JP2006157362A - Digital modulated signal analyzing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital modulated signal analyzing device capable of easily specifying the case of a decrease in transmission quality of a digital modulated signal. <P>SOLUTION: The digital modulated signal analyzing device 1 analyzes the digital modulated signal modulated by a designated modulation system, and displays the analysis result. The device includes an orthogonal modulating means 10 for orthogonally demodulating the digital modulated signal into an I signal and a Q signal, an amplitude extracting means 20 for extracting signal components of the I signal and Q signal output by the orthogonal modulating means 10, and a synchronism adding means 30 for adding a synchronizing signal to the amplitude components extracted by the amplitude extracting means 20 and outputs resulting signals to a display means 40. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、放送分野において、デジタルFPUを使用する撮影現場でデジタル変調信号の状態を表示するため、または、QPSK、QAM、OFDMなどの変調方式で変調されたデジタル変調信号の受信点での状態を表示するために、このデジタル変調信号を解析するデジタル変調信号解析装置に関する。   The present invention shows the state at the reception point of a digital modulation signal modulated by a modulation scheme such as QPSK, QAM, OFDM, etc. in the broadcasting field for displaying the state of a digital modulation signal at a shooting site using a digital FPU. The present invention relates to a digital modulation signal analyzing apparatus for analyzing the digital modulation signal in order to display.

従来、放送分野において、番組素材を無線伝送する場合に、アナログ方式で、FPU(Field Pick-up Unit:放送用番組素材無線伝送装置)およびTSL(Transmitter to Studio Link)を介して、撮影現場の映像が放送局(スタジオ)に伝送されていた。近年、撮影現場、放送局および送信所の間における無線伝送は、それぞれ、デジタルFPU、デジタルTSL、デジタルSTL(Studio to Transmitter Link)、デジタルTTL(Transmitter to Transmitter Link)として、アナログ方式からデジタル方式に移行しつつある。また、国内の地上デジタル放送では、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式と呼ばれる変調方式を基本にしたISDB−T(Integrated Services of Digital Broadcasting Terrestrial)方式が採用されており、このデジタル変調信号を受信側で高品質なものとする技術が求められている。   Conventionally, in the broadcasting field, when program material is transmitted wirelessly, it is analog and is used at the shooting site via FPU (Field Pick-up Unit: Broadcast Program Material Wireless Transmission Device) and TSL (Transmitter to Studio Link). The video was transmitted to the broadcasting station (studio). In recent years, wireless transmission between a shooting site, a broadcasting station, and a transmitting station has been changed from analog to digital as digital FPU, digital TSL, digital STL (Studio to Transmitter Link), and digital TTL (Transmitter to Transmitter Link), respectively. Transitioning. Also, in domestic terrestrial digital broadcasting, an ISDB-T (Integrated Services of Digital Broadcasting Terrestrial) system based on a modulation system called OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system has been adopted. There is a need for technology that can achieve high quality.

これらFPUやOFDMなどにおいて、無線伝送されるデジタル変調信号は、途中の伝搬路(伝送路)で様々な妨害を受ける。例えば、FPUでは、同一チャンネルのデジタル波の干渉、アナログFM変調の干渉、連絡無線等からの干渉(以上、総称して干渉波)、レーダーパルスなどのパルス雑音などの妨害がある。そこで、デジタル変調信号の受信点での状態を監視する測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In these FPU, OFDM, and the like, digitally modulated signals that are wirelessly transmitted are subject to various disturbances along the propagation path (transmission path). For example, in the FPU, there are interferences such as interference of digital waves of the same channel, interference of analog FM modulation, interference from communication radio (hereinafter collectively referred to as interference waves), and pulse noise such as radar pulses. Therefore, a measuring apparatus that monitors the state of the digital modulation signal at the reception point is known (for example, see Patent Document 1).

このような測定装置には、例えば、ビット誤り率測定器、コンスタレーション表示装置、スペクトラムアナライザ、遅延プロファイル測定装置などがある。ここで、これらの測定装置の機能を簡単に説明する。ビット誤り率測定器は、受信信号をデジタル信号に戻した後に送信データと比較してデータの誤りの割合がどの程度発生しているかを表示するものである。コンスタレーション表示装置は、デジタル変調信号を複素数平面上に表示し、表示された信号点の大きさや信号配置の歪みなどを監視することで、デジタル変調信号の品質を監視するものである。スペクトラムアナライザは、デジタル変調信号を直接、周波数領域で監視することで、周波数の歪みや干渉波等の混入状況などを監視するものである。遅延プロファイル測定装置は、伝送路応答に基づいて、伝送路の統計的性質を示す遅延プロファイルを求めるものである。   Examples of such a measuring device include a bit error rate measuring device, a constellation display device, a spectrum analyzer, and a delay profile measuring device. Here, the function of these measuring devices will be briefly described. The bit error rate measuring device displays how much the error rate of the data has occurred compared with the transmission data after the received signal is converted back to a digital signal. The constellation display device monitors the quality of the digital modulation signal by displaying the digital modulation signal on a complex plane and monitoring the size of the displayed signal points and distortion of the signal arrangement. The spectrum analyzer monitors the digital modulation signal directly in the frequency domain, thereby monitoring the frequency distortion, the state of mixing of interference waves, and the like. The delay profile measuring device obtains a delay profile indicating the statistical properties of the transmission line based on the transmission line response.

また、従来のアナログFM変調方式のFPUにおいては、付設の映像モニタを利用することで、変調信号の受信点での状態を簡易に監視することができた。すなわち、映像モニタで番組素材を監視しているときに、伝送路における妨害が発生した場合、映像モニタの画面にノイズが発生していた。例えば、干渉波が妨害原因の場合には、映像モニタにビートが発生し、パルス雑音が妨害の原因であれば、映像モニタにパルスが発生した。これにより、映像モニタを監視することで、妨害原因を特定することができた。
特開2002−335226号公報(0025〜0047、図1)
Further, in the conventional analog FM modulation type FPU, the state at the reception point of the modulation signal can be easily monitored by using an attached video monitor. That is, when the program material is monitored on the video monitor, if a disturbance occurs in the transmission path, noise is generated on the screen of the video monitor. For example, when the interference wave is the cause of the interference, a beat is generated in the video monitor, and when the pulse noise is the cause of the interference, a pulse is generated in the video monitor. As a result, the cause of the interference could be identified by monitoring the video monitor.
JP 2002-335226 A (0025-0047, FIG. 1)

ところが、近年、FPUのデジタル化が進み、HDTV(High Definition TV)信号をMPEG方式による符号化器で帯域圧縮し、その信号をデジタルFPUで伝送することが広く行われるようになった。このデジタルFPUを使用して、付設された映像モニタで番組素材を監視しているときに、伝搬路における妨害(干渉波、パルス雑音など)が発生した場合には、映像モニタの画面上では、画像が停止(フリーズ)してしまう。従って、このフリーズを引き起こした原因が干渉波によるものなのか、パルス雑音によるものなのか特定することができないので、対処のしようがない。そこで、妨害原因を特定しようとした場合には、前記したビット誤り率測定器、コンスタレーション表示装置、スペクトラムアナライザ、遅延プロファイル測定装置などの特別な測定装置を複数種類利用しなければならない。   However, in recent years, digitalization of FPU has progressed, and it has been widely performed that HDTV (High Definition TV) signals are band-compressed by an MPEG encoder and the signals are transmitted by a digital FPU. When using this digital FPU to monitor program material on the attached video monitor, if interference in the propagation path (interference wave, pulse noise, etc.) occurs, on the screen of the video monitor, The image stops (freezes). Therefore, since it is impossible to specify whether the cause of the freeze is due to interference waves or pulse noise, there is no way to deal with it. Therefore, when trying to identify the cause of interference, a plurality of special measuring devices such as the bit error rate measuring device, the constellation display device, the spectrum analyzer, and the delay profile measuring device described above must be used.

しかしながら、放送番組素材無線伝送を行う現場では、これらの複数種類の測定装置を常備しておくことはスペース等の問題から難しい。また、地上デジタル放送の電波の品質を受信点で観測する場合に、受信障害(妨害)が発生した地点へ向かうときに数多くの測定装置を携行することも難しい。したがって、伝搬路における妨害が発生したときにその原因を特定することが難しいという問題がある。   However, it is difficult to always have these plural types of measuring devices on site where wireless transmission of broadcast program material is performed due to problems such as space. Also, when observing the quality of digital terrestrial broadcasting radio waves at a reception point, it is difficult to carry many measurement devices when heading to a point where reception failure (interference) occurs. Therefore, there is a problem that it is difficult to specify the cause when interference in the propagation path occurs.

本発明は、前記のような問題点に鑑みてなされたものであり、デジタル変調信号の伝送品質を低下させる原因を簡易に特定することが可能なデジタル変調信号解析装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a digital modulation signal analyzing apparatus capable of easily specifying the cause of reducing the transmission quality of a digital modulation signal. To do.

本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項1に記載のデジタル変調信号解析装置は、所定の変調方式で変調されたデジタル変調信号を解析して、解析結果を表示するデジタル変調信号解析装置において、直交復調手段と、振幅抽出手段と、同期付加手段とを備える構成とした。なお、ここで、変調方式としては、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などを想定している。   The present invention was devised to achieve the above object. First, the digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 1 analyzes and analyzes a digital modulation signal modulated by a predetermined modulation method. The digital modulation signal analyzing apparatus for displaying the result is configured to include orthogonal demodulation means, amplitude extraction means, and synchronization adding means. Here, QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), QAM (Quadrature Amplitude Modulation), OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), and the like are assumed as modulation schemes.

かかる構成によれば、デジタル変調信号解析装置は、直交復調手段によって、デジタル変調信号を直交復調してI信号およびQ信号に変換する。ここで、I信号は、シンボル(キャリアシンボル)の実数軸成分であり、Q信号はシンボルの虚数軸成分である。そして、デジタル変調信号解析装置は、振幅抽出手段によって、直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号に基づいて、所定の時間軸信号の振幅成分を抽出する。ここで、時間軸信号は複素数信号であり、その振幅成分とは、例えば実数成分および虚数成分の2乗和の平方根や、所定の複素除算の結果の実数部分からなる。さらに、デジタル変調信号解析装置は、同期付加手段によって、振幅抽出手段によって抽出された振幅成分に同期信号を付加して表示手段に出力する。これにより、表示手段には、時間軸信号の振幅成分が表示される。この振幅成分の表示は、デジタル変調信号の伝搬路や受信点における妨害が発生した場合、妨害原因を反映することができる。   According to such a configuration, the digital modulation signal analyzing apparatus orthogonally demodulates the digital modulation signal by the orthogonal demodulation means and converts it into an I signal and a Q signal. Here, the I signal is a real axis component of a symbol (carrier symbol), and the Q signal is an imaginary axis component of the symbol. Then, the digital modulation signal analyzing apparatus extracts the amplitude component of the predetermined time axis signal by the amplitude extracting unit based on the I signal and the Q signal output from the quadrature demodulating unit. Here, the time axis signal is a complex signal, and the amplitude component thereof includes, for example, the square root of the square sum of the real number component and the imaginary number component, or the real number portion of the result of the predetermined complex division. Further, the digital modulation signal analyzing apparatus adds the synchronization signal to the amplitude component extracted by the amplitude extracting means by the synchronization adding means and outputs the same to the display means. Thereby, the amplitude component of the time axis signal is displayed on the display means. The display of the amplitude component can reflect the cause of the interference when interference occurs in the propagation path or reception point of the digital modulation signal.

また、請求項2に記載のデジタル変調信号解析装置は、請求項1に記載のデジタル変調信号解析装置において、時間軸信号が、直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号であることを特徴とする。このようにすることで、デジタル変調信号解析装置の構成を簡略化することができる。   The digital modulation signal analysis apparatus according to claim 2 is the digital modulation signal analysis apparatus according to claim 1, wherein the time-axis signals are an I signal and a Q signal output by the orthogonal demodulation means. And By doing in this way, the structure of a digital modulation signal analyzer can be simplified.

また、請求項3に記載のデジタル変調信号解析装置は、請求項1に記載のデジタル変調信号解析装置において、直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号に含まれている変調成分を打ち消す信号処理を行って時間軸信号を生成する信号処理手段をさらに備えることを特徴とする。かかる構成によれば、時間軸信号は、変調成分を打ち消す信号処理が施されているので、その振幅成分からも変調成分が打ち消されることになる。その結果、この振幅成分が表示手段に表示されるときに、ランダムなノイズが抑制される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a digital modulation signal analyzing apparatus according to the first aspect, wherein the digital modulation signal analyzing apparatus according to the first aspect cancels a modulation component included in the I signal and the Q signal output by the orthogonal demodulation means. It further comprises signal processing means for performing processing to generate a time axis signal. According to such a configuration, since the time axis signal is subjected to signal processing for canceling the modulation component, the modulation component is also canceled from the amplitude component. As a result, random noise is suppressed when this amplitude component is displayed on the display means.

また、請求項4に記載のデジタル変調信号解析装置は、請求項3に記載のデジタル変調信号解析装置において、信号処理手段が、同期検波手段と、硬判定手段と、複素除算手段とを備えることとした。   The digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 4 is the digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 3, wherein the signal processing means includes synchronous detection means, hard decision means, and complex division means. It was.

かかる構成によれば、信号処理手段は、同期検波手段によって、直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号について位相同期および周波数同期を行う。これにより、I信号およびQ信号に含まれている変調成分が打ち消される。そして、信号処理手段は、硬判定手段によって、同期検波手段から出力される信号におけるキャリアシンボルを硬判定する。これにより、マルチパス等の影響を除去することができる。さらに、信号処理手段は、複素除算手段によって、同期検波手段から出力される信号を、硬判定手段から出力される信号で複素除算する。これにより、変調およびマルチパス等の影響を除去した複素信号を生成できる。そして、この複素除算手段から出力される信号を時間軸信号とする。これによれば、時間軸信号の振幅成分が表示手段に表示されるときに、ノイズを低減することができる。   According to this configuration, the signal processing means performs phase synchronization and frequency synchronization on the I signal and the Q signal output from the orthogonal demodulation means by the synchronous detection means. Thereby, the modulation component included in the I signal and the Q signal is canceled. The signal processing means makes a hard decision on the carrier symbol in the signal output from the synchronous detection means by the hard decision means. Thereby, the influence of multipath etc. can be removed. Further, the signal processing means complex-divides the signal output from the synchronous detection means by the signal output from the hard decision means by the complex division means. As a result, a complex signal from which influences such as modulation and multipath are removed can be generated. A signal output from the complex division means is used as a time axis signal. According to this, noise can be reduced when the amplitude component of the time axis signal is displayed on the display means.

また、請求項5に記載のデジタル変調信号解析装置は、請求項3に記載のデジタル変調信号解析装置において、信号処理手段が、基準信号発生手段と、高速フーリエ変換手段と、基準信号抽出手段と、複素除算手段とを備えることとした。   The digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 5 is the digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 3, wherein the signal processing means includes a reference signal generating means, a fast Fourier transform means, a reference signal extracting means, And complex division means.

かかる構成によれば、信号処理手段は、基準信号発生手段によって、デジタル変調信号の波形を等化する波形等化用基準信号を発生し、高速フーリエ変換手段によって、直交復調手段から出力されるI信号およびQ信号を高速フーリエ変換により、周波数領域のキャリアデータに変換する。ここで、波形等化用基準信号は、送信側で予め送信変調信号に挿入されているものと同一のものであり、例えば、OFDM方式のSP(Scatterded Pilot)信号や、CP(Continual pilot)信号のことである。そして、信号処理手段は、基準信号抽出手段によって、高速フーリエ変換手段から出力されるキャリアデータから、送信側で予め挿入された波形等化用基準信号に相当する基準信号を抽出する。さらに、信号処理手段は、複素除算手段によって、基準信号抽出手段で抽出された基準信号を、基準信号発生手段で発生した波形等化用基準信号で複素除算する。そして、この複素除算手段から出力される信号を時間軸信号とする。これによれば、キャリアデータの一部のみ演算に利用するので、高速に処理することができる。   According to this configuration, the signal processing means generates the waveform equalization reference signal for equalizing the waveform of the digital modulation signal by the reference signal generation means, and is output from the quadrature demodulation means by the fast Fourier transform means. The signal and the Q signal are converted to frequency domain carrier data by fast Fourier transform. Here, the waveform equalization reference signal is the same as that previously inserted in the transmission modulation signal on the transmission side, and for example, an OFDM SP (Scattered Pilot) signal or a CP (Continual pilot) signal. That is. The signal processing means extracts the reference signal corresponding to the waveform equalization reference signal inserted in advance on the transmission side from the carrier data output from the fast Fourier transform means by the reference signal extraction means. Further, the signal processing means performs complex division on the reference signal extracted by the reference signal extracting means by the complex dividing means by the reference signal for waveform equalization generated by the reference signal generating means. A signal output from the complex division means is used as a time axis signal. According to this, since only a part of carrier data is used for calculation, it can be processed at high speed.

また、請求項6に記載のデジタル変調信号解析装置は、請求項3に記載のデジタル変調信号解析装置において、信号処理手段が、等化手段と、硬判定手段と、切替手段と、複素除算手段とを備えることした。   The digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 6 is the digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 3, wherein the signal processing means includes equalization means, hard decision means, switching means, and complex division means. And prepared.

かかる構成によれば、信号処理手段は、等化手段によって、前記デジタル変調信号の波形を等化する波形等化用基準信号と、直交復調手段から出力されるI信号およびQ信号とに基づいて、デジタル変調信号が伝送された伝送路の伝送路特性を推定する。これにより、基準信号が含まれていないシンボルについても伝送路特性が推定される。なお、波形等化用基準信号は等化手段の内部で生成してもよい。そして、信号処理手段は、硬判定手段によって、等化手段から出力される伝送路特性におけるキャリアシンボルを硬判定する。これにより、マルチパスの影響を除去することができる。そして、信号処理手段は、切替手段によって、波形等化用基準信号と、硬判定手段から出力される硬判定出力と、を所定のタイミングで切り替える。ここで、切替タイミングとしては、デジタル変調信号の基準信号区間では波形等化用基準信号側、データ区間では、硬判定出力側となるようにする。さらに、信号処理手段は、複素除算手段によって、等化手段で推定された伝送路特性を、切替手段により切り替えられた信号で複素除算する。そして、複素除算手段から出力される信号を時間軸信号とする。これによれば、全キャリアデータを利用するので、表示手段に表示される振幅成分の精度が向上する。   According to this configuration, the signal processing means is based on the waveform equalization reference signal for equalizing the waveform of the digital modulation signal by the equalization means, and the I signal and the Q signal output from the orthogonal demodulation means. The transmission path characteristics of the transmission path through which the digital modulation signal is transmitted are estimated. As a result, transmission path characteristics are also estimated for symbols that do not include a reference signal. Note that the waveform equalization reference signal may be generated inside the equalization means. Then, the signal processing means makes a hard decision on the carrier symbol in the transmission path characteristic output from the equalization means by the hard decision means. Thereby, the influence of multipath can be removed. The signal processing means switches the waveform equalization reference signal and the hard decision output outputted from the hard decision means at a predetermined timing by the switching means. Here, the switching timing is such that the waveform equalization reference signal side is in the reference signal section of the digital modulation signal, and the hard decision output side is in the data section. Further, the signal processing means performs complex division on the transmission path characteristic estimated by the equalization means by the signal switched by the switching means by the complex division means. The signal output from the complex division means is used as a time axis signal. According to this, since all carrier data is used, the accuracy of the amplitude component displayed on the display means is improved.

また、請求項7に記載のデジタル変調信号解析装置は、所定の変調方式で変調されたデジタル変調信号を解析して、解析結果を表示するデジタル変調信号解析装置において、直交復調手段と、信号処理手段と、同期付加手段とを備えることとした。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a digital modulation signal analyzing apparatus that analyzes a digital modulation signal modulated by a predetermined modulation method and displays an analysis result. Means and synchronization adding means.

かかる構成によれば、デジタル変調信号解析装置は、直交復調手段によって、デジタル変調信号を直交復調してI信号およびQ信号に変換する。そして、デジタル変調信号解析装置は、信号処理手段によって、直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号に含まれている変調成分を打ち消す信号処理を行って時間軸信号を生成すると共に、この時間軸信号の振幅成分を抽出する。さらに、デジタル変調信号解析装置は、同期付加手段によって、信号処理手段によって抽出された振幅成分に同期信号を付加して表示手段に出力する。これにより、表示手段には、変調成分が打ち消された時間軸信号の振幅成分が表示される。この振幅成分の表示は、デジタル変調信号の伝搬路や受信点における妨害が発生した場合、妨害原因を反映することができる。   According to such a configuration, the digital modulation signal analyzing apparatus orthogonally demodulates the digital modulation signal by the orthogonal demodulation means and converts it into an I signal and a Q signal. Then, the digital modulation signal analyzing apparatus generates a time axis signal by performing signal processing for canceling the modulation component included in the I signal and the Q signal output by the quadrature demodulation means by the signal processing means. Extract the amplitude component of the axis signal. Further, the digital modulation signal analyzing apparatus adds the synchronization signal to the amplitude component extracted by the signal processing means by the synchronization adding means, and outputs it to the display means. Thereby, the amplitude component of the time axis signal in which the modulation component is canceled is displayed on the display means. The display of the amplitude component can reflect the cause of the interference when interference occurs in the propagation path or reception point of the digital modulation signal.

また、請求項8に記載のデジタル変調信号解析装置は、請求項7に記載のデジタル変調信号解析装置において、信号処理手段が、同期検波手段と、硬判定手段と、複素除算手段とを備えることとした。   The digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 8 is the digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 7, wherein the signal processing means includes synchronous detection means, hard decision means, and complex division means. It was.

かかる構成によれば、信号処理手段は、同期検波手段によって、直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号について位相同期および周波数同期を行う。そして、信号処理手段は、硬判定手段によって、同期検波手段から出力される信号におけるキャリアシンボルを硬判定する。さらに、信号処理手段は、複素除算手段によって、同期検波手段から出力される信号を、硬判定手段から出力される信号で複素除算して時間軸信号を生成し、その実数部分を、この時間軸信号の振幅成分として抽出する。これによれば、振幅成分が表示手段に表示されるときに、ノイズを低減することができる。   According to this configuration, the signal processing means performs phase synchronization and frequency synchronization on the I signal and the Q signal output from the orthogonal demodulation means by the synchronous detection means. The signal processing means makes a hard decision on the carrier symbol in the signal output from the synchronous detection means by the hard decision means. Further, the signal processing means complex-divides the signal output from the synchronous detection means by the signal output from the hard decision means by the complex division means to generate a time axis signal, and the real part is converted to the time axis. Extracted as the amplitude component of the signal. According to this, when the amplitude component is displayed on the display means, noise can be reduced.

また、請求項9に記載のデジタル変調信号解析装置は、請求項8に記載のデジタル変調信号解析装置において、信号処理手段が、デジタル変調信号の波形を等化する波形等化用基準信号を発生する基準信号発生手段と、基準信号発生手段で発生する波形等化用基準信号と、前記硬判定手段から出力される信号と、を所定のタイミングで切り替える切替手段と、をさらに備え、複素除算手段が、同期検波手段から出力される信号を、切替手段によって切り替えられた信号で複素除算することを特徴とする。   The digital modulation signal analysis apparatus according to claim 9 is the digital modulation signal analysis apparatus according to claim 8, wherein the signal processing means generates a waveform equalization reference signal for equalizing the waveform of the digital modulation signal. Further comprising: a reference signal generating means for switching, a waveform equalizing reference signal generated by the reference signal generating means, and a switching means for switching the signal output from the hard decision means at a predetermined timing; However, the signal output from the synchronous detection means is complex-divided by the signal switched by the switching means.

かかる構成によれば、複素除算手段に入力される信号は、所定のタイミングで切り替えられる。ここで、切替タイミングとしては、デジタル変調信号の基準信号区間では波形等化用基準信号側、データ区間では、硬判定出力側となるようにする。これによれば、硬判定手段による判定誤りの影響を低減できる。   According to such a configuration, the signal input to the complex division means is switched at a predetermined timing. Here, as the switching timing, the waveform equalization reference signal side is set in the reference signal section of the digital modulation signal, and the hard decision output side is set in the data section. According to this, the influence of the determination error by the hard determination means can be reduced.

請求項1に記載の発明によれば、表示手段には、振幅抽出手段が抽出した時間軸信号の振幅成分が表示される。この振幅成分の表示は、デジタル変調信号の伝搬路や受信点における妨害が発生した場合、妨害原因を反映することができる。その結果、表示手段を監視することによって、デジタル変調信号の妨害原因を特定することができる。そのため、特定した妨害原因に応じた適切な対処を迅速に行うことができるようになる。   According to the first aspect of the present invention, the amplitude component of the time axis signal extracted by the amplitude extracting unit is displayed on the display unit. The display of the amplitude component can reflect the cause of the interference when interference occurs in the propagation path or reception point of the digital modulation signal. As a result, the cause of the interference of the digital modulation signal can be specified by monitoring the display means. Therefore, it is possible to quickly take appropriate measures according to the identified cause of disturbance.

請求項2に記載の発明によれば、デジタル変調信号解析装置の構成を簡略化することができる。これによって、装置の小型化、製作コストの低減を図ることが可能となる。   According to the second aspect of the present invention, the configuration of the digital modulation signal analyzing apparatus can be simplified. As a result, it is possible to reduce the size of the apparatus and the manufacturing cost.

請求項3に記載の発明によれば、時間軸信号の振幅成分からも変調成分が打ち消されることになり、この振幅成分が表示手段に表示されるときに、画面上で、ランダムなノイズが抑制される。これによって、表示手段を監視するときに、妨害原因が判別し易くなる。   According to the third aspect of the present invention, the modulation component is canceled from the amplitude component of the time axis signal, and when this amplitude component is displayed on the display means, random noise is suppressed on the screen. Is done. This makes it easy to determine the cause of interference when monitoring the display means.

請求項4に記載の発明によれば、I信号およびQ信号に含まれている変調成分が打ち消されると共に、マルチパス等の影響を除去することができる。これによって、表示手段に表示されるときに、ノイズを低減することができるので、表示が比較的明るくなり、妨害原因を特定し易くする。   According to the fourth aspect of the present invention, the modulation components included in the I signal and the Q signal are canceled, and the influence of multipath or the like can be removed. As a result, noise can be reduced when displayed on the display means, so that the display becomes relatively bright and the cause of the interference can be easily identified.

請求項5に記載の発明によれば、デジタル変調信号から基準信号のみを抽出して、時間軸信号を生成するので、簡易な構成で高速に演算処理を行うことができる。   According to the fifth aspect of the present invention, since only the reference signal is extracted from the digital modulation signal and the time axis signal is generated, the arithmetic processing can be performed at high speed with a simple configuration.

請求項6に記載の発明によれば、基準信号が含まれていないシンボルも含めて全キャリアデータに基づいて時間軸信号を生成するので、表示手段に表示される振幅成分の精度が向上する。   According to the sixth aspect of the present invention, since the time axis signal is generated based on all carrier data including symbols that do not include the reference signal, the accuracy of the amplitude component displayed on the display means is improved.

請求項7に記載の発明によれば、I信号およびQ信号に含まれている変調成分を打ち消す信号処理手段において、時間軸信号の振幅成分を抽出するようにしたので、構成を簡略化することができる。また、変調成分が打ち消された時間軸信号の振幅成分が表示手段に表示されるときに、画面上で、ランダムなノイズが抑制される。これによって、表示手段を監視するときに、妨害原因が判別し易くなる。   According to the seventh aspect of the present invention, the amplitude component of the time axis signal is extracted in the signal processing means for canceling the modulation component included in the I signal and the Q signal, so that the configuration is simplified. Can do. Further, when the amplitude component of the time axis signal in which the modulation component is canceled is displayed on the display unit, random noise is suppressed on the screen. This makes it easy to determine the cause of interference when monitoring the display means.

請求項8に記載の発明によれば、簡易な構成で、I信号およびQ信号に含まれている変調成分が打ち消されると共に、マルチパス等の影響を除去することができる。これによって、時間軸信号の振幅成分を表示手段に表示するときに、ノイズが低減される。   According to the eighth aspect of the invention, with a simple configuration, the modulation component included in the I signal and the Q signal can be canceled and the influence of multipath or the like can be removed. Thereby, noise is reduced when the amplitude component of the time axis signal is displayed on the display means.

請求項9に記載の発明によれば、基準信号区間とデータ区間とで複素除算手段に入力される信号が切り替えられるので、硬判定の誤りを低減することができる。   According to the ninth aspect of the present invention, since the signal input to the complex division means is switched between the reference signal section and the data section, errors in hard decision can be reduced.

以下では、まず、デジタル変調信号解析装置の基本構成について説明し、この基本構成に基づいた様々なバリエーションを、第1乃至第6実施形態として順次説明していくこととする。   In the following, first, the basic configuration of the digital modulation signal analyzing apparatus will be described, and various variations based on the basic configuration will be sequentially described as first to sixth embodiments.

[基本構成]
図1は、デジタル変調信号解析装置の基本構成を示したブロック図である。このデジタル変調信号解析装置1は、QPSK、QAM、OFDMなどの変調方式で変調されたデジタル変調信号(以下、単に、デジタル変調信号という)を解析し、解析結果を表示するものである。このために、図1に示すように、デジタル変調信号解析装置1は、直交復調手段10と、振幅抽出手段20と、同期付加手段30と、表示手段40とを備えている。
[Basic configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a digital modulation signal analyzing apparatus. The digital modulation signal analyzing apparatus 1 analyzes a digital modulation signal (hereinafter simply referred to as a digital modulation signal) modulated by a modulation method such as QPSK, QAM, or OFDM, and displays the analysis result. For this purpose, as shown in FIG. 1, the digital modulation signal analyzing apparatus 1 includes an orthogonal demodulation unit 10, an amplitude extraction unit 20, a synchronization adding unit 30, and a display unit 40.

直交復調手段10は、入力されたデジタル変調信号を直交復調してI信号およびQ信号に変換して、振幅抽出手段20に出力するものである。ここで、I信号は、シンボル(キャリアシンボル)の実数軸成分であり、Q信号はシンボルの虚数軸成分である。なお、この直交復調手段10に入力されるデジタル変調信号は、図示しないアンテナから入力されて中間周波数(IF)に周波数変換され、AD変換された複素デジタルIF信号である。
振幅抽出手段20は、直交復調手段10によって出力されるI信号およびQ信号に基づいて、入力信号(時間軸信号)の振幅成分を抽出し、抽出した振幅成分を同期付加手段30に出力するものである。
The quadrature demodulating unit 10 performs quadrature demodulation on the input digital modulation signal, converts it into an I signal and a Q signal, and outputs the signal to the amplitude extracting unit 20. Here, the I signal is a real axis component of a symbol (carrier symbol), and the Q signal is an imaginary axis component of the symbol. The digital modulation signal input to the quadrature demodulation means 10 is a complex digital IF signal input from an antenna (not shown), frequency-converted to an intermediate frequency (IF), and AD converted.
The amplitude extracting means 20 extracts the amplitude component of the input signal (time axis signal) based on the I signal and Q signal output from the quadrature demodulating means 10, and outputs the extracted amplitude component to the synchronization adding means 30. It is.

同期付加手段30は、図示しない同期信号発生手段を備えており、振幅抽出手段20によって抽出された振幅成分を表示手段40に表示するために、この振幅成分に同期信号(水平同期信号および垂直同期信号)を付加して表示手段40に出力するものである。
表示手段40は、同期付加手段30によって同期信号が付加された振幅成分を画面表示するものである。
The synchronization adding unit 30 includes a synchronization signal generating unit (not shown). In order to display the amplitude component extracted by the amplitude extracting unit 20 on the display unit 40, a synchronization signal (horizontal synchronization signal and vertical synchronization) is displayed on the amplitude component. Signal) and output to the display means 40.
The display means 40 displays the amplitude component to which the synchronization signal is added by the synchronization adding means 30 on the screen.

このデジタル変調信号解析装置1は、直交復調手段10と、振幅抽出手段20と、同期付加手段30を含む単体の装置に、表示手段40としての市販の映像モニタを電気的に接続することにより構成することができる。なお、表示手段40を一体に備えたデジタル変調信号解析装置も構成することが可能であるが、以下の説明では、表示手段40は、別体の映像モニタであることとする。   The digital modulation signal analyzing apparatus 1 is configured by electrically connecting a commercially available video monitor as the display means 40 to a single device including the quadrature demodulating means 10, the amplitude extracting means 20, and the synchronization adding means 30. can do. Note that a digital modulation signal analyzing apparatus integrally including the display unit 40 can be configured, but in the following description, the display unit 40 is assumed to be a separate video monitor.

[第1実施形態]
図1に示したデジタル変調信号解析装置1における直交復調手段10および振幅抽出手段20の一構成例を第1実施形態として図2を参照して説明する。図2は、第1実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。図2に示すように、このデジタル変調信号解析装置1Aは、図1に示したデジタル変調信号解析装置1と同一の構成なので、同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
[First Embodiment]
A configuration example of the orthogonal demodulation means 10 and the amplitude extraction means 20 in the digital modulation signal analyzing apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described as a first embodiment with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of the digital modulation signal analyzing apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, since this digital modulation signal analyzing apparatus 1A has the same configuration as that of the digital modulation signal analyzing apparatus 1 shown in FIG. 1, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

直交復調手段10は、正弦波発振器11と、90度移相器12と、乗算器13a、13bとを備えている。
正弦波発振器11は、所定の振動数および振幅を有する正弦波信号を生成する発振器であり、生成した正弦波信号を乗算器13aおよび90度移相器12に出力するものである。
90度移相器12は、正弦波発振器11で生成された正弦波信号の位相を90度シフトして、このシフトされた正弦波信号を乗算器13bに出力するものである。
The quadrature demodulating means 10 includes a sine wave oscillator 11, a 90 degree phase shifter 12, and multipliers 13a and 13b.
The sine wave oscillator 11 is an oscillator that generates a sine wave signal having a predetermined frequency and amplitude, and outputs the generated sine wave signal to the multiplier 13 a and the 90-degree phase shifter 12.
The 90-degree phase shifter 12 shifts the phase of the sine wave signal generated by the sine wave oscillator 11 by 90 degrees, and outputs the shifted sine wave signal to the multiplier 13b.

乗算器13aは、直交復調手段10に入力したデジタル変調信号(複素デジタルIF信号)と、正弦波発振器11から出力される正弦波信号とを乗算することにより、複素デジタルIF信号の実数軸成分(I信号)を生成し、振幅抽出手段20に出力するものである。
乗算器13bは、直交復調手段10に入力したデジタル変調信号(複素デジタルIF信号)と、90度移相器12から出力される90度シフトされた正弦波信号とを乗算することにより複素デジタルIF信号の虚数軸成分(Q信号)を生成し、振幅抽出手段20に出力するものである。
The multiplier 13a multiplies the digital modulation signal (complex digital IF signal) input to the quadrature demodulator 10 by the sine wave signal output from the sine wave oscillator 11, so that the real axis component ( I signal) is generated and output to the amplitude extracting means 20.
The multiplier 13b multiplies the digital modulation signal (complex digital IF signal) input to the quadrature demodulation means 10 by the 90-degree shifted sine wave signal output from the 90-degree phase shifter 12 to thereby calculate the complex digital IF. An imaginary axis component (Q signal) of the signal is generated and output to the amplitude extracting means 20.

振幅抽出手段20は、時間軸信号としてI信号およびQ信号を入力し、この時間軸信号の振幅成分を抽出するものであり、2乗計算器21a,21bと、加算器22と、平方根計算器23とを備えている。
2乗計算器21aは、乗算器13aから出力されるI信号を2乗して、加算器22に出力するものである。
2乗計算器21bは、乗算器13bから出力されるQ信号を2乗して、加算器22に出力するものである。
加算器22は、2乗計算器21aから出力されるI信号の2乗値と、2乗計算器21bから出力されるQ信号の2乗値とを加算して、この加算値(電力値)を平方根計算器23に出力するものである。
平方根計算器23は、加算器22から出力される加算値の平方根を算出し、算出した平方根の値を同期付加手段30に出力するものである。
The amplitude extraction means 20 inputs an I signal and a Q signal as time axis signals and extracts amplitude components of the time axis signals. The square calculators 21a and 21b, an adder 22, and a square root calculator 23.
The square calculator 21 a squares the I signal output from the multiplier 13 a and outputs it to the adder 22.
The square calculator 21b squares the Q signal output from the multiplier 13b and outputs it to the adder 22.
The adder 22 adds the square value of the I signal output from the square calculator 21a and the square value of the Q signal output from the square calculator 21b, and adds this value (power value). Is output to the square root calculator 23.
The square root calculator 23 calculates the square root of the added value output from the adder 22 and outputs the calculated square root value to the synchronization adding means 30.

このような構成の直交復調手段10および振幅抽出手段20を備えたデジタル変調信号解析装置1Aは、入力されたデジタル変調信号を、直交復調手段10によって直交復調し、直交復調された信号(時間軸信号)の振幅成分を振幅抽出手段20によって抽出する。そして、デジタル変調信号解析装置1Aは、同期付加手段30によって、この振幅成分に同期信号を付加して、表示手段40(映像モニタ)に表示する。   The digital modulation signal analyzing apparatus 1A including the quadrature demodulating unit 10 and the amplitude extracting unit 20 having the above configuration performs quadrature demodulation on the input digital modulated signal by the quadrature demodulating unit 10 and performs orthogonal demodulation on the signal (time axis). The amplitude component of the signal is extracted by the amplitude extracting means 20. Then, the digital modulation signal analyzing apparatus 1A adds a synchronization signal to the amplitude component by the synchronization adding means 30 and displays the same on the display means 40 (video monitor).

ここで、デジタル変調信号解析装置1Aが映像モニタに表示する振幅成分の表示例を図8を参照して説明する。図8は、映像モニタの表示例を説明するための図である。このデジタル変調信号解析装置1Aに入力するデジタル変調信号が、妨害を受けていない場合、図8の(a)に示すように、画面に一様なノイズ(砂嵐)が表示される(ノーマル)。ここで、妨害としては、例えば、同一チャンネルのデジタル波の干渉、アナログFM変調の干渉、連絡無線等からの干渉(以上、干渉波)や、レーダーパルス等のパルス雑音が挙げられる。   Here, a display example of amplitude components displayed on the video monitor by the digital modulation signal analyzing apparatus 1A will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining a display example of the video monitor. When the digital modulation signal input to the digital modulation signal analyzing apparatus 1A is not disturbed, uniform noise (sandstorm) is displayed on the screen (normal) as shown in FIG. Here, examples of the interference include digital wave interference of the same channel, analog FM modulation interference, interference from communication radio (interference wave), and pulse noise such as radar pulses.

これに対して、このデジタル変調信号解析装置1Aに入力するデジタル変調信号が、干渉波の影響を受けている場合、図8の(b)に示すように、画面に、一様なノイズの上に斜線の縞模様が表示される(ビート)。また、このデジタル変調信号解析装置1Aに入力するデジタル変調信号が、パルス雑音の影響を受けている場合、図8の(c)に示すように、画面に、一様なノイズの上に水平方向に引っかいたような複数の傷が表示される(パルス)。   On the other hand, when the digital modulation signal input to the digital modulation signal analyzing apparatus 1A is affected by an interference wave, a uniform noise is displayed on the screen as shown in FIG. A diagonal stripe pattern is displayed on (beat). Further, when the digital modulation signal input to the digital modulation signal analyzing apparatus 1A is affected by pulse noise, as shown in FIG. Multiple scratches that appear to have been scratched are displayed (pulse).

このデジタル変調信号解析装置1Aによれば、デジタル変調信号が妨害を受けたときに、妨害の種類に応じて画面に表示される映像が変化する。したがって、デジタル変調信号解析装置1Aの映像モニタを監視することにより、複数の測定装置を使用することなく、伝搬路(伝送路)で発生した妨害の原因を簡易に特定することができる。その結果、伝搬路で発生した妨害に対して迅速な対処を可能とすることができる。   According to this digital modulation signal analyzing apparatus 1A, when the digital modulation signal is disturbed, the image displayed on the screen changes according to the type of the disturbance. Therefore, by monitoring the video monitor of the digital modulation signal analyzing apparatus 1A, it is possible to easily identify the cause of the interference generated in the propagation path (transmission path) without using a plurality of measurement apparatuses. As a result, it is possible to quickly cope with the interference generated in the propagation path.

なお、デジタル変調信号解析装置1Aの振幅抽出手段20において、平方根計算器23を取り除いた構成としてもよい。この場合には、加算器22から出力される加算値(電力値)がそのまま同期付加手段30に出力され、映像モニタに振幅成分の代わりに電力値が表示されることとなる。このときの画面表示は図8に示したものと同様である。   Note that the square root calculator 23 may be removed from the amplitude extraction unit 20 of the digital modulation signal analysis apparatus 1A. In this case, the added value (power value) output from the adder 22 is output to the synchronization adding means 30 as it is, and the power value is displayed on the video monitor instead of the amplitude component. The screen display at this time is the same as that shown in FIG.

ここで、デジタル変調信号の伝送品質を低下させる要因としては、伝搬路で発生する妨害(干渉波、パルス雑音)以外に、受信電力の低下によるランダム雑音の増加(以下、受信電力低下という)が知られている。しかし、第1の実施形態のデジタル変調信号解析装置1Aでは、受信電力低下の場合に映像モニタに表示される画面表示と、ノーマル(妨害のない場合)の画面表示とを判別しにくいという問題がある。そこで、受信電力低下の画面表示を改善した実施形態を以下に、第2乃至第6実施形態として説明する。   Here, in addition to the interference (interference wave, pulse noise) that occurs in the propagation path, the cause of lowering the transmission quality of the digital modulation signal is an increase in random noise due to a decrease in received power (hereinafter referred to as a decrease in received power). Are known. However, in the digital modulation signal analyzing apparatus 1A of the first embodiment, there is a problem that it is difficult to discriminate between the screen display displayed on the video monitor when the reception power is low and the normal (non-interfering) screen display. is there. Therefore, embodiments in which the screen display of the reception power reduction is improved will be described as second to sixth embodiments below.

[第2実施形態]
QAM方式のデジタル変調信号を解析、表示するデジタル変調信号解析装置を図3を参照して説明する。図3は、第2実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。図3に示すように、このデジタル変調信号解析装置1Bは、直交復調手段10の後段に信号処理手段50(50B)を備える点を除いて、図2に示したデジタル変調信号解析装置1Aと基本的に同一の構成である。そのため、同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
A digital modulation signal analyzer for analyzing and displaying a QAM digital modulation signal will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of the digital modulation signal analyzing apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 3, this digital modulation signal analyzing apparatus 1B is basically the same as the digital modulation signal analyzing apparatus 1A shown in FIG. 2 except that a signal processing means 50 (50B) is provided after the orthogonal demodulation means 10. In general. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

信号処理手段50Bは、直交復調手段10から入力されるデジタル変調信号(QAM方式)に含まれている変調成分を打ち消すものである。この信号処理手段50Bは、同期検波手段51と、硬判定手段52と、複素除算手段53とを備えている。   The signal processing unit 50B cancels the modulation component included in the digital modulation signal (QAM system) input from the quadrature demodulation unit 10. The signal processing unit 50B includes a synchronous detection unit 51, a hard decision unit 52, and a complex division unit 53.

同期検波手段51は、直交復調手段10から入力されるI信号およびQ信号について位相同期および周波数同期を行い、位相同期および周波数同期が確立した信号S(=SI+jSQ)を、硬判定手段52および複素除算手段53に出力するものである。
また、同期検波手段51は、位相比較器、ループフィルタおよびVCO(Voltage Controlled Oscillator:電圧制御発振器)を含む判定帰還形PLL(Phase Locked Loop:位相同期回路)を備え、これにより、I信号とQ信号の位相同期を確立する。
また、同期検波手段51は、周波数2逓倍回路(2乗則回路)、BPF(帯域通過フィルタ)および1/2周波数分割回路を含むキャリア(搬送波)再生回路を備え、これにより、I信号とQ信号の周波数同期を確立する。
The synchronous detection means 51 performs phase synchronization and frequency synchronization on the I signal and Q signal input from the quadrature demodulation means 10, and uses the signal S (= S I + jS Q ) in which phase synchronization and frequency synchronization are established as hard decision means. 52 and the complex division means 53.
The synchronous detection means 51 includes a decision feedback type PLL (Phase Locked Loop) including a phase comparator, a loop filter, and a VCO (Voltage Controlled Oscillator). Establish signal phase synchronization.
The synchronous detection means 51 includes a carrier (carrier wave) recovery circuit including a frequency doubler circuit (square law circuit), a BPF (bandpass filter), and a 1/2 frequency division circuit. Establish frequency synchronization of signals.

硬判定手段52は、同期検波手段51から出力される信号Sを入力し、入力された信号Sにおけるシンボル(キャリアシンボル)を硬判定することにより送信側で送信したと思われる送信信号点を推定し、硬判定出力信号S′(=SI′+jSQ′)を複素除算手段53に出力するものである。この硬判定手段52により、デジタル変調信号にマルチパスや雑音の影響が含まれていてもこれらを除去することが可能になる。
複素除算手段53は、同期検波手段51から出力される信号Sを硬判定出力信号S′で除算し、その商である時間軸信号Dを振幅抽出手段20に出力するものである。この時間軸信号Dは、(1)式で示される。
The hard decision means 52 receives the signal S output from the synchronous detection means 51 and estimates a transmission signal point that is considered to have been transmitted on the transmission side by making a hard decision on a symbol (carrier symbol) in the input signal S. The hard decision output signal S ′ (= S I ′ + jS Q ′) is output to the complex division means 53. By this hard decision means 52, even if the digital modulation signal includes the influence of multipath or noise, these can be removed.
The complex division means 53 divides the signal S output from the synchronous detection means 51 by the hard decision output signal S ′, and outputs the time axis signal D, which is the quotient thereof, to the amplitude extraction means 20. This time axis signal D is expressed by equation (1).

Figure 2006157362
Figure 2006157362

ここで、この(1)式に示すように、複素除算手段53が算出した時間軸信号Dの実数成分をa、虚数成分をbと定義する。この実数成分aおよび虚数成分bは、それぞれ、振幅抽出手段20の2乗計算器21a、21bに出力される。そして、加算器22は、2乗計算器21aから出力される実数成分aの2乗値と、2乗計算器21bから出力される虚数成分bの2乗値とを加算して、この加算値(電力値)を平方根計算器23に出力する。さらに、平方根計算器23は、加算器22から出力される加算値の平方根の値Ampを算出し、同期付加手段30に出力する。このときAmpは、(2)式で示される。   Here, as shown in the equation (1), the real component of the time-axis signal D calculated by the complex division means 53 is defined as a, and the imaginary component is defined as b. The real number component a and the imaginary number component b are output to the square calculators 21a and 21b of the amplitude extracting means 20, respectively. Then, the adder 22 adds the square value of the real component a output from the square calculator 21a and the square value of the imaginary component b output from the square calculator 21b, and adds this value. (Power value) is output to the square root calculator 23. Further, the square root calculator 23 calculates the square root value Amp of the addition value output from the adder 22 and outputs it to the synchronization adding means 30. At this time, Amp is expressed by equation (2).

Figure 2006157362
Figure 2006157362

このような構成のデジタル変調信号解析装置1Bは、入力されたデジタル変調信号(QAM方式)を、直交復調手段10によって直交復調し、生成されたI信号およびQ信号に含まれている変調成分を信号処理手段50Bによって打ち消し、変調成分を打ち消された時間軸信号Dの振幅成分を振幅抽出手段20によって抽出する。そして、デジタル変調信号解析装置1Bは、同期付加手段30によって、この振幅成分に同期信号を付加して、表示手段40(映像モニタ)に表示する。   The digital modulation signal analyzing apparatus 1B having such a configuration orthogonally demodulates the input digital modulation signal (QAM method) by the orthogonal demodulation means 10 and converts the modulation components included in the generated I signal and Q signal. The amplitude extraction means 20 extracts the amplitude component of the time axis signal D that has been canceled by the signal processing means 50B and the modulation component has been canceled. Then, the digital modulation signal analyzing apparatus 1B adds the synchronization signal to the amplitude component by the synchronization adding means 30 and displays the same on the display means 40 (video monitor).

ここで、デジタル変調信号解析装置1Bが映像モニタに表示する振幅成分の表示例を図9を参照して説明する。図9は、映像モニタの表示例を説明するための図である。このデジタル変調信号解析装置1Bに入力するデジタル変調信号が、伝搬路における妨害等の影響を受けていない場合、図9の(a)に示すように、画面に一様なノイズ(砂嵐)が表示される。このときのノイズは、図8の(a)に示されるノイズと比較して、ざらつき感が減少して明るくなっている(ノイズの木目が細かくなっている)。   Here, a display example of amplitude components displayed on the video monitor by the digital modulation signal analyzing apparatus 1B will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining a display example of the video monitor. When the digital modulation signal input to the digital modulation signal analyzer 1B is not affected by interference or the like in the propagation path, uniform noise (sandstorm) is displayed on the screen as shown in FIG. Is done. The noise at this time is lighter than the noise shown in (a) of FIG. 8 with a reduced feeling of roughness (the grain of the noise is finer).

一方、このデジタル変調信号解析装置1Bに入力するデジタル変調信号が、干渉波の影響を受けている場合、図9の(b)に示すように、画面に、一様なノイズの上に斜線の縞模様が表示され(ビート)、パルス雑音の影響を受けている場合、図9の(c)に示すように、画面に、一様なノイズの上に水平方向に引っかいたような複数の傷が表示される(パルス)。このときの背景となっているノイズは、図8の(b)、(c)に示されるノイズと比較して、ざらつき感が減少して明るくなっている(ノイズの木目が細かくなっている)。   On the other hand, when the digital modulation signal input to the digital modulation signal analyzing apparatus 1B is affected by the interference wave, as shown in FIG. When a striped pattern is displayed (beat) and is affected by pulse noise, as shown in FIG. 9 (c), a plurality of scratches such as those scratched horizontally on uniform noise on the screen. Is displayed (pulse). The noise that is the background at this time is brighter with a less rough feeling compared to the noise shown in FIGS. 8B and 8C (the grain of the noise is finer). .

この図8の(b)、(c)でそれぞれ示されるビートおよびパルスが発生しているときに、さらに、このデジタル変調信号解析装置1Bが、受信電力低下を引き起こしている場合、図9の(d)、(e)にそれぞれ示すように、背景のノイズのざらつき感が増加して暗くなっている(ノイズの木目が粗くなっている)。しかしながら、それぞれ、斜線の縞模様(ビート)、複数の傷(パルス)を目視により判別することができる。   When the beats and pulses respectively shown in FIGS. 8B and 8C are generated and the digital modulation signal analyzing apparatus 1B further causes a reduction in received power, As shown in (d) and (e), the background noise is increased and darkened (the grain of noise is rough). However, it is possible to visually distinguish diagonal stripes (beats) and a plurality of scratches (pulses).

したがって、このデジタル変調信号解析装置1Bによれば、信号処理手段50(50B)を設けたことにより、伝搬路における妨害を受けたときだけではなく、受信電力低下の場合にも、映像モニタを監視することにより、妨害の原因を簡易に特定することができる。その結果、妨害に対して迅速な対処を可能とすることができる。   Therefore, according to this digital modulation signal analyzing apparatus 1B, by providing the signal processing means 50 (50B), the video monitor is monitored not only when receiving interference in the propagation path but also when receiving power is reduced. By doing so, the cause of the interference can be easily identified. As a result, it is possible to quickly cope with the disturbance.

[第3実施形態]
QAM方式のデジタル変調信号を解析、表示するデジタル変調信号解析装置の第2の例を図4を参照して説明する。図4は、第3実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。図4に示すように、このデジタル変調信号解析装置1Cは、振幅抽出手段20を省略したことを主要な相違点として、図3に示したデジタル変調信号解析装置1Bと基本的に同一の構成である。そのため、同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
A second example of a digital modulation signal analyzing apparatus that analyzes and displays a QAM digital modulation signal will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of the digital modulation signal analyzing apparatus according to the third embodiment. As shown in FIG. 4, this digital modulation signal analyzing apparatus 1C has basically the same configuration as the digital modulation signal analyzing apparatus 1B shown in FIG. 3 with the main difference being that the amplitude extracting means 20 is omitted. is there. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

信号処理手段50(50C)は、複素除算手段54の機能が異なる点を除いて、図3に示した信号処理手段50Bと同一なので、その他の構成の説明は省略する。
複素除算手段54は、同期検波手段51から出力される信号Sを硬判定出力信号S′で除算すると共に、その商である時間軸信号の実数部分DIを同期付加手段30に出力するものである。この実数部分DIは、(3)式で示される。なお、この複素除算手段54は、図1に示した振幅抽出手段20に相当する。
Since the signal processing means 50 (50C) is the same as the signal processing means 50B shown in FIG. 3 except that the function of the complex division means 54 is different, description of the other components is omitted.
Complex division unit 54, and outputs as well as dividing a signal S output from the synchronous detection means 51 in the hard decision output signal S ', a real part D I of the time domain signal is the quotient to synchronous adding means 30 is there. This real part D I is expressed by equation (3). The complex division means 54 corresponds to the amplitude extraction means 20 shown in FIG.

Figure 2006157362
Figure 2006157362

このような構成のデジタル変調信号解析装置1Cは、入力されたデジタル変調信号(QAM方式)を、直交復調手段10によって直交復調し、生成されたI信号およびQ信号に含まれている変調成分を信号処理手段50Cによって打ち消すと共に、時間軸信号の振幅成分を抽出する。そして、デジタル変調信号解析装置1Cは、同期付加手段30によって、この振幅成分に同期信号を付加して、表示手段40(映像モニタ)に表示する。このデジタル変調信号解析装置1Cが映像モニタに表示する振幅成分の表示例は、図9に示したものと同様なものとなる。本実施形態によれば、受信電力低下の場合にも対応した監視装置を簡易な構成で実現することができる。   The digital modulation signal analyzing apparatus 1C having such a configuration orthogonally demodulates the input digital modulation signal (QAM method) by the orthogonal demodulation means 10 and converts the modulation components included in the generated I signal and Q signal. The signal processing means 50C cancels out and extracts the amplitude component of the time axis signal. Then, the digital modulation signal analyzing apparatus 1C adds the synchronization signal to the amplitude component by the synchronization adding means 30, and displays the same on the display means 40 (video monitor). A display example of the amplitude component displayed on the video monitor by the digital modulation signal analyzing apparatus 1C is the same as that shown in FIG. According to the present embodiment, it is possible to realize a monitoring apparatus that can cope with a case of a decrease in received power with a simple configuration.

[第4実施形態]
QAM方式のデジタル変調信号を解析、表示するデジタル変調信号解析装置の第3の例を図5を参照して説明する。図5は、第4実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。図5に示すように、このデジタル変調信号解析装置1Dは、信号処理手段50(50D)に基準信号発生手段55を備える点を除いて、図4に示したデジタル変調信号解析装置1Cと基本的に同一の構成である。そのため、同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
A third example of a digital modulation signal analyzing apparatus for analyzing and displaying a QAM digital modulation signal will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a configuration diagram of a digital modulation signal analyzing apparatus according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 5, this digital modulation signal analyzing apparatus 1D is basically the same as the digital modulation signal analyzing apparatus 1C shown in FIG. 4 except that the signal processing means 50 (50D) includes a reference signal generating means 55. The same configuration. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

信号処理手段50Dの基準信号発生手段55は、QAM方式のFPUやSTL、TTL、TSLに用いられている信号フォーマットに対応して、デジタル変調信号の波形を等化する波形等化用基準信号を図示しないメモリに記憶しており、読み出した波形等化用基準信号を、所定の条件のときに複素除算手段54に出力するものである。
波形等化用基準信号の信号フォーマットは、基準信号長256シンボル、ブロック長19200シンボル、レート178.1[kHz]、挿入周期695.5[Hz]、占有率1/75、情報伝送シンボルレート13.18[Mbaud]、最大伝送レート79.056[Mbit/s](64QAMの場合)とされている。あるいは、補助信号を含めた場合には、ブロック長20096シンボル、占有率2/157、最大情報レート13.18[Mbaud]、補助信号レート623[kbaud]とされている。
The reference signal generation means 55 of the signal processing means 50D generates a waveform equalization reference signal that equalizes the waveform of the digital modulation signal in accordance with the signal format used in the QAM FPU, STL, TTL, and TSL. The reference signal for waveform equalization stored in a memory (not shown) is output to the complex division means 54 under a predetermined condition.
The signal format of the waveform equalization reference signal is as follows: reference signal length 256 symbols, block length 19200 symbols, rate 178.1 [kHz], insertion period 695.5 [Hz], occupation rate 1/75, information transmission symbol rate 13 .18 [Mbaud] and a maximum transmission rate of 79.056 [Mbit / s] (in the case of 64QAM). Alternatively, when an auxiliary signal is included, the block length is 20096 symbols, the occupation ratio is 2/157, the maximum information rate is 13.18 [Mbaud], and the auxiliary signal rate is 623 [kbaud].

スイッチ(切替手段)SW1,SW2は、このデジタル変調信号解析装置1Dに入力されるデジタル変調信号に基づいて、複素除算手段54へ入力する信号(除数信号)を、所定のタイミングで、硬判定手段52からの出力信号または基準信号発生手段55からの出力信号に切替可能に構成されている。すなわち、このデジタル変調信号解析装置1Dに入力されるデジタル変調信号の基準信号区間(256シンボル)の受信タイミングにおいては、基準信号発生手段55から出力される波形等化用基準信号を、前記の(3)式における信号S′(=SI′+jSQ′)として入力する。また、このデジタル変調信号のFPUデータ区間の受信タイミングにおいては、硬判定手段52から出力される硬判定出力信号を、前記の(3)式における信号S′(=SI′+jSQ′)として入力する。なお、スイッチSW1,SW2はそれぞれ実数軸成分、虚数軸成分に対応している。 The switches (switching means) SW1 and SW2 are configured to apply a signal (divisor signal) to be input to the complex division means 54 based on the digital modulation signal input to the digital modulation signal analyzing apparatus 1D at a predetermined timing. The output signal from 52 or the output signal from the reference signal generating means 55 can be switched. That is, at the reception timing of the reference signal section (256 symbols) of the digital modulation signal input to the digital modulation signal analyzing apparatus 1D, the waveform equalization reference signal output from the reference signal generating means 55 is the above-mentioned ( Input as signal S ′ (= S I ′ + jS Q ′) in equation 3). Further, at the reception timing of the digital modulation signal in the FPU data section, the hard decision output signal output from the hard decision means 52 is the signal S ′ (= S I ′ + jS Q ′) in the above equation (3). input. The switches SW1 and SW2 correspond to the real axis component and the imaginary axis component, respectively.

このような構成のデジタル変調信号解析装置1Dが映像モニタに表示する振幅成分の表示例は、図9に示したものと同様なものとなる。本実施形態によれば、振幅抽出時に、デジタル変調信号の先頭の基準信号に波形等化用基準信号を利用することで、複素除算手段54が硬判定手段52による硬判定出力に全面的に依存することを回避できる。これによれば、硬判定手段52による判定誤りの影響を低減し、振幅抽出を精度よく実行することが可能になる。   A display example of the amplitude component displayed on the video monitor by the digital modulation signal analyzing apparatus 1D having such a configuration is the same as that shown in FIG. According to this embodiment, at the time of amplitude extraction, the complex division means 54 depends entirely on the hard decision output by the hard decision means 52 by using the waveform equalization reference signal as the head reference signal of the digital modulation signal. Can be avoided. According to this, the influence of the determination error by the hard determination means 52 can be reduced, and the amplitude extraction can be executed with high accuracy.

[第5実施形態]
地上デジタル放送に適用する例として、OFDM方式のデジタル変調信号を解析、表示するデジタル変調信号解析装置を図6を参照して説明する。図6は、第5実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。図6に示すように、このデジタル変調信号解析装置1Eは、信号処理手段50(50E)の構成が異なる点を除いて、図3に示したデジタル変調信号解析装置1Bと基本的に同一の構成である。そのため、同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
As an example applied to terrestrial digital broadcasting, a digital modulation signal analyzing apparatus for analyzing and displaying an OFDM digital modulation signal will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a configuration diagram of the digital modulation signal analyzing apparatus of the fifth embodiment. As shown in FIG. 6, this digital modulation signal analyzing apparatus 1E has basically the same configuration as the digital modulation signal analyzing apparatus 1B shown in FIG. 3 except that the configuration of the signal processing means 50 (50E) is different. It is. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

信号処理手段50Eは、基準信号発生手段55と、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換回路)56と、基準信号抽出手段57と、複素除算手段54aと、を備えている。
基準信号発生手段55は、図5に示したものと同一のものであり、図示しないメモリから読み出した波形等化用基準信号を複素除算手段54aに出力するものである。ここで読み出される波形等化用基準信号は、送信側で挿入したSP信号(既知)と同一のものであり、ここでは、これをSP信号Xspと記述する。
The signal processing unit 50E includes a reference signal generation unit 55, an FFT (Fast Fourier Transform) 56, a reference signal extraction unit 57, and a complex division unit 54a.
The reference signal generation means 55 is the same as that shown in FIG. 5, and outputs a waveform equalization reference signal read from a memory (not shown) to the complex division means 54a. The reference signal for waveform equalization read out here is the same as the SP signal (known) inserted on the transmission side, and here it is described as SP signal Xsp .

FFT56は、直交復調手段10から出力されるI信号およびQ信号の中から有効シンボル期間信号を取り出して高速フーリエ変換(FFT)により、周波数領域のキャリアデータに変換して、スペクトル信号Sを基準信号抽出手段57に出力するものである。
基準信号抽出手段57は、FFTされたスペクトル信号Sの中で送信側で挿入した基準信号(SP信号)を、シンボル信号配置図の複素平面上の位置として抽出し、実際に抽出したSP信号Sspを複素除算手段54aに出力するものである。
The FFT 56 extracts an effective symbol period signal from the I signal and Q signal output from the quadrature demodulating means 10, converts the signal into carrier data in the frequency domain by fast Fourier transform (FFT), and converts the spectrum signal S into the reference signal. This is output to the extraction means 57.
The reference signal extraction means 57 extracts the reference signal (SP signal) inserted on the transmission side from the FFTed spectrum signal S as a position on the complex plane of the symbol signal arrangement diagram, and actually extracts the SP signal S. sp is output to the complex division means 54a.

複素除算手段54aは、基準信号抽出手段57で抽出されたSP信号Sspと、基準信号発生手段55で読み出した正規のSP信号Xspとを同一のタイミングで取得し、(4)式に基づいて、抽出した信号Sspを正規のSP信号Xspで複素除算し、その商である時間軸信号Hspを振幅抽出手段20に出力するものである。この時間軸信号Hspは、正規のSP信号Xspに作用するもので、デジタル変調信号が伝送された伝送路の伝送路特性を示している。 The complex division means 54a acquires the SP signal Ssp extracted by the reference signal extraction means 57 and the regular SP signal Xsp read by the reference signal generation means 55 at the same timing, and is based on the equation (4). Te, extracted signal S sp complex division at nominal SP signal X sp, and outputs the time domain signal H sp is the quotient of the amplitude extraction means 20. The time axis signal H sp acts on the regular SP signal X sp and indicates the transmission path characteristic of the transmission path through which the digital modulation signal is transmitted.

Figure 2006157362
Figure 2006157362

振幅抽出手段20は、前記の(2)式に基づいて、時間軸信号Hspの実数成分および虚数成分の2乗和の平方根の値Ampを算出し、同期付加手段30に出力する。 The amplitude extraction unit 20 calculates a square root value Amp of the square sum of the real number component and the imaginary number component of the time axis signal Hsp based on the equation (2), and outputs it to the synchronization addition unit 30.

このような構成のデジタル変調信号解析装置1Eが映像モニタに表示する振幅成分の表示例は、図9に示したものと同様なものとなる。本実施形態によれば、デジタル変調信号解析装置1Eに送信されてくるデジタル変調信号において、全OFDMキャリアに対するSP信号の挿入割合は約8%と比較的多いため、このSP信号に基づいた振幅成分のみを表示するような簡易な構成で妨害原因を特定することができる。
なお、本実施形態は地上デジタル放送に適用する例として記載したが、例えばFPU等に適用する場合には、波形等化用基準信号を、SP信号に代えてCP(Continual pilot)信号とすれば同様な効果を奏することができる。
A display example of the amplitude component displayed on the video monitor by the digital modulation signal analyzing apparatus 1E having such a configuration is the same as that shown in FIG. According to the present embodiment, in the digital modulation signal transmitted to the digital modulation signal analyzing apparatus 1E, the insertion ratio of the SP signal with respect to all the OFDM carriers is relatively high at about 8%. Therefore, the amplitude component based on this SP signal The cause of the interference can be specified with a simple configuration in which only the message is displayed.
Although this embodiment has been described as an example applied to terrestrial digital broadcasting, for example, when applied to an FPU or the like, a waveform equalization reference signal may be a CP (Continual Pilot) signal instead of an SP signal. Similar effects can be achieved.

[第6実施形態]
地上デジタル放送に適用する第2の例として、OFDM方式のデジタル変調信号を解析、表示するデジタル変調信号解析装置を図7を参照して説明する。図7は、第6実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。図7に示すように、このデジタル変調信号解析装置1Fは、信号処理手段50(50F)の構成が異なる点を除いて、図6に示したデジタル変調信号解析装置1Eと基本的に同一の構成である。そのため、同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
As a second example applied to terrestrial digital broadcasting, a digital modulation signal analyzing apparatus for analyzing and displaying an OFDM digital modulation signal will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a configuration diagram of a digital modulation signal analyzing apparatus according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 7, this digital modulation signal analyzing apparatus 1F has basically the same configuration as the digital modulation signal analyzing apparatus 1E shown in FIG. 6 except that the configuration of the signal processing means 50 (50F) is different. It is. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

信号処理手段50Fは、基準信号発生手段55aと、FFT56aと、基準信号抽出手段57と、複素除算手段54b,54c,54dと、硬判定手段52aと、補間手段58と、スイッチSW1,SW2とを備えている。
基準信号発生手段55aは、図示しないメモリから読み出した正規のSP信号Xspを複素除算手段54b,54dに出力するものである。
The signal processing means 50F includes a reference signal generation means 55a, an FFT 56a, a reference signal extraction means 57, complex division means 54b, 54c and 54d, a hard decision means 52a, an interpolation means 58, and switches SW1 and SW2. I have.
The reference signal generating means 55a outputs a normal SP signal Xsp read from a memory (not shown ) to the complex division means 54b and 54d.

FFT56aは、高速フーリエ変換により周波数領域に変換したキャリアデータを、基準信号抽出手段57および複素除算手段54cに出力するものである。
基準信号抽出手段57は、FFTされたスペクトル信号Sの中で送信側で挿入された基準信号(SP信号)を抽出し、実際に抽出したSP信号Sspを複素除算手段54bに出力するものである。
複素除算手段54bは、前記の(4)式に基づいて、基準信号抽出手段57で抽出された信号Sspを、基準信号発生手段55で読み出した正規のSP信号Xspで複素除算し、その商である伝送路特性Hsp(正規のSP信号Xspに作用するもので、デジタル変調信号が伝送された伝送路の伝送路特性)を補間手段58に出力するものである。
The FFT 56a outputs the carrier data converted into the frequency domain by the fast Fourier transform to the reference signal extraction unit 57 and the complex division unit 54c.
The reference signal extraction means 57 extracts the reference signal (SP signal) inserted on the transmission side from the FFT spectrum signal S and outputs the actually extracted SP signal Ssp to the complex division means 54b. is there.
Complex division unit 54b, based on the equation (4), a reference signal extraction means 57 signals S sp extracted, in the reference signal generating means of the read regular in 55 SP signal X sp complex division, the The quotient transmission path characteristic H sp (acting on the regular SP signal X sp and the transmission path characteristic of the transmission path on which the digital modulation signal is transmitted) is output to the interpolation means 58.

補間手段58は、複素除算手段54bから出力される伝送路特性Hspに基づいて、SP信号が挿入されていないキャリアに対する伝送路特性を内挿により補間し、補間により生成された(推定された)すべてのキャリアに対する伝送路特性Hispを複素除算手段54cに出力するものである。このために、補間手段58は、図示しないシンボルフィルタGsおよびキャリアフィルタGcを備えている。このシンボルフィルタGsは、複素除算手段54b側に配置され、シンボル方向(時間方向)の内挿を行うものである。また、キャリアフィルタGcは、複素除算手段54c側に配置され、周波数方向の内挿を行うものである。シンボルフィルタGsおよびキャリアフィルタGcによって、推定された伝送路特性Hispは、(5)式で示されることとなる。 The interpolating means 58 interpolates the transmission path characteristics for the carrier in which no SP signal is inserted, based on the transmission path characteristics H sp output from the complex division means 54b, and is generated by the interpolation (estimated). ) The transmission path characteristics H isp for all carriers are output to the complex division means 54c. For this purpose, the interpolation means 58 includes a symbol filter G s and a carrier filter G c ( not shown). The symbol filter G s is arranged on the complex division means 54b side and performs interpolation in the symbol direction (time direction). The carrier filter G c is disposed complex division unit 54c side, and performs interpolation in the frequency direction. The transmission path characteristic H isp estimated by the symbol filter G s and the carrier filter G c is expressed by equation (5).

Figure 2006157362
Figure 2006157362

複素除算手段54cは、(6)式に基づいて、FFT56aから出力されるスペクトル信号Sを、補間手段58から出力される伝送路特性Hispで複素除算し、その商である判定用信号SHを硬判定手段52aおよび複素除算手段54dに出力するものである。なお、信号処理手段50Fのここまでの構成、すなわち、基準信号発生手段55aと、基準信号抽出手段57と、複素除算手段54b,54cと、補間手段58とによって、等化手段が構成されている。 Based on the equation (6), the complex division means 54c performs complex division on the spectrum signal S output from the FFT 56a by the transmission path characteristic H isp output from the interpolation means 58, and the determination signal SH that is the quotient thereof is obtained. This is output to the hard decision means 52a and the complex division means 54d. The signal processing means 50F so far, that is, the reference signal generation means 55a, the reference signal extraction means 57, the complex division means 54b and 54c, and the interpolation means 58 constitute an equalization means. .

Figure 2006157362
Figure 2006157362

硬判定手段52aは、複素除算手段54cから出力される判定用信号SHを入力し、入力された判定用信号SHにおけるシンボル(キャリアシンボル)を硬判定し、硬判定出力信号Xdを複素除算手段54dに出力するものである。
スイッチSW1,SW2は、(7)式に示すように、このデジタル変調信号解析装置1Fに入力されるデジタル変調信号に基づいて、複素除算手段54dへ入力する信号X(除数信号)を、所定のタイミングで、硬判定出力信号Xdまたは基準信号発生手段55からの出力信号Xsp(正規のSP信号)に切替可能に構成されている。すなわち、このデジタル変調信号解析装置1Fに入力されるデジタル変調信号の基準信号区間の受信タイミングにおいては、正規のSP信号Xspを複素除算手段54dへ入力する信号Xとして入力する。また、このデジタル変調信号の任意のデータが送出されている区間(データ区間)においては、硬判定出力信号Xdを複素除算手段54dへ入力する信号Xとして入力する。つまり、この入力信号X(除数信号)が送信信号の推定値とされることとなる。なお、スイッチSW1,SW2はそれぞれ実数軸成分、虚数軸成分に対応している。
The hard decision means 52a receives the determination signal SH output from the complex division means 54c, makes a hard decision on a symbol (carrier symbol) in the input determination signal SH, and converts the hard decision output signal Xd into the complex division means. 54d.
As shown in the equation (7), the switches SW1 and SW2 receive a signal X (divisor signal) input to the complex division means 54d based on the digital modulation signal input to the digital modulation signal analyzing apparatus 1F. At the timing, the hard decision output signal Xd or the output signal Xsp (regular SP signal) from the reference signal generating means 55 can be switched. That is, in the reception timing of the reference signal interval of the digital modulation signal to be inputted to the digital modulation signal analyzer 1F, input as signal X to enter the nominal SP signal X sp to the complex division section 54d. Further, in a section (data section) in which arbitrary data of the digital modulation signal is transmitted, the hard decision output signal Xd is input as a signal X input to the complex division means 54d. That is, this input signal X (divisor signal) is used as an estimated value of the transmission signal. The switches SW1 and SW2 correspond to the real axis component and the imaginary axis component, respectively.

Figure 2006157362
Figure 2006157362

複素除算手段54dは、(8)式に基づいて、硬判定出力信号Xdまたは正規のSP信号Xspのうち、いずれかの入力信号X(除数信号)で複素除算し、その商である時間軸信号Hを振幅抽出手段20に出力するものである。なお、(8)式の時間軸信号Hは、変調成分が打ち消された伝送路特性を示している。 Based on the equation (8), the complex division means 54d performs complex division by one of the input signal X (divisor signal) of the hard decision output signal Xd or the normal SP signal Xsp , and the time that is the quotient thereof The axis signal H is output to the amplitude extracting means 20. Note that the time axis signal H in the equation (8) indicates the transmission path characteristic in which the modulation component is canceled.

Figure 2006157362
Figure 2006157362

デジタル変調信号解析装置の基本構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the basic composition of the digital modulation signal analyzer. 第1実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。It is a block diagram of the digital modulation signal analyzer of 1st Embodiment. 第2実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。It is a block diagram of the digital modulation signal analyzer of 2nd Embodiment. 第3実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。It is a block diagram of the digital modulation signal analyzer of 3rd Embodiment. 第4実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。It is a block diagram of the digital modulation signal analyzer of 4th Embodiment. 第5実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。It is a block diagram of the digital modulation signal analyzer of 5th Embodiment. 第6実施形態のデジタル変調信号解析装置の構成図である。It is a block diagram of the digital modulation signal analyzer of 6th Embodiment. 映像モニタの表示例を説明するための図であって、(a)はノーマル、(b)はビート、(c)はパルスをそれぞれ示している。It is a figure for demonstrating the example of a display of an image | video monitor, Comprising: (a) is normal, (b) has shown the beat, (c) has each shown the pulse. 映像モニタの表示例を説明するための図であって、(a)はノーマル、(b)はビート、(c)はパルス、(d)はビート(電界低下)、(e)はパルス(電界低下)をそれぞれ示している。It is a figure for demonstrating the example of a display of a video monitor, (a) is normal, (b) is a beat, (c) is a pulse, (d) is a beat (electric field fall), (e) is a pulse (electric field Respectively).

符号の説明Explanation of symbols

1,1A〜1F デジタル変調信号解析装置
10 直交復調手段
11 正弦波発振器
12 90度移相器
13a、13b 乗算器
20 振幅抽出手段
21a,21b 2乗計算器
22 加算器
23 平方根計算器
30 同期付加手段
40 表示手段
50,50B〜50F 信号処理手段
51 同期検波手段
52,52a 硬判定手段
53,54,54a〜54d 複素除算手段
55,55a 基準信号発生手段
56,56a FFT(高速フーリエ変換手段)
57 基準信号抽出手段
58 補間手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A-1F Digital modulation signal analyzer 10 Quadrature demodulation means 11 Sine wave oscillator 12 90 degree phase shifter 13a, 13b Multiplier 20 Amplitude extraction means 21a, 21b Square calculator 22 Adder 23 Square root calculator 30 Synchronous addition Means 40 Display means 50, 50B-50F Signal processing means 51 Synchronous detection means 52, 52a Hard decision means 53, 54, 54a-54d Complex division means 55, 55a Reference signal generation means 56, 56a FFT (fast Fourier transform means)
57 Reference signal extraction means 58 Interpolation means

Claims (9)

所定の変調方式で変調されたデジタル変調信号を解析して、解析結果を表示するデジタル変調信号解析装置において、
前記デジタル変調信号を直交復調してI信号およびQ信号に変換する直交復調手段と、
この直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号に基づいて、所定の時間軸信号の振幅成分を抽出する振幅抽出手段と、
この振幅抽出手段によって抽出された振幅成分に同期信号を付加して表示手段に出力する同期付加手段と、
を備えることを特徴とするデジタル変調信号解析装置。
In a digital modulation signal analyzer that analyzes a digital modulation signal modulated by a predetermined modulation method and displays an analysis result,
Orthogonal demodulation means for orthogonally demodulating the digital modulation signal to convert it into an I signal and a Q signal;
An amplitude extraction means for extracting an amplitude component of a predetermined time axis signal based on the I signal and the Q signal output by the orthogonal demodulation means;
Synchronization adding means for adding a synchronizing signal to the amplitude component extracted by the amplitude extracting means and outputting it to the display means;
A digital modulation signal analyzing apparatus comprising:
前記時間軸信号が、前記直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号であることを特徴とする請求項1に記載のデジタル変調信号解析装置。   2. The digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 1, wherein the time axis signal is an I signal and a Q signal output by the orthogonal demodulation unit. 前記直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号に含まれている変調成分を打ち消す信号処理を行って前記時間軸信号を生成する信号処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のデジタル変調信号解析装置。   2. The signal processing unit according to claim 1, further comprising a signal processing unit configured to perform signal processing for canceling a modulation component included in the I signal and the Q signal output by the quadrature demodulation unit to generate the time axis signal. Digital modulation signal analyzer. 前記信号処理手段は、
前記直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号について位相同期および周波数同期を行う同期検波手段と、
この同期検波手段から出力される信号におけるキャリアシンボルを硬判定する硬判定手段と、
前記同期検波手段から出力される信号を、前記硬判定手段から出力される信号で複素除算する複素除算手段と、
を備え、
前記複素除算手段から出力される信号を前記時間軸信号とすることを特徴とする請求項3に記載のデジタル変調信号解析装置。
The signal processing means includes
Synchronous detection means for performing phase synchronization and frequency synchronization for the I and Q signals output by the orthogonal demodulation means;
Hard decision means for making a hard decision on the carrier symbol in the signal output from the synchronous detection means;
Complex division means for complex dividing the signal output from the synchronous detection means by the signal output from the hard decision means;
With
4. The digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 3, wherein a signal output from the complex division means is the time axis signal.
前記信号処理手段は、
前記デジタル変調信号の波形を等化する波形等化用基準信号を発生する基準信号発生手段と、
前記直交復調手段から出力されるI信号およびQ信号を高速フーリエ変換により、周波数領域のキャリアデータに変換する高速フーリエ変換手段と、
この高速フーリエ変換手段から出力されるキャリアデータから、送信側で予め挿入された前記波形等化用基準信号に相当する基準信号を抽出する基準信号抽出手段と、
この基準信号抽出手段で抽出された基準信号を、前記基準信号発生手段で発生した波形等化用基準信号で複素除算する複素除算手段と、
を備え、
前記複素除算手段から出力される信号を前記時間軸信号とすることを特徴とする請求項3に記載のデジタル変調信号解析装置。
The signal processing means includes
Reference signal generating means for generating a waveform equalization reference signal for equalizing the waveform of the digital modulation signal;
Fast Fourier transform means for transforming the I signal and Q signal output from the orthogonal demodulation means into carrier data in the frequency domain by fast Fourier transform;
Reference signal extraction means for extracting a reference signal corresponding to the waveform equalization reference signal inserted in advance on the transmission side from carrier data output from the fast Fourier transform means;
Complex division means for complex dividing the reference signal extracted by the reference signal extraction means by the waveform equalization reference signal generated by the reference signal generation means;
With
4. The digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 3, wherein a signal output from the complex division means is the time axis signal.
前記信号処理手段は、
前記デジタル変調信号の波形を等化する波形等化用基準信号と、前記直交復調手段から出力されるI信号およびQ信号とに基づいて、前記デジタル変調信号が伝送された伝送路の伝送路特性を推定する等化手段と、
この等化手段から出力される伝送路特性におけるキャリアシンボルを硬判定する硬判定手段と、
前記波形等化用基準信号と、前記硬判定手段から出力される硬判定出力と、を所定のタイミングで切り替える切替手段と、
前記等化手段で推定された伝送路特性を、前記切替手段により切り替えられた信号で複素除算する複素除算手段と、
を備え、
前記複素除算手段から出力される信号を前記時間軸信号とすることを特徴とする請求項3に記載のデジタル変調信号解析装置。
The signal processing means includes
Transmission path characteristics of a transmission path on which the digital modulation signal is transmitted based on a waveform equalization reference signal for equalizing the waveform of the digital modulation signal and the I signal and the Q signal output from the orthogonal demodulation means An equalization means for estimating
Hard decision means for making a hard decision on the carrier symbol in the transmission path characteristics output from the equalization means;
Switching means for switching the waveform equalization reference signal and the hard decision output output from the hard decision means at a predetermined timing;
Complex division means for performing complex division on the transmission path characteristic estimated by the equalization means by the signal switched by the switching means;
With
4. The digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 3, wherein a signal output from the complex division means is the time axis signal.
所定の変調方式で変調されたデジタル変調信号を解析して、解析結果を表示するデジタル変調信号解析装置において、
前記デジタル変調信号を直交復調してI信号およびQ信号に変換する直交復調手段と、
この直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号に含まれている変調成分を打ち消す信号処理を行って時間軸信号を生成すると共に、この時間軸信号の振幅成分を抽出する信号処理手段と、
この信号処理手段によって抽出された振幅成分に同期信号を付加して表示手段に出力する同期付加手段と、
を備えることを特徴とするデジタル変調信号解析装置。
In a digital modulation signal analyzer that analyzes a digital modulation signal modulated by a predetermined modulation method and displays an analysis result,
Orthogonal demodulation means for orthogonally demodulating the digital modulation signal to convert it into an I signal and a Q signal;
A signal processing means for generating a time axis signal by performing signal processing for canceling the modulation component included in the I signal and the Q signal output by the orthogonal demodulation means, and extracting an amplitude component of the time axis signal;
Synchronization adding means for adding a synchronization signal to the amplitude component extracted by the signal processing means and outputting it to the display means;
A digital modulation signal analyzing apparatus comprising:
前記信号処理手段は、
前記直交復調手段によって出力されるI信号およびQ信号について位相同期および周波数同期を行う同期検波手段と、
この同期検波手段から出力される信号におけるキャリアシンボルを硬判定する硬判定手段と、
前記同期検波手段から出力される信号を、前記硬判定手段から出力される信号で複素除算して前記時間軸信号を生成し、その実数部分を、この時間軸信号の振幅成分として抽出する複素除算手段と、
を備えることを特徴とする請求項7に記載のデジタル変調信号解析装置。
The signal processing means includes
Synchronous detection means for performing phase synchronization and frequency synchronization for the I and Q signals output by the orthogonal demodulation means;
Hard decision means for making a hard decision on the carrier symbol in the signal output from the synchronous detection means;
Complex division of the signal output from the synchronous detection means with the signal output from the hard decision means to generate the time axis signal and extract the real part as the amplitude component of the time axis signal Means,
The digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 7, comprising:
前記信号処理手段は、
前記デジタル変調信号の波形を等化する波形等化用基準信号を発生する基準信号発生手段と、
この基準信号発生手段で発生する波形等化用基準信号と、前記硬判定手段から出力される信号と、を所定のタイミングで切り替える切替手段と、
をさらに備え、
前記複素除算手段は、前記同期検波手段から出力される信号を、前記切替手段によって切り換えられた信号で複素除算することを特徴とする請求項8に記載のデジタル変調信号解析装置。
The signal processing means includes
Reference signal generating means for generating a waveform equalization reference signal for equalizing the waveform of the digital modulation signal;
Switching means for switching between a waveform equalization reference signal generated by the reference signal generation means and a signal output from the hard decision means at a predetermined timing;
Further comprising
9. The digital modulation signal analyzing apparatus according to claim 8, wherein the complex division means performs complex division on the signal output from the synchronous detection means by the signal switched by the switching means.
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