すなわち放送事業者毎に変調誤差比を測定する必要がある。しかし、従来の変調誤差比測定装置では、放送事業者（１又は３セグメントの単位送信波）毎の変調誤差比の測定について考慮していなかった。
【００１４】
ところで、図８及び図９に示すデジタルＴＶ放送やデジタル音声放送に用いられるデジタル放送信号の品質を評価する上で、変調誤差比（ＭＥＲ）以外に信号のパワー（電力）測定も重要な要素となる。実際、デジタル放送信号を被測定信号とした場合、ラジオ用のデジタル放送信号では、図９（ａ），（ｂ）に示すように、１セグメント又は３セグメントが単位送信波として１事業者に割り当てられる。また、テレビ用のデジタル放送信号では、階層によって異なる番組を割り当てることができる。このため、ラジオ用のデジタル放送信号ではセグメント毎のパワーの測定が要求され、テレビ用のデジタル放送信号では階層毎のパワーの測定が要求されることになる。
【００１５】
そこで、上述したデジタル放送信号のパワー測定を行う場合、従来より周知のスペクトラムアナライザやパワーメータを用いることが考えられる。
【００１６】
スペクトラムアナライザを用いた測定では、特許文献２に開示されるゾーンマーカ機能を用い、図１０に破線で示す範囲で予めゾーンマーカにより被測定信号の測定周波数範囲を設定する。そして、ＲＢＷフィルタのＲＢＷにより周波数分解能を決定して被測定信号のパワーを測定する。なお、ＲＢＷフィルタは、所定の周波数特性を有するアナログのバンドパスフィルタで構成されており、不要な周波数成分を除き、必要な中間周波数信号のみを選択する。このＲＢＷフィルタの周波数特性の通過中心周波数におけるピークレベルから３ｄＢ低下した時点におけるバンド幅（ＲＢＷ）がスペクトラムアナライザの周波数分解能を表す。
【００１７】
しかし、スペクトラムアナライザによる測定では、被測定信号を正確に測定するためにＲＢＷフィルタの帯域幅を狭くする必要があった。その反面、ＲＢＷフィルタの帯域幅を狭くすると、測定に時間がかかるという問題を生じる。
【００１８】
また、デジタル放送信号を被測定信号としてスペクトラムアナライザにより波形を観測すると、図１１に示すように、本来信号が無い部分（図１１のセグメント３の部分に相当）にあたかも信号が存在するように裾引き現象を起こして観測されるといったスカート特性を示す。従って、複数のサブキャリアを含むデジタル放送信号を被測定信号としてパワーを測定する場合、特にＲＢＷフィルタの帯域幅が広いと、隣接するサブキャリアの影響を受けて上述したスカート特性を示し、被測定信号のパワーを正確に測定するのが困難であった。
【００１９】
さらに、ＲＢＷフィルタの帯域幅を狭くしたとしても、デジタル放送信号の途切れた位置で周波数に広がりが生じてしまい、信号が無い帯域外でも上述したスカート特性を示して完全に信号のレベルが０にはならず、正確なパワー測定を行うことができないという問題があった。
【００２０】
これに対し、パワーメータによる測定では、通常、帯域制限がかからないため、図１２に示すように、バンドパスフィルタにより被測定信号の測定周波数を切り出すことになる。しかし、このパワーメータによる測定では、被測定信号がデジタル音声放送のデジタル放送信号の場合、各セグメント毎に適合するバンドパスフィルタを用意しなければならないという問題があった。しかも、バンドパスフィルタでは、被測定信号から目的とする周波数部分の信号のみを忠実に切り出すのが困難であった。従って、パワーメータによる測定では、使用するバンドパスフィルタの性能によって測定精度が左右されるという問題があった。
【００２１】
そこで、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであって、被測定信号のパワーや変調誤差比を短時間で高精度に測定することができる信号測定装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
請求項１記載の信号測定装置は、連続した所定数のサブキャリアを含む複数のサブキャリア群からなる被測定信号ａを中間周波数信号ｂに変換し、この中間周波数信号を直交復調したデジタルのベースバンド信号として出力する信号変換手段３と、
該信号変換手段から出力されたベースバンド信号からＯＦＤＭ変調のシンボルタイミングを抽出するシンボルタイミング抽出手段６と、
該シンボルタイミング抽出手段で抽出されたシンボルタイミングを用いて前記ベースバンド信号に対して、高速フーリエ変換処理することにより、前記被測定信号の全てのサブキャリアを抽出するＯＦＤＭ復調手段７と、
該ＯＦＤＭ復調手段で抽出された各サブキャリアをサブキャリア群毎に区分けする区分け手段８と、
該区分け手段により区分けされた前記サブキャリア群毎のパワーレベルを演算するレベル演算手段９とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の信号測定装置は、連続した所定数のサブキャリアを含む複数のサブキャリア群からなる被測定信号ａを中間周波数信号ｂに変換し、この中間周波数信号を直交復調したデジタルのベースバンド信号として出力する信号変換手段３と、
該信号変換手段から出力されたベースバンド信号からＯＦＤＭ変調のシンボルタイミングを抽出するシンボルタイミング抽出手段６と、
該シンボルタイミング抽出手段で抽出されたシンボルタイミングを用いて前記ベースバンド信号に対して、高速フーリエ変換処理することにより、前記被測定信号の全てのサブキャリアを抽出するＯＦＤＭ復調手段７と、
該ＯＦＤＭ復調手段で抽出された各サブキャリアをサブキャリア群毎に区分けする区分け手段８，１２と、
前記区分け手段により区分けされた前記サブキャリア群毎のパワーレベルを演算するレベル演算手段９と、
前記区分け手段により区分けされた前記サブキャリア群毎のサブキャリアを該当サブキャリア群の位相変調方式に対応する復調方式で復調して測定コンスタレーションを得る復調手段１３と、
該復調手段で復調された測定コンスタレーションから理論的コンスタレーションを推定する推定手段１４と、
前記復調された測定コンスタレーションと前記推定された理論的コンスタレーションとの誤差分を算出する誤差算出手段１５と、
該誤差算出手段で算出された各サブキャリア群の各誤差分と該当サブキャリア群の理論的コンスタレーションとの電力比を算出し、各サブキャリア群毎に該電力比を変調誤差比として算出する変調誤差比算出手段１６とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の信号測定装置は、請求項２記載の信号測定装置において、前記区分け手段１２は、前記ＯＦＤＭ復調手段７で抽出され特性変化が補償されたサブキャリアを入力し、該サブキャリアをサブキャリア群に区分けし、前記復調手段１３に出力することを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の信号測定装置は、請求項１、２、又は３記載の信号測定装置において、前記サブキャリア群がセグメントで構成されるデジタル音声放送用のデジタル放送信号であることを特徴とする。
【００２６】
請求項５記載の信号測定装置は、請求項１、２、又は３記載の信号測定装置において、前記サブキャリア群が階層で構成されるデジタルＴＶ放送用のデジタル放送信号であることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る信号測定装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明に係る信号測定装置の概略構成を示すブロック図、図２は本発明に係る信号測定装置によって測定される被測定信号の波形の一例を示す図、図３は本発明に係る信号測定装置においてコンスタレーションの誤差分の求め方を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態による信号測定装置１は、入出力操作部２、信号変換部３、周波数誤差測定部４、周波数誤差補正部５、シンボルタイミング抽出部６、ＯＦＤＭ復調部７、区分け部８、レベル演算部９、伝送路特性算出部１０、伝送路イコライザ１１、区分け部１２、復調部１３、推定部１４、誤差算出部１５、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６を備えて構成される。
【００３０】
本例の信号測定装置１では、デジタル放送信号が被測定信号ａとして信号変換部３に入力される。この被測定信号ａは、デジタル音声放送又はデジタルＴＶ放送に用いられるデジタル放送信号である。ここでは、デジタル音声放送に用いられるＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル音声信号の例について説明する。デジタル音声信号は、変調方式が異なる複数のセグメントが予め決められた周波数帯域（最大５．６ＭＨｚ）内に配置されている。デジタル音声放送では、図９（ａ）に示すような帯域幅４３０ｋＨｚの信号からなる１セグメント、又は図９（ｂ）に示すような帯域幅１．２９ＭＨｚの信号からなる３セグメントが１事業者に割り当てられる。この１又は３セグメントからなる単位送信波は、予めセグメント毎に割り当てられた連続する所定数のサブキャリアを含むサブキャリア群からなり、任意に組み合わせて連結可能とされている。また、セグメントの総数は、１３以下で任意数であり、配列も周波数帯域内に連続しているものに限らず途中にセグメントが無い状態も含む。
【００３１】
さらに説明すると、デジタル音声信号からなる被測定信号ａは、図９（ｃ）に示すような周波数特性を有している。図９（ｃ）の例では、連続して８つのセグメントが周波数帯域内に連結して配置されている。すなわち、図９（ｃ）の例では、１セグメント／チャネルからなる５つの単位送信波と、３セグメント／チャネルからなる１つの単位送信波とが周波数帯域内で連結送信され、被測定信号ａとして本例の信号測定装置１に入力される。
【００３２】
従って、図９（ｃ）に示す被測定信号ａの場合には、６放送事業者分の単位送信波が周波数帯域内で連結送信されて信号測定装置１に入力される。この被測定信号ａは、サブキャリア群からなる複数のセグメントを有している。各セグメントには、図２に示すように、予めセグメント毎に割り当てられた連続する所定数のサブキャリアが含まれている。また、各セグメントには、該当セグメントのサブキャリアの変調方式及び使用周波数帯域の情報を有する特別サブキャリアも含まれている。
【００３３】
この被測定信号ａの周波数帯域内における特別サブキャリアの変調方式及び使用周波数帯域は固定であるが、その他の各セグメントの設置数（最大１３）、各使用周波数帯域、採用変調方式は、各単位送信波のセグメントで伝送しようとする情報に応じて任意に設定変更可能である。
【００３４】
図１に示す信号測定装置１において、入出力操作部（ヒューマン・インターフェース）２は、操作部２１と表示部２２とで構成されている。操作部２１内には、信号周波数設定部２３と送信構造設定部２４とが含まれる。信号周波数設定部２３は、デジタル音声放送で送信される各チャネルの搬送周波数を記憶している。この信号周波数設定部２３は、入力したデジタル放送信号のうち、表示画面の設定項目（チャネル設定の項目）に対し、操作者が指定したチャネルが設定されると、このチャネルの信号を中間周波数信号に変換するための局部発振（ローカル）信号を発振して、後述する信号変換部３の周波数変換部３ａへ送出する。
【００３５】
送信構造設定部２４は、入力される被測定信号ａの送信構造に関する情報を設定している。具体的には、入力される被測定信号ａの周波数帯域内における各単位送信波毎のセグメントの有無・構成情報及び変調方式を設定している。この設定は、例えば操作部２１上のキーやキーボード等を用いて表示画面上から行われる。セグメントの有無・構成情報は、入力される被測定信号ａの左側から順番に付されたセグメント番号の設定項目（セグメントの有無・構成の項目）に対し、各セグメント番号に該当するセグメントの有無を設定している。また、セグメントが有る場合には、そのセグメントが存在する単位送信波が１又は３セグメントの何れで構成されるかを設定している。
【００３６】
また、セグメントの変調方式は、表示画面の設定項目（変調方式の項目）に対し、単位送信波が１又は３セグメントの何れで構成されるかを考慮した上で、各セグメント番号毎に設定される。なお、セグメントの有無・構成情報として、セグメント無しの設定がなされた場合には、信号が出力していない旨の情報（例えば「停止」の情報）が該当するセグメント番号の変調方式として設定される。
【００３７】
送信構造設定部２４は、その設定方法として、最初に連結するセグメント数を設定する。次に、連結送信波を構成する１セグメントの単位送信波と３セグメントの単位送信波のそれぞれの数、配置（どの順番で並べるか）を設定する。その後、それぞれの単位送信波毎に変調方式を設定する。
【００３８】
送信構造設定部２４は、上記各種設定がなされると、試験対象の図９（ｃ）に示す中間周波数信号に周波数変換された状態のデジタル放送信号における各セグメントの使用周波数帯域を区分け部８，１２へ送出するとともに、各セグメントの変調方式を復調部１１へ送出する。また、送信構造設定部２４は、設定されたセグメントの有無・構成情報及び変調方式の情報を周波数誤差測定部４、ＯＦＤＭ復調部７、伝送路特性算出部１０、伝送路イコライザ１１の各部へ送出する。
【００３９】
表示部２２は、例えば液晶表示器と表示制御回路で構成され、各種設定画面の他、信号測定装置１で測定された搬送波（キャリア）周波数の周波数誤差、単位送信波毎の各セグメントのパワー（電力）レベルや変調誤差比（ＭＥＲ）、単位送信波毎の各セグメントの測定コンスタレーションを表示する。
【００４０】
信号変換部３は、周波数変換部３ａ、Ａ／Ｄ変換部３ｂ、直交復調部３ｃを備えて構成される。周波数変換部３ａは、信号周波数設定部２３から印加されている局部発振（ローカル）信号を用い、入力された被測定信号ａ（デジタル放送信号）の周波数を中間周波数に変換して中間周波数信号（ＩＦ信号）ｂとしてＡ／Ｄ変換器３ｂへ送出する。Ａ／Ｄ変換器３ｂは、入力された中間周波数信号ｂをデジタルの中間周波数信号に変換して直交復調部３ｃへ送出する。
【００４１】
直交復調部３ｃは、入力されたデジタルの中間周波数を同相成分Ｉと直交成分Ｑとからなるベースバンド信号Ｉ、Ｑに直交復調して、周波数誤差測定部４（４ａ）及び周波数誤差補正部５へ送出する。
【００４２】
周波数誤差測定部４は、第１の周波数誤差測定部４ａと第２の周波数誤差測定部４ｂを有する。第１の周波数誤差測定部４ａは、送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、ベースバンド信号Ｉ、Ｑに含まれる不要な周波数成分、すなわち周波数誤差Δｆ１を検出して、この周波数誤差Δｆ１を周波数誤差補正部５及び表示部２２へ送出する。
【００４３】
なお、周波数誤差測定部４は、送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の周波数誤差測定の処理を実行しない。
【００４４】
周波数誤差補正部５は、第１の周波数誤差測定部４ａからの周波数誤差Δｆ１及び後述する第２の周波数誤差測定部４ｂからの周波数誤差Δｆ２を用いて、直交復調部３ｃから入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑに含まれる周波数誤差を粗く補正する。そして、周波数誤差補正部５は、周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’をシンボルタイミング抽出部６及びＯＦＤＭ復調部７へ送出する。
【００４５】
シンボルタイミング抽出部６は、入力された周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’からガードインターバル関数を用いて、ＯＦＤＭシンボルタイミングを抽出してＯＦＤＭ復調部７へ印加する。
【００４６】
ＯＦＤＭ復調部７は、送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、シンボルタイミング抽出部６からのＯＦＤＭシンボルタイミングを用いて、入力された周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’に対して高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ）を実施する。これにより、デジタル放送信号の指定されたチャネルに含まれる全てのサブキャリアを抽出して、区分け部８、伝送路イコライザ１１、第２の周波数誤差測定部４ｂ及び伝送路特性算出部１０へ送出する。
【００４７】
なお、ＯＦＤＭ復調部７は、送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の上記高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ）を実施しないこともできる。
【００４８】
第２の周波数誤差測定部４ｂは、送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、入力されたサブキャリアのＳＰ（スカッタード・パイロット）、ＣＰ（コンティニュアル・パイロット）を用いて周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’の周波数におけるさらに詳細な周波数誤差Δｆ２を測定する。そして、第２の周波数誤差測定部４ｂは、測定した周波数誤差Δｆ２を前述した周波数誤差補正部５へ送出する。従って、周波数誤差補正部５は、先に周波数補正したベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’を再度周波数補正することになるので、ベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’の周波数精度がさらに向上する。また、第２の周波数誤差測定部４ｂは、測定した詳細な周波数誤差Δｆ２を表示部２２へ送信する。
【００４９】
なお、第２の周波数誤差測定部４ｂは、第１の周波数誤差測定部４ａと同様に、送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の周波数誤差測定の処理を実行しない。
【００５０】
区分け部８は、送信構造設定部２４から設定された各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリアの使用周波数領域に基づいて、入力された被測定信号ａに含まれる各サブキャリアを、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの各サブキャリアに区分けして、レベル演算部９へ送出する。
【００５１】
レベル演算部９は、区分け部８で区分けされた各サブキャリア１本毎にレベルを演算し、さらに演算した各サブキャリアのレベルを各セグメント毎に積算して各セグメント毎のパワーレベル（電力の総和）を演算し、この演算により得られる各セグメント毎のパワーレベルを入力操作部の表示部２２へ送出する。さらに説明すると、セグメントＸのパワーレベル（電力の総和）Ｐは、セグメントＸに所属している左からｎ番目のサブキャリアのパワーレベルをＰｘ（ｎ）とし、セグメントＸのサブキャリア数をＮとすると、下記式（１）によって得ることができる。
【００５２】
【数１】
【００５３】
伝送路特性算出部１０は、送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、入力されたサブキャリアのＳＰ（スカッタード・パイロット）より、伝送路の周波数特性を推定し、この伝送路の周波数特性が各サブキャリア毎の該当伝送路を伝送される場合の位相、振幅に与える影響度（変化度）を算出して伝送路イコライザ１１へ送出する。
【００５４】
なお、伝送路特性算出部１０は、送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の処理を実行しない。
【００５５】
伝送路イコライザ１１は、送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、ＯＦＤＭ復調部７で復調された各サブキャリアに対して伝送路特性算出部１０から入力された各サブキャリア毎の影響度（変化度）より、各サブキャリアが伝送路を通過することに起因する特性変化を補償する。伝送路イコライザ１１で特性変化が補償された各サブキャリアは、次の区分け部１２へ入力される。
【００５６】
なお、伝送路イコライザ１１は、送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の上記算出処理を実行しない。
【００５７】
区分け部１２は、送信構造設定部２４から設定された各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリアの使用周波数領域に基づいて、ＯＦＤＭ復調部７で抽出され特性変化が補償された被測定信号ａに含まれる各サブキャリアを入力し、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの各サブキャリアに区分けして、復調部１３へ送出する。
【００５８】
復調部１３は、送信構造設定部２４から設定された各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリアの変調周波数に基づいて、各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリアの各サブキャリアを、それぞれ対応する復調方式で復調して、図３に示すように、Ｉ、Ｑ座標上における位置Ｐｍを示す測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を求めて推定部１４及び誤差算出部１５へ送出する。
【００５９】
推定部１４は、各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリア毎に、測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］から、該当サブキャリアに対応する変調方式のＩ、Ｑ座標上における理論的位置Ｐｓ（Ｉｓ、Ｑｓ）を示す理論的コンスタレーション［Ｉｓ、Ｑｓ］を推定して、誤差算出部１５及びＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６へ送出する。
【００６０】
誤差算出部１５は、測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］と理論的コンスタレーション［Ｉｓ、Ｑｓ］との誤差分ΔＩ＝Ｉｍ−Ｉｓ、ΔＱ＝Ｑｍ−Ｑｓを算出して、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６へ送出する。
【００６１】
ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６は、各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリア毎に、誤差分ΔＩ、ΔＱと、理論的コンスタレーションの各値Ｉｓ、Ｑｓとの比で示される変調誤差比（ＭＥＲ）を下記式（２）で算出する。
【００６２】
【数２】
【００６３】
式（２）において、分子は搬送波（キャリア）の電力であり、分母は雑音の電力となる。
【００６４】
ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６は、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの変調誤差比（ＭＥＲ）を算出するとともに、全てのセグメント及び特別サブキャリアの平均の変調誤差比（ＭＥＲ）を算出する。なお、単位送信波が３セグメントで構成される場合には、階層（図９（ｃ）におけるＡ階層、Ｂ階層）毎の変調誤差比が算出される。ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６は、算出した各単位送信波毎のサブキャリア及び特別サブキャリアの変調誤差比（ＭＥＲ）、及び平均の変調誤差比（ＭＥＲ）、各単位送信波毎のセグメントの測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を入力操作部の表示部２２へ送出する。
【００６５】
入力操作部の表示部２２の表示制御回路は、各周波数誤差測定部４（４ａ，４ｂ）から入力された各周波数誤差Δｆ１、Δｆ２、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアのパワー（電力）レベルや変調誤差比（ＭＥＲ）、及び平均の変調誤差比（ＭＥＲ）、各単位送信波毎のセグメントの測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を編集して、表示画面に所定のフォーマットで表示する。
【００６６】
例えば測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を除く全体の測定結果を表示する場合には、測定された搬送周波数、基準周波数、各周波数誤差Δｆ１、Δｆ２から求めた周波数誤差、１セグメント又は３セグメントからなる単位送信波毎（放送事業者毎に相当）のパワーレベルや変調誤差比（ＭＥＲ）等が表示画面上に表示される。例えば図９（ｃ）の被測定信号ａの測定を行った場合、表示画面には、１セグメントが割り当てられた放送事業者の測定結果がセグメント番号１〜５の該当セグメント番号の測定表示欄に表示され、３セグメントが割り当てられた放送事業者の測定結果がセグメント番号６〜８の該当セグメント番号の測定表示欄に表示される。
【００６７】
また、全体の測定結果から１つの単位送信波（１放送事業者に相当）の測定結果を抽出して表示する場合には、選択された１つの単位送信波における測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］が表示される。
【００６８】
このように構成された信号測定装置１において、変調誤差比（ＭＥＲ）の測定対象となるデジタル放送信号（被測定信号ａ）は、図９（ｃ）に示すように、所定の周波数帯域（最大５．６ＭＨｚ）内に周波数分割され、音声や付加情報等を含む変調方式（ＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、６４ＱＡＭ）が異なる複数のセグメントと特別サブキャリアを配置し、これらのセグメントをＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調した信号である。
【００６９】
従って、これらのセグメントと特別サブキャリアとをＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調したデジタル放送信号は、ＯＦＤＭ復調部７でＯＦＤＭ復調して得られる各サブキャリアを元の各セグメントと特別サブキャリアに区分可能となる。その結果、区分け部８及び区分け部１２において各単位送信波毎のセグメントと特別サブキャリアのサブキャリアが指定される。
【００７０】
そこで、区分け部８で区分けされた各サブキャリア１本毎にレベルを演算し、さらに演算した各サブキャリアのレベルを各セグメント毎に積算して各セグメント毎のパワーレベル（電力の総和）を演算する。
【００７１】
また、復調部１３で各単位送信波毎のセグメントのサブキャリアを各単位送信波毎のセグメントに指定された変調方式（復調方式）で復調すれば、各単位送信波毎のセグメントの測定コンタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］が得られる。そして、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６において、各単位送信波毎（放送事業者毎に相当）の変調誤差比（ＭＥＲ）が得られる。
【００７２】
ところで、上述した実施の形態では、被測定信号としてデジタル音声放送に用いられるデジタル放送信号のパワーと変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する構成について説明したが、被測定信号としてデジタルＴＶ放送に用いられるデジタル放送信号のパワーと変調誤差比（ＭＥＲ）を測定することもできる。この場合、送信構造設定部２４は、被測定信号ａの周波数帯域内における各階層毎の階層の有無・構成情報及び変調方式を設定している。そして、図１の構成において、デジタル音声放送のデジタル放送信号のセグメントを階層に置き換えて同様の処理を行うことによりパワー及び変調誤差比（ＭＥＲ）を測定することができる。
【００７３】
また、上述した実施の形態では、被測定信号をラジオ用のデジタル放送信号とし、このラジオ用のデジタル放送信号のパワー及び変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する場合について説明したが、被測定信号のパワーのみを測定する構成とすることもできる。この場合には、図１において、一点鎖線で囲まれた部分（ＭＥＲを測定算出する部分）を省いた構成とする。
【００７４】
このように、本例の信号測定装置１によれば、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号を構成する単位送信波の各セグメント毎に特別サブキャリアを含めてパワー及び変調誤差比（ＭＥＲ）を短時間で高精度に測定することができる。従って、複数の単位送信波が連結送信されるデジタル放送信号を測定対象とした場合、被測定信号が放送事業者毎（１又は３セグメントの単位送信波毎）に任意の変調方式であっても、１又は３セグメントからなる単位送信波の各セグメント毎のレベル及び変調誤差比を短時間で高精度に測定することができる。これにより、問題が発生している単位送信波のセグメントを特定することができる。その結果、地上デジタル音声放送標準規格に従って行われるデジタル音声放送の連結送信されている放送波の品質を放送事業者毎に評価することができる。
【００７５】
また、被測定信号がデジタルＴＶ放送用のデジタル放送信号であれば、階層毎にパワーや変調誤差比（ＭＥＲ）を短時間で高精度に測定できるので、提供する番組毎に信号品質の評価を行うことができる。
【００７６】
同時に、この信号測定装置１においては、搬送波（キャリア）の周波数の周波数誤差も測定して表示している。これにより、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号の信号品質をより高い精度で測定できる。
【００７７】
また、周波数誤差測定部４、ＯＦＤＭ復調部７、伝送路特性算出部１０、伝送路イコライザ１１の各部は、送信構造設定部２４からの情報（各セグメントの有無・構成情報と変調方式の情報）に基づき、被測定信号ａの周波数帯域内にセグメントが存在しない部分（送信波が出力されていない部分）を考慮して処理を実行している。これにより、被測定信号ａの周波数帯域内の任意の位置にセグメントが存在しない場合であっても、そのセグメントに関する処理を一切行うことなく、周波数誤差を正確に測定して補正が行え、不要な測定を省いて被測定信号の単位送信波毎の変調誤差比を正確に測定することができる。
【００７８】
ところで、上述した実施の形態では、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号のパワー及び変調誤差比（ＭＥＲ）を測定して表示部２２に表示するようにしている。しかし、さらに、変調誤差比（ＭＥＲ）をＣＮに換算して、変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとを同時に表示することも可能である。この場合、図４に示す変調誤差比（ＭＥＲ）−ＣＮ特性を用いて換算する。
【００７９】
この図４に示す特性は、同一のデジタル放送信号に対して雑音成分（Ｎ）を順次変化させて行った場合における、実施形態装置で測定された変調誤差比（ＭＥＲ）と、周知のＣＮ測定装置で測定されたＣＮとの対比を示す実験結果である。４０ｄＢ以下においては、変調誤差比（ＭＥＲ）はＣＮに対してほぼ１対１で対応していることが理解できる。さらに、４０ｄＢを超える変調誤差比（ＭＥＲ）も正確にＣＮに変換できる。このように、図４の特性を用いて変調誤差比（ＭＥＲ）を簡単にＣＮに換算できる。
【００８０】
さらに、変調誤差比（ＭＥＲ）をＣＮに換算できると、送信機や中継機等の各種放送機器自体が有する雑音成分である残留ＣＮを測定することができる。そして、残留ＣＮが測定できれば、デジタル放送信号が送信機、中継機、ＴＴＬ等を通過することに起因する信号品質の劣化を事前に算出して把握することができる。
【００８１】
なお、変調誤差比（ＭＥＲ）等の信号品質の劣化を直接測定するためには、劣化測定対象の放送機器に印加するデジタル放送信号は十分に良好な変調誤差比（ＭＥＲ）を有する必要があるので、高品質なデジタル放送信号を発生できる信号発生装置を用いる必要がある。
【００８２】
ところで、図１に示す信号測定装置では、入力された被測定信号ａに含まれる各サブキャリアを、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの各サブキャリアに区分けする２つの区分け部８，１２を設け、被測定信号のパワー及び変調誤差比を同時に測定できる構成としているが、図５に示すように、区分け部８を１つのみで構成しても良い。なお、図５では区分け部８の周辺構成のみを示しており、他の構成について図１と同一で省略している。
【００８３】
図５の構成では、伝送路イコライザ１１の出力が区分け部８に入力され、ＯＦＤＭ復調部７の出力を区分け部８又は伝送路イコライザ１１の何れかに入力するための第１切替手段２５と、区分け部８の出力をレベル演算部９又は復調部１３の何れかに入力するための第２切替手段２６を設ける。そして、これら第１切替手段２５及び第２切替手段２６の接点２５ａ，２６ａを操作部２１からの指令により切り替える。この構成では、被測定信号のレベルを測定する場合、操作部２１からの指令により、ＯＦＤＭ復調部７と区分け部８が接続されるように第１切替手段２５の接点２５ａを切り替え、かつ区分け部８とレベル演算部９が接続されるように第２切替手段２６の接点２６ａを切り替える。これに対し、被測定信号の変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する場合には、操作部２１からの指令により、ＯＦＤＭ復調部７と伝送路イコライザ１１が接続されるように第１切替手段２５の接点２５ａを切り替え、かつ区分け部８と復調部１３が接続されるように第２切替手段２６の接点２６ａを切り替える。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る請求項１の信号測定装置によれば、被測定信号のパワーを短時間で高精度に測定することができる。
【００８５】
また、本発明に係る請求項２の信号測定装置によれば、被測定信号のパワーだけでなく変調誤差比も短時間で高精度測定でき、被測定信号の信号品質をより高い精度で測定できる。
【００８６】
そして、被測定信号がデジタル音声放送用のデジタル放送信号であれば、１又は３セグメントからなる単位送信波のセグメント毎にパワーや変調誤差比（ＭＥＲ）を短時間で高精度に測定でき、各放送事業者毎に信号品質の評価を行うことができる。また、被測定信号がデジタルＴＶ放送用のデジタル放送信号であれば、階層毎にパワーや変調誤差比（ＭＥＲ）を短時間で高精度に測定でき、提供する番組毎に信号品質の評価を行うことができる。
【００８７】
また、被測定信号がデジタル音声放送用のデジタル放送信号の場合、連結送信される複数の単位送信波が放送事業者毎（１又は３セグメントの単位送信波毎）に任意の変調方式であっても、単位送信波毎のレベルや変調誤差比を測定することができる。これにより、問題が発生している単位送信波のセグメントを特定でき、地上デジタル音声放送標準規格に従って行われるデジタル音声放送の連結送信されている放送波の品質を放送事業者毎に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る信号測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る信号測定装置によって測定される被測定信号の波形の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る信号測定装置においてコンスタレーションの誤差分の求め方を示す図である。
【図４】変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとの関係を示す図である。
【図５】本発明に係る信号測定装置の他の構成を示す図であり、区分け部の周辺構成のみを示した図である。
【図６】（ａ）一般的なアナログ放送信号の周波数特性図である。
（ｂ）デジタル放送信号の周波数特性図である。
【図７】誤り率−ＣＮ特性を示す図である。
【図８】デジタルＴＶ放送に用いられるデジタル放送信号の周波数特性の概略図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）デジタル音声放送に用いられるデジタル放送信号の周波数特性の概略図である。
【図１０】スペクトラムアナライザを用いて信号のパワーを測定する場合の説明図である。
【図１１】スペクトラムアナライザの表示画面で観測されるデジタル放送信号の波形の一例を示す図である。
【図１２】パワーメータの概略構成図である。
【符号の説明】
１…信号測定装置、２…入出力操作部、３…信号変換部、３ａ…周波数変換部、３ｂ…Ａ／Ｄ変換部、３ｃ…直交復調部、４（４ａ，４ｂ）…周波数誤差測定部、５…周波数誤差補正部、６…シンボルタイミング抽出部、７…ＯＦＤＭ復調部、８…区分け部、９…レベル演算部、１０…伝送路特性算出部、１１…伝送路イコライザ、１２…区分け部、１３…復調部、１４…推定部、１５…誤差算出部、１６…ＭＥＲ（変調誤差比）算出部、２１…操作部、２２…表示部、２３…信号周波数設定部、２４…送信構造設定部、ａ…被測定信号、ｂ…中間周波数信号。
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定信号としてデジタル放送信号を測定する信号測定装置に関し、特に、ラジオ放送やテレビ放送に用いられ、ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ 総合デジタル地上波放送）システムで採用されるＢＳＴ−ＯＦＤＭ（Ｂａｎｄ Ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ 帯域セグメント化伝送−直交周波数分割多重）変調方式で変調されたデジタル放送信号のパワーや変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する信号測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビジョン放送における地上波放送、衛星放送、ケーブル放送の各放送信号をデジタル化して、１つのチャネルに画像、音声のみならず、多数の付加情報を組み込んで送信して、ＴＶの視聴者に付加情報を選択させる計画が実験、及び一部実用化されている。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては下記のものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２４９３１号公報
【特許文献２】
特許第３１８４８３２号
【０００４】
このようなＩＳＤＢ−Ｔシステムで採用されるデジタル放送信号の信号品質を評価することは、視聴者に対して常時良好な画像を提供するために重要なことである。
【０００５】
放送信号の信号品質を定量的に表わす手法として、ＣＮ（デジタル）が一般的に採用されている。アナログ放送信号の各チャネルの周波数分布は、図６（ａ）に示すように、画像信号のスペクトルＡと音声信号のスペクトルＢとが互いに離間している。この場合、このチャネルの周波数帯域内における雑音レベル（Ｎ）は簡単に測定できる。また、画像信号のスペクトルＡの信号レベル（Ｃ）も簡単に測定できる。よって、このアナログ放送信号のＣＮが簡単に求まる。
【０００６】
しかしながら、日本国におけるＩＳＤＢ−Ｔシステムで採用されているＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調方式で変調されたデジタル放送信号においては、図６（ｂ）に示すように、このチャネルの周波数帯域内に映像、音声、付加情報等の多数のスペクトルが平均的に分散するので、周波数帯域内一杯の台形スペクトルＣとなる。その結果、この周波数帯域内の雑音は台形スペクトルＣ内に埋没するので、この雑音レベル（Ｎ）を直接測定できない。
【０００７】
一般に、デジタル信号における搬送波（キャリア）と雑音（ノイズ）との比で示されるＣＮと、誤り率（ＢＥＲ）との関係は、図７に示すように、誤り率−ＣＮ特性で示される。したがって、誤り率（ＢＥＲ）が測定できれば、このデジタル信号のＣＮは一義的に求まる筈である。
【０００８】
しかし、誤り率−ＣＮ特性における誤り率が小さい領域においては、正確なＣＮが求まらないので、誤り率測定器の測定値が例えば２×１０−４（誤り率−ＣＮ特性から対応するＣＮはＣＮ１）に一致するまで既知レベルの雑音を増加し、その時点に印加されている雑音に対応するＣＮ２を得る。したがって、求めるデジタル放送信号のＣＮは（ＣＮ１−ＣＮ２）となる。
【０００９】
ところで、上述したＩＳＤＢ−Ｔシステムでは、ＯＦＤＭセグメントと称する帯域幅約４３０ＫＨｚの狭帯域信号を複数組み合わせて狭帯域から広帯域までの放送電波が構成できる。そして、ＩＳＤＢ−Ｔシステムを採用したデジタルＴＶ放送に用いられるデジタル放送信号では、図８に概略的に示すように、１３セグメントが１チャネルとして１放送事業者に割り当てられる。また、デジタルＴＶ放送のデジタル放送信号は、１チャネルが最大３階層（図８の例では、１セグメントからなるＡ階層、６セグメントからなるＢ階層、６セグメントからなるＣ階層）を有している。なお、Ａ階層は１以上で構成され、Ａ階層のみで構成される場合も有る。そして、３つ階層（Ａ階層、Ｂ階層、Ｃ階層）のセグメントの合計が１３セグメントを越えない範囲でセグメント数が例えば放送事業者によって任意に設定できるようになっている。
【００１０】
従って、図８に示すような周波数特性を有するデジタル放送信号の変調誤差比を測定する場合には、前記特許文献１に開示される変調誤差比測定装置にデジタル放送信号を被測定信号として入力し、規格で定められている最大３階層（Ａ，Ｂ，Ｃ）毎に被測定信号の変調誤差比を測定していた。
【００１１】
このように、デジタルＴＶ放送では、１チャネルのデジタル放送信号が複数のセグメントからなる階層として構成されるので、階層毎の変調誤差比を測定すればよく、特にセグメント単位で変調誤差比を測定する必要がなかった。
【００１２】
これに対し、デジタル音声に用いられるデジタル放送信号は、図９（ａ），（ｂ）に示すように、１又は３セグメントからなる単位送信波が１チャネルとして１放送事業者に割り当てられる。しかも、図９（ｃ）に概略的に示すように、１又は３セグメントからなる単位送信波を連結して送信することが可能となっている。図９（ｃ）の例では、１セグメント／チャネルの単位送信波が５チャネルと、３セグメント／チャネルの単位送信波が１チャネルの合計６チャネル分の単位送信波が連結され、６放送事業者分の単位送信波が送信されている場合を示している。さらに、図９（ｃ）の例では、セグメントの総数が８であるが、セグメントの総数も１３以下で任意数である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、デジタル音声では、１チャネル当たりの帯域幅がデジタルＴＶ放送に比べて狭いため、複数の単位送信波を連結して複数チャネルのデジタル放送信号を一度に送信できる利点を有している。しかし、ある放送事業者によっては、放送しない時間帯もあり、全体チャネル内にセグメントが存在しない部分があり得る。または、連結されるセグメントの数が減る。このため、周波数帯域内のセグメントの有無を含め、単位送信波毎、すなわち放送事業者毎に変調誤差比を測定する必要がある。しかし、従来の変調誤差比測定装置では、放送事業者（１又は３セグメントの単位送信波）毎の変調誤差比の測定について考慮していなかった。
【００１４】
ところで、図８及び図９に示すデジタルＴＶ放送やデジタル音声放送に用いられるデジタル放送信号の品質を評価する上で、変調誤差比（ＭＥＲ）以外に信号のパワー（電力）測定も重要な要素となる。実際、デジタル放送信号を被測定信号とした場合、ラジオ用のデジタル放送信号では、図９（ａ），（ｂ）に示すように、１セグメント又は３セグメントが単位送信波として１事業者に割り当てられる。また、テレビ用のデジタル放送信号では、階層によって異なる番組を割り当てることができる。このため、ラジオ用のデジタル放送信号ではセグメント毎のパワーの測定が要求され、テレビ用のデジタル放送信号では階層毎のパワーの測定が要求されることになる。
【００１５】
そこで、上述したデジタル放送信号のパワー測定を行う場合、従来より周知のスペクトラムアナライザやパワーメータを用いることが考えられる。
【００１６】
スペクトラムアナライザを用いた測定では、特許文献２に開示されるゾーンマーカ機能を用い、図１０に破線で示す範囲で予めゾーンマーカにより被測定信号の測定周波数範囲を設定する。そして、ＲＢＷフィルタのＲＢＷにより周波数分解能を決定して被測定信号のパワーを測定する。なお、ＲＢＷフィルタは、所定の周波数特性を有するアナログのバンドパスフィルタで構成されており、不要な周波数成分を除き、必要な中間周波数信号のみを選択する。このＲＢＷフィルタの周波数特性の通過中心周波数におけるピークレベルから３ｄＢ低下した時点におけるバンド幅（ＲＢＷ）がスペクトラムアナライザの周波数分解能を表す。
【００１７】
しかし、スペクトラムアナライザによる測定では、被測定信号を正確に測定するためにＲＢＷフィルタの帯域幅を狭くする必要があった。その反面、ＲＢＷフィルタの帯域幅を狭くすると、測定に時間がかかるという問題を生じる。
【００１８】
また、デジタル放送信号を被測定信号としてスペクトラムアナライザにより波形を観測すると、図１１に示すように、本来信号が無い部分（図１１のセグメント３の部分に相当）にあたかも信号が存在するように裾引き現象を起こして観測されるといったスカート特性を示す。従って、複数のサブキャリアを含むデジタル放送信号を被測定信号としてパワーを測定する場合、特にＲＢＷフィルタの帯域幅が広いと、隣接するサブキャリアの影響を受けて上述したスカート特性を示し、被測定信号のパワーを正確に測定するのが困難であった。
【００１９】
さらに、ＲＢＷフィルタの帯域幅を狭くしたとしても、デジタル放送信号の途切れた位置で周波数に広がりが生じてしまい、信号が無い帯域外でも上述したスカート特性を示して完全に信号のレベルが０にはならず、正確なパワー測定を行うことができないという問題があった。
【００２０】
これに対し、パワーメータによる測定では、通常、帯域制限がかからないため、図１２に示すように、バンドパスフィルタにより被測定信号の測定周波数を切り出すことになる。しかし、このパワーメータによる測定では、被測定信号がデジタル音声放送のデジタル放送信号の場合、各セグメント毎に適合するバンドパスフィルタを用意しなければならないという問題があった。しかも、バンドパスフィルタでは、被測定信号から目的とする周波数部分の信号のみを忠実に切り出すのが困難であった。従って、パワーメータによる測定では、使用するバンドパスフィルタの性能によって測定精度が左右されるという問題があった。
【００２１】
そこで、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであって、被測定信号のパワーや変調誤差比を短時間で高精度に測定することができる信号測定装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
請求項１記載の信号測定装置は、連続した所定数のサブキャリアを含む複数のサブキャリア群からなる被測定信号ａを中間周波数信号ｂに変換し、この中間周波数信号を直交復調したデジタルのベースバンド信号として出力する信号変換手段３と、
該信号変換手段から出力されたベースバンド信号からＯＦＤＭ変調のシンボルタイミングを抽出するシンボルタイミング抽出手段６と、
該シンボルタイミング抽出手段で抽出されたシンボルタイミングを用いて前記ベースバンド信号に対して、高速フーリエ変換処理することにより、前記被測定信号の全てのサブキャリアを抽出するＯＦＤＭ復調手段７と、
該ＯＦＤＭ復調手段で抽出された各サブキャリアをサブキャリア群毎に区分けする区分け手段８と、
該区分け手段により区分けされた前記サブキャリア群毎のパワーレベルを演算するレベル演算手段９とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の信号測定装置は、連続した所定数のサブキャリアを含む複数のサブキャリア群からなる被測定信号ａを中間周波数信号ｂに変換し、この中間周波数信号を直交復調したデジタルのベースバンド信号として出力する信号変換手段３と、
該信号変換手段から出力されたベースバンド信号からＯＦＤＭ変調のシンボルタイミングを抽出するシンボルタイミング抽出手段６と、
該シンボルタイミング抽出手段で抽出されたシンボルタイミングを用いて前記ベースバンド信号に対して、高速フーリエ変換処理することにより、前記被測定信号の全てのサブキャリアを抽出するＯＦＤＭ復調手段７と、
該ＯＦＤＭ復調手段で抽出された各サブキャリアをサブキャリア群毎に区分けする区分け手段８，１２と、
前記区分け手段により区分けされた前記サブキャリア群毎のパワーレベルを演算するレベル演算手段９と、
前記区分け手段により区分けされた前記サブキャリア群毎のサブキャリアを該当サブキャリア群の位相変調方式に対応する復調方式で復調して測定コンスタレーションを得る復調手段１３と、
該復調手段で復調された測定コンスタレーションから理論的コンスタレーションを推定する推定手段１４と、
前記復調された測定コンスタレーションと前記推定された理論的コンスタレーションとの誤差分を算出する誤差算出手段１５と、
該誤差算出手段で算出された各サブキャリア群の各誤差分と該当サブキャリア群の理論的コンスタレーションとの電力比を算出し、各サブキャリア群毎に該電力比を変調誤差比として算出する変調誤差比算出手段１６とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の信号測定装置は、請求項２記載の信号測定装置において、前記区分け手段１２は、前記ＯＦＤＭ復調手段７で抽出され特性変化が補償されたサブキャリアを入力し、該サブキャリアをサブキャリア群に区分けし、前記復調手段１３に出力することを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の信号測定装置は、請求項１、２、又は３記載の信号測定装置において、前記サブキャリア群がセグメントで構成されるデジタル音声放送用のデジタル放送信号であることを特徴とする。
【００２６】
請求項５記載の信号測定装置は、請求項１、２、又は３記載の信号測定装置において、前記サブキャリア群が階層で構成されるデジタルＴＶ放送用のデジタル放送信号であることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る信号測定装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明に係る信号測定装置の概略構成を示すブロック図、図２は本発明に係る信号測定装置によって測定される被測定信号の波形の一例を示す図、図３は本発明に係る信号測定装置においてコンスタレーションの誤差分の求め方を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態による信号測定装置１は、入出力操作部２、信号変換部３、周波数誤差測定部４、周波数誤差補正部５、シンボルタイミング抽出部６、ＯＦＤＭ復調部７、区分け部８、レベル演算部９、伝送路特性算出部１０、伝送路イコライザ１１、区分け部１２、復調部１３、推定部１４、誤差算出部１５、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６を備えて構成される。
【００３０】
本例の信号測定装置１では、デジタル放送信号が被測定信号ａとして信号変換部３に入力される。この被測定信号ａは、デジタル音声放送又はデジタルＴＶ放送に用いられるデジタル放送信号である。ここでは、デジタル音声放送に用いられるＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル音声信号の例について説明する。デジタル音声信号は、変調方式が異なる複数のセグメントが予め決められた周波数帯域（最大５．６ＭＨｚ）内に配置されている。デジタル音声放送では、図９（ａ）に示すような帯域幅４３０ｋＨｚの信号からなる１セグメント、又は図９（ｂ）に示すような帯域幅１．２９ＭＨｚの信号からなる３セグメントが１事業者に割り当てられる。この１又は３セグメントからなる単位送信波は、予めセグメント毎に割り当てられた連続する所定数のサブキャリアを含むサブキャリア群からなり、任意に組み合わせて連結可能とされている。また、セグメントの総数は、１３以下で任意数であり、配列も周波数帯域内に連続しているものに限らず途中にセグメントが無い状態も含む。
【００３１】
さらに説明すると、デジタル音声信号からなる被測定信号ａは、図９（ｃ）に示すような周波数特性を有している。図９（ｃ）の例では、連続して８つのセグメントが周波数帯域内に連結して配置されている。すなわち、図９（ｃ）の例では、１セグメント／チャネルからなる５つの単位送信波と、３セグメント／チャネルからなる１つの単位送信波とが周波数帯域内で連結送信され、被測定信号ａとして本例の信号測定装置１に入力される。
【００３２】
従って、図９（ｃ）に示す被測定信号ａの場合には、６放送事業者分の単位送信波が周波数帯域内で連結送信されて信号測定装置１に入力される。この被測定信号ａは、サブキャリア群からなる複数のセグメントを有している。各セグメントには、図２に示すように、予めセグメント毎に割り当てられた連続する所定数のサブキャリアが含まれている。また、各セグメントには、該当セグメントのサブキャリアの変調方式及び使用周波数帯域の情報を有する特別サブキャリアも含まれている。
【００３３】
この被測定信号ａの周波数帯域内における特別サブキャリアの変調方式及び使用周波数帯域は固定であるが、その他の各セグメントの設置数（最大１３）、各使用周波数帯域、採用変調方式は、各単位送信波のセグメントで伝送しようとする情報に応じて任意に設定変更可能である。
【００３４】
図１に示す信号測定装置１において、入出力操作部（ヒューマン・インターフェース）２は、操作部２１と表示部２２とで構成されている。操作部２１内には、信号周波数設定部２３と送信構造設定部２４とが含まれる。信号周波数設定部２３は、デジタル音声放送で送信される各チャネルの搬送周波数を記憶している。この信号周波数設定部２３は、入力したデジタル放送信号のうち、表示画面の設定項目（チャネル設定の項目）に対し、操作者が指定したチャネルが設定されると、このチャネルの信号を中間周波数信号に変換するための局部発振（ローカル）信号を発振して、後述する信号変換部３の周波数変換部３ａへ送出する。
【００３５】
送信構造設定部２４は、入力される被測定信号ａの送信構造に関する情報を設定している。具体的には、入力される被測定信号ａの周波数帯域内における各単位送信波毎のセグメントの有無・構成情報及び変調方式を設定している。この設定は、例えば操作部２１上のキーやキーボード等を用いて表示画面上から行われる。セグメントの有無・構成情報は、入力される被測定信号ａの左側から順番に付されたセグメント番号の設定項目（セグメントの有無・構成の項目）に対し、各セグメント番号に該当するセグメントの有無を設定している。また、セグメントが有る場合には、そのセグメントが存在する単位送信波が１又は３セグメントの何れで構成されるかを設定している。
【００３６】
また、セグメントの変調方式は、表示画面の設定項目（変調方式の項目）に対し、単位送信波が１又は３セグメントの何れで構成されるかを考慮した上で、各セグメント番号毎に設定される。なお、セグメントの有無・構成情報として、セグメント無しの設定がなされた場合には、信号が出力していない旨の情報（例えば「停止」の情報）が該当するセグメント番号の変調方式として設定される。
【００３７】
送信構造設定部２４は、その設定方法として、最初に連結するセグメント数を設定する。次に、連結送信波を構成する１セグメントの単位送信波と３セグメントの単位送信波のそれぞれの数、配置（どの順番で並べるか）を設定する。その後、それぞれの単位送信波毎に変調方式を設定する。
【００３８】
送信構造設定部２４は、上記各種設定がなされると、試験対象の図９（ｃ）に示す中間周波数信号に周波数変換された状態のデジタル放送信号における各セグメントの使用周波数帯域を区分け部８，１２へ送出するとともに、各セグメントの変調方式を復調部１１へ送出する。また、送信構造設定部２４は、設定されたセグメントの有無・構成情報及び変調方式の情報を周波数誤差測定部４、ＯＦＤＭ復調部７、伝送路特性算出部１０、伝送路イコライザ１１の各部へ送出する。
【００３９】
表示部２２は、例えば液晶表示器と表示制御回路で構成され、各種設定画面の他、信号測定装置１で測定された搬送波（キャリア）周波数の周波数誤差、単位送信波毎の各セグメントのパワー（電力）レベルや変調誤差比（ＭＥＲ）、単位送信波毎の各セグメントの測定コンスタレーションを表示する。
【００４０】
信号変換部３は、周波数変換部３ａ、Ａ／Ｄ変換部３ｂ、直交復調部３ｃを備えて構成される。周波数変換部３ａは、信号周波数設定部２３から印加されている局部発振（ローカル）信号を用い、入力された被測定信号ａ（デジタル放送信号）の周波数を中間周波数に変換して中間周波数信号（ＩＦ信号）ｂとしてＡ／Ｄ変換器３ｂへ送出する。Ａ／Ｄ変換器３ｂは、入力された中間周波数信号ｂをデジタルの中間周波数信号に変換して直交復調部３ｃへ送出する。
【００４１】
直交復調部３ｃは、入力されたデジタルの中間周波数を同相成分Ｉと直交成分Ｑとからなるベースバンド信号Ｉ、Ｑに直交復調して、周波数誤差測定部４（４ａ）及び周波数誤差補正部５へ送出する。
【００４２】
周波数誤差測定部４は、第１の周波数誤差測定部４ａと第２の周波数誤差測定部４ｂを有する。第１の周波数誤差測定部４ａは、送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、ベースバンド信号Ｉ、Ｑに含まれる不要な周波数成分、すなわち周波数誤差Δｆ１を検出して、この周波数誤差Δｆ１を周波数誤差補正部５及び表示部２２へ送出する。
【００４３】
なお、周波数誤差測定部４は、送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の周波数誤差測定の処理を実行しない。
【００４４】
周波数誤差補正部５は、第１の周波数誤差測定部４ａからの周波数誤差Δｆ１及び後述する第２の周波数誤差測定部４ｂからの周波数誤差Δｆ２を用いて、直交復調部３ｃから入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑに含まれる周波数誤差を粗く補正する。そして、周波数誤差補正部５は、周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’をシンボルタイミング抽出部６及びＯＦＤＭ復調部７へ送出する。
【００４５】
シンボルタイミング抽出部６は、入力された周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’からガードインターバル関数を用いて、ＯＦＤＭシンボルタイミングを抽出してＯＦＤＭ復調部７へ印加する。
【００４６】
ＯＦＤＭ復調部７は、送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、シンボルタイミング抽出部６からのＯＦＤＭシンボルタイミングを用いて、入力された周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’に対して高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ）を実施する。これにより、デジタル放送信号の指定されたチャネルに含まれる全てのサブキャリアを抽出して、区分け部８、伝送路イコライザ１１、第２の周波数誤差測定部４ｂ及び伝送路特性算出部１０へ送出する。
【００４７】
なお、ＯＦＤＭ復調部７は、送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の上記高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ）を実施しないこともできる。
【００４８】
第２の周波数誤差測定部４ｂは、送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、入力されたサブキャリアのＳＰ（スカッタード・パイロット）、ＣＰ（コンティニュアル・パイロット）を用いて周波数補正後のベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’の周波数におけるさらに詳細な周波数誤差Δｆ２を測定する。そして、第２の周波数誤差測定部４ｂは、測定した周波数誤差Δｆ２を前述した周波数誤差補正部５へ送出する。従って、周波数誤差補正部５は、先に周波数補正したベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’を再度周波数補正することになるので、ベースバンド信号Ｉ’、Ｑ’の周波数精度がさらに向上する。また、第２の周波数誤差測定部４ｂは、測定した詳細な周波数誤差Δｆ２を表示部２２へ送信する。
【００４９】
なお、第２の周波数誤差測定部４ｂは、第１の周波数誤差測定部４ａと同様に、送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の周波数誤差測定の処理を実行しない。
【００５０】
区分け部８は、送信構造設定部２４から設定された各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリアの使用周波数領域に基づいて、入力された被測定信号ａに含まれる各サブキャリアを、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの各サブキャリアに区分けして、レベル演算部９へ送出する。
【００５１】
レベル演算部９は、区分け部８で区分けされた各サブキャリア１本毎にレベルを演算し、さらに演算した各サブキャリアのレベルを各セグメント毎に積算して各セグメント毎のパワーレベル（電力の総和）を演算し、この演算により得られる各セグメント毎のパワーレベルを入力操作部の表示部２２へ送出する。さらに説明すると、セグメントＸのパワーレベル（電力の総和）Ｐは、セグメントＸに所属している左からｎ番目のサブキャリアのパワーレベルをＰｘ（ｎ）とし、セグメントＸのサブキャリア数をＮとすると、下記式（１）によって得ることができる。
【００５２】
【数１】
伝送路特性算出部１０は、送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、入力されたサブキャリアのＳＰ（スカッタード・パイロット）より、伝送路の周波数特性を推定し、この伝送路の周波数特性が各サブキャリア毎の該当伝送路を伝送される場合の位相、振幅に与える影響度（変化度）を算出して伝送路イコライザ１１へ送出する。
【００５４】
なお、伝送路特性算出部１０は、送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の処理を実行しない。
【００５５】
伝送路イコライザ１１は、送信構造設定部２４からの設定情報（セグメントの有無・構成情報や変調方式の情報）に基づき、ＯＦＤＭ復調部７で復調された各サブキャリアに対して伝送路特性算出部１０から入力された各サブキャリア毎の影響度（変化度）より、各サブキャリアが伝送路を通過することに起因する特性変化を補償する。伝送路イコライザ１１で特性変化が補償された各サブキャリアは、次の区分け部１２へ入力される。
【００５６】
なお、伝送路イコライザ１１は、送信構造設定部２４からセグメント無しの情報及び変調方式が停止を示す情報が入力されている場合、すなわち、被測定信号ａの周波数帯域内においてセグメントが存在しない部分がある場合には、そのセグメントの存在しない部分の上記算出処理を実行しない。
【００５７】
区分け部１２は、送信構造設定部２４から設定された各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリアの使用周波数領域に基づいて、ＯＦＤＭ復調部７で抽出され特性変化が補償された被測定信号ａに含まれる各サブキャリアを入力し、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの各サブキャリアに区分けして、復調部１３へ送出する。
【００５８】
復調部１３は、送信構造設定部２４から設定された各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリアの変調周波数に基づいて、各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリアの各サブキャリアを、それぞれ対応する復調方式で復調して、図３に示すように、Ｉ、Ｑ座標上における位置Ｐｍを示す測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を求めて推定部１４及び誤差算出部１５へ送出する。
【００５９】
推定部１４は、各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリア毎に、測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］から、該当サブキャリアに対応する変調方式のＩ、Ｑ座標上における理論的位置Ｐｓ（Ｉｓ、Ｑｓ）を示す理論的コンスタレーション［Ｉｓ、Ｑｓ］を推定して、誤差算出部１５及びＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６へ送出する。
【００６０】
誤差算出部１５は、測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］と理論的コンスタレーション［Ｉｓ、Ｑｓ］との誤差分ΔＩ＝Ｉｍ−Ｉｓ、ΔＱ＝Ｑｍ−Ｑｓを算出して、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６へ送出する。
【００６１】
ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６は、各単位送信波毎の各セグメント及び特別サブキャリア毎に、誤差分ΔＩ、ΔＱと、理論的コンスタレーションの各値Ｉｓ、Ｑｓとの比で示される変調誤差比（ＭＥＲ）を下記式（２）で算出する。
【００６２】
【数２】
式（２）において、分子は搬送波（キャリア）の電力であり、分母は雑音の電力となる。
【００６４】
ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６は、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの変調誤差比（ＭＥＲ）を算出するとともに、全てのセグメント及び特別サブキャリアの平均の変調誤差比（ＭＥＲ）を算出する。なお、単位送信波が３セグメントで構成される場合には、階層（図９（ｃ）におけるＡ階層、Ｂ階層）毎の変調誤差比が算出される。ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６は、算出した各単位送信波毎のサブキャリア及び特別サブキャリアの変調誤差比（ＭＥＲ）、及び平均の変調誤差比（ＭＥＲ）、各単位送信波毎のセグメントの測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を入力操作部の表示部２２へ送出する。
【００６５】
入力操作部の表示部２２の表示制御回路は、各周波数誤差測定部４（４ａ，４ｂ）から入力された各周波数誤差Δｆ１、Δｆ２、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアのパワー（電力）レベルや変調誤差比（ＭＥＲ）、及び平均の変調誤差比（ＭＥＲ）、各単位送信波毎のセグメントの測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を編集して、表示画面に所定のフォーマットで表示する。
【００６６】
例えば測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］を除く全体の測定結果を表示する場合には、測定された搬送周波数、基準周波数、各周波数誤差Δｆ１、Δｆ２から求めた周波数誤差、１セグメント又は３セグメントからなる単位送信波毎（放送事業者毎に相当）のパワーレベルや変調誤差比（ＭＥＲ）等が表示画面上に表示される。例えば図９（ｃ）の被測定信号ａの測定を行った場合、表示画面には、１セグメントが割り当てられた放送事業者の測定結果がセグメント番号１〜５の該当セグメント番号の測定表示欄に表示され、３セグメントが割り当てられた放送事業者の測定結果がセグメント番号６〜８の該当セグメント番号の測定表示欄に表示される。
【００６７】
また、全体の測定結果から１つの単位送信波（１放送事業者に相当）の測定結果を抽出して表示する場合には、選択された１つの単位送信波における測定コンスタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］が表示される。
【００６８】
このように構成された信号測定装置１において、変調誤差比（ＭＥＲ）の測定対象となるデジタル放送信号（被測定信号ａ）は、図９（ｃ）に示すように、所定の周波数帯域（最大５．６ＭＨｚ）内に周波数分割され、音声や付加情報等を含む変調方式（ＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、６４ＱＡＭ）が異なる複数のセグメントと特別サブキャリアを配置し、これらのセグメントをＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調した信号である。
【００６９】
従って、これらのセグメントと特別サブキャリアとをＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調したデジタル放送信号は、ＯＦＤＭ復調部７でＯＦＤＭ復調して得られる各サブキャリアを元の各セグメントと特別サブキャリアに区分可能となる。その結果、区分け部８及び区分け部１２において各単位送信波毎のセグメントと特別サブキャリアのサブキャリアが指定される。
【００７０】
そこで、区分け部８で区分けされた各サブキャリア１本毎にレベルを演算し、さらに演算した各サブキャリアのレベルを各セグメント毎に積算して各セグメント毎のパワーレベル（電力の総和）を演算する。
【００７１】
また、復調部１３で各単位送信波毎のセグメントのサブキャリアを各単位送信波毎のセグメントに指定された変調方式（復調方式）で復調すれば、各単位送信波毎のセグメントの測定コンタレーション［Ｉｍ、Ｑｍ］が得られる。そして、ＭＥＲ（変調誤差比）算出部１６において、各単位送信波毎（放送事業者毎に相当）の変調誤差比（ＭＥＲ）が得られる。
【００７２】
ところで、上述した実施の形態では、被測定信号としてデジタル音声放送に用いられるデジタル放送信号のパワーと変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する構成について説明したが、被測定信号としてデジタルＴＶ放送に用いられるデジタル放送信号のパワーと変調誤差比（ＭＥＲ）を測定することもできる。この場合、送信構造設定部２４は、被測定信号ａの周波数帯域内における各階層毎の階層の有無・構成情報及び変調方式を設定している。そして、図１の構成において、デジタル音声放送のデジタル放送信号のセグメントを階層に置き換えて同様の処理を行うことによりパワー及び変調誤差比（ＭＥＲ）を測定することができる。
【００７３】
また、上述した実施の形態では、被測定信号をラジオ用のデジタル放送信号とし、このラジオ用のデジタル放送信号のパワー及び変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する場合について説明したが、被測定信号のパワーのみを測定する構成とすることもできる。この場合には、図１において、一点鎖線で囲まれた部分（ＭＥＲを測定算出する部分）を省いた構成とする。
【００７４】
このように、本例の信号測定装置１によれば、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号を構成する単位送信波の各セグメント毎に特別サブキャリアを含めてパワー及び変調誤差比（ＭＥＲ）を短時間で高精度に測定することができる。従って、複数の単位送信波が連結送信されるデジタル放送信号を測定対象とした場合、被測定信号が放送事業者毎（１又は３セグメントの単位送信波毎）に任意の変調方式であっても、１又は３セグメントからなる単位送信波の各セグメント毎のレベル及び変調誤差比を短時間で高精度に測定することができる。これにより、問題が発生している単位送信波のセグメントを特定することができる。その結果、地上デジタル音声放送標準規格に従って行われるデジタル音声放送の連結送信されている放送波の品質を放送事業者毎に評価することができる。
【００７５】
また、被測定信号がデジタルＴＶ放送用のデジタル放送信号であれば、階層毎にパワーや変調誤差比（ＭＥＲ）を短時間で高精度に測定できるので、提供する番組毎に信号品質の評価を行うことができる。
【００７６】
同時に、この信号測定装置１においては、搬送波（キャリア）の周波数の周波数誤差も測定して表示している。これにより、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号の信号品質をより高い精度で測定できる。
【００７７】
また、周波数誤差測定部４、ＯＦＤＭ復調部７、伝送路特性算出部１０、伝送路イコライザ１１の各部は、送信構造設定部２４からの情報（各セグメントの有無・構成情報と変調方式の情報）に基づき、被測定信号ａの周波数帯域内にセグメントが存在しない部分（送信波が出力されていない部分）を考慮して処理を実行している。これにより、被測定信号ａの周波数帯域内の任意の位置にセグメントが存在しない場合であっても、そのセグメントに関する処理を一切行うことなく、周波数誤差を正確に測定して補正が行え、不要な測定を省いて被測定信号の単位送信波毎の変調誤差比を正確に測定することができる。
【００７８】
ところで、上述した実施の形態では、ＢＳＴ−ＯＦＤＭ変調されたデジタル放送信号のパワー及び変調誤差比（ＭＥＲ）を測定して表示部２２に表示するようにしている。しかし、さらに、変調誤差比（ＭＥＲ）をＣＮに換算して、変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとを同時に表示することも可能である。この場合、図４に示す変調誤差比（ＭＥＲ）−ＣＮ特性を用いて換算する。
【００７９】
この図４に示す特性は、同一のデジタル放送信号に対して雑音成分（Ｎ）を順次変化させて行った場合における、実施形態装置で測定された変調誤差比（ＭＥＲ）と、周知のＣＮ測定装置で測定されたＣＮとの対比を示す実験結果である。４０ｄＢ以下においては、変調誤差比（ＭＥＲ）はＣＮに対してほぼ１対１で対応していることが理解できる。さらに、４０ｄＢを超える変調誤差比（ＭＥＲ）も正確にＣＮに変換できる。このように、図４の特性を用いて変調誤差比（ＭＥＲ）を簡単にＣＮに換算できる。
【００８０】
さらに、変調誤差比（ＭＥＲ）をＣＮに換算できると、送信機や中継機等の各種放送機器自体が有する雑音成分である残留ＣＮを測定することができる。そして、残留ＣＮが測定できれば、デジタル放送信号が送信機、中継機、ＴＴＬ等を通過することに起因する信号品質の劣化を事前に算出して把握することができる。
【００８１】
なお、変調誤差比（ＭＥＲ）等の信号品質の劣化を直接測定するためには、劣化測定対象の放送機器に印加するデジタル放送信号は十分に良好な変調誤差比（ＭＥＲ）を有する必要があるので、高品質なデジタル放送信号を発生できる信号発生装置を用いる必要がある。
【００８２】
ところで、図１に示す信号測定装置では、入力された被測定信号ａに含まれる各サブキャリアを、各単位送信波毎のセグメント及び特別サブキャリアの各サブキャリアに区分けする２つの区分け部８，１２を設け、被測定信号のパワー及び変調誤差比を同時に測定できる構成としているが、図５に示すように、区分け部８を１つのみで構成しても良い。なお、図５では区分け部８の周辺構成のみを示しており、他の構成について図１と同一で省略している。
【００８３】
図５の構成では、伝送路イコライザ１１の出力が区分け部８に入力され、ＯＦＤＭ復調部７の出力を区分け部８又は伝送路イコライザ１１の何れかに入力するための第１切替手段２５と、区分け部８の出力をレベル演算部９又は復調部１３の何れかに入力するための第２切替手段２６を設ける。そして、これら第１切替手段２５及び第２切替手段２６の接点２５ａ，２６ａを操作部２１からの指令により切り替える。この構成では、被測定信号のレベルを測定する場合、操作部２１からの指令により、ＯＦＤＭ復調部７と区分け部８が接続されるように第１切替手段２５の接点２５ａを切り替え、かつ区分け部８とレベル演算部９が接続されるように第２切替手段２６の接点２６ａを切り替える。これに対し、被測定信号の変調誤差比（ＭＥＲ）を測定する場合には、操作部２１からの指令により、ＯＦＤＭ復調部７と伝送路イコライザ１１が接続されるように第１切替手段２５の接点２５ａを切り替え、かつ区分け部８と復調部１３が接続されるように第２切替手段２６の接点２６ａを切り替える。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る請求項１の信号測定装置によれば、被測定信号のパワーを短時間で高精度に測定することができる。
【００８５】
また、本発明に係る請求項２の信号測定装置によれば、被測定信号のパワーだけでなく変調誤差比も短時間で高精度測定でき、被測定信号の信号品質をより高い精度で測定できる。
【００８６】
そして、被測定信号がデジタル音声放送用のデジタル放送信号であれば、１又は３セグメントからなる単位送信波のセグメント毎にパワーや変調誤差比（ＭＥＲ）を短時間で高精度に測定でき、各放送事業者毎に信号品質の評価を行うことができる。また、被測定信号がデジタルＴＶ放送用のデジタル放送信号であれば、階層毎にパワーや変調誤差比（ＭＥＲ）を短時間で高精度に測定でき、提供する番組毎に信号品質の評価を行うことができる。
【００８７】
また、被測定信号がデジタル音声放送用のデジタル放送信号の場合、連結送信される複数の単位送信波が放送事業者毎（１又は３セグメントの単位送信波毎）に任意の変調方式であっても、単位送信波毎のレベルや変調誤差比を測定することができる。これにより、問題が発生している単位送信波のセグメントを特定でき、地上デジタル音声放送標準規格に従って行われるデジタル音声放送の連結送信されている放送波の品質を放送事業者毎に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る信号測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る信号測定装置によって測定される被測定信号の波形の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る信号測定装置においてコンスタレーションの誤差分の求め方を示す図である。
【図４】変調誤差比（ＭＥＲ）とＣＮとの関係を示す図である。
【図５】本発明に係る信号測定装置の他の構成を示す図であり、区分け部の周辺構成のみを示した図である。
【図６】（ａ）一般的なアナログ放送信号の周波数特性図である。
（ｂ）デジタル放送信号の周波数特性図である。
【図７】誤り率−ＣＮ特性を示す図である。
【図８】デジタルＴＶ放送に用いられるデジタル放送信号の周波数特性の概略図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）デジタル音声放送に用いられるデジタル放送信号の周波数特性の概略図である。
【図１０】スペクトラムアナライザを用いて信号のパワーを測定する場合の説明図である。
【図１１】スペクトラムアナライザの表示画面で観測されるデジタル放送信号の波形の一例を示す図である。
【図１２】パワーメータの概略構成図である。
【符号の説明】
１…信号測定装置、２…入出力操作部、３…信号変換部、３ａ…周波数変換部、３ｂ…Ａ／Ｄ変換部、３ｃ…直交復調部、４（４ａ，４ｂ）…周波数誤差測定部、５…周波数誤差補正部、６…シンボルタイミング抽出部、７…ＯＦＤＭ復調部、８…区分け部、９…レベル演算部、１０…伝送路特性算出部、１１…伝送路イコライザ、１２…区分け部、１３…復調部、１４…推定部、１５…誤差算出部、１６…ＭＥＲ（変調誤差比）算出部、２１…操作部、２２…表示部、２３…信号周波数設定部、２４…送信構造設定部、ａ…被測定信号、ｂ…中間周波数信号。
Claims (5)
- 連続した所定数のサブキャリアを含む複数のサブキャリア群からなる被測定信号（ａ）を中間周波数信号（ｂ）に変換し、この中間周波数信号を直交復調したデジタルのベースバンド信号として出力する信号変換手段（３）と、
該信号変換手段から出力されたベースバンド信号からＯＦＤＭ変調のシンボルタイミングを抽出するシンボルタイミング抽出手段（６）と、
該シンボルタイミング抽出手段で抽出されたシンボルタイミングを用いて前記ベースバンド信号に対して、高速フーリエ変換処理することにより、前記被測定信号の全てのサブキャリアを抽出するＯＦＤＭ復調手段（７）と、
該ＯＦＤＭ復調手段で抽出された各サブキャリアをサブキャリア群毎に区分けする区分け手段（８）と、
該区分け手段により区分けされた前記サブキャリア群毎のパワーレベルを演算するレベル演算手段（９）とを備えたことを特徴とする信号測定装置。 - 連続した所定数のサブキャリアを含む複数のサブキャリア群からなる被測定信号（ａ）を中間周波数信号（ｂ）に変換し、この中間周波数信号を直交復調したデジタルのベースバンド信号として出力する信号変換手段（３）と、
該信号変換手段から出力されたベースバンド信号からＯＦＤＭ変調のシンボルタイミングを抽出するシンボルタイミング抽出手段（６）と、
該シンボルタイミング抽出手段で抽出されたシンボルタイミングを用いて前記ベースバンド信号に対して、高速フーリエ変換処理することにより、前記被測定信号の全てのサブキャリアを抽出するＯＦＤＭ復調手段（７）と、
該ＯＦＤＭ復調手段で抽出された各サブキャリアをサブキャリア群毎に区分けする区分け手段（８，１２）と、
前記区分け手段により区分けされた前記サブキャリア群毎のパワーレベルを演算するレベル演算手段（９）と、
前記区分け手段により区分けされた前記サブキャリア群毎のサブキャリアを該当サブキャリア群の位相変調方式に対応する復調方式で復調して測定コンスタレーションを得る復調手段（１３）と、
該復調手段で復調された測定コンスタレーションから理論的コンスタレーションを推定する推定手段（１４）と、
前記復調された測定コンスタレーションと前記推定された理論的コンスタレーションとの誤差分を算出する誤差算出手段（１５）と、
該誤差算出手段で算出された各サブキャリア群の各誤差分と該当サブキャリア群の理論的コンスタレーションとの電力比を算出し、各サブキャリア群毎に該電力比を変調誤差比として算出する変調誤差比算出手段（１６）とを備えたことを特徴とする信号測定装置。 - 前記区分け手段（１２）は、前記ＯＦＤＭ復調手段（７）で抽出され特性変化が補償されたサブキャリアを入力し、該サブキャリアをサブキャリア群に区分けし、前記復調手段（１３）に出力することを特徴とする請求項２記載の信号測定装置。
- 前記サブキャリア群がセグメントで構成されるデジタル音声放送用のデジタル放送信号である請求項１、２、又は３記載の信号測定装置。
- 前記サブキャリア群が階層で構成されるデジタルＴＶ放送用のデジタル放送信号である請求項１、２、又は３記載の信号測定装置。
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