JP2010237151A - Apd測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】APD部300が出力する各周波数成分の振幅の振幅確率を時間経過に対応して記憶する記憶部400に記憶しておき、グラフ生成部510は、記憶部から最新の記憶内容を得て、周波数、振幅、振幅確率及び時間のいずれか2つを次元とする座標に他の1つをパラメータとする第1のグラフを表示部に表示させ、指定マーカ生成部520は、表示されている第1のグラフ上の2つの次元又はパラメータのいずれかを特定値として指定する指定マーカを表示させ、画面制御部は、特定値を指定された前記2つの次元又はパラメータを該特定値に固定したときの、新たな組合せの次元及びパラメータについての第2のグラフをグラフ生成部に生成させて、表示させる構成とした。
【選択図】図1
Description
図1において、周波数分析部100は、測定しようとする所望の周波数帯(広帯域)の入力信号を選択し、さらに狭い所望の周波数帯域(狭帯域)に分けて選択するものであって、帯域選択手段110、A/D変換手段120、及び周波数選択手段130で構成される。帯域選択手段110としては、例えば、高周波の通信周波数帯域におけるノイズを測定しようとするなら、いわば特許文献2に示されるようなヘテロダイン方式を採用することができる。つまり、入力信号(ノイズ)を局部発振器でミキシングして低周波数の信号に変換して、ここで所望の周波数帯域(δF)のバンドパスフィルタを用いて必要な周波数帯の周波数成分に制限する。なお、測定対象の信号の周波数帯域が低く、A/D変換手段120が直接に利用できる周波数帯であれば、帯域選択手段110は必ずしも必要ではない。
なお以下の説明に出てくる各数値は説明上の一例である。 下記の数値例は、操作者が測定時間t=79sec、―80dBm≦振幅<―60dBm、10%<APD≦50%を特に注視して展開したグラフ例である。
(a)スペクトラム表示のグラフ
このグループのグラフは、周波数に対する振幅又は振幅確率の変化を観察するのに適しており、次の(a−1)APDスペクトラムと(a−2)レベルスペクトラムがある。
(a−1)APDスペクトラム:時間(t)を特定値に固定にし、X軸を周波数(f)、Y軸を振幅確率(APD)とし、振幅範囲(Lv:レベル)をパラメータとするグラフ(表示例は、図3を参照)。図3は、測定時間が79secで観察したときの(固定にしたときの)データであり、そのときのパラメータである振幅範囲の値をー20dBm≦振幅(レベル)、―40dBm≦振幅<―20dBm、―60dBm≦振幅<―40dBm、―80dBm≦振幅<―60dBm、で色分けして表示している。マーカ(MKR)はマルチマーカとして5つ(図3の「▲」印)を入れてあり、いずれも指定マーカ生成部520で生成して表示している。図3では、そのマルチマーカ(MKR)の内の一つ、つまりMKR5が現時点で操作部700から操作されたばかりのマーカである、アクティブマーカMKR5として表示され、その周波数がグラフの右側の直ぐ下表示されている。各マーカにおける振幅(レベル)、振幅確率(APD)は、下段の表に示している。指定マーカはY軸の10%<APD≦50%の範囲に設定されている。
(a−2)レベルスペクトラム:時間(t)を特定値に固定にし、X軸を周波数(f)、Y軸を振幅(Lv)とし、振幅確率範囲(APD)をパラメータとするグラフ(表示例は、図4を参照)。図4は、図3と同様に測定時間が79secで観察したときのデータであり、そのときのパラメータである振幅確率の値を50%<APD、10%<APD≦50%、1%<APD≦10%、APD≦1%、で色分けして表示している。指定マーカはY軸の―60dBm≦振幅<―40dBmの範囲に設定されている。
このグループのグラフは、周波数と時間に対する振幅又は振幅確率の変化を観察するのに適しており、次の(a−1)APDスペクトログラムと(a−2)レベルスペクトログラムがある。
(b−1)APDスペクトログラム:振幅(Lv;レベル)を特定値に固定にし、X軸を周波数(f)、Y軸を時間とし、振幅確率範囲をパラメータとするグラフ(表示例は、図5を参照)。図5は、振幅範囲を―60dBm≦振幅<―40dBmの範囲で観察したときの(固定したときの)データであり、そのときのパラメータである振幅確率の値を50%<APD、10%<APD≦50%、1%<APD≦10%、APD≦1%、で色分けして表示している。そして指定マーカが縦軸の時間t=79secに設定されている。
(b−2)レベルスペクトログラム:振幅確率範囲(APD)を特定値に固定にし、X軸を周波数(f)、Y軸を振幅(Lv;レベル)とし、振幅範囲をパラメータとするグラフ(表示例は、図6を参照)。図6は、振幅確率範囲を10%<APD≦50%で観察したときの(固定したときの)データであり、そのときのパラメータである振幅範囲の値をー20dBm≦振幅(レベル)、―40dBm≦振幅<―20dBm、―60dBm≦振幅<―40dBm、―80dBm≦振幅<―60dBm、で色分けして表示している。そして、この場合も、指定マーカが縦軸の時間t=79secに設定されている。
このグループのグラフは、周波数毎に、振幅又は振幅確率の時間経過を観察するのに適しており、次の(c−1)APDチャート及び(c−2)レベルチャートがある。
(c−1)APDチャート:振幅範囲(Lv;レベル)を特定値に固定にし、周波数(f)毎(つまり、周波数がパラメータ)にX軸を時間(t)、Y軸を振幅確率(APD)とするグラフ(表示例は、図7を参照)。図7は、振幅範囲を―60dBm≦振幅<―40dBmにおける振幅確率を観察したときの(固定したときの)データであり、そして指定マーカが縦軸の時間t=79secに設定されている。
(c−2)レベルチャート:振幅確率範囲(APD)を特定値に固定にし、周波数(f)毎(つまり、周波数がパラメータ)にX軸を時間(t)、Y軸を振幅(Lv)とするグラフ(表示例は、図8を参照)。図8は、振幅確率範囲を10%<APD≦50%で観察したときの(固定したときの)データであり、そして指定マーカが縦軸の時間t=79secに設定されている。
このグラフは、振幅と確率が直接にどのような関係にあるかを観察するのに適している。一般には、リニアな座標、或いは一方が対数尺で表示することが多いが、雑音の振幅確率を測定するときは、雑音の発生現象に着目した見方として、レイリー関数尺で表したグラフがある。測定する信号が雑音であるとすると、レイリー分布、正規分布、指数分布、χ2分布等の函数尺があると便利である。函数尺については、本出願人に係る技術であって特許第3374154号公報に記載された技術がある。
このグループのグラフは、できるだけ多次元で全体の傾向を観察するのに適しており、次の(e−1)3D−APD及び(e−2)3D―振幅がある。
(e−1)3D−APDグラフ:振幅範囲(Lv;レベル)を特定値に固定にし、3軸のうち、X軸を時間(t)、Y軸を周波数、奥行き方向の軸(以下、「Z軸」と言う。)を振幅確率(APD)とするグラフ(表示例は、図11を参照)。図11は、振幅範囲を―60dBm≦振幅<―40dBmで観察したときの(固定したときの)データであり、そして指定マーカが縦軸の時間t=79secに設定されている。
(e−2)3D−レベルグラフ:振幅確率範囲(APD)を特定値に固定にし、3軸のうち、X軸を時間(t)、Y軸を周波数(f)、Z軸を振幅(Lv;レベル)とするグラフ(表示例は、図12を参照)。図12は、振幅確率範囲を10%<APD≦50%で観察したときの(固定したときの)データであり、そして指定マーカが縦軸の時間t=79secに設定されている。
図2は、グラフ間での切り替えを示す図である。切り替えにあたっては、切り替え元のグラフ上で所望の切り替え先のグラフの特定値を指定マーカで指定し、該当するグラフを指示することにより切り替えられる。
先に図5(又は図6)のグラフが表示されていて指定マーカが時間軸の時間t=79secを特定値と指定して図3(又は図4)に切り替えられたとき、グラフ生成部510は、上記(a)に記載のように、X軸を周波数(f)、Y軸を振幅確率(又は振幅)とし、時間t=79secを固定し、この時間t=79secにおける振幅及び振幅範囲(又は振幅確率及び振幅確率範囲)を記憶部400から読み出して、読み出した振幅及び振幅範囲(又は振幅確率及び振幅確率範囲)をパラメータとするグラフを生成する。
先に図3(又は図4)のグラフが表示されていて指定マーカが振幅確率範囲10%<APD≦50%(又は振幅範囲―60dBm≦振幅<―40dBm)を指定しているときに、図5(又は図6)に切り替えられたとき、グラフ生成部510は、上記(a)に記載のように、X軸を周波数(f)、Y軸を時間とし、振幅確率範囲10%<APD≦50%における振幅範囲(又は振幅―60dBm≦振幅<―40dBmにおける振幅確率範囲)を記憶部400から読み出して、読み出した振幅範囲(又は振幅確率範囲)をパラメータとするグラフを生成する。このとき、図5(図6)には、図3(又は図4)における特定値t=79secに該当する位置に、指定マーカが付されている。
例えば、図7(又は図8)のグラフから特定値t=79secを指定して図3(又は図4)のグラフへ切り替え可能であり、逆に図3(又は図4)のグラフで特定値として、振幅確率範囲10%<APD≦50%(又は振幅範囲―60dBm≦振幅<―40dBm)を指定して、図7(又は図8)へのグラフ記切り替え可能である。
同様に、例えば、図5(又は図6)のグラフと図7(又は図8)のグラフの間の切り替えは、特定値を例えば、振幅確率範囲10%<APD≦50%における振幅範囲(又は振幅―60dBm≦振幅<―40dBmにおける振幅確率範囲)のまま同じにしておいて、互いのグラフの2次元とパラメータを変えることで、切り替え可能である。
例えば、図9のグラフと図3(又は図4)のグラフとの切り替えは、特定値を例えば、時間t=79secのまま同じにしておいて、互いのグラフの2次元とパラメータを変えることで、切り替えることで可能である。
図9のグラフで特定値を、例えば、振幅確率範囲10%<APD≦50%における振幅範囲(又は―60dBm≦振幅<―40dBmにおける振幅確率範囲)を指定して、図5(図6)又は図7(図8)のグラフへ切り替える。逆に、図5(図6)又は図7(図8)のグラフで特定値として時間t=79secを設定して、図9のグラフへ切り替え可能である。
図11,図12は、指定マーカによる特定値がZ軸(奥行き方向)の時間t=79secであり、この状態から図3(図4)への切り替え可能である。指定マーカでX軸=周波数又はY軸=振幅確率(振幅)の特定値を指定して、図5〜図10への切り替えが可能である。これらの逆の切り替えも可能である。
図2のスペクトル表示グループ内のグラフ(図3と図4)、スペクトログラム表示グループ内のグラフ(図5と図6)における同じグループ内の切り替えは、画面制御部530が操作部700からの指示で、パラメータを振幅範囲又は振幅確率範囲の何れかに切り替えることで達成できる。チャート表示グループ内のグラフ(図7と図8)、3D表示グループ内のグラフ(図11と図12)における同じグループ内の切り替えは、Y軸を振幅又は振幅確率の何れかに切り替えることで達成できる。函数尺表示グループ内のグラフの切り替えは、函数尺の種類を切り替えることで達成できる。
なお、ピークマーカはパラメータの最大値を示すので、そのピークマーカで指定されたパラメータの特定値を特定するものとして、前記指定マーカの代わりにピークマーカで特定された値を特定値に用いて、上記(f)のようにグラフを切り替えることも可能である。
130 周波数選択手段、 200 レベル検出部、 300 APD部、
310 クロック発生部、 320 範囲分類手段、 400 記憶部、
500 表示制御部、 510 グラフ生成部、 511 拡大/縮小制御部、
512 フルスパン制御部、 513 数値制御部、
520 指定マーカ生成部、530 画面制御部、 540 ピークサーチ部、
550 ピークマーカ生成部、 560 ゾーンマーカ生成部、
580 座標情報記憶部、 590 表示フォーマット記憶部、 600 表示部、
700 操作部、800 制御部
Claims (8)
- 被測定信号の周波数成分を分析する周波数分析部(100)と、分析された各周波数成分の振幅をそれぞれ検出するレベル検出部(200)と、検出された各周波数成分の振幅について単位時間当たりの振幅確率を時間経過毎に求めるAPD部(300)と、該APD部が出力する各周波数成分の振幅の振幅確率を時間経過に対応して記憶する記憶部(400)と、表示部(600)と、操作部(700)と、前記記憶部の記憶内容に基づいて前記表示部に各種のグラフを表示させる表示制御部(500)とを備えたAPD測定装置であって、
前記表示制御部は、前記記憶部に所定タイミングでアクセスして得られた最新の前記記憶内容に基づいて、前記周波数、前記振幅、前記振幅確率及び前記時間のうち、少なくともいずれか2つを次元とする座標に他の1つをパラメータとする第1のグラフを前記表示部に表示させるグラフ生成部(510)と、該表示部に表示されている第1のグラフ上の前記2つの次元又はパラメータにおける特定の値又は特定の範囲のいずれかを特定値として指定する指定マーカを表示させる指定マーカ生成部(520)と、前記操作部からの切り替え指示を受けて、該特定値を指定された前記2つの次元又はパラメータを該特定値に固定したときの、新たな組合せの次元及びパラメータについての第2のグラフを前記グラフ生成部に生成させる画面制御部(530)と、を備えたことを特徴とするAPD測定装置。 - 前記グラフ生成部は、前記第2のグラフとして、前記周波数、前記振幅、前記振幅確率及び前記時間のうち、前記特定値を指定された次元又はパラメータとなる1つを除く、3つのうちいずれか2つを次元とする座標上に残りの1つをパラメータとする新たなグラフを生成することを特徴とする請求項1に記載のAPD測定装置。
- 被測定信号の周波数成分を分析する周波数分析部(100)と、分析された各周波数成分の振幅をそれぞれ検出するレベル検出部(200)と、検出された各周波数成分の振幅について単位時間当たりの振幅確率を時間経過毎に求めるAPD部(300)と、該APD部が出力する各周波数成分の振幅の振幅確率を時間経過に対応して記憶する記憶部(400)と、表示部(600)と、操作部(700)と、前記記憶部の記憶内容に基づいて前記表示部に各種のグラフを表示させる表示制御部(500)とを備えたAPD測定装置であって、
前記表示制御部は、前記記憶部に所定タイミングでアクセスして得られた最新の前記記憶内容に基づいて、前記周波数、前記振幅、前記振幅確率及び前記時間のうち、2つを次元とする座標に他の1つをパラメータとする、又はいずれか3つを次元とする第1のグラフを前記表示部に表示させるグラフ生成部(510)と、該表示部に表示されている第1のグラフ上の前記いずれかの次元における特定の値又は特定の範囲のいずれかを特定値として指定する指定マーカを表示させる指定マーカ生成部(520)と、前記操作部からの切り替え指示を受けて、該特定値を指定された前記いずれかの次元を該特定値に固定したときの、新たな組合せの次元及びパラメータについて第2のグラフを前記グラフ生成部に生成させる画面制御部(530)と、を備えたことを特徴とするAPD測定装置。 - 前記指定マーカ生成部(520)該表示部に表示されている第1のグラフ上の前記いずれかの次元及びパラメータから選択的に、特定の値又は特定の範囲のいずれかを特定値として指定する指定マーカを表示させ、
前記画面制御部は、前記操作部からの切り替え指示を受けて、該特定値を指定された前記いずれかの次元又はパラメータを選択的に該特定値に固定したときの、新たな組合せの次元及びパラメータについて第2のグラフを前記グラフ生成部に生成させる、ことを特徴とする請求項3に記載のAPD測定装置。 - 前記グラフ生成部は、前記時間が特定値であるときに前記周波数と前記振幅確率とでなる座標上に振幅範囲をパラメータとするグラフ、前記時間が特定値であるときに前記周波数と前記振幅とでなる座標上に振幅確率範囲をパラメータとするグラフ、前記振幅確率範囲が特定値であるときに前記周波数と前記時間とでなる座標上に前記振幅範囲をパラメータとするグラフ、及び前記振幅が特定値であるときに前記周波数と前記時間とでなる座標上に前記振幅確率範囲をパラメータとするグラフ、前記振幅が特定値であるときに前記時間と前記振幅確率とでなる座標上に前記周波数をパラメータとするグラフ、前記振幅確率が特定値であるときに前記時間と前記振幅とでなる座標上に前記周波数をパラメータとするグラフ、前記振幅確率範囲が特定値であるときに前記周波数、前記時間及び前記振幅を座標とするグラフ、前記振幅範囲が特定値であるときに前記周波数、及び前記時間及び前記振幅確率を座標とするグラフ、の8つのグラフのいずれかを、前記記憶手段の最新の内容に基づいて生成可能にされ、
前記画面制御部は、前記8つのグラフのいずれが前記第1のグラフとして表示されているときに、前記指定マーカ生成部で指定された次元の特定値を基に、前記8つのグラフの他のいずれかのグラフに切り替えて、前記表示部に表示させることを特徴とする請求項3に記載のAPD測定装置。 - 前記グラフ生成部は、前記8つのグラフに加え、前記時間が特定値であるときに前記レベルと前記振幅確率とでなる座標上に周波数をパラメータとするグラフ、を含む9つのグラフのいずれかを、前記記憶手段の最新の内容に基づいて生成可能にされ、
前記画面制御部は、前記9つのグラフのいずれが前記第1のグラフとして表示されているときに、前記指定マーカ生成部で指定された次元の特定値を基に、前記9つのグラフの他のいずれかのグラフに切り替えて、前記表示部に表示させることを特徴とする請求項5に記載のAPD測定装置。 - 前記グラフ生成部は、前記時間が特定値であるときに前記周波数と前記振幅確率とでなる座標上に振幅範囲をパラメータとするグラフA、前記時間が特定値であるときに前記周波数と前記振幅とでなる座標上に振幅確率範囲をパラメータとするグラフB、前記振幅が特定値であるときに前記周波数と前記時間とでなる座標上に前記振幅確率範囲をパラメータとするグラフC、前記振幅確率範囲が特定値であるときに前記周波数と前記時間とでなる座標上に前記振幅範囲をパラメータとするグラフD、前記振幅が特定値であるときに前記時間と前記振幅確率とでなる座標上に前記周波数をパラメータとするグラフE、前記振幅確率が特定値であるときに前記時間と前記振幅とでなる座標上に前記周波数をパラメータとするグラフF、前記振幅範囲が特定値であるときに前記周波数、及び前記時間及び前記振幅確率を座標とするグラフH、及び前記振幅確率範囲が特定値であるときに前記周波数、前記時間及び前記振幅を座標とするグラフG、の8つのグラフのいずれかを、前記記憶手段の最新の内容に基づいて生成可能にされ、
前記画面制御部は、前記グラフAとBとを含むグループ、前記グラフCとDとを含むグループ、前記グラフEとFとを含むグループ、前記グラフGとHとを含むグループ、の4グループのいずれかのグループのグラフが前記第1のグラフとして表示されているときに、該第1のグラフ上で前記指定マーカ生成部で指定された次元の特定値を基に、前記他のグループのいずれかのグラフに切り替えて、前記表示部に表示させることを特徴とする請求項3に記載のAPD測定装置。 - 前記グラフ生成部は、前記8つのグラフに加え、前記時間が特定値であるときに前記レベルと前記振幅確率とでなる座標上に周波数をパラメータとするグラフを含むグループJを、含む5グループのグラフのいずれかを、前記記憶手段の最新の内容に基づいて生成可能にされ、
前記画面制御部は、前記9つのグラフのいずれが前記第1のグラフとして表示されているときに、前記指定マーカ生成部で指定された次元の特定値を基に、他のグループのいずれかのグラフに切り替えて、前記表示部に表示させることを特徴とする請求項7に記載のAPD測定装置。
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