JP2004361170A - Apparatus, method, and program for analyzing network property - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and its method capable of analyzing the network properties of an object to be measured without impressing a reference signal on the object to be measured for analyzing the network properties of the object to be measured without impressing the reference signal, to provide a network property analyzer and a network property analyzing method which do not require signal generation for impressing the object to be measured, and an apparatus and a method for analyzing the network properties of the object to be measured under an actual operating condition. <P>SOLUTION: The network property analyzing method for analyzing the network properties of the object to be measured to be impressed with a modulation signal includes a step for demodulating information included in an output signal of the object to be measured, a step for generating the modulation signal on the basis of the demodulated information and previously provided setting information and outputting it as a reference signal, and a step for comparing the output signal of the object to be measured with the reference signal or making reference to them and analyzing the network properties of the object to be measured. The network property analyzer executes the network property analyzing method. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被測定物の網特性を解析する方法または装置に係り、特に、被測定物へ基準信号を印加せずとも被測定物の網特性を解析できる方法または装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
被測定物の網特性を解析する装置の一例として、ネットワーク・アナライザがある（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
従来のネットワーク・アナライザは、基準信号源と受信器と複数の測定ポートとを備える。基準信号源は、選択的に測定ポートに接続される正弦波信号源である。一般に、基準信号源が出力する正弦波信号は、周波数または電力が掃引される。受信器は、測定ポートにおける入力信号および出力信号を受信する。測定ポートは、被測定物が接続される。上記のように構成される従来のネットワーク・アナライザは、基準信号である正弦波信号を周波数掃引または電力掃引させながら被測定物に印可し、被測定物測定から反射される信号や被測定物により伝達される信号を測定することにより、被測定物の網特性を解析する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
なお、ネットワークアナライザに似た構成や機能を有する装置としてスペクトラム・アナライザや信号測定装置がある。これらの装置は、被測定物の特性を解析するネットワーク・アナライザとは異なり、入力される信号そのものの特性を解析する装置である（例えば、特許文献２および特許文献３を参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１４２２７３号公報（第２頁、図３）
【特許文献２】
特開平２−２５９５７９号公報（第２頁、図８）
【特許文献３】
特開２０００−３２４０２６号公報（第３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の説明からも明かなように、従来のネットワーク・アナライザは被測定物の網特性を解析するために被測定物へ基準信号を印加する。ところが、この基準信号を被測定物に印加することが困難であったり不可能であるために、網特性を解析できない場合がある。そのような被測定物の一例として、携帯電話の無線基地局に備えられた無線伝送装置がある。無線伝送装置は、有線伝送路から受信するデータに基づいて搬送波信号を変調し、変調された搬送波信号を電力増幅器で増幅してアンテナから送信する。例えば、その電力増幅器の網特性を測定するためには、電力増幅器を取り出して、電力増幅器の入力部に基準信号を印可しなければならない。または、電力増幅器の網特性を測定するためには、電力増幅器の入力部を探し出して、基準信号を入力するための信号線を電力増幅器の入力部に接続しなければならない。これら作業は、測定者にとって極めて煩わしいものであり、誤測定の原因ともなる。最悪の場合、被測定物を破損させる恐れがある。さらに、従来のネットワーク・アナライザでは、被測定物の網特性を解析するために、通常とは異なる条件下で被測定物を動作させる必要があり、実際の動作状態における網特性を解析することができない場合がある。例えば、通常とは異なる条件下とは、ネットワーク・アナライザが出力する基準信号である掃引正弦波信号を変調信号用の増幅器に印加し、該増幅器に該正弦波信号を増幅させる場合などである。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑み、被測定物へ基準信号を印加せずとも被測定物の網特性を解析できる装置、および、方法を提供することを目的とする。また、被測定物に印加するための信号生成が不要な網特性解析装置、および、網特性解析方法を提供することを目的とする。さらに、実際の動作状態における被測定物の網特性を解析する装置、および、方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、被測定物に印加される変調信号を生成し、被測定物から出力される変調信号と生成する変調信号とから被測定物の網特性を解析するようにする。なお、本発明は特許請求の範囲に記載のとおりである。
【０００９】
要するに、本発明装置は、変調信号が印加される被測定物の網特性を解析する装置であって、復調手段と基準信号生成手段と解析手段とを備え、前記復調手段は、前記被測定物の出力信号に含まれる情報を復調し、前記基準信号生成手段は、前記復調手段により復調された情報と予め与えられる設定情報とに基づいて前記変調信号を生成し、基準信号として出力する、前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号とを比較または参照し被測定物の網特性を解析する、ことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明方法は、変調信号が印加される被測定物の網特性を解析する方法であって、前記被測定物の出力信号に含まれる情報を復調するステップと、前記復調された情報と予め与えられる設定情報とに基づいて前記変調信号を生成し、基準信号として出力するステップと、前記被測定物の出力信号と前記基準信号とを比較または参照し被測定物の網特性を解析するステップと、を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、上記の発明装置および発明方法においては、前記変調信号をディジタル変調信号とし、前記情報をディジタル・データとしても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付の図面に示す好適実施形態に基づいて説明する。本発明の第一の実施形態は、本発明方法により被測定物の網特性を解析する網特性解析装置であって、その構成を図１に示す。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態である網特性解析装置１００の他に、変調信号源１０と被測定物２０とを示している。
【００１４】
変調信号源１０は、ある情報に基づき変調された変調信号を発生する信号源である。本実施形態では、情報は、ディジタル・データである。しかし、情報の形態は、ディジタル・データに限定される訳ではなく、正弦波信号などのアナログ信号であっても良い。なお、変調のための情報は、変調信号源１０により発生されるか、変調信号源１０内に予め格納されているか、または、変調信号源１０の外部から入力される。
【００１５】
被測定物２０は、変調信号源１０の出力信号に応答して信号を出力する。被測定物２０の出力信号は、被測定信号である。
【００１６】
網特性解析装置１００は、入力端子１１０と、受信部１２０と、復調手段の一例である復調部１３０と、基準信号生成手段の一例である基準変調信号生成部１４０と、解析手段の一例である解析部１５０と、表示部１６０と、入力部１７０とを備える。
【００１７】
入力端子１１０は、信号を受信するための端子である。図１中では、入力端子１１０は、被測定物２０の出力端に接続され、被測定信号を受信する。
【００１８】
受信部１２０は、入力端子１１０を介して被測定信号を受信し、復調部１３０や解析部１５０に都合が良いように被測定信号を変換する装置である。例えば、受信部１２０は、被測定信号をレベル調整し、濾波し、または、アナログ・ディジタル変換し、復調部１３０と解析部１５０へ供給する。最も単純な場合、受信部１２０は、受信する被測定信号に何ら変換処理を施さずに、受信する被測定信号を復調部１３０および解析部１５０へ供給する。また、受信部１２０は、被測定信号を受信するために必要な入力インピーダンスを有する。
【００１９】
復調部１３０は、受信部１２０の出力信号に含まれる情報を復調する装置である。被測定信号がアナログ変調信号である場合は、アナログ信号が復調される。また、被測定信号がディジタル変調信号である場合は、ディジタル・データが復調される。
【００２０】
基準変調信号生成部１４０は、復調部１３０が復調した情報に基づき変調信号を生成する装置である。生成される変調信号は、被測定物２０の網特性解析のための基準信号となる。
【００２１】
解析部１５０は、受信部１２０の出力信号と基準変調信号生成部１４０の出力信号とから、被測定物２０の網特性を解析し、解析結果を表示部１６０へ出力する装置である。また、解析部１５０は、解析のために、受信部１２０、復調部１３０および基準変調信号生成部１４０を制御する。解析部１６０は、マイクロプロセッサやディジタル・シグナル・プロセッサなどの演算処理手段を備え、プログラムを実行することにより各種解析機能を実現する。なお、受信部１２０の出力信号および基準変調信号生成部１４０の出力信号がアナログ信号である場合、解析部１５０は、それらの信号を標本化しディジタル・データに変換する手段（不図示）を備える。
【００２２】
表示部１６０は、網特性解析装置１００の測定結果や設定情報などの各種情報を表示する装置である。例えば、表示部１６０は、ＬＥＤランプや液晶パネルディスプレイなどである。表示部１６０は、各種情報を提示できる手段であれば良く、印刷装置であっても良い。
【００２３】
入力部１７０は、網特性解析装置１００の使用者からの情報入力を受信する装置である。例えば、入力部１７０は、ボタン、バーニヤ・ノブ、または、キーボードなど情報入力に適した入力手段を具備する。入力部１７０は、各種情報を入力するための手段であれば良く、フロピティカル・ディスクやＬＡＮインターフェースなどであっても良い。
【００２４】
次に、網特性解析装置１００の動作について説明する。ここで、網特性解析装置１００の動作手順を表すフローチャートを、図２に示す。図２に示されるフローチャートは、被測定物２０の網特性を解析する時の網特性解析装置１００の主たる動作手順を表している。
【００２５】
まず、ステップＳ１０において、被測定物２０の網特性の解析に必要な設定情報を入力部１７０を介して受信する。入力される設定情報は、例えば、復調部１３０や基準変調信号生成部１４０で必要とされる変調パラメータなどである。既に設定されている情報が再利用できる場合などは、本ステップの処理を飛ばしてステップＳ１１へ進むこともできる。
【００２６】
次に、ステップＳ１１において、受信部１２０は、入力端子１１０を介して受信する被測定信号を、復調部１３０や解析部１５０に都合が良いように変換する。例えば、受信部１２０は、被測定信号をレベル調整したり、濾波したり、または、アナログ・ディジタル変換する。最も単純な場合、受信部１２０は、受信する被測定信号をそのまま復調部１３０および解析部１５０へ供給する。
【００２７】
次に、ステップＳ１２において、復調部１３０は、受信部１２０の出力信号に含まれる情報を復調する。被測定信号がアナログ変調信号である場合は、アナログ信号が復調される。また、被測定信号がディジタル変調信号である場合は、ディジタル・データが復調される。復調に際して、復調に必要なパラメータが解析部１５０などから復調部１３０へ与えられる。与えられるパラメータは、例えばディジタル変調信号を復調する場合、シンボルレート、変調フォーマットなどがある。なお、変調フォーマットは、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、または、ＦＳＫなどである。
【００２８】
次に、ステップＳ１３において、基準変調信号生成部１４０は、復調部１３０が復調した情報に基づき変調信号を生成し、解析部１５０へ供給する。変調信号の生成に際して、変調信号の生成に必要なパラメータが解析部１５０などから基準変調信号生成部１４０へ与えられる。与えられるパラメータは、例えばディジタル変調信号を生成する場合、シンボルレート、変調フォーマット、送信フィルタのパラメータなどがある。また、フィルタのパラメータは、フィルタの形式や次数などである。フィルタの形式は、ナイキスト・フィルタやバターワース・フィルタなどである。なお、変調フォーマットは、上記の通りである。
【００２９】
次に、ステップＳ１４において、解析部１５０は、受信部１２０の出力信号と基準変調信号生成部１４０の出力信号とを比較または参照して、被測定物２０の網特性を解析する。つまり、２つの変調信号を比較または参照して、被測定物の網特性を解析する。本ステップにおける網特性の解析手順は、後の段落において詳細に説明する。
【００３０】
最後に、ステップＳ１５において、表示部１６０は、解析部１５０で解析された被測定物２０の網特性を適当な表示様式で表示する。
【００３１】
以上説明したように構成され動作する網特性解析装置１００は、被測定物２０に対して基準信号を印加せずとも被測定物２０の網特性を解析することができる。
【００３２】
さて、次に、ステップＳ１４における網特性の解析手順について、その詳細を説明する。ステップＳ１４における網特性の解析は、従来の解析とは異なる。最大の相違点は、網特性解析のために用いる信号が従来は単一周波数信号であるのに対して、本発明では変調信号である点である。例えば、従来の網特性解析における周波数掃引や電力掃引は、連続掃引であると断続掃引であるとを問わず、その掃引方向が一定である。しかし、上記の様に構成された網特性解析装置１００において、受信部１２０の出力信号および基準変調信号生成部１４０の出力信号は変調信号であるので、その周波数やその電力が変化する方向は不規則であり、一定しない。従って、従来通りの解析方法は採用できない。
【００３３】
以下に、被測定物２０の周波数特性を解析する手順と、被測定物２０の電力特性を解析する手順と、被測定物２０の振幅雑音特性を解析する手順と、被測定物２０の位相雑音特性を解析する手順と、を順に説明する。
【００３４】
まず、被測定物２０の周波数特性を解析する手順について説明する。被測定物２０の周波数特性は、被測定物をフィルタでモデル化し、そのフィルタのインパルス応答を同定することにより解析される。
【００３５】
被測定物２０の周波数特性を解析する時、解析部１５０内では幾つかの機能要素が実現される。本解析手順を説明する上で都合がよいので、その時の解析部１５０の内部構成を図３に示す。図３において、解析部１５０は、システム同定部２１０と周波数特性解析部２２０とを備える。システム同定部２１０は、被測定物２０をフィルタでモデル化し、そのフィルタのインパルス応答を同定する機能要素である。周波数特性解析部２２０は、システム同定部２１０が同定したインパルス応答から被測定物の周波数特性を解析する機能要素である。さらに、システム同定部２１０の内部ブロック図を図４に示す。システム同定部２１０は、ＦＩＲフィルタ２１１と、比較部２１２と、フィルタ係数更新部２１３とを備える。ＦＩＲフィルタ２１１は、被測定物２０を表現するｎ次のトランスバーサル形ＦＩＲフィルタである。ＦＩＲフィルタ２１１は、ｎ個の加算器と、ｎ個の遅延器と、（ｎ＋１）個の可変フィルタ係数ｈ０〜ｈｎとを備える。なお、１個の遅延器の遅延時間は、入力されるデータの標本化間隔Ｔである。
【００３６】
さて、上述のように機能要素が内部に実現される解析部１５０における被測定物２０の周波数特性の解析手順を表すフローチャートを、図４に示す。
【００３７】
まず、ステップＳ２０ａにおいて、フィルタ２１１は、受信部１２０の出力信号を濾波する。
【００３８】
次に、ステップＳ２１ａにおいて、比較部２１２は、基準変調信号生成部１４０の出力信号とフィルタ２１１の出力信号とを比較して差信号を生成する。本実施形態では、基準変調信号生成部１４０の出力信号からフィルタ２１１の出力信号を差し引くことにより差信号を得ている。差信号が生成できれば良いので、フィルタ２１１の出力信号から基準変調信号生成部１４０の出力信号を差し引いても良い。
【００３９】
次に、ステップＳ２２ａにおいて、フィルタ係数更新部２１３は、基準変調信号生成部１４０の出力信号と比較部２１２の出力信号とを参照して、ＦＩＲフィルタ２１１のフィルタ係数ｈ０〜ｈｎを更新する。新たなフィルタ係数ｈ０〜ｈｎは、式１により計算されて設定される。
【００４０】
【数１】

Figure 2004361170
【００４１】
ただし、
【００４２】
【数２】
Figure 2004361170
【００４３】
【数３】
Figure 2004361170
【００４４】
【数４】
Figure 2004361170
【００４５】
ここで、ｈ（ｋ）は、現在を示す時刻ｋにおけるフィルタ係数ｈ０〜ｈｎを表す行列である。ｈ（ｋ＋１）は、新たに設定されるフィルタ係数ｈ０〜ｈｎを表す行列である。ε（ｋ）は、時刻ｋにおける比較部２１２の出力信号である。ｘ（ｋ）は、時刻ｋにおける基準変調信号生成部１４０の出力信号を表す行列である。Ｅ［ ］は、期待値演算子である。なお、μは、任意の値である。
【００４６】
次に、ステップＳ２３ａにおいて、比較部２１２の出力信号と所定の値とが比較判定される。比較部２１２の出力信号が所定の値以下であれば、ステップＳ２４ａへ処理を進める。もし、比較部２１２の出力信号が所定の値より大きければ、ステップＳ２２ａとステップＳ２３ａの処理を再度行う。これらの処理の再実行は、図４に示すループ２１４と等価である。
【００４７】
次に、ステップＳ２４ａにおいて、システム同定部２１０は、ＦＩＲフィルタ２１１のフィルタ係数ｈ０〜ｈｎを周波数特性解析部２２０へ出力する。ＦＩＲフィルタ２１１のフィルタ係数ｈ０〜ｈｎは、被測定物２０のインパルス応答でもある。
【００４８】
最後に、ステップＳ２５ａにおいて、周波数特性解析部２２０は、ＦＩＲフィルタ２１１のフィルタ係数ｈ０〜ｈｎをフーリエ変換して、被測定物２０の周波数−振幅特性または周波数−位相特性を得る。もちろん、これらの特性は同時に得ることもできる。
【００４９】
なお、新たなフィルタ係数ｈ０〜ｈｎは、被測定物２０の出力信号の時間変化、すなわち、受信部１２０の出力信号の時間変化に応じて、現在のフィルタ係数ｈ０〜ｈｎから計算されれば良いので、例えば、式１に代えて式２を使用することもできる。
【００５０】
【数５】
Figure 2004361170
【００５１】
また、システム同定部２１０は、図６に示すシステム同定部２３０に置き換えることができる。システム同定部２３０は、同定すべきフィルタ係数が時間変化しない場合などに、システム同定部２１０に比べて、最適なフィルタ係数を簡単に同定できるという特徴を有する。図６において、システム同定部２３０は、フィルタ２１１と、フィルタ係数決定部２３３とを備える。ＦＩＲフィルタ２１１は、被測定物２０を表現するｎ次のトランスバーサル形ＦＩＲフィルタである。ＦＩＲフィルタ２１１は、ｎ個の加算器と、ｎ個の遅延器と、（ｎ＋１）個の可変フィルタ係数ｈ０〜ｈｎとを備える。なお、１個の遅延器の遅延時間は、入力されるデータの標本化間隔Ｔである。
【００５２】
ここで、上述のように機能要素が内部に実現される解析部１５０における被測定物２０の周波数特性の解析手順を表すフローチャートを、図７に示す。
【００５３】
まず、ステップＳ２１ｃにおいて、フィルタ係数決定部２３３は、受信部１２０の出力信号と基準変調信号生成部１４０の出力信号とを参照して、フィルタ２３１のフィルタ係数ｈ０〜ｈｎを、式３により同定する。
【００５４】
【数６】
Figure 2004361170
【００５５】
ここで、ｈは、フィルタ係数ｈ０〜ｈｎを表す行列である。Ｒ−１は、ｘ（ｎ）の自己相関行列Ｒの逆行列である。ｂは、ｘ（ｎ）とｆ（ｎ）との相互相関行列である。なお、ｘ（ｋ）は、時刻ｋにおける基準変調信号生成部１４０の出力信号を表す行列である。。ｆ（ｋ）は、時刻ｋにおける受信部１２０の出力信号を表す行列である。。また、自己相関行列Ｒおよび相互相関行列ｂは、以下の通りである。
【００５６】
【数７】
Figure 2004361170
【００５７】
【数８】
Figure 2004361170
【００５８】
【数９】
Figure 2004361170
【００５９】
【数１０】
Figure 2004361170
【００６０】
【数１１】
Figure 2004361170
【００６１】
ここで、Ｅ［ ］は、期待値演算子である。
【００６２】
次に、ステップＳ２２ｃにおいて、システム同定部２１０は、ＦＩＲフィルタ２１１のフィルタ係数ｈ０〜ｈｎを周波数特性解析部２２０へ出力する。ＦＩＲフィルタ２１１のフィルタ係数ｈ０〜ｈｎは、被測定物２０のインパルス応答でもある。
【００６３】
最後に、ステップＳ２３ｃにおいて、周波数特性解析部２２０は、ＦＩＲフィルタ２１１のフィルタ係数ｈ０〜ｈｎをフーリエ変換して、被測定物２０の周波数−振幅特性または周波数−位相特性を得る。もちろん、これらの特性は同時に得ることもできる。
【００６４】
さらなる変形例として、システム同定部２１０およびシステム同定部３１０は、ＦＩＲフィルタ２１１に代えて、ＩＩＲフィルタを備える事ができる。
【００６５】
次に、被測定物２０の電力特性を解析する手順について説明する。被測定物２０の電力特性は、電力−振幅特性と電力−位相特性とがある。まず初めに、電力−振幅特性を解析する手順について説明する。
【００６６】
被測定物２０の電力−振幅特性を解析する時、解析部１５０内では幾つかの機能要素が実現される。本解析手順を説明する上で都合がよいので、その時の解析部１５０の内部構成を図８に示す。図８において、解析部１５０は、電力比検出部３１０と、相関解析部３２０と、特性近似部３３０とを備える。
【００６７】
さて、上述のように機能要素が内部に実現される解析部１５０における被測定物２０の電力−振幅特性の解析手順を表すフローチャートを、図９に示す。
【００６８】
まず、ステップＳ３０において、電力比検出部３１０は、受信部１２０の出力信号の瞬時電力振幅の大きさに対する基準変調信号生成部１４０の出力信号の瞬時電力振幅の大きさの比を計算して、相関解析部３２０へ出力する。
【００６９】
次に、ステップＳ３１において、相関解析部３２０は、受信部１２０の出力信号の電力の大きさと、電力比検出部３１０により計算される電力比との相関特性を解析する。例えば、受信部１２０の出力信号の電力の大きさと、電力比検出部３１０により計算される電力比とについての散布図を作成する。
【００７０】
最後に、ステップＳ３２において、特性近似部３３０は、相関解析部３２０により解析される相関特性に近似処理を施す。例えば、相関解析部３２０により作成される散布図上にプロットされる点の集まりを曲線で近似する。変調信号は電力の変化方向が不規則であるので、散布図上に点は偏って存在する場合がある。例えば、ある区間に点が存在しない場合や、受信部１２０の出力信号の振幅の大きさが同一であり電力比の値が異なる点が複数存在する場合がある。本ステップでは、不均一または順不同に存在する点で表される被測定物２０の電力特性が明確になるように、散布図上に近似曲線を作成する。
【００７１】
次に、被測定物２０の電力−位相特性を解析する手順について説明する。
【００７２】
被測定物２０の電力−位相特性を解析する時、解析部１５０内では幾つかの機能要素が実現される。本解析手順を説明する上で都合がよいので、その時の解析部１５０の内部構成を図１０に示す。図１０において、解析部１５０は、位相差検出部４１０と、相関解析部４２０と、特性近似部４３０とを備える。
【００７３】
さて、上述のように機能要素が内部に実現される解析部１５０における被測定物２０の電力−位相特性の解析手順を表すフローチャートを、図１１に示す。
【００７４】
まず、ステップＳ４０において、位相差検出部４１０は、受信部１２０の出力信号と基準変調信号生成部１４０の出力信号との位相差を検出して、相関解析部４２０へ出力する。位相差は、受信部１２０の出力信号の瞬時ベクトルと基準変調信号生成部１４０の出力信号の瞬時ベクトルとの位相差として計算により求める。例えば、位相差φは、以下の計算式により求められる。
【００７５】
【数１２】
Figure 2004361170
【００７６】
ここで、Ｍａは受信部１２０の出力信号の瞬時ベクトルの大きさ、Ｍｂは基準変調信号生成部１４０の出力信号の瞬時ベクトルの大きさ、Ｍｃは受信部１２０の出力信号と基準変調信号生成部１４０の出力信号との差信号の瞬時ベクトルの大きさ、である。
【００７７】
次に、ステップＳ４１において、相関解析部４２０は、受信部１２０の出力信号の電力の大きさと、位相差検出部４１０により計算される位相差との相関特性を解析する。例えば、受信部１２０の出力信号の電力の大きさと、電力比検出部３１０により計算される位相差とについての散布図を作成する。
【００７８】
最後に、ステップＳ４２において、特性近似部４３０は、相関解析部４２０により解析される相関特性に近似処理を施す。例えば、特性近似部４３０は、相関解析部４２０により作成される散布図上にプロットされる点の集まりを曲線で近似する。変調信号は電力の変化方向が不規則であるので、散布図上に点は偏って存在する場合がある。例えば、ある区間に点が存在しない場合や、受信部１２０の出力信号の振幅の大きさが同一であり位相差の値が異なる点が複数存在する場合がある。本ステップでは、不均一または順不同に存在する点で表される被測定物２０の電力特性が明確になるように、散布図上に近似曲線を作成する。
【００７９】
次に、被測定物２０の振幅雑音特性を解析する手順について説明する。
【００８０】
被測定物２０の振幅雑音特性を解析する時、解析部１５０内では幾つかの機能要素が実現される。本解析手順を説明する上で都合がよいので、その時の解析部１５０の内部構成を図１２に示す。図１２において、解析部１５０は、振幅差検出部５１０と、周波数特性解析部５２０とを備える。
【００８１】
さて、上述のように機能要素が内部に実現される解析部１５０における被測定物２０の電力−振幅特性の解析手順を表すフローチャートを、図１３に示す。
【００８２】
まず、ステップＳ５０において、振幅差検出部５１０は、受信部１２０の出力信号の瞬時電力振幅の大きさと基準変調信号生成部１４０の出力信号の瞬時電力振幅の大きさとの差を検出する。本ステップで検出される振幅差は、時間変化する振幅差信号として、周波数特性解析部５２０へ出力される。
【００８３】
最後に、ステップＳ５１において、周波数特性解析部５２０は、振幅差検出部５１０から出力される振幅差信号をフーリエ変換する。振幅差信号のスペクトラムは、変調信号である被測定物２０の出力信号の搬送波における振幅雑音密度特性を表している。
【００８４】
次に、被測定物２０の位相雑音特性を解析する手順について説明する。
【００８５】
被測定物２０の位相雑音特性を解析する時、解析部１５０内では幾つかの機能要素が実現される。本解析手順を説明する上で都合がよいので、その時の解析部１５０の内部構成を図１４に示す。図１４において、解析部１５０は、位相差検出部６１０と、周波数特性解析部６２０とを備える。
【００８６】
さて、上述のように機能要素が内部に実現される解析部１５０における被測定物２０の位相雑音特性の解析手順を表すフローチャートを、図１５に示す。
【００８７】
まず、ステップＳ６０において、位相差検出部６１０は、受信部１２０の出力信号と基準変調信号生成部１４０の出力信号との位相差を検出して、相関解析部４２０へ出力する。位相差は、受信部１２０の出力信号の瞬時ベクトルと基準変調信号生成部１４０の出力信号の瞬時ベクトルとの位相差として計算により求められる。例えば、位相差φは、以下の計算式により求められる。
【００８８】
【数１１】
Figure 2004361170
【００８９】
ここで、Ｍａは受信部１２０の出力信号の瞬時ベクトルの大きさ、Ｍｂは基準変調信号生成部１４０の出力信号の瞬時ベクトルの大きさ、Ｍｃは受信部１２０の出力信号と基準変調信号生成部１４０の出力信号との差信号の瞬時ベクトルの大きさ、である。
【００９０】
本ステップで検出される位相差は、時間変化する位相差信号として、周波数特性解析部６２０へ出力される。
【００９１】
最後に、ステップＳ６１において、周波数特性解析部６２０は、位相検出部６１０により検出される位相差をフーリエ変換する。位相差信号のスペクトラムは、変調信号である被測定物２０の出力信号の搬送波における位相雑音密度特性を表している。
【００９２】
さて、図１に示す網特性解析装置１００は、幾つかの変形が可能である。例えば、網特性解析装置１００は、全ての機能を備える１つの装置内で構成される必要はなく、２つの装置により構成されても良い。
【００９３】
そこで、本発明の第二の実施形態として、２つの装置からなる網特性解析装置７００について説明する。網特性解析装置７００の構成図を図１６に示す。網特性解析装置７００は、網特性解析装置１００を２つの装置に分けたものである。なお、図１と図１６とにおいて、互いに等価な機能および性能を有する構成要素には、同一の参照番号が付してある。さて、網特性解析装置７００は、第一の装置８００と第二の装置９００とからなる。第一の装置８００は、入力端子１１０と、受信部１２０と、復調部１３０と、基準変調信号生成部１４０と、測定信号出力端子８１０と、基準信号出力端子８２０とを備える。測定信号出力端子８１０は、受信部１２０の出力信号を装置外部に出力する端子である。基準信号出力端子８２０は、基準変調信号生成部１４０の出力信号を装置外部へ出力する端子である。また、第一の装置８００は、変調信号入力端子８３０を備える。変調信号入力端子８３０は、基準変調信号生成部１４０での変調に必要な情報を外部から入力できるようにする端子である。第二の装置９００は、測定信号入力端子９１０と、基準信号信号入力端子９２０と、解析部１５０と、表示部１６０と、入力部１７０とを備える。測定信号入力端子９１０は、被測定変調信号を受信し、解析部１５０へ供給する端子である。基準信号出力端子８２０は、基準変調信号を受信し、解析部１５０へ供給する端子である。網特性解析装置７００は、復調部１３０および基準変調信号生成部１４０と解析部１５０とが分離されているので、世代交代の早い無線規格への対応が容易になる。また、網特性解析装置７００は、変調信号入力端子８３０を備えているので、信号源１０が変調信号の生成に用いるアナログ信号やディジタル・データの供給を受けることができる。信号源１０が変調信号の生成に用いるアナログ信号やディジタル・データが既知である場合、網特性解析装置７００は、既知のアナログ信号やディジタル・データを生成する信号源を変調信号入力端子８３０に接続することもできる。
【００９４】
また、網特性解析装置は、必要最小限のアナログ回路を残して、残り全ての機能をコンピュータ手段のプログラム実行により実現することもできる。そこで、本発明の第三の実施形態として、網特性解析装置１０００について説明する。網特性解析装置１０００の構成図を図１７に示す。網特性解析装置１０００は、入力端子１０１０と、受信部１０２０と、アナログ・ディジタル変換器１０３０と、ＣＰＵ１０４０と、メモリ１０５０と、表示装置１０６０と、インターフェース装置１０７０と、ドライブ装置１８０とを備える。入力端子１０１０は、信号を受信するための端子であって、被測定物２０の出力端に接続され被測定信号を受信する。受信部１０２０は、アナログ・ディジタル変換器１０３０での変換に都合が良いように被測定信号を変換する装置である。アナログ・ディジタル変換器１０３０は、受信部１０２０の出力信号を標本化する装置である。ＣＰＵ１０４０は、プログラムの実行により装置内の各構成要素の制御や各種演算などを行う装置である。ＣＰＵ１０４０が実行するプログラムは、メモリ１０５０やドライブ装置１０８０の記憶媒体に格納されているか、インターフェース装置を介して受信されるものである。メモリ１０５０やドライブ装置１０８０は、被測定信号の標本化データや測定結果などの各種データおよびプログラムを記憶する装置である。インターフェース装置１０７０は、網特性解析装置１０００に外部装置との通信を可能にする装置である。上記のように構成される網特性解析装置１０００は、網特性解析装置１００の各構成要素の一部もしくは全部を実現するプログラムを、または、図２に示す手順の一部もしくは全部を実施するプログラムをＣＰＵ１０４０に実行させることにより、網特性解析装置１００に等価な装置となる。このような置き換えは、網特性解析装置７００においても同様に可能である。
【００９５】
さらに、網特性解析装置は、その全機能をハードウェアによって構成しても良い。例えば、第一の実施形態における解析部１５０は、プログラムを実行する演算処理手段に代えて、ＦＰＧＡなどによる完全ハードウェアとして構成されても良い。
【００９６】
（実施態様１）
変調信号が印加される被測定物の網特性を解析する装置であって、
復調手段と基準信号生成手段と解析手段とを備え、
前記復調手段は、前記被測定物の出力信号に含まれる情報を復調し、
前記基準信号生成手段は、前記復調手段により復調された情報と予め与えられる設定情報とに基づいて前記変調信号を生成し、基準信号として出力する、
前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号とを比較または参照し前記被測定物の網特性を解析する、
ことを特徴とする網特性解析装置。
【００９７】
（実施態様２）
前記解析手段は、前記被測定物をフィルタでモデル化し、前記被測定物の出力信号と前記基準信号とから前記フィルタのインパルス応答を同定し、前記インパルス応答をフーリエ変換することにより、前記被測定物の周波数特性を解析する、
ことを特徴とする実施態様１に記載の網特性解析装置。
【００９８】
（実施態様３）
前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との振幅比を検出し、前記被測定物の出力信号の振幅と前記振幅比との相関を解析することにより、前記被測定物の電力特性を解析する、
ことを特徴とする実施態様１に記載の網特性解析装置。
【００９９】
（実施態様４）
前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との位相差を検出し、前記被測定物の出力信号の振幅と前記位相差との相関を解析することにより、前記被測定物の電力特性を解析する、
ことを特徴とする実施態様１に記載の網特性解析装置。
【０１００】
（実施態様５）
前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との振幅差を検出し、前記振幅差をフーリエ変換することにより、前記被測定物の振幅雑音特性を解析する、
ことを特徴とする実施態様１に記載の網特性解析装置。
【０１０１】
（実施態様６）
前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との位相差を検出し、前記位相差をフーリエ変換することにより、前記被測定物の位相雑音特性を解析する、
ことを特徴とする実施態様１に記載の網特性解析装置。
【０１０２】
（実施態様７）
前記変調信号は、ディジタル変調信号であり、
前記情報は、ディジタル・データである、
ことを特徴とする実施態様１乃至実施態様６に記載の網特性解析装置。
【０１０３】
（実施態様８）
変調信号が印加される被測定物の網特性を解析する方法であって、
前記被測定物の出力信号に含まれる情報を復調するステップと、
前記復調された情報と予め与えられる設定情報とに基づいて前記変調信号を生成し、基準信号として出力するステップと、
前記被測定物の出力信号と前記基準信号とを比較または参照し前記被測定物の網特性を解析するステップと、
を含むことを特徴とする網特性解析方法。
【０１０４】
（実施態様９）
前記解析ステップは、前記被測定物をフィルタでモデル化し、前記被測定物の出力信号と前記基準信号とから前記フィルタのインパルス応答を同定し、前記インパルス応答をフーリエ変換することにより、前記被測定物の周波数特性を解析する、
ことを特徴とする実施態様８に記載の網特性解析方法。
【０１０５】
（実施態様１０）
前記解析ステップは、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との振幅比を検出し、前記被測定物の出力信号の振幅と前記振幅比との相関を解析することにより、前記被測定物の電力特性を解析する、
ことを特徴とする実施態様８に記載の網特性解析方法。
【０１０６】
（実施態様１１）
前記解析ステップは、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との位相差を検出し、前記被測定物の出力信号の振幅と前記位相差との相関を解析することにより、前記被測定物の電力特性を解析する、
ことを特徴とする実施態様８に記載の網特性解析方法。
【０１０７】
（実施態様１２）
前記解析ステップは、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との振幅差を検出し、前記振幅差をフーリエ変換することにより、前記被測定物の振幅雑音特性を解析する、
ことを特徴とする実施態様８に記載の網特性解析方法。
【０１０８】
（実施態様１３）
前記解析ステップは、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との位相差を検出し、前記位相差をフーリエ変換することにより、前記被測定物の位相雑音特性を解析する、
ことを特徴とする実施態様８に記載の網特性解析方法。
【０１０９】
（実施態様１４）
前記変調信号は、ディジタル変調信号であり、
前記情報は、ディジタル・データである、
ことを特徴とする実施態様８乃至実施態様１３に記載の網特性解析方法。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明は、網特性解析装置において、被測定物に印加される変調信号を生成し、被測定物から出力される変調信号と生成する変調信号とから被測定物の網特性を解析するようにしたので、被測定物へ基準信号を印加せずとも被測定物の網特性を解析できるようになった。これにより、網特性解析に伴う被測定物の損傷が無くなり、被測定物の網特性解析時における作業の煩雑さが解消されるようになった。また、被測定物に印加するための信号生成が不要になった。さらに、実際の動作状態における被測定物の網特性を解析できるようになった。これにより、動作状態にある被測定物の温度などが反映された被測定物の動特性を測定することができるようになった。またさらに、本発明は、網特性解析装置において、被測定物へ基準信号を印加せずとも被測定物の網特性を解析できるようしたので、変調波信号に対して振幅雑音および位相雑音を測定できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態である網特性解析装置１００の構成を示す図である。
【図２】網特性解析装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図３】被測定物２０の周波数特性を解析する場合の解析部１５０の構成を示す図である。
【図４】システム同定部２１０の構成を示す図である。
【図５】被測定物２０の周波数特性を解析する手順を示すフローチャートである。
【図６】システム同定部２３０の構成を示す図である。
【図７】被測定物２０の周波数特性を解析する手順を示すフローチャートである。
【図８】被測定物２０の電力−電力比特性を解析する場合の解析部１５０の構成を示す図である。
【図９】被測定物２０の電力−電力比特性を解析する手順を示すフローチャートである。
【図１０】被測定物２０の電力−位相特性を解析する場合の解析部１５０の構成を示す図である。
【図１１】被測定物２０の電力−位相特性を解析する手順を示すフローチャートである。
【図１２】被測定物２０の振幅雑音特性を解析する場合の解析部１５０の構成を示す図である。
【図１３】被測定物２０の振幅雑音特性を解析する手順を示すフローチャートである。
【図１４】被測定物２０の位相雑音特性を解析する場合の解析部１５０の構成を示す図である。
【図１５】被測定物２０の位相雑音特性を解析する手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第二の実施形態である網特性解析装置７００の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第三の実施形態である網特性解析装置１０００の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 変調信号源
２０ 被測定物
１００，７００ 網特性解析装置
１１０ 入力端子
１２０ 受信部
１３０ 復調部
１４０ 基準変調信号生成部
１５０ 解析部
１６０ 表示部
１６０ 解析部
１７０ 入力部
１８０ ドライブ装置
２１０，２３０ システム同定部
２１１ ＦＩＲフィルタ
２１２ 比較部
２１３ フィルタ係数更新部
２３３ フィルタ係数決定部
２１４ ループ
２２０ 周波数特性解析部
３１０ 電力比検出部
３２０ 相関解析部
３３０ 特性近似部
４１０ 位相差検出部
４２０ 相関解析部
４３０ 特性近似部
５１０ 振幅差検出部
５２０ 周波数特性解析部
６１０ 位相差検出部
６２０ 周波数特性解析部
８００ 第一の装置
８１０ 測定信号出力端子
８２０ 基準信号信号出力端子
８３０ 変調信号入力端子
９００ 第二の装置
９１０ 測定信号入力端子
９２０ 基準信号信号入力端子
１０００ 網特性解析装置
１０１０ 入力端子
１０２０ 受信部
１０３０ アナログ・ディジタル変換器
１０５０ メモリ
１０６０ 表示装置
１０７０ インターフェース装置
１０８０ ドライブ装置[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method and an apparatus for analyzing a net characteristic of an object to be measured, and more particularly to a method and an apparatus for analyzing the net characteristic of an object to be measured without applying a reference signal to the object.
[Prior art]
[0002]
As an example of an apparatus for analyzing the network characteristics of a device under test, there is a network analyzer (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Conventional network analyzers include a reference signal source, a receiver, and a plurality of measurement ports. The reference signal source is a sinusoidal signal source that is selectively connected to the measurement port. Generally, the frequency or power of a sine wave signal output from a reference signal source is swept. The receiver receives an input signal and an output signal at the measurement port. An object to be measured is connected to the measurement port. The conventional network analyzer configured as described above applies a sine wave signal, which is a reference signal, to the DUT while sweeping the frequency or power, and applies the signal reflected from the DUT measurement or the DUT. By measuring the transmitted signal, the network characteristics of the device under test are analyzed (for example, see Patent Document 1).
[0004]
Note that there are a spectrum analyzer and a signal measuring device as devices having a configuration and a function similar to a network analyzer. These devices are devices that analyze the characteristics of the input signal itself, unlike a network analyzer that analyzes the characteristics of the device under test (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-142273 (page 2, FIG. 3)
[Patent Document 2]
JP-A-2-259579 (page 2, FIG. 8)
[Patent Document 3]
JP-A-2000-324026 (page 3, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As is clear from the above description, the conventional network analyzer applies a reference signal to the device under test in order to analyze the network characteristics of the device under test. However, it is sometimes difficult or impossible to apply the reference signal to the device under test, so that the network characteristics may not be analyzed. As an example of such a device under test, there is a wireless transmission device provided in a wireless base station of a mobile phone. The wireless transmission device modulates a carrier signal based on data received from a wired transmission path, amplifies the modulated carrier signal with a power amplifier, and transmits the modulated signal from an antenna. For example, to measure the network characteristics of the power amplifier, the power amplifier must be taken out and a reference signal must be applied to the input of the power amplifier. Alternatively, in order to measure the network characteristics of the power amplifier, it is necessary to find the input of the power amplifier and connect a signal line for inputting a reference signal to the input of the power amplifier. These operations are extremely troublesome for the measurer and cause erroneous measurement. In the worst case, there is a risk of damaging the device under test. In addition, with a conventional network analyzer, it is necessary to operate the device under test under unusual conditions in order to analyze the network characteristics of the device under test. It may not be possible. For example, an unusual condition is a case where a swept sine wave signal, which is a reference signal output by a network analyzer, is applied to a modulation signal amplifier and the amplifier amplifies the sine wave signal.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an apparatus and a method capable of analyzing network characteristics of a device under test without applying a reference signal to the device under test. It is another object of the present invention to provide a network characteristic analysis device and a network characteristic analysis method that do not require generation of a signal for application to a device under test. It is another object of the present invention to provide an apparatus and a method for analyzing the net characteristics of a device under test in an actual operation state.
[0008]
[Means to solve the problem]
In order to achieve the above object, the present invention generates a modulation signal applied to a device under test, and analyzes network characteristics of the device under test from a modulation signal output from the device under test and a generated modulation signal. To do. The present invention is as described in the claims.
[0009]
In short, the apparatus of the present invention is an apparatus for analyzing network characteristics of a device under test to which a modulated signal is applied, and includes a demodulation unit, a reference signal generation unit, and an analysis unit, and the demodulation unit includes the device under test. Demodulating information contained in the output signal of the reference signal, the reference signal generation means generates the modulation signal based on information demodulated by the demodulation means and setting information given in advance, and outputs the modulated signal as a reference signal, The analysis means compares or refers to the output signal of the device under test and the reference signal to analyze the network characteristics of the device under test.
[0010]
Further, the method of the present invention is a method for analyzing a network characteristic of a device under test to which a modulated signal is applied, wherein the step of demodulating information included in an output signal of the device under test includes the steps of: Generating the modulated signal based on setting information given in advance and outputting the modulated signal as a reference signal; analyzing or referring to the output signal of the device under test and the reference signal to analyze network characteristics of the device under test; And step.
[0011]
Further, in the above-described apparatus and method, the modulation signal may be a digital modulation signal, and the information may be digital data.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings. The first embodiment of the present invention is a net characteristic analyzing apparatus for analyzing the net characteristics of an object to be measured by the method of the present invention, and its configuration is shown in FIG.
[0013]
FIG. 1 shows a modulation signal source 10 and a device under test 20 in addition to a network characteristic analyzer 100 according to an embodiment of the present invention.
[0014]
The modulation signal source 10 is a signal source that generates a modulation signal modulated based on certain information. In the present embodiment, the information is digital data. However, the form of the information is not limited to digital data, but may be an analog signal such as a sine wave signal. The information for modulation is generated by the modulation signal source 10, stored in the modulation signal source 10 in advance, or input from outside the modulation signal source 10.
[0015]
The device under test 20 outputs a signal in response to the output signal of the modulation signal source 10. The output signal of the device under test 20 is the signal under test.
[0016]
The network characteristic analysis device 100 is an example of an input terminal 110, a receiving unit 120, a demodulation unit 130 as an example of a demodulation unit, a reference modulation signal generation unit 140 as an example of a reference signal generation unit, and an analysis unit. An analysis unit 150, a display unit 160, and an input unit 170 are provided.
[0017]
The input terminal 110 is a terminal for receiving a signal. In FIG. 1, the input terminal 110 is connected to the output terminal of the device under test 20, and receives the signal under test.
[0018]
The receiving unit 120 is a device that receives the signal under measurement via the input terminal 110 and converts the signal under measurement so as to be convenient for the demodulation unit 130 and the analysis unit 150. For example, the receiving unit 120 adjusts the level of the signal to be measured, performs filtering, or performs analog-to-digital conversion, and supplies the signal to the demodulating unit 130 and the analyzing unit 150. In the simplest case, the receiving unit 120 supplies the received signal under measurement to the demodulation unit 130 and the analysis unit 150 without performing any conversion processing on the received signal under measurement. The receiving section 120 has an input impedance necessary for receiving the signal under measurement.
[0019]
The demodulation unit 130 is a device that demodulates information included in an output signal of the reception unit 120. If the signal under test is an analog modulated signal, the analog signal is demodulated. If the signal under test is a digitally modulated signal, the digital data is demodulated.
[0020]
The reference modulation signal generation unit 140 is a device that generates a modulation signal based on information demodulated by the demodulation unit 130. The generated modulation signal becomes a reference signal for analyzing the network characteristics of the device under test 20.
[0021]
The analysis unit 150 is a device that analyzes the network characteristics of the device under test 20 from the output signal of the reception unit 120 and the output signal of the reference modulation signal generation unit 140, and outputs the analysis result to the display unit 160. In addition, the analysis unit 150 controls the reception unit 120, the demodulation unit 130, and the reference modulation signal generation unit 140 for analysis. The analysis unit 160 includes arithmetic processing means such as a microprocessor and a digital signal processor, and realizes various analysis functions by executing a program. When the output signal of receiving section 120 and the output signal of reference modulated signal generating section 140 are analog signals, analyzing section 150 includes means (not shown) for sampling those signals and converting them to digital data.
[0022]
The display unit 160 is a device that displays various information such as a measurement result of the network characteristic analysis device 100 and setting information. For example, the display unit 160 is an LED lamp, a liquid crystal panel display, or the like. The display unit 160 may be any means capable of presenting various types of information, and may be a printing device.
[0023]
The input unit 170 is a device that receives information input from a user of the network characteristic analysis device 100. For example, the input unit 170 includes an input unit suitable for inputting information, such as a button, a vernier knob, or a keyboard. The input unit 170 may be any means for inputting various information, and may be a floppy disk, a LAN interface, or the like.
[0024]
Next, the operation of the network characteristic analysis device 100 will be described. Here, a flowchart showing the operation procedure of the network characteristic analysis device 100 is shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 2 shows a main operation procedure of the network characteristic analyzing apparatus 100 when analyzing the network characteristics of the device under test 20.
[0025]
First, in step S10, setting information necessary for analyzing the network characteristics of the device under test 20 is received via the input unit 170. The input setting information includes, for example, modulation parameters required by the demodulation unit 130 and the reference modulation signal generation unit 140. In the case where the already set information can be reused, the process of this step can be skipped and the process can proceed to step S11.
[0026]
Next, in step S11, the receiving unit 120 converts the signal under measurement received via the input terminal 110 so as to be convenient for the demodulation unit 130 and the analysis unit 150. For example, the receiving unit 120 adjusts the level of the signal under measurement, filters the signal, or performs analog-to-digital conversion. In the simplest case, the receiving unit 120 supplies the received signal under measurement to the demodulating unit 130 and the analyzing unit 150 as they are.
[0027]
Next, in step S12, demodulation section 130 demodulates information included in the output signal of reception section 120. If the signal under test is an analog modulated signal, the analog signal is demodulated. If the signal under test is a digitally modulated signal, the digital data is demodulated. At the time of demodulation, parameters necessary for demodulation are provided from the analyzer 150 and the like to the demodulator 130. The given parameters include, for example, a symbol rate and a modulation format when demodulating a digitally modulated signal. The modulation format is QPSK, 16QAM, FSK, or the like.
[0028]
Next, in step S13, the reference modulation signal generation unit 140 generates a modulation signal based on the information demodulated by the demodulation unit 130, and supplies the generated modulation signal to the analysis unit 150. When generating the modulation signal, parameters required for generating the modulation signal are provided from the analysis unit 150 and the like to the reference modulation signal generation unit 140. For example, when a digital modulation signal is generated, the given parameters include a symbol rate, a modulation format, a transmission filter parameter, and the like. The parameters of the filter include the type and order of the filter. The form of the filter is a Nyquist filter or a Butterworth filter. The modulation format is as described above.
[0029]
Next, in step S14, the analysis unit 150 compares or refers to the output signal of the reception unit 120 and the output signal of the reference modulation signal generation unit 140, and analyzes the network characteristics of the device under test 20. That is, the network characteristics of the device under test are analyzed by comparing or referring to the two modulated signals. The procedure for analyzing the network characteristics in this step will be described in detail in a later paragraph.
[0030]
Finally, in step S15, the display unit 160 displays the net characteristics of the device under test 20 analyzed by the analysis unit 150 in an appropriate display format.
[0031]
The network characteristic analyzer 100 configured and operated as described above can analyze the network characteristics of the device under test 20 without applying a reference signal to the device under test 20.
[0032]
Next, details of the network characteristic analysis procedure in step S14 will be described. The analysis of the network characteristics in step S14 is different from the conventional analysis. The greatest difference is that the signal used for the network characteristic analysis is a single-frequency signal in the related art, but a modulated signal in the present invention. For example, in the frequency sweep and the power sweep in the conventional network characteristic analysis, the sweep direction is constant regardless of whether the sweep is a continuous sweep or an intermittent sweep. However, in the network characteristic analysis device 100 configured as described above, since the output signal of the receiving unit 120 and the output signal of the reference modulation signal generation unit 140 are modulation signals, the direction in which the frequency or the power changes is improper. Rules, not constant. Therefore, the conventional analysis method cannot be adopted.
[0033]
Hereinafter, a procedure for analyzing the frequency characteristic of the DUT 20, a procedure for analyzing the power characteristic of the DUT 20, a procedure for analyzing the amplitude noise characteristic of the DUT 20, and the phase noise of the DUT 20 The procedure for analyzing the characteristics will be described in order.
[0034]
First, a procedure for analyzing the frequency characteristics of the device under test 20 will be described. The frequency characteristics of the device under test 20 are analyzed by modeling the device under test with a filter and identifying the impulse response of the filter.
[0035]
When analyzing the frequency characteristics of the device under test 20, some functional elements are realized in the analysis unit 150. FIG. 3 shows the internal configuration of the analysis unit 150 at that time because it is convenient for explaining this analysis procedure. 3, the analysis unit 150 includes a system identification unit 210 and a frequency characteristic analysis unit 220. The system identification unit 210 is a functional element that models the device under test 20 with a filter and identifies the impulse response of the filter. The frequency characteristic analysis unit 220 is a functional element that analyzes the frequency characteristics of the device under test from the impulse response identified by the system identification unit 210. FIG. 4 shows an internal block diagram of the system identification unit 210. The system identification unit 210 includes an FIR filter 211, a comparison unit 212, and a filter coefficient update unit 213. The FIR filter 211 is an nth-order transversal FIR filter expressing the device under test 20. The FIR filter 211 has n adders, n delay units, and (n + 1) variable filter coefficients h 0 ~ H n And The delay time of one delay unit is a sampling interval T of input data.
[0036]
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of analyzing the frequency characteristics of the device under test 20 in the analysis unit 150 in which the functional elements are implemented as described above.
[0037]
First, in step S20a, the filter 211 filters the output signal of the receiving unit 120.
[0038]
Next, in step S21a, the comparison section 212 compares the output signal of the reference modulation signal generation section 140 with the output signal of the filter 211 to generate a difference signal. In the present embodiment, the difference signal is obtained by subtracting the output signal of the filter 211 from the output signal of the reference modulation signal generator 140. Since it is sufficient that the difference signal can be generated, the output signal of the reference modulation signal generation unit 140 may be subtracted from the output signal of the filter 211.
[0039]
Next, in step S22a, the filter coefficient update unit 213 refers to the output signal of the reference modulation signal generation unit 140 and the output signal of the comparison unit 212, and refers to the filter coefficient h of the FIR filter 211. 0 ~ H n To update. New filter coefficient h 0 ~ H n Is calculated and set according to Equation 1.
[0040]
(Equation 1)
Figure 2004361170
[0041]
However,
[0042]
(Equation 2)
Figure 2004361170
[0043]
[Equation 3]
Figure 2004361170
[0044]
(Equation 4)
Figure 2004361170
[0045]
Here, h (k) is a filter coefficient h at time k indicating the present. 0 ~ H n Is a matrix. h (k + 1) is a newly set filter coefficient h 0 ~ H n Is a matrix. ε (k) is an output signal of the comparison unit 212 at time k. x (k) is a matrix representing the output signal of reference modulated signal generation section 140 at time k. E [] is an expected value operator. Here, μ is an arbitrary value.
[0046]
Next, in step S23a, the output signal of the comparison unit 212 and a predetermined value are compared and determined. If the output signal of the comparing section 212 is equal to or less than the predetermined value, the process proceeds to step S24a. If the output signal of the comparison unit 212 is larger than the predetermined value, the processes of steps S22a and S23a are performed again. Re-execution of these processes is equivalent to the loop 214 shown in FIG.
[0047]
Next, in step S24a, the system identification unit 210 determines the filter coefficient h of the FIR filter 211. 0 ~ H n Is output to the frequency characteristic analysis unit 220. Filter coefficient h of FIR filter 211 0 ~ H n Is also the impulse response of the device under test 20.
[0048]
Finally, in step S25a, the frequency characteristic analysis unit 220 determines the filter coefficient h of the FIR filter 211. 0 ~ H n Is subjected to Fourier transform to obtain a frequency-amplitude characteristic or a frequency-phase characteristic of the device under test 20. Of course, these properties can be obtained simultaneously.
[0049]
Note that a new filter coefficient h 0 ~ H n Is the current filter coefficient h according to the time change of the output signal of the device under test 20, that is, the time change of the output signal of the receiver 120. 0 ~ H n Therefore, Equation 2 can be used instead of Equation 1, for example.
[0050]
(Equation 5)
Figure 2004361170
[0051]
Further, the system identification unit 210 can be replaced with a system identification unit 230 shown in FIG. The system identification unit 230 has a feature that, when the filter coefficient to be identified does not change with time, the optimum filter coefficient can be easily identified as compared with the system identification unit 210. 6, the system identification unit 230 includes a filter 211 and a filter coefficient determination unit 233. The FIR filter 211 is an nth-order transversal FIR filter expressing the device under test 20. The FIR filter 211 has n adders, n delay units, and (n + 1) variable filter coefficients h 0 ~ H n And The delay time of one delay unit is a sampling interval T of input data.
[0052]
Here, FIG. 7 shows a flowchart illustrating a procedure of analyzing the frequency characteristics of the DUT 20 in the analysis unit 150 in which the functional elements are implemented as described above.
[0053]
First, in step S21c, the filter coefficient determination unit 233 refers to the output signal of the reception unit 120 and the output signal of the reference modulation signal generation unit 140, and refers to the filter coefficient h of the filter 231. 0 ~ H n Is identified by Equation 3.
[0054]
(Equation 6)
Figure 2004361170
[0055]
Here, h is a filter coefficient h 0 ~ H n Is a matrix. R -1 Is the inverse of the autocorrelation matrix R of x (n). b is a cross-correlation matrix between x (n) and f (n). Note that x (k) is a matrix representing the output signal of the reference modulation signal generation unit 140 at time k. . f (k) is a matrix representing the output signal of the receiving unit 120 at the time k. . The auto-correlation matrix R and the cross-correlation matrix b are as follows.
[0056]
(Equation 7)
Figure 2004361170
[0057]
(Equation 8)
Figure 2004361170
[0058]
(Equation 9)
Figure 2004361170
[0059]
(Equation 10)
Figure 2004361170
[0060]
(Equation 11)
Figure 2004361170
[0061]
Here, E [] is an expected value operator.
[0062]
Next, in step S22c, the system identification unit 210 determines the filter coefficient h of the FIR filter 211. 0 ~ H n Is output to the frequency characteristic analysis unit 220. Filter coefficient h of FIR filter 211 0 ~ H n Is also the impulse response of the device under test 20.
[0063]
Finally, in step S23c, the frequency characteristic analysis unit 220 determines the filter coefficient h of the FIR filter 211. 0 ~ H n Is subjected to Fourier transform to obtain a frequency-amplitude characteristic or a frequency-phase characteristic of the device under test 20. Of course, these properties can be obtained simultaneously.
[0064]
As a further modification, the system identification unit 210 and the system identification unit 310 can include an IIR filter instead of the FIR filter 211.
[0065]
Next, a procedure for analyzing the power characteristics of the device under test 20 will be described. The power characteristics of the device under test 20 include power-amplitude characteristics and power-phase characteristics. First, a procedure for analyzing the power-amplitude characteristics will be described.
[0066]
When analyzing the power-amplitude characteristics of the device under test 20, several functional elements are realized in the analysis unit 150. FIG. 8 shows the internal configuration of the analysis unit 150 at this time, which is convenient for explaining the analysis procedure. 8, the analysis unit 150 includes a power ratio detection unit 310, a correlation analysis unit 320, and a characteristic approximation unit 330.
[0067]
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of analyzing the power-amplitude characteristics of the device under test 20 in the analysis unit 150 in which the functional elements are implemented as described above.
[0068]
First, in step S30, the power ratio detection unit 310 calculates a ratio of the magnitude of the instantaneous power amplitude of the output signal of the reference modulation signal generation unit 140 to the magnitude of the instantaneous power amplitude of the output signal of the reception unit 120, Output to correlation analysis section 320.
[0069]
Next, in step S31, the correlation analysis unit 320 analyzes a correlation characteristic between the magnitude of the power of the output signal of the reception unit 120 and the power ratio calculated by the power ratio detection unit 310. For example, a scatter diagram is created for the magnitude of the power of the output signal of the receiving unit 120 and the power ratio calculated by the power ratio detecting unit 310.
[0070]
Finally, in step S32, the characteristic approximating unit 330 performs an approximation process on the correlation characteristic analyzed by the correlation analyzing unit 320. For example, a set of points plotted on a scatter diagram created by the correlation analysis unit 320 is approximated by a curve. Since the direction of change in power of the modulated signal is irregular, points may be biased on the scatter diagram. For example, there may be a case where there is no point in a certain section, or a case where there are a plurality of points where the amplitude of the output signal of the receiving unit 120 is the same and the value of the power ratio is different. In this step, an approximate curve is created on a scatter diagram so that the power characteristics of the device under test 20 represented by points that are present in a non-uniform or random order are clear.
[0071]
Next, a procedure for analyzing the power-phase characteristics of the device under test 20 will be described.
[0072]
When analyzing the power-phase characteristics of the device under test 20, several functional elements are realized in the analysis unit 150. FIG. 10 shows the internal configuration of the analysis unit 150 at that time because it is convenient for explaining the analysis procedure. 10, the analysis unit 150 includes a phase difference detection unit 410, a correlation analysis unit 420, and a characteristic approximation unit 430.
[0073]
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for analyzing the power-phase characteristics of the device under test 20 in the analysis unit 150 in which the functional elements are implemented as described above.
[0074]
First, in step S40, the phase difference detection section 410 detects a phase difference between the output signal of the reception section 120 and the output signal of the reference modulation signal generation section 140, and outputs it to the correlation analysis section 420. The phase difference is obtained by calculation as the phase difference between the instantaneous vector of the output signal of the receiving unit 120 and the instantaneous vector of the output signal of the reference modulation signal generation unit 140. For example, the phase difference φ is obtained by the following formula.
[0075]
(Equation 12)
Figure 2004361170
[0076]
Where M a Is the magnitude of the instantaneous vector of the output signal of the receiving unit 120, M b Is the magnitude of the instantaneous vector of the output signal of the reference modulation signal generator 140, M c Is the magnitude of the instantaneous vector of the difference signal between the output signal of the reception unit 120 and the output signal of the reference modulation signal generation unit 140.
[0077]
Next, in step S41, the correlation analysis unit 420 analyzes a correlation characteristic between the magnitude of the power of the output signal of the reception unit 120 and the phase difference calculated by the phase difference detection unit 410. For example, a scatter diagram is created for the magnitude of the power of the output signal of the receiving unit 120 and the phase difference calculated by the power ratio detecting unit 310.
[0078]
Finally, in step S42, the characteristic approximating unit 430 performs an approximation process on the correlation characteristic analyzed by the correlation analyzing unit 420. For example, the characteristic approximating unit 430 approximates a set of points plotted on the scatter diagram created by the correlation analyzing unit 420 with a curve. Since the direction of change in power of the modulated signal is irregular, points may be biased on the scatter diagram. For example, there may be no point in a certain section, or a plurality of points having the same amplitude of the output signal of the receiving unit 120 but different values of the phase difference. In this step, an approximate curve is created on a scatter diagram so that the power characteristics of the device under test 20 represented by points that are present in a non-uniform or random order are clear.
[0079]
Next, a procedure for analyzing the amplitude noise characteristic of the device under test 20 will be described.
[0080]
When analyzing the amplitude noise characteristic of the device under test 20, several functional elements are realized in the analysis unit 150. FIG. 12 shows the internal configuration of the analysis unit 150 at that time because it is convenient for explaining the analysis procedure. 12, the analysis unit 150 includes an amplitude difference detection unit 510 and a frequency characteristic analysis unit 520.
[0081]
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for analyzing the power-amplitude characteristics of the device under test 20 in the analysis unit 150 in which the functional elements are implemented as described above.
[0082]
First, in step S50, amplitude difference detecting section 510 detects a difference between the magnitude of the instantaneous power amplitude of the output signal of receiving section 120 and the magnitude of the instantaneous power amplitude of the output signal of reference modulated signal generating section 140. The amplitude difference detected in this step is output to the frequency characteristic analyzer 520 as a time-varying amplitude difference signal.
[0083]
Finally, in step S51, the frequency characteristic analysis unit 520 performs a Fourier transform on the amplitude difference signal output from the amplitude difference detection unit 510. The spectrum of the amplitude difference signal represents the amplitude noise density characteristic of the carrier of the output signal of the device under test 20 which is a modulated signal.
[0084]
Next, a procedure for analyzing the phase noise characteristic of the device under test 20 will be described.
[0085]
When analyzing the phase noise characteristic of the device under test 20, several functional elements are realized in the analysis unit 150. FIG. 14 shows the internal configuration of the analysis unit 150 at that time because it is convenient for explaining the analysis procedure. 14, the analysis unit 150 includes a phase difference detection unit 610 and a frequency characteristic analysis unit 620.
[0086]
FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for analyzing the phase noise characteristic of the device under test 20 in the analysis unit 150 in which the functional elements are implemented as described above.
[0087]
First, in step S60, phase difference detection section 610 detects a phase difference between the output signal of reception section 120 and the output signal of reference modulated signal generation section 140, and outputs the same to correlation analysis section 420. The phase difference is obtained by calculation as a phase difference between the instantaneous vector of the output signal of the receiving unit 120 and the instantaneous vector of the output signal of the reference modulation signal generating unit 140. For example, the phase difference φ is obtained by the following formula.
[0088]
(Equation 11)
Figure 2004361170
[0089]
Where M a Is the magnitude of the instantaneous vector of the output signal of the receiving unit 120, M b Is the magnitude of the instantaneous vector of the output signal of the reference modulation signal generator 140, M c Is the magnitude of the instantaneous vector of the difference signal between the output signal of the reception unit 120 and the output signal of the reference modulation signal generation unit 140.
[0090]
The phase difference detected in this step is output to the frequency characteristic analyzer 620 as a time-varying phase difference signal.
[0091]
Finally, in step S61, the frequency characteristic analyzer 620 performs a Fourier transform on the phase difference detected by the phase detector 610. The spectrum of the phase difference signal represents the phase noise density characteristic of the carrier of the output signal of the device under test 20, which is a modulated signal.
[0092]
Now, the network characteristic analyzer 100 shown in FIG. 1 can be modified in several ways. For example, the network characteristic analysis device 100 does not need to be configured in one device having all functions, and may be configured by two devices.
[0093]
Therefore, a network characteristic analysis device 700 including two devices will be described as a second embodiment of the present invention. FIG. 16 shows a configuration diagram of the network characteristic analysis device 700. The network characteristic analysis device 700 is obtained by dividing the network characteristic analysis device 100 into two devices. In FIGS. 1 and 16, components having functions and performances equivalent to each other are denoted by the same reference numerals. Now, the network characteristic analyzing device 700 includes a first device 800 and a second device 900. The first device 800 includes an input terminal 110, a reception unit 120, a demodulation unit 130, a reference modulation signal generation unit 140, a measurement signal output terminal 810, and a reference signal output terminal 820. The measurement signal output terminal 810 is a terminal that outputs an output signal of the receiving unit 120 to the outside of the device. The reference signal output terminal 820 is a terminal that outputs the output signal of the reference modulation signal generator 140 to outside the device. Further, the first device 800 includes a modulation signal input terminal 830. The modulation signal input terminal 830 is a terminal that allows information necessary for modulation in the reference modulation signal generation unit 140 to be input from outside. The second device 900 includes a measurement signal input terminal 910, a reference signal signal input terminal 920, an analysis unit 150, a display unit 160, and an input unit 170. The measurement signal input terminal 910 is a terminal that receives the modulated signal to be measured and supplies the signal to the analysis unit 150. The reference signal output terminal 820 is a terminal that receives the reference modulation signal and supplies the signal to the analysis unit 150. Since the demodulation unit 130, the reference modulation signal generation unit 140, and the analysis unit 150 are separated from each other in the network characteristic analysis device 700, it is easy to cope with a wireless standard with a fast generation change. Further, since the network characteristic analyzer 700 includes the modulation signal input terminal 830, the signal source 10 can receive analog signals and digital data used for generating the modulation signal. If the analog signal or digital data used by the signal source 10 to generate the modulation signal is known, the network characteristic analyzer 700 connects the signal source that generates the known analog signal or digital data to the modulation signal input terminal 830. You can also.
[0094]
Further, the network characteristic analyzer can realize all remaining functions by executing a program of a computer means, except for a minimum necessary analog circuit. Therefore, a network characteristic analyzer 1000 will be described as a third embodiment of the present invention. FIG. 17 shows a configuration diagram of the network characteristic analysis device 1000. The network characteristic analysis device 1000 includes an input terminal 1010, a receiving unit 1020, an analog / digital converter 1030, a CPU 1040, a memory 1050, a display device 1060, an interface device 1070, and a drive device 180. The input terminal 1010 is a terminal for receiving a signal, and is connected to the output terminal of the device under test 20 to receive the signal to be measured. The receiving unit 1020 is a device that converts the signal under measurement so as to be convenient for the conversion by the analog-digital converter 1030. The analog / digital converter 1030 is a device that samples an output signal of the receiving unit 1020. The CPU 1040 is a device that controls each component in the device and performs various calculations by executing a program. The program executed by the CPU 1040 is stored in the storage medium of the memory 1050 or the drive device 1080 or is received via the interface device. The memory 1050 and the drive device 1080 are devices that store various data and programs such as sampled data and measurement results of the signal under measurement. The interface device 1070 is a device that enables the network characteristic analysis device 1000 to communicate with an external device. The network characteristic analyzer 1000 configured as described above implements a program for implementing some or all of the components of the network characteristic analyzer 100, or a program for implementing part or all of the procedure shown in FIG. Is executed by the CPU 1040, the apparatus becomes equivalent to the network characteristic analyzing apparatus 100. Such replacement is also possible in the network characteristic analysis device 700.
[0095]
Further, all functions of the network characteristic analyzer may be configured by hardware. For example, the analysis unit 150 in the first embodiment may be configured as complete hardware such as an FPGA instead of the arithmetic processing unit that executes a program.
[0096]
(Embodiment 1)
An apparatus for analyzing network characteristics of a device under test to which a modulation signal is applied,
Comprising demodulation means, reference signal generation means, and analysis means,
The demodulation means demodulates information included in the output signal of the device under test,
The reference signal generating means generates the modulated signal based on the information demodulated by the demodulating means and setting information given in advance, and outputs the modulated signal as a reference signal.
The analyzing means compares or refers to the output signal of the device under test and the reference signal and analyzes the network characteristics of the device under test,
A network characteristic analysis device characterized by the above-mentioned.
[0097]
(Embodiment 2)
The analysis means models the device under test with a filter, identifies an impulse response of the filter from an output signal of the device under test and the reference signal, and performs a Fourier transform on the impulse response, thereby obtaining the device under test. Analyze the frequency characteristics of objects,
The network characteristic analyzing apparatus according to the first embodiment, characterized in that:
[0098]
(Embodiment 3)
The analysis means detects an amplitude ratio between the output signal of the device under test and the reference signal, and analyzes a correlation between the amplitude of the output signal of the device under test and the amplitude ratio, thereby obtaining the device under test. Analyze the power characteristics of
The network characteristic analyzing apparatus according to the first embodiment, characterized in that:
[0099]
(Embodiment 4)
The analysis unit detects a phase difference between an output signal of the device under test and the reference signal, and analyzes a correlation between an amplitude of the output signal of the device under test and the phase difference, thereby obtaining the device under test. Analyze the power characteristics of
The network characteristic analyzing apparatus according to the first embodiment, characterized in that:
[0100]
(Embodiment 5)
The analysis unit detects an amplitude difference between the output signal of the device under test and the reference signal, and performs a Fourier transform on the amplitude difference to analyze an amplitude noise characteristic of the device under test.
The network characteristic analyzing apparatus according to the first embodiment, characterized in that:
[0101]
(Embodiment 6)
The analysis unit detects a phase difference between the output signal of the device under test and the reference signal, and performs a Fourier transform on the phase difference to analyze a phase noise characteristic of the device under test.
The network characteristic analyzing apparatus according to the first embodiment, characterized in that:
[0102]
(Embodiment 7)
The modulation signal is a digital modulation signal,
The information is digital data;
The network characteristic analysis device according to any one of the first to sixth embodiments, wherein:
[0103]
(Embodiment 8)
A method for analyzing network characteristics of a device under test to which a modulation signal is applied,
Demodulating information contained in the output signal of the device under test,
Generating the modulated signal based on the demodulated information and the previously provided setting information, and outputting the signal as a reference signal;
Comparing or referencing the output signal of the device under test and the reference signal and analyzing the network characteristics of the device under test,
A network characteristic analysis method comprising:
[0104]
(Embodiment 9)
The analysis step comprises modeling the device under test with a filter, identifying an impulse response of the filter from an output signal of the device under test and the reference signal, and performing a Fourier transform on the impulse response, thereby obtaining the device under test. Analyze the frequency characteristics of objects,
The method for analyzing network characteristics according to claim 8, wherein:
[0105]
(Embodiment 10)
The analysis step detects the amplitude ratio between the output signal of the device under test and the reference signal, and analyzes the correlation between the amplitude of the output signal of the device under test and the amplitude ratio, thereby obtaining the device under test. Analyze the power characteristics of
The method for analyzing network characteristics according to claim 8, wherein:
[0106]
(Embodiment 11)
The analysis step detects the phase difference between the output signal of the device under test and the reference signal, and analyzes the correlation between the amplitude of the output signal of the device under test and the phase difference, thereby obtaining the device under test. Analyze the power characteristics of
The method for analyzing network characteristics according to claim 8, wherein:
[0107]
(Embodiment 12)
The analyzing step detects an amplitude difference between the output signal of the device under test and the reference signal, and performs a Fourier transform on the amplitude difference to analyze an amplitude noise characteristic of the device under test.
The method for analyzing network characteristics according to claim 8, wherein:
[0108]
(Embodiment 13)
The analyzing step detects a phase difference between the output signal of the device under test and the reference signal, and performs a Fourier transform of the phase difference to analyze a phase noise characteristic of the device under test.
The method for analyzing network characteristics according to claim 8, wherein:
[0109]
(Embodiment 14)
The modulation signal is a digital modulation signal,
The information is digital data;
The network characteristic analysis method according to any one of the eighth to thirteenth embodiments, wherein:
[0110]
【The invention's effect】
The present invention provides a network characteristic analysis apparatus that generates a modulation signal applied to a device under test, and analyzes network characteristics of the device under test from a modulation signal output from the device under test and a generated modulation signal. As a result, the net characteristics of the device under test can be analyzed without applying a reference signal to the device under test. As a result, damage to the object to be measured due to the network characteristic analysis is eliminated, and the complexity of the operation at the time of analyzing the network characteristics of the object to be measured is eliminated. Further, it is not necessary to generate a signal to be applied to the device under test. Further, it has become possible to analyze the net characteristics of the DUT in an actual operation state. This makes it possible to measure the dynamic characteristics of the device under test in which the temperature and the like of the device under operation are reflected. Still further, according to the present invention, the network characteristic analyzing apparatus can analyze the network characteristics of the device under test without applying a reference signal to the device under test. Now you can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a network characteristic analysis device 100 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the network characteristic analysis device 100.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an analysis unit 150 when analyzing a frequency characteristic of the device under test 20.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a system identification unit 210.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for analyzing a frequency characteristic of the device under test 20;
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a system identification unit 230.
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for analyzing a frequency characteristic of the device under test 20;
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an analysis unit when analyzing a power-power ratio characteristic of the device under test 20;
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure for analyzing a power-power ratio characteristic of the device under test 20;
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an analysis unit when analyzing power-phase characteristics of the device under test 20;
FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure for analyzing a power-phase characteristic of the device under test 20;
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an analysis unit 150 when analyzing the amplitude noise characteristic of the device under test 20.
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for analyzing the amplitude noise characteristic of the device under test 20.
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of an analysis unit when analyzing a phase noise characteristic of the device under test 20;
FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for analyzing a phase noise characteristic of the device under test 20.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a network characteristic analysis device 700 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of a network characteristic analyzer 1000 according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Modulation signal source
20 DUT
100,700 Network characteristic analyzer
110 input terminal
120 receiver
130 Demodulation unit
140 Reference modulation signal generator
150 Analysis unit
160 Display
160 analyzer
170 Input section
180 drive device
210, 230 System identification unit
211 FIR filter
212 Comparison section
213 Filter coefficient update unit
233 Filter coefficient determination unit
214 loop
220 Frequency response analyzer
310 power ratio detector
320 Correlation analysis unit
330 Characteristic approximation unit
410 Phase difference detector
420 Correlation analysis unit
430 Characteristic approximation unit
510 Amplitude difference detector
520 Frequency characteristic analysis unit
610 Phase difference detector
620 Frequency characteristic analysis unit
800 First device
810 Measurement signal output terminal
820 reference signal signal output terminal
830 Modulation signal input terminal
900 Second device
910 Measurement signal input terminal
920 Reference signal signal input terminal
1000 Network characteristic analyzer
1010 Input terminal
1020 Receiver
1030 analog / digital converter
1050 memory
1060 Display device
1070 Interface device
1080 drive device

Claims (14)

変調信号が印加される被測定物の網特性を解析する装置であって、
復調手段と基準信号生成手段と解析手段とを備え、
前記復調手段は、前記被測定物の出力信号に含まれる情報を復調し、
前記基準信号生成手段は、前記復調手段により復調された情報と予め与えられる設定情報とに基づいて前記変調信号を生成し、基準信号として出力する、
前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号とを比較または参照し前記被測定物の網特性を解析する、
ことを特徴とする網特性解析装置。An apparatus for analyzing network characteristics of a device under test to which a modulation signal is applied,
Comprising demodulation means, reference signal generation means, and analysis means,
The demodulation means demodulates information included in the output signal of the device under test,
The reference signal generating means generates the modulated signal based on the information demodulated by the demodulating means and setting information given in advance, and outputs the modulated signal as a reference signal.
The analyzing means compares or refers to the output signal of the device under test and the reference signal and analyzes the network characteristics of the device under test,
A network characteristic analysis device characterized by the above-mentioned. 前記解析手段は、前記被測定物をフィルタでモデル化し、前記被測定物の出力信号と前記基準信号とから前記フィルタのインパルス応答を同定し、前記インパルス応答をフーリエ変換することにより、前記被測定物の周波数特性を解析する、
ことを特徴とする請求項１に記載の網特性解析装置。The analysis means models the device under test with a filter, identifies an impulse response of the filter from an output signal of the device under test and the reference signal, and performs a Fourier transform on the impulse response, thereby obtaining the device under test. Analyze the frequency characteristics of objects,
The network characteristic analysis device according to claim 1, wherein: 前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との振幅比を検出し、前記被測定物の出力信号の振幅と前記振幅比との相関を解析することにより、前記被測定物の電力特性を解析する、
ことを特徴とする請求項１に記載の網特性解析装置。The analysis means detects an amplitude ratio between the output signal of the device under test and the reference signal, and analyzes a correlation between the amplitude of the output signal of the device under test and the amplitude ratio, thereby obtaining the device under test. Analyze the power characteristics of
The network characteristic analysis device according to claim 1, wherein: 前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との位相差を検出し、前記被測定物の出力信号の振幅と前記位相差との相関を解析することにより、前記被測定物の電力特性を解析する、
ことを特徴とする請求項１に記載の網特性解析装置。The analysis unit detects a phase difference between an output signal of the device under test and the reference signal, and analyzes a correlation between an amplitude of the output signal of the device under test and the phase difference, thereby obtaining the device under test. Analyze the power characteristics of
The network characteristic analysis device according to claim 1, wherein: 前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との振幅差を検出し、前記振幅差をフーリエ変換することにより、前記被測定物の振幅雑音特性を解析する、
ことを特徴とする請求項１に記載の網特性解析装置。The analysis unit detects an amplitude difference between the output signal of the device under test and the reference signal, and performs a Fourier transform on the amplitude difference to analyze an amplitude noise characteristic of the device under test.
The network characteristic analysis device according to claim 1, wherein: 前記解析手段は、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との位相差を検出し、前記位相差をフーリエ変換することにより、前記被測定物の位相雑音特性を解析する、
ことを特徴とする請求項１に記載の網特性解析装置。The analysis unit detects a phase difference between the output signal of the device under test and the reference signal, and performs a Fourier transform on the phase difference to analyze a phase noise characteristic of the device under test.
The network characteristic analysis device according to claim 1, wherein: 前記変調信号は、ディジタル変調信号であり、
前記情報は、ディジタル・データである、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の網特性解析装置。The modulation signal is a digital modulation signal,
The information is digital data;
7. The network characteristic analyzing apparatus according to claim 1, wherein: 変調信号が印加される被測定物の網特性を解析する方法であって、
前記被測定物の出力信号に含まれる情報を復調するステップと、
前記復調された情報と予め与えられる設定情報とに基づいて前記変調信号を生成し、基準信号として出力するステップと、
前記被測定物の出力信号と前記基準信号とを比較または参照し前記被測定物の網特性を解析するステップと、
を含むことを特徴とする網特性解析方法。A method for analyzing network characteristics of a device under test to which a modulation signal is applied,
Demodulating information contained in the output signal of the device under test,
Generating the modulated signal based on the demodulated information and the previously provided setting information, and outputting the signal as a reference signal;
Comparing or referencing the output signal of the device under test and the reference signal and analyzing the network characteristics of the device under test,
A network characteristic analysis method comprising: 前記解析ステップは、前記被測定物をフィルタでモデル化し、前記被測定物の出力信号と前記基準信号とから前記フィルタのインパルス応答を同定し、前記インパルス応答をフーリエ変換することにより、前記被測定物の周波数特性を解析する、
ことを特徴とする請求項８に記載の網特性解析方法。The analysis step comprises modeling the device under test with a filter, identifying an impulse response of the filter from an output signal of the device under test and the reference signal, and performing a Fourier transform on the impulse response, thereby obtaining the device under test. Analyze the frequency characteristics of objects,
9. The network characteristic analysis method according to claim 8, wherein: 前記解析ステップは、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との振幅比を検出し、前記被測定物の出力信号の振幅と前記振幅比との相関を解析することにより、前記被測定物の電力特性を解析する、
ことを特徴とする請求項８に記載の網特性解析方法。The analysis step detects the amplitude ratio between the output signal of the device under test and the reference signal, and analyzes the correlation between the amplitude of the output signal of the device under test and the amplitude ratio, thereby obtaining the device under test. Analyze the power characteristics of
9. The network characteristic analysis method according to claim 8, wherein: 前記解析ステップは、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との位相差を検出し、前記被測定物の出力信号の振幅と前記位相差との相関を解析することにより、前記被測定物の電力特性を解析する、
ことを特徴とする請求項８に記載の網特性解析方法。The analysis step detects the phase difference between the output signal of the device under test and the reference signal, and analyzes the correlation between the amplitude of the output signal of the device under test and the phase difference, thereby obtaining the device under test. Analyze the power characteristics of
9. The network characteristic analysis method according to claim 8, wherein: 前記解析ステップは、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との振幅差を検出し、前記振幅差をフーリエ変換することにより、前記被測定物の振幅雑音特性を解析する、
ことを特徴とする請求項８に記載の網特性解析方法。The analyzing step detects an amplitude difference between the output signal of the device under test and the reference signal, and performs a Fourier transform on the amplitude difference to analyze an amplitude noise characteristic of the device under test.
9. The network characteristic analysis method according to claim 8, wherein: 前記解析ステップは、前記被測定物の出力信号と前記基準信号との位相差を検出し、前記位相差をフーリエ変換することにより、前記被測定物の位相雑音特性を解析する、
ことを特徴とする請求項８に記載の網特性解析方法。The analyzing step detects a phase difference between the output signal of the device under test and the reference signal, and performs a Fourier transform of the phase difference to analyze a phase noise characteristic of the device under test.
9. The network characteristic analysis method according to claim 8, wherein: 前記変調信号は、ディジタル変調信号であり、
前記情報は、ディジタル・データである、
ことを特徴とする請求項８乃至請求項１３に記載の網特性解析方法。The modulation signal is a digital modulation signal,
The information is digital data;
14. The network characteristic analysis method according to claim 8, wherein:
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