JP2007189630A

JP2007189630A - 周波数誤差測定装置およびプログラム

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Publication number: JP2007189630A
Application number: JP2006007766A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Yokoyama; 充横山
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2007-07-26
Also published as: US20070165702A1; DE102007001394A1

Abstract

【課題】ＣＤＭＡ方式の信号および通信機器の問題を特定するための、新しい測定方法および該方法に基づく測定装置の提供
【解決手段】受信フィルタ処理を施した被測定信号と、フィルタ処理された被測定信号から復元されるビットデータを再変調および再拡散して得られる基準信号とのシンボル判定点における位相差信号を検出し、あるいは当該位相差信号を微分した信号を算出し、それらのいずれかを１スロットを超える長さを有する期間にわたりグラフ表示する。
【選択図】図２

Description

この発明は、ＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号の位相誤差または周波数誤差を測定する装置に関する。

現在、移動体通信では、ＣＤＭＡ方式が採用されている。また、ＣＤＭＡ方式には、ディジタル変調信号の仕様などを定めた標準規格が各種存在する。以下、ＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号をＣＤＭＡ信号と称する。さて、それら標準規格の例としては、3GPP FDD、ARIB STD-T63またはARIB TR-T12などがある。基地局に関する標準規格TS25.141 の6.7.1.1や移動局に関する標準規格TS34.121の5.13.1.1によれば、１スロット毎にＣＤＭＡ信号のＥＶＭや位相誤差や平均周波数偏差を測定するように定められている。スロット単位で測定する理由は、上記の標準規格で定められるＣＤＭＡ方式がスロット単位でデータを送受信するからである。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ信号は、同期の感度を上げるために、各スロットに同期を取るためのパイロット信号が埋め込まれている。このパイロット信号は、フェージングなどが生じている環境下における同期感度の向上にも貢献する。同期補正や周波数補正などはスロット毎に実施できるものと仮定されており、そのため、上記の標準規格はスロット毎の測定を要求している。オペレータ、機器製造者、試験システム製造者、および、試験実施者（認可者）などが上記の標準規格に従って、設計や試験などを行う（例えば、特許文献１または特許文献２を参照。）。

特開２０００−３２４１８２号公報（第３〜９頁、図６）特開平９−３０７５２５号公報（第４〜５頁、図１）

上記の標準規格は、適合性試験の手法を定めたものである。従って、上記標準規格により定められた手順に従って通信機器を試験し、その結果が良好なものであったとしても、当該通信機器による通信の安定性が完全に保証されるわけではない。事実、上記標準規格が定める試験に合格した通信機器同士の通信に問題が生じる場合がある。例えば、スロット毎のＥＶＭや平均周波数偏差や位相誤差に問題がないにもかかわらず、ビット誤り率が良好でないなど通信品質に問題が生じる場合がある。このように従来の測定方法だけでは、ＣＤＭＡ方式の信号および通信機器の問題を特定できず、新しい測定方法および該方法に基づく測定装置の提供が望まれている。

本発明は、スロット間隔とほぼ同じ周期またはスロット間隔よりも長い周期を有する周波数の揺らぎや、スロット内での大きな周波数遷移などが通信問題を引き起こす場合があることに着目し、従来のようなスロット単位の平均周波数偏差の測定とは異なる測定技術を提案する。すなわち、本発明は、スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式の信号を試験あるいは解析するために、スロット内の周波数変動をスロット境界にとらわれず連続的に測定する方法および当該方法を用いる測定装置を提案する。あるいは、スロット内の位相変動をスロット境界にとらわれず連続的に測定する方法および当該方法を用いる測定装置を提案する。

本第一の発明は、スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号の周波数誤差を測定する装置であって、前記ディジタル変調信号を逆拡散および復調して得られるビットデータを、前記ディジタル変調信号が生成される際に用いられた変調パラメータおよび拡散パラメータを用いて再変調および再拡散して得られる信号を基準信号として出力する基準信号発生器と、前記ディジタル変調信号と前記基準信号とを比較し、前記基準信号に対する前記ディジタル変調信号の各シンボル判定点における位相差を表す位相誤差信号を生成する比較器と、前記ディジタル変調信号のスロット長よりも短い複数の区間のそれぞれにおける前記位相誤差信号の傾きを計算する微分器とを備え、前記複数の区間が、隣接してあるいは部分的に重なり合って時系列に並び、全体的な長さが１スロットよりも長いことを特徴とするものである。

また、本第二の発明は、本第一の発明の装置において、さらに、前記微分器の計算結果を時系列に並べてグラフ表示する表示器を備えることを特徴とするものである。

さらに、本第三の発明は、本第二の発明の装置において、前記表示器が、前記計算結果のグラフと時間位置が揃うように前記ディジタル変調信号の変調精度のグラフを表示することを特徴とするものである。

またさらに、本第四の発明は、本第二または本第三の発明の装置において、前記表示器が、前記計算結果のグラフと時間位置が揃うように前記位相誤差信号のグラフを表示することを特徴とするものである。

また、本第五の発明は、スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号の位相誤差を測定する装置であって、前記ディジタル変調信号を逆拡散および復調して得られるビットデータを、前記ディジタル変調信号が生成される際に用いられた変調パラメータおよび拡散パラメータを用いて再変調および再拡散して得られる信号を基準信号として出力する基準信号発生器と、前記ディジタル変調信号と前記基準信号とを比較し、前記基準信号に対する前記ディジタル変調信号の各シンボル判定点における位相差を表す位相誤差信号を生成する比較器とを備えることを特徴とするものである。

さらに、本第六の発明は、本第五の発明の装置において、さらに、前記位相誤差信号をグラフ表示する表示器を備えることを特徴とするものである。

またさらに、本第七の発明は、本第六の発明の装置において、前記位相誤差信号のグラフが、前記スロットの境界の前後で連続していることを特徴とするものである。

また、本第八の発明は、本第六または本第七の発明の装置において、前記表示器が、前記位相誤差信号のグラフと時間位置が揃うように前記ディジタル変調信号の変調精度のグラフを表示することを特徴とするものである。

さらに、本第九の発明は、スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号を測定する装置であって、前記ディジタル変調信号を処理するためのコンピュータを具備する測定装置において、前記測定装置が前記ディジタル変調信号の周波数誤差を測定できるように、前記コンピュータを、前記ディジタル変調信号を逆拡散および復調して得られるビットデータを、前記ディジタル変調信号が生成される際に用いられた変調パラメータおよび拡散パラメータを用いて再変調および再拡散して得られる信号を基準信号として出力する基準信号発生器と、前記ディジタル変調信号と前記基準信号とを比較し、前記基準信号に対する前記ディジタル変調信号の各シンボル判定点における位相差を表す位相誤差信号を生成する比較器と、前記ディジタル変調信号のスロット長よりも短い複数の区間のそれぞれにおける前記位相誤差信号の傾きを計算する微分器として機能させ、前記複数の区間が、隣接してあるいは部分的に重なり合って時系列に並び、全体的な長さが１スロットよりも長いことを特徴とするプログラムである。

またさらに、本第十の発明は、本第九の発明のプログラムにおいて、さらに、前記測定装置が、前記コンピュータの処理結果を表示するための表示器を具備し、前記微分器の計算結果が時系列に並んでグラフ表示されるように、前記コンピュータに前記表示器を制御させることを特徴とするものである。

また、本第十一の発明は、本第十の発明のプログラムにおいて、さらに、前記計算結果のグラフと時間位置を揃えて前記ディジタル変調信号の変調精度のグラフが表示されるように、前記コンピュータに前記表示器を制御させることを特徴とするものである。

さらに、本第十二の発明は、本第十または本第十一の発明のプログラムにおいて、さらに、前記計算結果のグラフと時間位置を揃えて前記位相誤差信号のグラフが表示されるように、前記コンピュータに前記表示器を制御させることを特徴とするものである。

またさらに、本第十三の発明は、スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号を測定する装置であって、前記ディジタル変調信号を処理するためのコンピュータを具備する測定装置において、前記測定装置が前記ディジタル変調信号の位相誤差を測定できるように、前記コンピュータを、前記ディジタル変調信号を逆拡散および復調して得られるビットデータを、前記ディジタル変調信号が生成される際に用いられた変調パラメータおよび拡散パラメータを用いて再変調および再拡散して得られる信号を基準信号として出力する基準信号発生器と、前記ディジタル変調信号と前記基準信号とを比較し、前記基準信号に対する前記ディジタル変調信号の各シンボル判定点における位相差を表す位相誤差信号を生成する比較器として機能させることを特徴とするプログラムである。

また、本第十四の発明は、本第十三の発明のプログラムにおいて、さらに、前記測定装置が、前記コンピュータの処理結果を表示するための表示器を具備し、前記位相誤差信号がグラフ表示されるように、前記コンピュータに前記表示器を制御させることを特徴とするものである。

さらに、本第十五の発明は、本第十四の発明のプログラムにおいて、前記位相誤差信号のグラフが、前記スロットの境界の前後で連続していることを特徴とするものである。

またさらに、本第十六の発明は、本第十四または本第十五の発明のプログラムにおいて、さらに、前記計算結果のグラフと時間位置を揃えて前記ディジタル変調信号の変調精度のグラフが表示されるように、前記コンピュータに前記表示器を制御させることを特徴とするものである。

なお、本発明における位相誤差は、前述の各標準規格が測定するように定めている位相誤差とは異なる。標準規格における位相誤差は、平均周波数偏差で表現しきれない角度成分の残留誤差を意味する。

本発明によれば、ＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号のスロット長よりも短い複数の区間のそれぞれにおける当該ディジタル変調信号の位相誤差または周波数誤差をスロット境界に制限されず連続的に表示するので、スロット間隔とほぼ同じ周期またはスロット間隔よりも長い周期を有する周波数の揺らぎを認識することができる。また、スロット区間内の周波数遷移の場所を認識することができる。さらに、表示する位相誤差や周波数誤差は、振幅誤差とは独立に処理されるので、クリッピングなどの意図的なゲイン抑制や、振幅変調的な振幅誤差の影響を受けない。

また、本発明によれば、位相誤差または周波数誤差と変調精度とを時間位置を揃えて表示するので、位相誤差または周波数誤差と変調誤差とをチップ毎に対比することができる。これにより、ＢＥＲの劣化原因として、コード内での大きな周波数変位を発見することが容易になる。

本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しながら、以下に説明する。本発明の第一の実施形態は、測定装置１０である。測定装置１０は、ＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号の周波数誤差（周波数ドリフト）を測定する装置である。測定装置１０が測定対象とするＣＤＭＡ方式は、スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式である。そのようなＣＤＭＡ方式の代表例としては、3GPP W-CDMA(FDD)、3GPP W-CDMA(TDD)、TDS-CDMA、3GPP2 cdma2000、または、3GPP2 1xEV-DOなどがある。なお、本発明が対象とする上記のＣＤＭＡ方式において、チャネルデータが格納されるスロットは、何段階に分けて多重化されて送信される。具体的には、複数のスロットで構成されるフレームがチャネル識別用コードにマッピングされ、複数のチャネル識別用コードが束ねられたのち基地局識別用コードまたは移動機識別用コードで拡散され送信される。

説明の便宜のため、測定装置１０は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のダウンリンク信号を測定するものとする。ダウンリンクにおいて、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の基地局は、複数のチャネルデータのそれぞれを所定長のビット列に分割し、各チャネルデータに割り当てられたスロットに各ビット列を格納し、複数のスロットからなるフレームをチャネライゼーション・コード（Channelization Code）にマッピングし、さらに複数のチャネライゼーション・コードを束ねてスクランブリング・コード（Scrambling Code）で拡散し送信する。Ｗ−ＣＤＭＡ方式のダウンリンクにおいて、各チャネライゼーション・コードに含まれるデータの送信タイミングをずらすことが可能であるが、ＥＶＭ等の測定区間は共通パイロット信号（ＣＰＩＣＨ）のスロットで定義される。ここで、図１を参照する。図１は、測定装置１０の構成を示す図である。以下、測定装置１０の構成とその動作を説明する。測定装置１０は、周波数変換器１００と、アナログ・ディジタル変換器２００と、メモリ３００と、コンピュータ４００と、ディスプレイ５００とを備える。

周波数変換器１００は、ダウンコンバータである。周波数変換器１００は、受信する被測定信号Ｓをダウンコンバートし、ダウンコンバート結果を出力する。被測定信号Ｓは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のダウンリンク信号である。アナログ・ディジタル変換器２００は、アナログ信号をディジタル信号に変換する装置である。アナログ・ディジタル変換器２００は、周波数変換器１００によりダウンコンバートされた被測定信号Ｓをディジタル変換し、変換結果を出力する。以下、アナログ・ディジタル変換器２００は、Ａ／Ｄ変換器２００と略称する。メモリ３００は、記憶装置である。メモリ３００は、Ａ／Ｄ変換器２００が出力するディジタルデータを格納する。メモリ３００は、到来するデータを漏れなく格納し且つ要求に応じて遅滞なくデータを出力できるものであれば媒体の種別を問わないので、半導体メモリでも良いし、ハードディスクドライブなどであっても良い。

コンピュータ４００は、プログラムを実行することにより、所定の演算および所定の制御を行う装置である。コンピュータ４００は、メモリ３００に格納されたデータである、ダウンコンバートされディジタル変換された被測定信号Ｓを処理する。以下、ダウンコンバートされディジタル変換された被測定信号Ｓを、被測定ベースバンド信号Ｂと称する。コンピュータ４００が実行するプログラムは、コンピュータ４００内に固定的に備えられた記憶媒体（不図示）、または、コンピュータ４００に着脱可能な記憶媒体（不図示）、または、コンピュータ４００に有線接続あるいは無線接続された外部記憶媒体（不図示）などに格納されている。これらの記憶媒体の例としては、コンピュータ４００内に具備されるハードディスクドライブや半導体メモリ、または、コンピュータ４００に着脱可能な半導体メモリデバイスやＣＤＲＯＭやフレキシブルディスク、または、コンピュータ４００にＵＳＢやネットワークなどの伝送媒体を介して接続されたハードディスクドライブやダウンロード用サーバーなどがある。なお、コンピュータ４００は、ＭＰＵやＤＳＰなどのプロセッサ、または、それらのプロセッサコアを具備するゲートアレイ、または、それらのプロセッサやゲートアレイを備えるボードもしくはコンピュータシステムなどであっても良い。ディスプレイ５００は、表示装置である。ディスプレイ５００は、コンピュータ４００に制御されて、図形や画像や文字などを表示する。

さて、コンピュータ４００は、プログラムを実行することにより、直交変換器４１０と、周波数誤差・位相推定器４２０と、周波数・位相補正器４３０と、受信フィルタ４４０と、基準信号生成器４５０と、パラメータ推定器４６０と、基準信号補正器４７０と、比較器４８０と、微分器４９０として機能する。それらコンピュータ４００の機能要素、および機能要素間の関連を表した図を図２に示す。以下、図２を参照する。

直交変換器４１０は、被測定ベースバンド信号Ｂを直交分解して、複素ベースバンド信号Ｉ₁および複素ベースバンド信号Ｑ₁を出力する装置である。なお、添え字にかかわらず、Ｉが同相成分を、Ｑが直交成分を、それぞれ示す。周波数誤差・位相推定器４２０は、キャリアの周波数誤差および初期位相を推定する装置である。具体的には、被測定ベースバンド信号Ｂと基準信号（パイロット信号）との相関係数を計算し、それら信号間の位相差を求め、初期位相の推定値を得る。また、１スロットより長い区間内の全チップデータ列または複数の部分的なチップデータ列について位相差を求め、さらに求めた位相差の全てに対して直線近似を施して、位相差の傾きを求め、これを全体的な周波数誤差の推定値とする。周波数・位相補正器４３０は、複素ベースバンド信号Ｉ₁および複素ベースバンド信号Ｑ₁に対して、周波数誤差・位相推定器４２０が推定したキャリアの周波数誤差ω₁および初期位相θ₁を用いて、次式で表される補正を施す。補正結果は、複素ベースバンド信号Ｉ₂および複素ベースバンド信号Ｑ₂として出力される。

受信フィルタ４４０は、３ＧＰＰ標準規格で規定されるルート・ナイキスト・フィルタである。複素ベースバンド信号Ｉ₂および複素ベースバンド信号Ｑ₂は、それぞれ、受信フィルタ４４０でフィルタ処理が施され、複素ベースバンド信号Ｉ₃および複素ベースバンド信号Ｑ₃として出力される。

基準信号生成器４５０は、複素基準信号を生成する装置である。基準信号生成器４５０は、複素ベースバンド信号Ｉ₃および複素ベースバンド信号Ｑ₃を逆拡散および復調し、それらの結果として得られるビットデータを再変調および再拡散する。再変調および再拡散の結果として得られるディジタル変調信号が、複素基準信号Ｉ_R1および複素基準信号Ｑ_R1として出力される。なお、再変調および逆拡散の際に用いられるパラメータは、被測定信号Ｓが生成される際に用いられたものと同じパラメータが使用される。なお、それらのパラメータは、具体的には、標準規格TS34.121のAnnex-Bに記述されているｆ、ｔ、ψなどである。

基準信号生成器４５０は、ダウンリンク信号の周波数誤差を測定する場合に必要な基準信号を生成する。ここで、図３を参照する。図３は、基準信号生成器４５０の内部構成を示す図である。基準信号生成器４５０は、複素逆拡散器４５１と、ＯＶＳＦ逆拡散器４５２と、ディジタル復調器４５３と、ディジタル変調器４５４と、ＯＶＳＦ拡散器４５５と、複素拡散器４５６と、フィルタ４５７と、フィルタ４５８とを備える。複素ベースバンド信号Ｉ₃および複素ベースバンド信号Ｑ₃は、複素逆拡散器４５１で逆拡散された後、アクティブなチャネルについて、ＯＶＳＦ逆拡散器４５２で逆拡散され、さらにディジタル復調器４５３でＱＰＳＫ復調または１６ＱＡＭ復調される。これにより、ビットデータが再生される。このビットデータは、被測定信号Ｓが生成される際に用いられた変調パラメータおよび拡散パラメータを用いて再変調および再拡散される。すなわち、再生されたビットデータは、ディジタル変調器４５４でＱＰＳＫ変調または１６ＱＡＭ変調された後、ＯＶＳＦ拡散器４５５で拡散され、さらに複素拡散器４５６で拡散される。複素拡散結果は、さらに、フィルタ４５７およびフィルタ４５８でフィルタ処理が施され、処理結果が複素基準信号Ｉ_R1および複素基準信号Ｑ_R1として出力される。なお、フィルタ４５７およびフィルタ４５８は、３ＧＰＰ標準規格で規定されるルート・ナイキスト・フィルタである。

再び、図２を参照する。パラメータ推定器４６０は、複素ベースバンド信号Ｉ₃および複素ベースバンド信号Ｑ₃、ならびに、複素基準信号Ｉ_R1および複素基準信号Ｑ_R1を参照して、パラメータを推定する装置である。推定するパラメータは、標準規格TS34.121のAnnex-Bに記述されている周波数、タイミング、位相およびゲインなどである。これらのパラメータは、標準規格TS34.121のAnnex-B（version 6.2.0におけるB.2.6）に規定されているＭＭＳＥ（Minimum Mean Squared Error）により推定される。基準信号補正器４７０は、複素ベースバンド信号Ｉ₃および複素ベースバンド信号Ｑ₃に対して、パラメータ推定器４６０で推定されたパラメータを用いて、標準規格TS34.121のAnnex-Bに基づき補正を施す。補正結果は、複素基準信号Ｉ_R2および複素基準信号Ｑ_R2として出力される。

比較器４８０は、複素ベースバンド信号Ｉ₃および複素ベースバンド信号Ｑ₃で表されるベクトルと、複素基準信号Ｉ_R2および複素基準信号Ｑ_R2で表される基準ベクトルとを比較し、それらベクトル間のシンボル判定点での位相差を検出する装置である。検出された位相差は、位相誤差信号θとして出力される。

比較器４８１は、複素ベースバンド信号Ｉ₃および複素ベースバンド信号Ｑ₃で表されるベクトルと、複素基準信号Ｉ_R2および複素基準信号Ｑ_R2で表される基準ベクトルとを比較し、それらベクトル間のシンボル判定点での振幅差を検出する装置である。検出された振幅差は、基準ベクトルに対する割合で表され、振幅誤差（ＥＶＭ）として出力される。このＥＶＭは、変調精度とも称される。なお、３ＧＰＰ標準規格で規定される変調精度は、各スロット内における振幅誤差のｒｍｓ値である。

微分器４９０は、スロット長よりも短い複数の区間のそれぞれにおける位相誤差信号θの傾きを求める装置である。位相誤差信号θの時間方向の軸に対する傾きは、被測定信号Ｓの周波数誤差を表す。複数の区間は、隣接してあるいは部分的に重なり合って時系列に並んでいる。また、複数の区間を１つの区間としてみた時の全体的な長さが１スロットよりも長い。複数の区間が隣接して時系列に並ぶ場合、例えば、最初の区間が０チップ目から１２７チップ目まで、２番目の区間が１２８チップ目から２５５チップまで、と順に並び、最後の区間が４８６４チップ目から５１１９チップ目まで、とする。また、複数の区間が部分的に重なり合って時系列に並ぶ場合、例えば、最初の区間が０チップ目から１２７チップ目まで、２番目の区間が６４チップ目から１９１チップまで、３番目の区間が１２８チップ目から２５５チップまで、と順に並び、最後の区間が４８６４チップ目から５１１９チップ目まで、とする。上記の例は、各区間長が全て等しいが、これに制限されない。例えば、位相誤差信号θの傾きの動きが緩やかな箇所は区間長を長く、逆に位相誤差信号θの傾きの変化が激しい箇所は区間長を短くするようにできる。また、各区間の重なり具合も個別ばらばらに設定することができる。各区間における位相誤差信号θの傾きは、各区間内の位相誤差信号θに対する近似直線の傾きｆとして算出される。１区間における近似直線の傾きｆは、最小二乗法を用いて、次式により求めることができる。なお、ｘ_ｉは各測定点の時間であり、ｙ_ｉは各測定点における位相誤差信号θの値であり、ｎは測定点数である。

微分器４９１は、各スロットにおける位相誤差信号θの傾きを求める装置である。各スロットにおける位相誤差信号θの傾きは、各スロット内の位相誤差信号θに対する近似直線の傾きｆとして算出される。各スロットにおける近似直線の傾きｆは、最小二乗法を用いて、上式により求めることができる。なお、スロット単位で求められる位相誤差信号θの傾きは、３ＧＰＰ標準規格などで規定されている平均周波数偏差である。

最後に、コンピュータ４００は、ディスプレイ５００を制御することにより、各区間における位相誤差信号θの傾きｆを周波数誤差として、ディスプレイ５００の表示画面上に、対応する区間の時系列に並ぶようにグラフとして表示する。また、被測定信号Ｓの角度方向の変化は、周波数誤差として観測するほうが認識しやすい場合と、位相誤差として観測するほうが認識しやすい場合とがある。そこで、ディスプレイ５００の表示画面上には、周波数誤差ｆのグラフに加えて、位相誤差信号θがグラフ表示される。さらに、コンピュータ４００がディスプレイ５００を制御することにより、ディスプレイ５００の表示画面上には、周波数誤差ｆのグラフに加えて、変調精度（Ｗ−ＣＤＭＡの場合、ＥＶＭ）のグラフが表示される。これら、周波数誤差ｆ、位相誤差信号θおよび変調精度のグラフの時間位置は、全て揃っている。また、周波数誤差ｆ、位相誤差信号θおよび変調精度のグラフは、スロット境界の前後において連続している。次に、ディスプレイ５００の表示画面の具体例を以下に示す。またさらに、ディスプレイ５００の表示画面上において、上記のグラフに重なるようにあるいは当該グラフと並ぶように、スロットの境界を示す線が描画されている。

以下、図５と図６を参照する。図５は、本発明による、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の信号である被測定信号Ｓの変調精度（コンポジットＥＶＭ）および位相誤差θおよび周波数誤差ｆをグラフ表示する表示画面のスクリーンダンプ画像を示している。なお、変調精度（コンポジットＥＶＭ）および位相誤差θおよび周波数誤差ｆは、チップ毎の値で表現されている。また、図６は、従来技術による、被測定信号Ｓの変調精度（コンポジットＥＶＭ）および平均周波数偏差（ＦｒｅｑＥｒｒ）の値を表形式で示す表示画面のスクリーンダンプ画像を示している。図５と図６は、同じ信号を測定した結果が示されている。図５には、上から順に、変調精度（コンポジットＥＶＭ）をグラフ表示するウインドウ７１０、位相誤差θをグラフ表示するウインドウ７２０、および、周波数誤差ｆをグラフ表示するウインドウ７３０が示されている。各ウインドウ内のグラフの横軸は、チップである。ウインドウ７１０内のグラフの縦軸は、％（パーセント）である。ウインドウ７２０内のグラフの縦軸は、度である。ウインドウ７３０内のグラフの縦軸は、Ｈｚ（ヘルツ）である。また、各グラフにおいて角括弧の角部分は、ゼロを示している。ウインドウ７１０において、矢印ａで示される黒線は、各スロットにおけるコンポジットＥＶＭのｒｍｓ値を示す水平線であって、スロット内において一定値を示す。ウインドウ７３０において、矢印ｂで示されるグラフは、周波数誤差ｆを表す。また、ウインドウ７３０において、矢印ｃで示されるグラフは、被測定信号Ｓの平均周波数偏差を表す。矢印ｃで示されるグラフは、各スロットにおける平均周波数偏差を示す水平線であって、スロット内において一定値を示す。さて、上記のように、図５において、チップ単位で各グラフ間の相関が見えるように横軸は同じスケールが採用されている。また、周波数誤差ｆ、位相誤差信号θおよび変調精度（コンポジットＥＶＭ）のグラフの時間位置（チップ位置）は、全て揃っている。

ところで、上記の実施形態において、基準信号生成器４５０は、ダウンリンク信号の周波数誤差を測定する場合に必要な基準信号を生成する。アップリンク信号の周波数誤差を測定する場合は、基準信号生成器４５０を基準信号生成器６５０に置き換えれば良い。ここで、図４を参照する。図４は、基準信号生成器６５０の内部構成を示す図である。基準信号生成器６５０は、ＨＰＳＫ逆拡散器６５１と、ＯＶＳＦ逆拡散器６５２と、ディジタル復調器６５３と、ディジタル変調器６５４と、ＯＶＳＦ拡散器６５５と、ＨＰＳＫ拡散器６５６と、フィルタ６５７と、フィルタ６５８とを備える。複素ベースバンド信号Ｉ₃および複素ベースバンド信号Ｑ₃は、ＨＰＳＫ逆拡散器６５１で逆拡散された後、アクティブなチャネルについて、ＯＶＳＦ逆拡散器６５２で逆拡散され、さらにディジタル復調器６５３でＢＰＳＫ復調される。これにより、ビットデータが再生される。このビットデータは、被測定信号Ｓが生成される際に用いられた変調パラメータおよび拡散パラメータを用いて再変調および再拡散される。すなわち、再生されたビットデータは、ディジタル変調器６５４でＢＰＳＫ変調された後、ＯＶＳＦ拡散器６５５で拡散され、さらにＨＰＳＫ拡散器６５６で拡散される。ＨＰＳＫ拡散結果は、さらに、フィルタ６５７およびフィルタ６５８でフィルタ処理が施され、処理結果が複素基準信号Ｉ_R1および複素基準信号Ｑ_R1として出力される。なお、フィルタ６５７およびフィルタ６５８は、３ＧＰＰ標準規格で規定されるルート・ナイキスト・フィルタである。

また、上記の実施形態において、周波数変換器１００を無くすることができる。その場合、プログラムの実行によりコンピュータ４００が周波数変換器１００と同等のダウンコンバータとして機能するものとする。

さらに、上記の実施形態は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式について述べたものであるが、において、スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信する他のＣＤＭＡ方式のうち、Ｗ−ＣＤＭＡ方式以外のＣＤＭＡ方式に対しても、同様に適用することができる。上記の実施形態と同様に、受信フィルタ処理を施した被測定信号と、フィルタ処理された被測定信号から逆拡散および復調により復元されるビットデータを再変調および再拡散して得られる基準信号とのシンボル判定点における位相差信号を検出し、あるいは当該位相差信号を微分した信号を算出し、それらのいずれかを１スロットを超える長さを有する期間にわたりグラフ表示すれば良い。例えば、ｃｄｍａ２０００方式において周波数誤差を測定する場合、測定装置の基本構成は測定装置１０とほぼ同様であるが、ＯＶＳＦ符号の代わりにＭ系列符号またはウォルシュ符号（Ｗａｌｓｈ符号）が用いられる点で異なる。また、周波数誤差ｆとともにグラフ表示される変調精度は、各ＣＤＭＡ方式に従って適当なパラメータが用いられる。例えば、ｃｄｍａ２０００方式の場合も、チップ毎のコンポジットＥＶＭが、周波数誤差ｆとともにグラフ表示される。

本発明の第一の実施形態である測定装置１０の構成を示す図である。コンピュータ４００の機能要素と各要素同士の関連を仮想的に示す図である。基準信号生成器４５０の構成を示す図である。基準信号生成器６５０の構成を示す図である。本発明による、被測定信号ＳのＥＶＭおよび位相誤差および周波数誤差をグラフ表示する画面の例を示す図である。従来技術による、被測定信号ＳのＥＶＭおよび周波数誤差をグラフ表示する画面の例を示す図である。

符号の説明

１０測定装置
１００周波数変換器
２００アナログ・ディジタル変換器
３００メモリ
４００コンピュータ
４１０直交変換器
４２０周波数誤差・位相推定器
４３０周波数・位相補正器
４４０受信フィルタ
４５０，６５０基準信号生成器
４５１複素逆拡散器
４５２，６５２ＯＶＳＦ逆拡散器
４５３，６５３ディジタル復調器
４５４，６５４ディジタル変調器
４５５，６５５ＯＶＳＦ拡散器
４５６複素拡散器
４５７，４５８，６５７，６５８フィルタ
４６０パラメータ推定器
４７０基準信号補正器
４８０，４８１比較器
４９０，４９１微分器
５００ディスプレイ
６５１ＨＰＳＫ逆拡散器
６５６ＨＰＳＫ拡散器
７１０，７２０，７３０ウインドウ

Claims

スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号の周波数誤差を測定する装置であって、
前記ディジタル変調信号を逆拡散および復調して得られるビットデータを、前記ディジタル変調信号が生成される際に用いられた変調パラメータおよび拡散パラメータを用いて再変調および再拡散して得られる信号を基準信号として出力する基準信号発生器と、
前記ディジタル変調信号と前記基準信号とを比較し、前記基準信号に対する前記ディジタル変調信号の各シンボル判定点における位相差を表す位相誤差信号を生成する比較器と、
前記ディジタル変調信号のスロット長よりも短い複数の区間のそれぞれにおける前記位相誤差信号の傾きを計算する微分器と、
を備え、
前記複数の区間が、隣接してあるいは部分的に重なり合って時系列に並び、全体的な長さが１スロットよりも長い、
ことを特徴とする周波数誤差測定装置。
さらに、前記微分器の計算結果を時系列に並べてグラフ表示する表示器を備えることを特徴とする請求項１に記載の周波数誤差測定装置。
前記表示器が、前記計算結果のグラフと時間位置が揃うように前記ディジタル変調信号の変調精度のグラフを表示することを特徴とする請求項２に記載の周波数誤差測定装置。
前記表示器が、前記計算結果のグラフと時間位置が揃うように前記位相誤差信号のグラフを表示することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の周波数誤差測定装置。
スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号の位相誤差を測定する装置であって、
前記ディジタル変調信号を逆拡散および復調して得られるビットデータを、前記ディジタル変調信号が生成される際に用いられた変調パラメータおよび拡散パラメータを用いて再変調および再拡散して得られる信号を基準信号として出力する基準信号発生器と、
前記ディジタル変調信号と前記基準信号とを比較し、前記基準信号に対する前記ディジタル変調信号の各シンボル判定点における位相差を表す位相誤差信号を生成する比較器と、
を備えることを特徴とする位相誤差測定装置。
さらに、前記位相誤差信号をグラフ表示する表示器を備えることを特徴とする請求項５に記載の位相誤差測定装置。
前記位相誤差信号のグラフが、前記スロットの境界の前後で連続していることを特徴とする請求項６に記載の位相誤差測定装置。
前記表示器が、前記位相誤差信号のグラフと時間位置が揃うように前記ディジタル変調信号の変調精度のグラフを表示することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の位相誤差測定装置。
スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号を測定する装置であって、前記ディジタル変調信号を処理するためのコンピュータを具備する測定装置において、
前記測定装置が前記ディジタル変調信号の周波数誤差を測定できるように、前記コンピュータを、
前記ディジタル変調信号を逆拡散および復調して得られるビットデータを、前記ディジタル変調信号が生成される際に用いられた変調パラメータおよび拡散パラメータを用いて再変調および再拡散して得られる信号を基準信号として出力する基準信号発生器と、
前記ディジタル変調信号と前記基準信号とを比較し、前記基準信号に対する前記ディジタル変調信号の各シンボル判定点における位相差を表す位相誤差信号を生成する比較器と、
前記ディジタル変調信号のスロット長よりも短い複数の区間のそれぞれにおける前記位相誤差信号の傾きを計算する微分器、
として機能させ、
前記複数の区間が、隣接してあるいは部分的に重なり合って時系列に並び、全体的な長さが１スロットよりも長い、
ことを特徴とするプログラム。
さらに、前記測定装置が、前記コンピュータの処理結果を表示するための表示器を具備し、前記微分器の計算結果が時系列に並んでグラフ表示されるように、前記コンピュータに前記表示器を制御させることを特徴とする請求項９に記載のプログラム。
さらに、前記計算結果のグラフと時間位置を揃えて前記ディジタル変調信号の変調精度のグラフが表示されるように、前記コンピュータに前記表示器を制御させることを特徴とする請求項１０に記載のプログラム。
さらに、前記計算結果のグラフと時間位置を揃えて前記位相誤差信号のグラフが表示されるように、前記コンピュータに前記表示器を制御させることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のプログラム。
スロット毎にパイロット信号を含みスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式、または、共通パイロット信号を利用しスロット単位でデータを送受信するＣＤＭＡ方式のディジタル変調信号を測定する装置であって、前記ディジタル変調信号を処理するためのコンピュータを具備する測定装置において、
前記測定装置が前記ディジタル変調信号の位相誤差を測定できるように、前記コンピュータを、
前記ディジタル変調信号を逆拡散および復調して得られるビットデータを、前記ディジタル変調信号が生成される際に用いられた変調パラメータおよび拡散パラメータを用いて再変調および再拡散して得られる信号を基準信号として出力する基準信号発生器と、
前記ディジタル変調信号と前記基準信号とを比較し、前記基準信号に対する前記ディジタル変調信号の各シンボル判定点における位相差を表す位相誤差信号を生成する比較器、
として機能させることを特徴とするプログラム。
さらに、前記測定装置が、前記コンピュータの処理結果を表示するための表示器を具備し、前記位相誤差信号がグラフ表示されるように、前記コンピュータに前記表示器を制御させることを特徴とする請求項１３に記載のプログラム。
前記位相誤差信号のグラフが、前記スロットの境界の前後で連続していることを特徴とする請求項１４に記載のプログラム。
さらに、前記計算結果のグラフと時間位置を揃えて前記ディジタル変調信号の変調精度のグラフが表示されるように、前記コンピュータに前記表示器を制御させることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載のプログラム。