JP2012198115A - Spectrum analyzer and frequency characteristic correction method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スーパーヘテロダイン方式のスペクトルアナライザおよびその周波数特性補正方法に関する。 The present invention relates to a superheterodyne spectrum analyzer and a frequency characteristic correction method thereof.
従来のスーパーヘテロダイン方式のスペクトルアナライザとしては、入力信号から測定対象の周波数帯の信号を抽出し、特定の中間周波数帯の信号に周波数変換する周波数変換部と、測定対象の周波数帯を制御する制御部と、周波数変換部によって周波数変換された信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器と、ディジタル信号の周波数特性を補正する周波数特性補正部と、周波数特性が補正された信号を検波する検波部とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional superheterodyne spectrum analyzer, a frequency conversion unit that extracts a signal in a measurement target frequency band from an input signal and converts it to a signal in a specific intermediate frequency band, and a control that controls the measurement target frequency band , An analog / digital converter that converts the signal frequency-converted by the frequency converter to a digital signal, a frequency characteristic correction unit that corrects the frequency characteristic of the digital signal, and a detection unit that detects the signal with the corrected frequency characteristic (For example, refer to Patent Document 1).
この従来のスペクトルアナライザは、周波数が既知の正弦波信号を周波数変換部に入力したときの検波結果が、各周波数において一定になるように補正量を算出し、算出した補正量を周波数毎に周波数特性補正部に設定することにより、周波数変換部固有の周波数特性を補正するようになっている。 This conventional spectrum analyzer calculates the correction amount so that the detection result when a sine wave signal with a known frequency is input to the frequency conversion unit is constant at each frequency, and the calculated correction amount is set for each frequency. By setting the characteristic correction unit, the frequency characteristic specific to the frequency conversion unit is corrected.
従来のスペクトルアナライザは、各周波数において検出される中心周波数の電力に基づいて各周波数の補正量を算出するようになっている。これは、周波数変換部固有の周波数特性と、検波部を構成する測定フィルタの周波数特性とによって定まる検波特性が、規定の分解能帯域幅(Resolution Band Width、以下、「RBW」という)を有する正確なガウシアン特性であることを前提としている。 The conventional spectrum analyzer calculates the correction amount of each frequency based on the power of the center frequency detected at each frequency. This is because the detection characteristic determined by the frequency characteristic peculiar to the frequency conversion part and the frequency characteristic of the measurement filter constituting the detection part has an accurate resolution bandwidth (hereinafter referred to as “RBW”). It is assumed that it has Gaussian characteristics.
ここで、正弦波信号が周波数変換部に入力されたときには、検波特性が正確なガウシアン特性でなくとも、検出される中心周波数における電力で検波特性を補正することができる。しかしながら、広帯域信号が周波数変換部に入力されたときには、以下に説明するように、検波特性が正確なガウシアン特性であるときと異なる結果が得られることがある。 Here, when the sine wave signal is input to the frequency converter, the detection characteristic can be corrected with the power at the detected center frequency even if the detection characteristic is not an accurate Gaussian characteristic. However, when a wideband signal is input to the frequency converter, a result different from that when the detection characteristic is an accurate Gaussian characteristic may be obtained as described below.
一般に、スペクトルアナライザの測定フィルタの周波数特性は、ガウシアンカーブで近似することになっている(以下、測定フィルタを「ガウシアンフィルタ」ともいう)、RBWは、ガウシアンフィルタの3dB減衰点における通過帯域幅のことをいう。なお、規格によっては、ガウシアンフィルタの6dB減衰点における通過帯域幅をRBWと呼ぶこともある。 In general, the frequency characteristic of a measurement filter of a spectrum analyzer is approximated by a Gaussian curve (hereinafter, the measurement filter is also referred to as a “Gaussian filter”), and RBW is the passband width at the 3 dB attenuation point of the Gaussian filter. That means. Depending on the standard, the passband width at the 6 dB attenuation point of the Gaussian filter may be referred to as RBW.
近年のスペクトルアナライザでガウシアンフィルタを近似できる精度は、RBW≦3MHzといわれている。3MHzより広いRBWを実現できるスペクトルアナライザもあるが、RBWが一致しても、減衰カーブがガウシアンカーブと一致せず、例えば60dB減衰点において、理想ガウシアンカーブの帯域幅(RBWの約4.5倍)よりも狭くなっている場合が多い。 The accuracy with which a Gaussian filter can be approximated by a recent spectrum analyzer is said to be RBW ≦ 3 MHz. Some spectrum analyzers can realize RBW wider than 3 MHz, but even if RBW matches, the attenuation curve does not match the Gaussian curve. ) In many cases.
これは、スペクトルアナライザの内部回路に用いられている帯域通過フィルタ、特に、準マイクロ波帯スペクトルアナライザの入力段に使用されるYIG(Yttrium Iron Garnet)同調バンドパスフィルタ(YIG Tuned Filter、以下、「YTF」という)の特性によって制限されてしまうためである。 This is a band-pass filter used in the internal circuit of the spectrum analyzer, in particular, a YIG (Yttrium Iron Garnet) tuned band-pass filter (YIG Tuned Filter) used in the input stage of the quasi-microwave band spectrum analyzer. This is because it is limited by the characteristic of “YTF”.
また、従来のスペクトルアナライザの用途において、通常、RBWが狭い方が、より周波数分解能が高い測定ができるため、RBW>3MHzで高い精度を有するガウシアンフィルタが要求されることは、ほとんどなかった。 In addition, in a conventional spectrum analyzer, since a measurement with higher frequency resolution can be performed with a narrower RBW, a Gaussian filter having a high accuracy with RBW> 3 MHz is rarely required.
しかしながら、近年、広帯域変調信号や広帯域雑音の解析に、広いRBWで高い精度のガウシアンフィルタが要求されるようになってきた。例えば、UWB(Ultra Wide Band)と呼ばれる広帯域通信において、非特許文献1には、車載レーダシステムの技術的条件が規定され、22〜29GHzでシステムから放射される尖頭電力値が0dB/50MHz以下に義務付けられている。
However, in recent years, a Gaussian filter with a wide RBW and high accuracy has been required for analysis of a broadband modulation signal and broadband noise. For example, in wideband communication called UWB (Ultra Wide Band), Non-Patent
これは、RBW=50MHzのガウシアンフィルタで検出したときの電力が0dB以下であることで検証することができるが、前述したように、RBW=50MHzで正確なガウシアンフィルタの特性を有するスペクトルアナライザが存在しないため、RBW=1MHzやRBW=3MHzのガウシアンフィルタで測定した電力を換算式(例えば、非特許文献2参照)を用いて、RBW=50MHz相当の電力が算出されている。 This can be verified by the fact that the power when detected with a Gaussian filter with RBW = 50 MHz is 0 dB or less, but as described above, there is a spectrum analyzer having accurate Gaussian filter characteristics with RBW = 50 MHz. Therefore, power equivalent to RBW = 50 MHz is calculated using a conversion formula (for example, see Non-Patent Document 2) using power measured by a Gaussian filter with RBW = 1 MHz or RBW = 3 MHz.
しかしながら、換算式を用いて算出された電力は、UWBの変調方式に依存して、換算誤差が生じる可能性があるため、RBW=50MHzを直接に測定することが望まれてきている。なお、このような放射電力は、通常、スペクトルアナライザをゼロスパンモードに設定(測定周波数を固定)し、特定の中心周波数で測定される。 However, since the power calculated using the conversion formula may cause a conversion error depending on the UWB modulation method, it is desired to directly measure RBW = 50 MHz. Note that such radiated power is usually measured at a specific center frequency with the spectrum analyzer set to the zero span mode (fixed measurement frequency).
RBW=50MHzのガウシアンフィルタを60dB減衰点まで精度よく近似するには、224MHzの解析帯域が必要になる。この場合には、周波数変換部の帯域幅を224MHz以上に広くする必要があり、周波数変換部の帯域幅がこれだけ広帯域になると、帯域内の周波数特性を完全に平坦にすることは難しく、通常は、数10MHz周期でリップルが生じてしまう。 In order to accurately approximate the RBW = 50 MHz Gaussian filter to the 60 dB attenuation point, an analysis band of 224 MHz is required. In this case, it is necessary to widen the bandwidth of the frequency conversion unit to 224 MHz or more, and when the bandwidth of the frequency conversion unit becomes so wide, it is difficult to completely flatten the frequency characteristics in the band. Ripple is generated at a period of several tens of MHz.
スペクトルアナライザの通過特性は、周波数変換部の通過特性と検波部の通過特性との畳み込みからなるため、上述したようなリップルが生じた場合には、検波部で精度よくガウシアン特性を実現しても、検波特性がガウシアン特性から逸脱してしまうことになる。 Since the pass characteristic of the spectrum analyzer is a convolution of the pass characteristic of the frequency converter and the pass characteristic of the detector, if the ripple described above occurs, the Gaussian characteristic can be realized with high accuracy in the detector. The detection characteristic deviates from the Gaussian characteristic.
すなわち、図5に示すように、RBW=3MHzのガウシアンフィルタにおいては、リップル周期に対してRBWが狭くなるため、周波数変換部の周波数特性|G(f)|は、ほぼ一定とみなすことができる。したがって、測定フィルタの周波数特性|H(f)|で検波した電力を中心周波数f0において補正すれば、各周波数に渡って、周波数変換部の周波数特性|G(f)|を正確に補正することができる。 That is, as shown in FIG. 5, in the RBW = 3 MHz Gaussian filter, the RBW becomes narrower with respect to the ripple period, and therefore the frequency characteristic | G (f) | of the frequency converter can be regarded as almost constant. . Therefore, if the power detected by the frequency characteristic | H (f) | of the measurement filter is corrected at the center frequency f 0 , the frequency characteristic | G (f) | of the frequency converter is accurately corrected over each frequency. be able to.
一方、RBW=50MHzのガウシアンフィルタにおいては、リップル周期に対してRBWが広くなるため、周波数変換部の周波数特性|G(f)|は、一定とみなすことができなくなる。したがって、測定フィルタの周波数特性|H(f)|で検波した電力を中心周波数f0において補正したとしても、各周波数に渡って、周波数変換部の周波数特性|G(f)|を正確に補正することができなくなる。 On the other hand, in a Gaussian filter with RBW = 50 MHz, since the RBW becomes wider with respect to the ripple period, the frequency characteristic | G (f) | of the frequency converter cannot be regarded as constant. Therefore, even if the power detected by the frequency characteristic | H (f) | of the measurement filter is corrected at the center frequency f 0 , the frequency characteristic | G (f) | of the frequency converter is accurately corrected over each frequency. Can not do.
以上のように、従来のスペクトルアナライザは、広いRBWが設定された場合に、周波数変換部の周波数特性を一定に補正することができないため、広帯域信号を測定する際に正確な電力を測定することができないといった課題があった。 As described above, the conventional spectrum analyzer cannot accurately correct the frequency characteristics of the frequency conversion unit when a wide RBW is set, so that it measures accurate power when measuring a wideband signal. There was a problem that could not be.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、広帯域信号を測定する際に正確な電力を測定することができるスペクトルアナライザおよびその周波数特性補正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a spectrum analyzer capable of measuring accurate power when measuring a wideband signal and a method for correcting the frequency characteristic thereof. .
本発明のスペクトルアナライザは、入力信号から測定対象の周波数帯の信号を抽出し、特定の中間周波数帯の信号に周波数変換する周波数変換部と、前記測定対象の周波数帯の中心周波数を制御する制御部と、前記周波数変換部によって周波数変換された信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器と、前記ディジタル信号の周波数特性を補正する周波数特性補正部と、前記周波数特性が補正された信号を検波する検波部と、を備えたスペクトルアナライザにおいて、前記周波数特性補正部は、等化器と、前記等化器の等化係数を格納する等化係数格納部とを有し、前記検波部は、前記周波数変換部固有の周波数特性を補正するための補正用基準信号が前記周波数変換部に入力されたことを条件として、前記ディジタル信号を検波し、前記制御部は、前記測定対象の周波数帯の中心周波数に対して、前記検波部による前記ディジタル信号の検波結果に基づいた等化係数を前記等化係数格納部に格納するように構成されている。 The spectrum analyzer of the present invention extracts a signal in a frequency band to be measured from an input signal, converts the frequency to a signal in a specific intermediate frequency band, and controls to control the center frequency of the frequency band to be measured , An analog-to-digital converter that converts the signal frequency-converted by the frequency converter to a digital signal, a frequency characteristic correction unit that corrects the frequency characteristic of the digital signal, and a signal that has been corrected for the frequency characteristic In the spectrum analyzer including the detection unit, the frequency characteristic correction unit includes an equalizer and an equalization coefficient storage unit that stores an equalization coefficient of the equalizer, and the detection unit includes: The digital signal is converted on the condition that a correction reference signal for correcting a frequency characteristic specific to the frequency converter is input to the frequency converter. The control unit is configured to store an equalization coefficient based on a detection result of the digital signal by the detection unit in the equalization coefficient storage unit with respect to a center frequency of the measurement target frequency band. Has been.
この構成により、本発明のスペクトルアナライザは、測定対象の周波数帯の中心周波数に対して、周波数変換部固有の周波数特性を等化器によって補正するため、広帯域信号を測定する際に正確な電力を測定することができる。 With this configuration, the spectrum analyzer of the present invention corrects the frequency characteristic specific to the frequency converter with respect to the center frequency of the frequency band to be measured by the equalizer, so that accurate power can be obtained when measuring a broadband signal. Can be measured.
なお、前記制御部は、前記等化器の周波数特性が前記周波数変換部の伝達関数の逆特性となる等化係数を前記等化係数格納部に格納するようにしてもよい。 The control unit may store an equalization coefficient in which the frequency characteristic of the equalizer is an inverse characteristic of the transfer function of the frequency conversion unit in the equalization coefficient storage unit.
この構成により、本発明のスペクトルアナライザは、各測定周波数に対して、周波数変換部固有の周波数特性を一定に補正することができる。 With this configuration, the spectrum analyzer of the present invention can correct the frequency characteristics unique to the frequency converter to a fixed value for each measurement frequency.
また、本発明のスペクトルアナライザは、前記補正用基準信号を生成する補正用基準信号生成部を備えるようにしてもよい。 The spectrum analyzer of the present invention may include a correction reference signal generation unit that generates the correction reference signal.
この構成により、本発明のスペクトルアナライザは、補正用基準信号を外部装置から得ることなく、周波数変換部固有の周波数特性を補正することができる。 With this configuration, the spectrum analyzer of the present invention can correct the frequency characteristics unique to the frequency converter without obtaining a correction reference signal from an external device.
また、前記補正用基準信号生成部は、前記補正用基準信号としてインパルスを生成するようにしてもよい。 The correction reference signal generation unit may generate an impulse as the correction reference signal.
この構成により、本発明のスペクトルアナライザは、インパルスを補正用基準信号として適用することができる。 With this configuration, the spectrum analyzer of the present invention can apply impulses as correction reference signals.
また、前記補正用基準信号生成部は、前記測定対象の周波数帯内で前記測定対象の周波数帯の中心周波数近傍の周波数を有する信号で1/RBWよりも十分短いパルス信号を変調した信号を前記補正用基準信号として生成するようにしてもよい。 Further, the correction reference signal generation unit generates a signal obtained by modulating a pulse signal that is sufficiently shorter than 1 / RBW with a signal having a frequency near the center frequency of the measurement target frequency band within the measurement target frequency band. It may be generated as a correction reference signal.
この構成により、本発明のスペクトルアナライザは、測定対象の周波数帯の中心周波数近傍の周波数を有する信号で、1/RBWよりも十分短いパルス信号を変調した信号を補正用基準信号として適用することができる。 With this configuration, the spectrum analyzer of the present invention can apply, as a correction reference signal, a signal having a frequency near the center frequency of the frequency band to be measured and obtained by modulating a pulse signal sufficiently shorter than 1 / RBW. it can.
また、本発明の周波数特性補正方法は、入力信号から測定対象の周波数帯の信号を抽出し、特定の中間周波数帯の信号に周波数変換する周波数変換部と、前記測定対象の周波数帯の中心周波数を制御する制御部と、前記周波数変換部によって周波数変換された信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器と、前記ディジタル信号の周波数特性を補正する周波数特性補正部と、前記周波数特性が補正された信号を検波する検波部と、を備えたスペクトルアナライザの周波数特性補正方法において、前記周波数特性補正部が、等化器と、前記等化器の等化係数を格納する等化係数格納部とを有し、前記検波部が、前記周波数変換部固有の周波数特性を補正するための補正用基準信号が前記周波数変換部に入力されたことを条件として、前記ディジタル信号を検波するステップと、前記制御部が、前記測定対象の周波数帯の中心周波数に対して、前記検波部による前記ディジタル信号の検波結果に基づいた等化係数を前記等化係数格納部に格納するステップと、を有する。 The frequency characteristic correction method of the present invention includes a frequency conversion unit that extracts a signal in a frequency band to be measured from an input signal and converts the signal to a signal in a specific intermediate frequency band, and a center frequency in the frequency band to be measured. A control unit for controlling the frequency, an analog-digital converter for converting the signal frequency-converted by the frequency conversion unit into a digital signal, a frequency characteristic correction unit for correcting the frequency characteristic of the digital signal, and the frequency characteristic is corrected. In the frequency characteristic correction method of the spectrum analyzer, the frequency characteristic correction unit includes an equalizer, and an equalization coefficient storage unit that stores an equalization coefficient of the equalizer. Provided that a correction reference signal for correcting the frequency characteristic specific to the frequency converter is input to the frequency converter. Detecting the digital signal; and the control unit stores an equalization coefficient based on a detection result of the digital signal by the detection unit with respect to a center frequency of the frequency band to be measured. Storing in the unit.
したがって、本発明の周波数特性補正方法は、測定対象の周波数帯の中心周波数に対して、周波数変換部固有の周波数特性を等化器によって補正するため、広帯域信号を測定する際に正確な電力を測定することができる。 Therefore, the frequency characteristic correction method of the present invention corrects the frequency characteristic specific to the frequency converter with respect to the center frequency of the frequency band to be measured by the equalizer, so that accurate power can be obtained when measuring a wideband signal. Can be measured.
本発明は、広帯域信号を測定する際に正確な電力を測定することができるスペクトルアナライザおよびその周波数特性補正方法を提供することができる。 The present invention can provide a spectrum analyzer capable of measuring accurate power when measuring a broadband signal, and a frequency characteristic correcting method thereof.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明の実施の形態に係るスペクトルアナライザ1は、インパルスを生成する補正用基準信号生成部10と、スイッチ11と、高周波信号をダウンコンバートする周波数変換部12と、ダウンコンバートされたアナログの中間周波数の信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器(以下、「ADC」という。)13と、周波数変換部12の周波数特性に応じてディジタル信号を補正する周波数特性補正部14と、検波部15と、スイッチ16と、スペクトルアナライザ1の各部を制御する制御部17と、液晶ディスプレイ等よりなる表示部18と、キーボード装置やポインティングデバイスよりなる入力部19とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
補正用基準信号生成部10は、制御部17によって制御され、測定する帯域の中心周波数(以下、単に「測定中心周波数」という)の逆数より十分に狭い幅のパルスを生成するようになっている。
The correction reference
スペクトルアナライザ1は、周波数変換部12固有の周波数特性を補正するための補正係数を算出する補正係数算出モードと、被試験信号を信号解析する信号解析モードとの2つのモードをとる。
The
スイッチ11は、補正用基準信号生成部10に接続された端子S1と、被試験信号が入力される入力端子Tに接続された端子S2と、周波数変換部12に接続された端子S3とを有している。
The switch 11 has a terminal S1 connected to the correction reference
スイッチ11は、制御部17によって制御され、スペクトルアナライザ1が補正係数算出モードをとる場合には、端子S1と端子S3とが接続され、スペクトルアナライザ1が信号解析モードをとる場合には、端子S2と端子S3とが接続されるようになっている。
The switch 11 is controlled by the
周波数変換部12は、減衰器20と、プリセレクタ21と、周波数が可変の正弦波信号を生成する発振器22と、プリセレクタ21を通過した信号に発振器22によって生成された信号をミキシングするミキサ23と、ローパスフィルタ(Low Pass Filter、以下、「LPF」という)24と、周波数が一定の正弦波信号を生成する発振器25と、ミキサ26と、LPF27と、を有する。
The
プリセレクタ21は、YTFによって構成され、制御部17によって指定された帯域の信号を通過させるようになっている。また、発振器22は、制御部17によって指定された周波数の正弦波信号を生成するようになっている。
The pre-selector 21 is composed of YTF, and allows a band signal designated by the
ミキサ23は、プリセレクタ21を通過した信号と、発振器22によって生成された正弦波信号とをミキシングするようになっている。また、LPF24は、ミキサ23によるミキシング結果の高周波側の成分を除去するようになっている。
The
ここで、制御部17は、プリセレクタ21に通過させる帯域を変化させる一方で、LPF24によって高周波側の成分が除去されたミキシング結果の中心周波数が一定になるように、発振器22に生成させる正弦波信号の周波数を制御するようになっている。このため、LPF24を通過した信号は、中心周波数が一定の中間周波数の信号となる。
Here, the
すなわち、発振器22、ミキサ23およびLPF24は、高周波信号を中心周波数が一定の第1中間周波数信号にダウンコンバートする第1ダウンコンバータを構成する。
That is, the
ミキサ26は、LPF24を通過した信号と、発振器25によって生成された正弦波信号とをミキシングするようになっている。また、LPF27は、ミキサ26によるミキシング結果の高周波側の成分を除去するようになっている。
The
すなわち、発振器25、ミキサ26およびLPF27は、第1中間周波数信号を第2中間周波数信号にダウンコンバートする第2ダウンコンバータを構成する。
That is, the
周波数特性補正部14は、等化器30と、等化器30の等化係数を格納する等化係数格納部31とを有している。等化器30は、ディジタルフィルタによって構成され、本実施の形態においては、複数のタップよりなるFIR(Finite Impulse Response)フィルタによって構成される。
The frequency
等化係数格納部31は、RAM(Random Access Memory)やフラッシュメモリ等の記憶媒体によって構成される。等化係数格納部31には、各中心周波数に対して、等化器30を構成するFIRフィルタの各タップの係数が格納されるようになっている。
The equalization
検波部15は、ガウシアンフィルタによって構成され、本実施の形態において、ガウシアンフィルタは、FIRフィルタによって構成される。また、本実施の形態において、検波部15を構成するガウシアンフィルタは、RBW=50MHzのガウシアンフィルタを少なくとも60dB減衰点まで近似するように構成されている。
The
スイッチ16は、ADC13に接続された端子S1と、周波数特性補正部14の等化器30に接続された端子S2と、検波部15に接続された端子S3とを有している。なお、スイッチ16の各端子間は、スイッチ11の各端子間と同様に接続される。
The
すなわち、スイッチ16は、制御部17によって制御され、スペクトルアナライザ1が補正係数算出モードをとる場合には、端子S1と端子S3とが接続され、スペクトルアナライザ1が信号解析モードをとる場合には、端子S2と端子S3とが接続されるようになっている。
That is, the
制御部17は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサによって構成され、入力部19等による指定に応じたスペクトルアナライザ1のモードの設定、入力部19等によって指定された測定中心周波数の設定、等化器30の等化係数の算出、等化器30の等化係数の設定、検波部15による検波結果の表示等、スペクトルアナライザ1の各部を制御するようになっている。
The
以上のように構成されたスペクトルアナライザ1の動作を図面を参照して説明する。図2は、スペクトルアナライザ1の補正係数算出モードにおける補正係数算出動作を示している。
The operation of the
まず、プリセレクタ21の通過帯域と、発振器22に発生させる信号の周波数とが、入力部19等によって指定された測定中心周波数に応じて、制御部17によって設定され(ステップS1)、制御部17によって制御された補正用基準信号生成部10によってインパルスが生成される(ステップS2)。
First, the pass band of the pre-selector 21 and the frequency of the signal generated by the
次に、ADC13から出力されるインパルス応答系列x(k)が、制御部17に取得される(ステップS3)。ここで、k={0,1,2,・・・,M−1}とし、本実施の形態においては、M=1024とする。
Next, the impulse response sequence x (k) output from the
次に、制御部17によって、インパルス応答系列x(k)の離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform、「DFT」ともいう)が実行され、周波数変換部12の伝達関数G(f)が算出される(ステップS4)。ここで、G(f)の振幅特性を|G(f)|とし、群遅延特性をτ(f)とし、G(f)の逆特性G−1(f)の振幅特性を1/|G(f)|とし、群遅延特性を−τ(f)として、図3に示すように、制御部17によって|G−1(f)|と−τ(f)とに逆離散フーリエ変換(Inverse Discrete Fourier Transform、「IDFT」ともいう)が施されることにより、応答係数系列y(k)が算出される(ステップS5)。
Next, the
このように算出された応答係数系列y(k)が、等化器30の等化係数になるが、応答係数系列y(k)は、制御部17によって、必要に応じて窓関数が乗じられて切り出される(ステップS6)。なお、本実施の形態において、制御部17は、1024個の等化係数を100個に切り出す。
The response coefficient sequence y (k) calculated in this way becomes the equalization coefficient of the
次に、応答係数系列y(k)が等化係数として制御部17によって等化係数格納部31に格納され(ステップS7)、補正係数算出動作は終了する。なお、複数の中心周波数に対する等化係数を等化係数格納部31に格納する場合には、制御部17によって測定中心周波数が変更されて、補正係数算出動作が再度実行される。
Next, the response coefficient series y (k) is stored as an equalization coefficient in the equalization
図4は、スペクトルアナライザ1の信号解析モードにおける信号解析動作を示している。
FIG. 4 shows a signal analysis operation in the signal analysis mode of the
まず、プリセレクタ21の通過帯域と、発振器22に発生させる信号の周波数とが、入力部19等によって指定された測定中心周波数に応じて、制御部17によって設定される(ステップS11)。
First, the pass band of the pre-selector 21 and the frequency of the signal generated by the
また、等化係数格納部31に格納された等化係数のなかから、測定中心周波数に対応する等化係数が制御部17によって等化器30に設定される(ステップS12)。ここで、測定中心周波数に応じた等化係数が等化係数格納部31に格納されていない場合には、補正係数算出動作を実行するようにしてもよい。
Further, the equalization coefficient corresponding to the measurement center frequency is set in the
この状態で、被試験信号が入力端子Tから入力されると、被試験信号は、周波数変換部12によって周波数変換され(ステップS13)、ADC13によってディジタル信号に変換され(ステップS14)、周波数特性補正部14によって周波数特性が補正され(ステップS15)、検波部15によって検波される(ステップS16)。 In this state, when a signal under test is input from the input terminal T, the signal under test is frequency converted by the frequency converter 12 (step S13), converted to a digital signal by the ADC 13 (step S14), and frequency characteristic correction is performed. The frequency characteristic is corrected by the unit 14 (step S15) and detected by the detection unit 15 (step S16).
そして、検波結果が表示部18に表示され(ステップS17)、信号解析動作は終了する。なお、複数の中心周波数に対する解析を行う場合には、制御部17によって測定中心周波数が変更されて、信号解析動作が再度実行される。
Then, the detection result is displayed on the display unit 18 (step S17), and the signal analysis operation ends. When analysis is performed on a plurality of center frequencies, the
以上に説明したように、本発明の実施の形態のスペクトルアナライザ1は、測定対象の周波数帯の中心周波数に対して、周波数変換部12固有の周波数特性を等化器30によって補正するため、広帯域信号を測定する際に正確な電力を測定することができる。
As described above, the
なお、本実施の形態のように、周波数特性補正部14および検波部15が共にFIRフィルタによって構成される場合には、これらの係数を畳み込むことによって、一系統のFIRフィルタによって周波数特性補正部14および検波部15を構成してもよい。
In the case where both the frequency
この場合には、FIRフィルタを構成するFPGA(Field-Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の回路に搭載するリソースを低減することができる。 In this case, resources mounted on a circuit such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) constituting the FIR filter can be reduced.
また、本実施の形態において、補正用基準信号生成部10は、インパルスを生成するものとして説明したが、本発明においては、測定対象の周波数帯内で測定対象の周波数帯の中心周波数近傍の周波数を有する信号で、1/RBWよりも十分短いパルス信号を変調した信号を補正用基準信号として生成するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the correction reference
また、本発明においては、補正用基準信号生成部10をスペクトルアナライザ1から除いて、スペクトルアナライザ1が外部入力端子から補正用基準信号を入力するようにしてもよい。
In the present invention, the correction reference
1 スペクトルアナライザ
10 補正用基準信号生成部
11、16 スイッチ
12 周波数変換部
13 ADC
14 周波数特性補正部
15 検波部
17 制御部
18 表示部
19 入力部
20 減衰器
21 プリセレクタ
22、25 発振器
23、26 ミキサ
24、27 LPF
30 等化器
31 等化係数格納部
DESCRIPTION OF
14 Frequency
30
Claims (6)
前記測定対象の周波数帯の中心周波数を制御する制御部と、
前記周波数変換部によって周波数変換された信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器と、
前記ディジタル信号の周波数特性を補正する周波数特性補正部と、
前記周波数特性が補正された信号を検波する検波部と、を備えたスペクトルアナライザにおいて、
前記周波数特性補正部は、等化器と、前記等化器の等化係数を格納する等化係数格納部とを有し、
前記検波部は、前記周波数変換部固有の周波数特性を補正するための補正用基準信号が前記周波数変換部に入力されたことを条件として、前記ディジタル信号を検波し、
前記制御部は、前記測定対象の周波数帯の中心周波数に対して、前記検波部による前記ディジタル信号の検波結果に基づいた等化係数を前記等化係数格納部に格納することを特徴とするスペクトルアナライザ。 A frequency conversion unit that extracts a signal of a frequency band to be measured from an input signal and converts the frequency into a signal of a specific intermediate frequency band;
A control unit for controlling the center frequency of the frequency band to be measured;
An analog-digital converter that converts the signal frequency-converted by the frequency converter into a digital signal;
A frequency characteristic correction unit for correcting the frequency characteristic of the digital signal;
In a spectrum analyzer comprising a detection unit for detecting a signal whose frequency characteristics are corrected,
The frequency characteristic correction unit includes an equalizer and an equalization coefficient storage unit that stores an equalization coefficient of the equalizer,
The detector detects the digital signal on the condition that a correction reference signal for correcting a frequency characteristic specific to the frequency converter is input to the frequency converter,
The control unit stores an equalization coefficient based on a detection result of the digital signal by the detection unit in the equalization coefficient storage unit with respect to a center frequency of the measurement target frequency band. analyzer.
前記測定対象の周波数帯の中心周波数を制御する制御部と、
前記周波数変換部によって周波数変換された信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換器と、
前記ディジタル信号の周波数特性を補正する周波数特性補正部と、
前記周波数特性が補正された信号を検波する検波部と、を備えたスペクトルアナライザの周波数特性補正方法において、
前記周波数特性補正部が、等化器と、前記等化器の等化係数を格納する等化係数格納部とを有し、
前記検波部が、前記周波数変換部固有の周波数特性を補正するための補正用基準信号が前記周波数変換部に入力されたことを条件として、前記ディジタル信号を検波するステップと、
前記制御部が、前記測定対象の周波数帯の中心周波数に対して、前記検波部による前記ディジタル信号の検波結果に基づいた等化係数を前記等化係数格納部に格納するステップと、を有することを特徴とする周波数特性補正方法。 A frequency conversion unit that extracts a signal of a frequency band to be measured from an input signal and converts the frequency into a signal of a specific intermediate frequency band;
A control unit for controlling the center frequency of the frequency band to be measured;
An analog-digital converter that converts the signal frequency-converted by the frequency converter into a digital signal;
A frequency characteristic correction unit for correcting the frequency characteristic of the digital signal;
In the frequency characteristic correction method of the spectrum analyzer, comprising: a detection unit that detects the signal whose frequency characteristic is corrected,
The frequency characteristic correction unit includes an equalizer and an equalization coefficient storage unit that stores an equalization coefficient of the equalizer;
The detection unit detects the digital signal on the condition that a correction reference signal for correcting a frequency characteristic unique to the frequency conversion unit is input to the frequency conversion unit;
The control unit has a step of storing, in the equalization coefficient storage unit, an equalization coefficient based on a detection result of the digital signal by the detection unit with respect to a center frequency of the frequency band to be measured. The frequency characteristic correction method characterized by this.
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---|---|---|---|---|
JP2003511673A (en) * | 1999-10-07 | 2003-03-25 | ローデ ウント シュワルツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディット ゲゼルシャフト | Configuration for determining the complex transfer function of an instrument |
JP2008232807A (en) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Anritsu Corp | Signal analyzer |
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- 2011-03-22 JP JP2011062701A patent/JP2012198115A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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