JP2013127466A - 試験測定装置及び試験測定装置における方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周波数帯域における可変な帯域幅に関してトリガをかける。
【解決手段】装置は、入力信号を受けてデジタル信号を生成する入力プロセッサと共に、トリガ・イベント発生時にトリガ信号を生成するトリガ信号生成部を含んでいる。時間周波数変換部は、デジタル信号のデジタル・データのフレームを、異なる周波数幅の少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換する。各周波数ビンは、パワー振幅値を有している。少なくとも２つの周波数ビンのいずれかのパワー振幅値が、関連する基準パワー・レベルに違反したときに、トリガ信号が生成される。いつかのケースでは、出力が密度トレースとして示されることがあり、密度トレースのいずれかのポイントが関連する密度しきい値に違反したときにトリガ信号が生成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、試験測定装置に関し、特に、周波数領域において使用するトリガに関する。

米国オレゴン州ビーバートンのテクトロニクス社から入手可能なＲＳＡ６１００、ＲＳＡ５１００、ＲＳＡ３４００ファミリーのようなリアルタイム・スペクトラム・アナログは、ＲＦ信号をリアルタイムで捕捉し、分析する。これら試験測定装置は、従来の掃引型スペクトラム・アナライザやベクトル・アナライザとは異なり、シームレスに（途切れなく）ＲＦ信号を捕捉し、特定帯域幅内においては、データを取り逃すことがない。

こうした装置は、周波数領域において生じるイベントについてトリガをかける機能を有している。「周波数マスク・トリガ」として知られるこの機能は、米国特許第５１０３４０２号（対応日本特許第２５１７３９８号）に記載されている。周波数マスク・トリガは、装置の受信システムが供給するリアルタイム・データの周波数スペクトラムを計算し、続いて、その周波数スペクトラムをユーザ定義の周波数マスクと比較する。周波数スペクトラムが周波数マスクに違反する（violate：破る）と、トリガ信号が生成され、これによって、トリガ・イベントと、このトリガ・イベントの直前と直後に生じたものを含めた受信ＲＦ信号を表すデータのシームレスな（つなぎ目のない）ブロックが蓄積される。このようにして、周波数マスク・トリガは、単一の特定スペクトラム・イベントが生じるのを待ち受ける。

米国特許第５１０３４０２号明細書 米国特許第４８７０３４８号明細書

場合によっては、等間隔ではない複数フィルタのグループを通して処理されたイベントについてトリガをかけたいことがある。言い換えると、現在のトリガは、等間隔の複数のフィルタ、つまり、関心のある周波数範囲にわたって一定間隔で配置され、等しい帯域幅の複数のフィルタのグループを通してイベントが処理されたときだけ動作するように構成されている。この制限は、関心のあるスペクトラム帯域に渡って変動する帯域幅におけるスペクトラム測定を含むシステムにおいてトリガをかけるアプリケーションの妨げとなる。

例えば、スペクトラム放射マスク（ＳＥＭ：spectral emission mask）は、隣接する帯域における干渉を制限するために、定義された通信帯域の内側及び外側両方のエネルギーを測定する方法として、通信システムにおいて一般に使用されている。ＳＥＭは、関心のあるスペクトラム帯域に渡って変動する帯域幅中において実行されるスペクトラム的測定値を特定できる。しかし、現在のトリガは単一の幅を有する帯域幅中においてのみ動作するという上述の制限のために、現在のトリガ処理システムでは、ＳＥＭとしては効果的に動作できない。

掃引型スペクトラム・アナライザは、ＳＥＭを２つの方法で測定する。これは、ＳＥＭで定義される帯域全体を狭い分解能帯域幅（ＲＢＷ）で掃引するようにして、その測定値を数学的に新しい帯域幅に変換する。この方法は、２つの欠点がある。第１に、放射が狭い帯域で測定されると、オリジナルの分解能帯域幅時定数より高速に生じる過渡信号及びインパルス・ノイズは振幅が減少し、測定エラーという結果になる。第２に、測定期間において生じる過渡的な干渉は、完全に取り逃がす。これは、掃引型アナライザは、どの時点においても帯域の小さい部分を測定するだけだからである。分解能帯域幅の外で過渡現象が生じると、それは完全に取りこぼされ、再び測定エラーを生じる。掃引型スペクトラム・アナライザでも、ＳＥＭで定義される帯域をセグメント単位で掃引し、ＳＥＭで要求される帯域幅に、各セグメントの分解能帯域幅を変化させることで、複数のＳＥＭを測定できる。これによって、上述の第１の決定は除去できるが、セグメント単位の掃引は、単一のＲＢＷ掃引よりも実施に時間がかかり、結果として更に多くの情報が失われるので、第２欠点は悪化する。

連続的な時間領域データを周波数領域に変換して用いるスペクトラム・アナライザ（ＦＦＴベースのアナライザとも呼ばれ、リアルタイム・スペクトラム・アナライザ（ＲＴＳＡ）でも使用される方法）は、上述の両問題を回避できる。これは、異なる帯域幅における時間領域データを再処理し、組み合わせた結果を生成できる。各帯域幅におけるその分析は、同じ時間領域データに対して実行されるので、掃引型スペクトラム・アナライザに関して上述した両問題を除去できる。しかし、この方法を実施するのに、現在は全てバッチ処理による信号分析方法を用いている。これは、時間領域データを最初にメモリに蓄積し、再度呼び出し、続いて処理しなければならないことを意味する。蓄積、再呼び出し及び処理の時間中に重要な情報が失われれば、取り戻すことはできない。

上述のどの技術も、ＳＥＭ違反にトリガをかけるには、充分に利用できるものではない。どちらの方法も違反が生じた状況で得られる測定値を保存でき、また、ＦＦＴベースの方法は、その基礎となる時間領域データを保存するのに利用できるが、どちらの方法も測定値をリアルタイムでは処理できず、また、両方法とも、入ってくるデータの多くの部分を取り損ねてしまう。

本発明の実施形態は、周波数帯域において帯域幅が可変な周波数マスク・トリガを用いてこうした制限に取り組むもので、この周波数マスク・トリガは通信規格で特定される適切な検出帯域幅において発生する違反を検出でき、違反検出や検出を簡単にするという付加的な利点がある。複数帯域幅における取り込まれた全サンプルは、リアルタイムで処理され、分析中にサンプルを取り損ねることがない。次にこの分析によって、周波数マスクで定義される違反を起こした取り込みを蓄積するためのトリガが生成される。

従って、本発明の実施形態は、その周波数帯域における可変帯域幅に関してトリガをかけることができる周波数マスクを有する試験測定装置を提供するものである。デジタル・データの１フレームが、デジタル信号から、異なる帯域幅を有する少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換される。各周波数ビンは、選択されたパワー振幅値も有する。少なくとも２つの周波数ビンのいずれかのパワー振幅値が、関連する基準パワー・レベルに違反すると、トリガ信号が生成される。

具体的には、本発明の概念１は、試験測定装置であって、
入力信号を受けてデジタル信号を生成する入力プロセッサと、
トリガ・イベントの発生時にトリガ信号を生成するトリガ信号生成部と、
上記トリガ信号に応答して上記デジタル信号からデジタル・データのシームレス・ブロックを蓄積するアクイジション・メモリとを具え、
上記トリガ信号生成部が、
上記デジタル信号からのデジタル・データのフレームを、パワー振幅値を夫々有し、異なった周波数幅を有する少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換する時間周波数変換部と、
上記少なくとも２つの周波数ビンのいずれかの上記パワー振幅値が関連基準パワー・レベルに違反する（violate：破る）と、上記トリガ信号を生成する回路と
を有している。

本発明の概念２は、上記概念１の試験測定装置であって、上記関連基準パワー・レベルが、スペクトラム放射マスクに従って設定されることを特徴としている。

本発明の概念３は、上記概念１の試験測定装置であって、上記関連基準パワー・レベルが、スペクトラム放射マスク規格に従って設定されることを特徴としている。

本発明の概念４は、上記概念１の試験測定装置であって、上記関連基準パワー・レベルが、ユーザ定義のスペクトラム放射マスクに従って設定されることを特徴としている。

本発明の概念５は、上記概念１の試験測定装置であって、
上記時間周波数変換部が、
上記少なくとも２つの周波数ビンの１つ目に関する上記周波数スペクトラムを生成するために一緒に使用される第１ダウン・コンバート部及び第１時間周波数変換部と、
上記少なくとも２つの周波数ビンの２つ目に関する上記周波数スペクトラムを生成するために一緒に使用される第２ダウン・コンバート部及び第２時間周波数変換部と
を有することを特徴としている。

本発明の概念６は、上記概念５の試験測定装置であって、上記第１ダウン・コンバート部が第１リサンプラであり、上記第２ダウン・コンバート部が第２リサンプラであることを特徴としている。

本発明の概念７は、上記概念５の試験測定装置であって、上記第１ダウン・コンバート部に結合された分解能帯域幅ウィンドウ部と、上記第２ダウン・コンバート部に結合された第２分解能帯域幅ウィンドウ部とを更に具えている。

本発明の概念８は、上記概念１の試験測定装置であって、
上記時間周波数変換部が、
ダウン・コンバート部からの出力を受けて上記少なくとも２つの周波数ビンの１つ目に関する周波数スペクトラムを生成するよう構成される第１時間周波数変換部と、
上記ダウン・コンバート部からの出力を受けて上記少なくとも２つの周波数ビンの２つ目に関する周波数スペクトラムを生成するよう構成される第２時間周波数変換部と
を有することを特徴としている。

本発明の概念９は、上記概念８の試験測定装置であって、上記ダウン・コンバート部に結合される第１分解能帯域幅ウィンドウ部と、第２分解能帯域幅ウィンドウ部とを更に具えている。

本発明の概念１０は、上記概念８の試験測定装置であって、上記ダウン・コンバート部がリサンプラであることを特徴としている。

本発明の概念１１は、上記概念１の試験測定装置であって、上記デジタル・データのフレームを、第１合成（resultant）帯域幅に従って第１スペクトラム・グループに変換すると共に、第２合成帯域幅に従って第２スペクトラム・グループに変換し、更に、
上記第１スペクトラム・グループを合成して行及び列の配列に配置された複数セルを有する第１ビットマップ・データベースを生成する手段と、
上記第２スペクトラム・グループを合成して行及び列の配列に配置された複数セルを有する第２ビットマップ・データベースを生成する手段と、
複数ポイントを有する密度トレースを生成する手段と
を具え、上記ポイントの夫々の値が、上記第１ビットマップ・データベースの関連する振幅しきい値を上回る１つ以上の上記列の密度と、上記第２ビットマップ・データベースの上記関連する振幅しきい値を上回る１つ以上の上記列の密度とを示すことを特徴としている。

本発明の概念１２は、上記概念１１の試験測定装置であって、上記トリガ信号を生成する手段が、上記密度トレースのいずれかのポイントが、関連する密度しきい値に違反すると、上記トリガ信号を生成するよう構成されることを特徴としている。

本発明の概念１３は、試験測定装置における方法であって、
入力信号を受けてデジタル信号を生成するステップと、
トリガ・イベントの発生時にトリガ信号を生成するステップと、
上記トリガ信号に応答して上記デジタル信号からデジタル・データのシームレス・ブロックをアクイジション・メモリに蓄積するステップとを具え、
上記トリガ信号生成ステップが、
上記デジタル信号からのデジタル・データのフレームを、パワー振幅値を夫々有し、異なった周波数幅を有する少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換するステップと、
上記少なくとも２つの周波数ビンのいずれかの上記パワー振幅値が関連基準パワー・レベルに違反すると、上記トリガ信号を生成するステップと
を有している。

本発明の概念１４は、上記概念１３の方法であって、上記関連基準パワー・レベルが、スペクトラム放射マスクに従って設定されるステップを更に具えることを特徴としている。

本発明の概念１５は、上記概念１３の方法であって、上記デジタル信号からのデジタル・データのフレームを少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換するステップが、
上記少なくとも２つの周波数ビンの１つ目に関する上記周波数スペクトラムを生成するために第１ダウン・コンバート部及び第１時間周波数変換部を一緒に使用するステップと、
上記少なくとも２つの周波数ビンの２つ目に関する上記周波数スペクトラムを生成するために第２ダウン・コンバート部及び第２時間周波数変換部を一緒に使用するステップと
を有することを特徴としている。

本発明の概念１６は、上記概念１５の方法であって、上記第１時間周波数変換部に関する第１分解能帯域幅を設定し、上記第２時間周波数変換部に関する第２分解能帯域幅を設定するステップを更に具えている。

本発明の概念１７は、上記概念１３の方法であって、上記デジタル信号からのデジタル・データのフレームを少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換するステップが、
ダウン・コンバート部からの出力を受けて、第１時間周波数変換部を用いて上記少なくとも２つの周波数ビンの１つ目に関する周波数スペクトラムを生成するステップと、
上記ダウン・コンバート部からの出力を受けて、第２時間周波数変換部を用いて上記少なくとも２つの周波数ビンの２つ目に関する周波数スペクトラムを生成するステップと
を有することを特徴としている。

本発明の概念１８は、上記概念１７の方法であって、
上記第１時間周波数変換部に関する第１分解能帯域幅ウィンドウを設定するステップと、
上記第２時間周波数変換部に関する第２分解能帯域幅ウィンドウを設定するステップと
を更に具えている。

本発明の概念１９は、上記概念１３の方法であって、上記デジタル信号からのデジタル・データのフレームを少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換するステップが、
上記デジタル・データのフレームを、第１合成帯域幅に従って第１スペクトラム・グループに変換すると共に、第２合成帯域幅に従って第２スペクトラム・グループに変換するステップと、
上記第１スペクトラム・グループを合成して行及び列の配列に配置された複数セルを有する第１ビットマップ・データベースを生成するステップと、
上記第２スペクトラム・グループを合成して行及び列の配列に配置された複数セルを有する第２ビットマップ・データベースを生成するステップと、
複数ポイントを有する密度トレースを生成するステップと
を具え、上記ポイントの夫々の値が、上記第１ビットマップ・データベースの関連する振幅しきい値を上回る１つ以上の上記列の密度と、上記第２ビットマップ・データベースの上記関連する振幅しきい値を上回る１つ以上の上記列の密度とを示すことを特徴としている。

本発明の概念２０は、上記概念１９の方法であって、上記トリガ信号を生成するステップが、上記密度トレースのいずれかのポイントが関連する密度しきい値に違反すると、上記トリガ信号を生成するステップを有することを特徴としている。

本発明の目的、効果及び他の新規な点は、以下の詳細な説明を添付の特許請求の範囲及び図面とともに読むことによって明らかとなろう。

図１は、トリガ生成部を有する従来のリアルタイム・スペクトラム・アナライザの機能ブロック図である。 図２は、本発明の実施形態による試験測定装置の一部分の機能ブロック図である。 図３は、本発明の実施形態による試験測定装置の一部分の機能ブロック図である。 図４は、本発明の実施形態によるスペクトラム放射マスクに関連する周波数マスクを有する試験測定装置の出力の各要素の関係を示す図である。 図５は、本発明の実施形態によるビットマップ表示を有する試験測定装置の一部分の機能ブロック図である。 図６は、本発明の実施形態によるビットマップ出力を含む試験測定装置の一部分の機能ブロック図である。

さて、図１を参照すると、無線周波数（ＲＦ）入力信号を受ける入力プロセッサ２０を有するリアルタイム・スペクトラム・アナライザ１０が示されている。入力プロセッサ２０は、オプションでイメージ阻止フィルタ２２を含み、これに続くミキサ２４は、局部発信器（ＬＯ）２６を用いてフィルタ処理された入力信号を中間周波数（ＩＦ）信号に変換する。イメージ阻止フィルタ２２は、ローパス・フィルタ、バンドパス・フィルタ又はハイパス・フィルタを用いて実現されても良い。ＩＦ信号は、バンドパス・フィルタ２８を通過し、続いて後の処理用にデジタル信号を供給するため、アナログ・デジタル変換部３０に入力される。デジタル信号は、米国特許第４８７０３４８号（対応日本特開平２−３６３６４号）に記載されているようなスペクトログラムの形態などで、モニタ３４上に表示するようリアルタイム処理するために、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）３２に入力される。デジタル信号は、アクイジション（取込み）メモリ３６及びトリガ生成部４０にも入力される。実施形態によっては、アクイジション・メモリ３６は、循環型メモリを用いて実現されても良い。トリガ生成部４０がトリガ・イベントを検出すると、トリガ信号が生成され、これによって、ＤＳＰ３２によるその次の処理や、リアルタイムではない後処理用に他のプロセッサ（図示せず）に転送したりするために、アクイジション・メモリ３６がデジタル信号からのデジタル・データのシームレスなブロックを蓄積する。

図２は、本発明の実施形態による試験測定装置の一部分の機能ブロック図である。入力ＲＦ信号は、図１を参照して上述したように、ＩＦに変換されてアナログ・デジタル変換部２２０に提供され、これがアナログ信号をデジタル形式に変換する。デジタル化信号は、続いて、デジタル・ダウン・コンバージョン処理のために、ダウン・コンバート部２３０へ渡される。ダウン・コンバート部２３０は、サンプル・レートを調整するようにしてもよく、これは、後述のように、分解能帯域幅（ＲＢＷ）を調整する効果がある。ダウン・コンバート部２３０は、例えば、リサンプラ（再サンプラ）であっても良い。ダウン・コンバート部２３０の出力は、夫々窓（ウィンドウ）関数を適用するために、出力パスＡ又はＢの夫々に１つの、２つの窓関数処理ブロック２４０及び２４２に同時に渡される。高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２５０及び２５２の対は、窓関数処理ブロック２４０及び２４２夫々の出力を周波数スペクトラムに変換する。ＦＦＴ２５０及び２５２は、その出力パスに関する所望周波数ビン幅出力又は有効ビン幅出力に応じて、異なる変換を行って良い。言い換えると、出力パスＡ又はＢのいずれかに関する周波数ビンの所望幅を、パス内の構成要素のいずれかの設定によってコントロールしても良い。例えば、出力パスＡにおいて、窓関数処理２４０又はＦＦＴ２５０のいずれかが、特定の周波数ビン幅の出力を生成するように調整される一方で、出力パスＢにおいて窓関数処理２４０又はＦＦＴ２５２が異なる周波数ビン幅となるように調整されても良い。トリガ検出部２６０、２６２は、これら夫々の周波数ビン内にトリガしきい値を設定する、つまり、ＦＦＴ２５０、２５２の出力が合成されて最終出力が生成された後に、これらトリガしきい値が単一処理で設定されても良い。複数の周波数ビンに渡るトリガしきい値を組み合わせて、トリガ・マスクを生成する。

ダウン・コンバート部２３０から広がる２つ別々の出力パスＡ及びＢのみを示しているが、任意数の出力パスがあっても良く、これらの夫々は、特定のＲＢＷに関してトリガを生成できる。

図３は、ダウン・コンバート部３３４、３３６があることを除けば、図２のものと似ている。これによって、独立な出力パスＡ及びＢの夫々に関するＲＢＷを、夫々自身の独自のダウン・コンバート部を用いることで、所望幅のＲＢＷに設定可能となる。このような変形は、ダウン・コンバート部の設定を設定するか又は変更するのが、窓関数処理ブロック３４０、３４２又はＦＦＴ３５０、３５２よりも簡単な場合には、好ましいだろう。また、出力パスＡ及びＢ中に別々のダウン・コンバート部３３４、３３６を使用するこうした変形は、単純な設計事項でもある。図３も、２つの出力パスのみ図示されているが、本発明の実施形態は、任意数の出力パスを含んでいても良い。

使用するシステム又は構成要素の速度に応じて、図２及び３に図示したこれら実施形態は、全部をハードウェアで実施しても良いし、全部を適切なプロセッサ上で動作するソフトウェアで実施しても良いし、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせを用いて実施しても良い。いくつかの実施形態においては、Ａ／Ｄコンバート部で生成されるデジタル信号が最初に同相信号及び直交信号に変換され、続いて、これら同相信号及び直交信号が処理されてトリガ信号が生成される。しかし、本発明の実施形態においては、複数の異なる帯域幅を処理した後にのみ得られる情報が、信号サンプルの蓄積メモリへの蓄積を開始及び停止するのに利用される。蓄積されたデータは、直交信号サンプルや、単純なＩＦ信号のリアルタイム・サンプルのような他の形式のサンプル・データでも良い。

図４は、本発明の実施形態による複数可変帯域幅周波数マスク・トリガの実際の応用を示している。図４では、一般的な試験測定装置の出力が４００に描かれている。単一の被試験信号が４１０として描かれ、これは複数の領域Ａ〜Ｅに広がっている。領域Ａ〜Ｅは、垂直中心ラインに関して対称であり、垂直中心ラインは、出力４００を上側区画と下側区画に分割している。明瞭かつ簡単にするため、上側区画についてのみ言及する。区画Ａ、Ｂ及びＣは、被試験信号が３０ｋＨｚＲＢＷで分析された領域をカバーする一方、同じ被試験信号が区画Ｄ及びＥでは１ＭＨｚで分析されている。区画Ａに関するトリガ・レベル（これは、Ａ領域におけるＲＢＷに関する特有のパワー・レベルである）が、４２０に描かれている。区画Ｂに関しては、そのトリガ・レベルが４２２に設定され、区画Ｃに関しては４２４に設定され、区画Ｄに関しては４２６に設定され、区画Ｅに関しては４２８に設定される。これらトリガ・レベル４２０〜４２８は、一緒に採用された場合に周波数マスクを形成し、これはＳＥＭを形成するか、又はＳＥＭに相当する。

動作においては、もし被試験信号４１０がトリガ４２０〜４２８のいずれかに違反すると、回路がトリガ信号を生成し、被試験信号のデジタル・バージョンからデジタル・データのシームレスなブロックをアクイジション・メモリに蓄積させることとなる。トリガに「違反する」とは、ユーザが定義できるパラメータに応じて、「超える」又は「満たない」ことを意味する。

図５は、複数の異なるＲＢＷに渡って周波数トリガを生成する本発明の実施形態による別の方法を示している。図５を参照すると、ＦＦＴ５１０、５１２の対は、デジタル・サンプルの連続的なストリームを、１秒毎に多数のスペクトラム５２０、５２２に夫々変換する。別の実施形態では、上述のように、ＦＦＴがＲＢＷ窓（ウィンドウ）関数処理機能を含んでいても良い。その代わりに、デジタル・サンプルを、チャープＺのような他の変換を用いて変換しても良い。ある実施形態では、複数のスペクトラム５２０、５２２の夫々の各スペクトラムがラスタライズされて、「ラスタライズ・スペクトラム」５３０、５３２を夫々生成する。ラスタライズ・スペクトラムは、連続する行（row）と列（column）として配置されるセルの配列からなり、各行は特定の振幅値を表し、各列は特定の周波数値を表す。各セルの値は、入力信号がその周波数対振幅空間で特定される位置に測定期間中に存在したことを示す「１」（「ヒット」とも呼ぶ）か、存在しなかったこと示す「０」（図中、ブランクのセルとして描かれる）かのいずれかである。ラスタライズ・スペクトラム５３０、５３２の対応するセルの値は、一緒に合成されて、ビットマップ・データベース５４１を形成する。より具体的には、ラスタライズ・スペクトラム５３０の選択された列と、ラスタライズ・スペクトラム５３２の選択された列が合成されて、完全なビットマップ・データベース５４１が作られる。実施形態によっては、中間ステップ（図示せず）が実行され、ここでは、ラスタライズ・スペクトラム５３０、５３２を用いた個別のビットマップ・データベースが生成され、続いて、個々のビットマップ・データベースから選択された列が組み合わされてビットマップ・データベース５４１が作られる。ビットマップ・データベース５４１の各セルの値は、列毎ベースでラスタライズ・スペクトラム５３０、５３２の総数で割り算されるが、それは、測定期間中のヒット総数をラスタライズ・スペクトラム５３０、５３２の総数で割り算したものを示し、つまるところ、入力信号が周波数対振幅空間の特定の位置を占めていた測定期間中における時間のパーセント（割合）に相当し、「密度」とも呼ばれる。ラスタライズ・スペクトラム５２０、５２２及びビットマップ・データベース５４１は、図中では単純化のために１０個の行と１１個の列があるとして描かれているが、実際の実施形態では、ラスタライズ・スペクトラム５２０、５２２及びビットマップ・データベース５４１は、数百の列及び行を持ち得ることが理解できよう。ビットマップ・データベース５４１は、本質的に３次元ヒストグラムであり、ｘ軸は周波数、ｙ軸は振幅、ｚ軸は密度である。ビットマップ・データベース５４１は、表示装置上で「ビットマップ」と呼ばれる画像として表示しても良く、各セルの密度は、色で段階化された画素によって表される。これに代えて、ビットマップ・データベース５４１を記憶装置（図示せず）に記憶するようにしても良い。

スペクトラム５２０、５２２を生成するのに異なるＦＦＴ５１０、５１２が使われたので、同じデジタル信号から生成されたにも関わらず、ラスタライズ・スペクトラム５３０、５３２も同様に異なっていると推定される。

図４を参照して上述した試験信号に異なるＲＢＷを用いることと同様に、選択列から最終的に合成した後、ビットマップ・データベース５４１は、種々の幅を有する列を含む、つまり、異なる周波数幅を表すと推定される。なぜなら、これらを生成するのに、異なるＦＦＴ５１０、５１２が使われたからである。

ビットマップ・データベース５４１の周波数ビンの夫々が１つのトリガ・レベルを含んでいても良く、これらの組合せが周波数マスクを形成する。これは、密度しきい値とも呼ばれる。密度しきい値は、複数の異なるＦＦＴが原因で種々の幅を有する複数のビン（最終的にビットマップ・データベース５４１を形成する）から作られるので、得られるトリガも同様に複数の幅にわたる。

実際においては、密度トレースのいずれかのポイントが、関連する密度しきい値に違反したときにトリガ信号が生成される。

図６は、本発明の実施形態によるビットマップ出力を含む試験測定装置の一部分の機能ブロック図である。システム６００は、１対のビットマップ・プロセッサ６４０、６４２を含み、これらは、上述のように、複数のスペクトラム、ラスタライズ・スペクトラム、ビットマップ・データベース及び密度しきい値を生成する機能を提供する。ビットマップ・プロセッサ６４０、６４２への入力は、夫々のダウン・コンバート部６３４、６３６によって供給されるとして図示されている。これは、異なるＦＦＴが最終出力におけるＲＢＷの幅を制御するように使われた場合には、図５に示したものとは異なる実施形態である。図２及び３を参照して上述したように、複数のＲＢＷが異なる幅を有するように生成するどのような方法でも良く、設計上の都合で決定すれば良い。得られる試験測定出力は、密度しきい値として実現される生成された周波数トリガ・マスクと共に、表示装置６６０上で示されるようにしても良い。実施形態によっては、密度しきい値が表示装置６６０上に示されるのを隠す選択をユーザができるようにしても良い。説明したどの処理も自動で制御されても良いし、ユーザ・インタフェース６０２を通してユーザが制御するようにしても良い。

上述の実施形態の多くがユーザ・インタフェースを含んでいるが、これに代えて、他の実施形態においてはパラメータを試験測定装置が自動的に決めるようにしても良いことが理解できよう。

先に図示し説明した実施形態は、リアルタイム・スペクトラム・アナライザで使用された本発明を示しているが、本発明の実施形態は、掃引型スペクトラム・アナライザ、シグナル・アナライザ、ベクトル・アナライザ、オシロスコープなどのような周波数領域信号を表示するどのような種類の試験測定装置において使用しても有益であることが理解できよう。

本発明の種々の実施形態、構成要素は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれら２つの組合せによって実現しても良く、更に、汎用プロセッサ、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などから構成されても良い。

先の説明から、本発明が、試験測定装置の分野における大きな進歩を表すことが理解されよう。説明の目的で、本発明の具体的な実施形態を図示し説明してきたが、本発明の主旨と範囲を離れることなく、種々の変更が可能なことが理解できるであろう。

２０５ ミキサ
２１０ 局部発振器
２２０ アナログ・デジタル変換部
２３０ デジタル・ダウ２６２ トリガ検出部
３０５ ミキサン・コンバート部
２４０ 窓関数処理ブロック
２４２ 窓関数処理ブロック
２５０ 高速フーリエ変換部
２５２ 高速フーリエ変換部
２６０ トリガ検出部
３１０ 局部発振器
３２０ アナログ・デジタル変換部
３３４ デジタル・ダウン・コンバート部
３３６ デジタル・ダウン・コンバート部
３４０ 窓関数処理ブロック
３４２ 窓関数処理ブロック
３５０ 高速フーリエ変換部
３５２ 高速フーリエ変換部
３６０ トリガ検出部
３６２ トリガ検出部
５１０ 高速フーリエ変換部
５１２ 高速フーリエ変換部
５２０ 複数のスペクトラム
５２２ 複数のスペクトラム
５３０ ラスタライズ・スペクトラム
５３２ ラスタライズ・スペクトラム
５４１ ビットマップ・データベース
６０２ ユーザ・インタフェース
６３４ デジタル・ダウン・コンバート部
６３６ デジタル・ダウン・コンバート部
６４０ ビットマップ・プロセッサ
６４２ ビットマップ・プロセッサ
６５０ 表示装

Claims (8)

1. 入力信号を受けてデジタル信号を生成する入力プロセッサと、
   トリガ・イベントの発生時にトリガ信号を生成するトリガ信号生成部と、
   上記トリガ信号に応答して上記デジタル信号からデジタル・データのシームレス・ブロックを蓄積するアクイジション・メモリとを具え、
   上記トリガ信号生成部が、
   上記デジタル信号からのデジタル・データのフレームを、パワー振幅値を夫々有し、異なった周波数幅を有する少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換する時間周波数変換部と、
   上記少なくとも２つの周波数ビンのいずれかの上記パワー振幅値が関連基準パワー・レベルに違反すると、上記トリガ信号を生成する回路と
   を有する試験測定装置。
2. 上記時間周波数変換部が、
   上記少なくとも２つの周波数ビンの１つ目に関する上記周波数スペクトラムを生成するために一緒に使用される第１ダウン・コンバート部及び第１時間周波数変換部と、
   上記少なくとも２つの周波数ビンの２つ目に関する上記周波数スペクトラムを生成するために一緒に使用される第２ダウン・コンバート部及び第２時間周波数変換部と
   を有することを特徴とする請求項１の試験測定装置。
3. 上記時間周波数変換部が、
   ダウン・コンバート部からの出力を受けて上記少なくとも２つの周波数ビンの１つ目に関する周波数スペクトラムを生成するよう構成される第１時間周波数変換部と、
   上記ダウン・コンバート部からの出力を受けて上記少なくとも２つの周波数ビンの２つ目に関する周波数スペクトラムを生成するよう構成される第２時間周波数変換部と
   を有することを特徴とする請求項１の試験測定装置。
4. 上記デジタル・データのフレームを、第１合成帯域幅に従って第１スペクトラム・グループに変換すると共に、第２合成帯域幅に従って第２スペクトラム・グループに変換し、更に、
   上記第１スペクトラム・グループを合成して行及び列の配列に配置された複数セルを有する第１ビットマップ・データベースを生成する手段と、
   上記第２スペクトラム・グループを合成して行及び列の配列に配置された複数セルを有する第２ビットマップ・データベースを生成する手段と、
   複数ポイントを有する密度トレースを生成する手段と
   を具え、上記ポイントの夫々の値が、上記第１ビットマップ・データベースの関連する振幅しきい値を上回る１つ以上の上記列の密度と、上記第２ビットマップ・データベースの上記関連する振幅しきい値を上回る１つ以上の上記列の密度とを示すことを特徴とする請求項１の試験測定装置。
5. 入力信号を受けてデジタル信号を生成するステップと、
   トリガ・イベントの発生時にトリガ信号を生成するステップと、
   上記トリガ信号に応答して上記デジタル信号からデジタル・データのシームレス・ブロックをアクイジション・メモリに蓄積するステップとを具え、
   上記トリガ信号生成ステップが、
   上記デジタル信号からのデジタル・データのフレームを、パワー振幅値を夫々有し、異なった周波数幅を有する少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換するステップと、
   上記少なくとも２つの周波数ビンのいずれかの上記パワー振幅値が関連基準パワー・レベルに違反すると、上記トリガ信号を生成するステップと
   を有する試験測定装置における方法。
6. 上記デジタル信号からのデジタル・データのフレームを少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換するステップが、
   上記少なくとも２つの周波数ビンの１つ目に関する上記周波数スペクトラムを生成するために第１ダウン・コンバート部及び第１時間周波数変換部を一緒に使用するステップと、
   上記少なくとも２つの周波数ビンの２つ目に関する上記周波数スペクトラムを生成するために第２ダウン・コンバート部及び第２時間周波数変換部を一緒に使用するステップと
   を有することを特徴とする請求項５の方法。
7. 上記デジタル信号からのデジタル・データのフレームを少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換するステップが、
   ダウン・コンバート部からの出力を受けて、第１時間周波数変換部を用いて上記少なくとも２つの周波数ビンの１つ目に関する周波数スペクトラムを生成するステップと、
   上記ダウン・コンバート部からの出力を受けて、第２時間周波数変換部を用いて上記少なくとも２つの周波数ビンの２つ目に関する周波数スペクトラムを生成するステップと
   を有することを特徴とする請求項５の方法。
8. 上記デジタル信号からのデジタル・データのフレームを少なくとも２つの周波数ビンを有する周波数スペクトラムに変換するステップが、
   上記デジタル・データのフレームを、第１合成帯域幅に従って第１スペクトラム・グループに変換すると共に、第２合成帯域幅に従って第２スペクトラム・グループに変換するステップと、
   上記第１スペクトラム・グループを合成して行及び列の配列に配置された複数セルを有する第１ビットマップ・データベースを生成するステップと、
   上記第２スペクトラム・グループを合成して行及び列の配列に配置された複数セルを有する第２ビットマップ・データベースを生成するステップと、
   複数ポイントを有する密度トレースを生成するステップと
   を具え、上記ポイントの夫々の値が、上記第１ビットマップ・データベースの関連する振幅しきい値を上回る１つ以上の上記列の密度と、上記第２ビットマップ・データベースの上記関連する振幅しきい値を上回る１つ以上の上記列の密度とを示すことを特徴とする請求項５の方法。

Images