JP2015143644A - 信号解析装置および信号解析方法 - Google Patents

Abstract

【課題】利用者による数値入力の手間や入力ミスの発生を防ぎ、利用者が直感的に操作することができる信号解析装置および信号解析方法を提供すること。
【解決手段】信号解析装置１００の制御部１１は、表示部１４が表示するスペクトログラムの画面内で指定された任意の領域に対応する測定データである指定データを、受信部１０の元データ記憶部３または記憶部７から抽出する指定データ抽出部を有する。また、指定データ抽出部は、指定された領域内に複数の指定データが含まれる場合、所定の条件に基づき、複数の指定データのうち１つを抽出して出力する。これにより、操作者による数値入力の手間や入力ミスの発生を防ぎ、直感的な操作が可能となり、また、操作者は、画面内の１回の領域の指定により複数の測定データを選択することができ、操作性の向上に寄与する。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号の周波数やパワー等を解析する信号解析装置および信号解析方法に関する。

一般に、無線機器等から出射される電波等の信号を受けて、その周波数成分やパワーを解析し、その時間経過の変化を測定する装置がある。

例えば特許文献１に記載の信号分析装置は、利用者が希望する範囲内にある周波数成分を示すスペクトラムを表示部に表示させ、または、利用者が希望する周波数範囲内にあるパワーについてそのパワーの大きさの時間変化を示すスペクトログラムを表示部に表示させる表示制御部を備える（例えば、特許文献１の明細書段落［０００８］、［００２６］参照）。

例えば特許文献２に記載の信号測定システムは、ＧＵＩ（Graphical User Interface）上に示された表示要素を図形的に操作する機能を利用者に提供するものである。例えば利用者がその図９に示されるような画面を見ながら、表示グリッド上の波形や、マーカ指示子等、その他の表示要素をドラッグ操作することにより、それらの配置を調整できるようになっている（例えば、特許文献２の明細書段落［０００５］、［００１０］、［００６９］参照）。

特開２００９−２５０７１９号公報 特開平１１１０６３４号公報

しかしながら、特許文献２の信号測定システムで、受信した信号を解析するためには、利用者は、表示された信号の情報に基づく数値などを機器に入力する必要がある。数値の入力は、利用者にとって手間のかかる作業であり、また、入力にミスがあった場合、機器は間違った処理結果を出力してしまうおそれがある。

本発明の目的は、利用者による数値入力の手間や入力ミスの発生を防ぎ、利用者が直感的に操作することができる信号解析装置および信号解析方法を提供することである。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の信号解析装置は、操作部１２と、表示部１４と、無線信号が入力され、前記操作部で設定された周波数範囲に亘る無線信号のパワーを、前記操作部で設定された時間範囲に亘って測定し、これをデジタルの測定データとして記憶する受信部１０と、前記測定データに基づき、周波数軸および時間軸の２次元座標上に、前記パワーの大きさの時間変化を示すスペクトログラムを前記表示部に表示させる表示制御部１３と、前記操作部からの操作信号に基づき処理を実行可能な制御部１１とを備えた信号解析装置において、前記制御部は、前記表示部が表示する前記スペクトログラムの画面内で指定された任意の領域に対応する前記測定データである指定データを、前記受信部から抽出する指定データ抽出部１１５を有し、前記指定データ抽出部は、前記指定された前記領域内に複数の指定データが含まれる場合、所定の条件に基づき、前記複数の指定データのうち１つを抽出して出力することを特徴とする。
本発明では、操作者はスペクトログラムを表す画面内の任意の位置を指定するだけで、指定データが記憶部から抽出されて出力される。これにより、利用者による数値入力の手間や入力ミスの発生を防ぎ、直感的な操作が可能となる。また、操作者は、画面内の１回の領域の指定により複数の測定データを選択することができ、操作性の向上に寄与する。

請求項２に記載の信号解析装置は、請求項１に記載の信号解析装置において、前記表示制御部は、前記指定データの出力先の選択項目を表示することを特徴とする。

請求項３に記載の信号解析装置は、請求項１または２に記載の信号解析装置において、前記制御部は、解析処理部１１６をさらに有し、前記解析処理部は、前記指定データ抽出部により抽出された前記指定データの信号を解析することを特徴とする。これにより、操作者により画面内で指定された信号を解析処理部が解析することができる。

請求項４に記載の信号解析装置は、請求項１に記載の信号解析装置において、複数の変調システムにそれぞれ対応する複数の解析プログラム３５ｂ、および、変調システムごとに、少なくとも前記無線信号の使用周波数帯および使用地域を対応づけるデータテーブル３５ａを格納する格納部３５をさらに備え、前記制御部は、特定部１１３と、解析処理部１１７とをさらに有し、前記特定部は、前記指定データ抽出部により抽出された前記指定データに基づき、前記格納部に格納された前記データテーブルを参照して、前記複数の変調システムのうち１つの変調システムを特定し、前記解析処理部は、前記格納部に格納された前記複数の解析プログラムのうち、前記特定部により特定された前記変調システムに対応する解析プログラムにより解析処理を実行することを特徴とする。
すなわち、この信号解析装置は、複数の変調システムの中から解析対象となる測定データに対応する変調システムを特定することができるので、操作者によるその特定作業を省略することができ、操作者の労力を軽減することができる。

請求項５に記載の信号解析装置は、請求項４に記載の信号解析装置において、前記特定部は、変調システム選出部１１１を有し、前記変調システム選出部は、前記指定データおよび前記使用地域を含むデータテーブルを検索して、候補となる変調システムをリストアップし、前記表示制御部は、リストアップされた前記変調システムのリストを表示することを特徴とする。

請求項６に記載の信号解析装置は、請求項１から５のうちいずれか１項に記載の信号解析装置において、前記表示制御部は、横軸を時間、縦軸を周波数、および色をパワーとしたグラフを、前記スペクトログラムとして生成することを特徴とする。

請求項７に記載の信号解析装置は、請求項１から６のうちいずれか１項に記載の信号解析装置において、前記指定データ抽出部により抽出された前記指定データを格納する指定データ格納部をさらに備えることを特徴とする。これにより、利用者は、指定データ格納部に格納された指定データを後で確認したり、これを他の装置へ出力させたりすることができる。

請求項８に記載の信号解析装置は、操作部１２と、表示部１４と、無線信号が入力され、前記操作部で設定された周波数範囲に亘る無線信号のパワーを、前記操作部で設定された時間範囲に亘って測定し、これをデジタルの測定データとして記憶する受信部１０と、前記測定データに基づき、周波数軸および時間軸の２次元座標上に、前記パワーの大きさの時間変化を示すスペクトログラムを前記表示部に表示させる表示制御部１３と、前記操作部からの操作信号に基づき処理を実行可能な制御部１１とを備えた信号解析装置において、複数の変調システムにそれぞれ対応する複数の解析プログラム３５ｂ、および、変調システムごとに、少なくとも前記無線信号の使用周波数帯および使用地域を対応づけるデータテーブル３５ａを格納する格納部３５を備え、前記制御部は、前記表示部が表示する前記スペクトログラムの画面内で指定された任意の領域に対応する前記測定データである指定データを、前記受信部から抽出してこれを出力する指定データ抽出部１１５と、前記指定データ抽出部により抽出された前記指定データに基づき、前記格納部に格納された前記データテーブルを参照して、前記複数の変調システムのうち１つの変調システムを特定する特定部１１３と、前記格納部に格納された前記複数の解析プログラムのうち、前記特定部により特定された前記変調システムに対応する解析プログラムにより解析処理を実行する解析処理部１１７と、を有することを特徴とする。
この信号解析装置では、操作者はスペクトログラムを表す画面内の任意の位置を指定するだけで、指定データが記憶部から抽出されて出力される。これにより、利用者による数値入力の手間や入力ミスの発生を防ぎ、直感的な操作が可能となる。また、複数の変調システムの中から解析対象となる測定データに対応する変調システムを特定することができるので、操作者によるその特定作業を省略することができ、操作者の労力を軽減することができる。

請求項９に記載の信号解析方法は、操作部１２と、表示部１４と、無線信号が入力され、前記操作部で設定された周波数範囲に亘る無線信号のパワーを、前記操作部で設定された時間範囲に亘って測定し、これをデジタルの測定データとして記憶する受信部１０と、前記測定データに基づき、周波数軸および時間軸の２次元座標上に、前記パワーの大きさの時間変化を示すスペクトログラムを前記表示部に表示させる表示制御部１３と、前記操作部からの操作信号に基づき処理を実行可能な制御部１１とを備えた信号解析装置による信号解析方法において、前記制御部は、前記表示部が表示する前記スペクトログラムの画面内で指定された任意の領域に対応する前記測定データである指定データを、前記受信部から抽出し、抽出された指定データに基づき、格納部３５に格納された、変調システムごとに少なくとも前記無線信号の使用周波数帯および使用地域を対応づけるデータテーブル３５ａを参照して、前記複数の変調システムのうち１つの変調システムを特定し、前記格納部に格納された複数の解析プログラム３５ｂのうち、前記特定された前記変調システムに対応する解析プログラムにより解析処理を実行することを特徴とする。

以上、本発明によれば、利用者による数値入力の手間や入力ミスの発生を防ぎ、利用者が直感的に信号解析装置を操作することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る信号解析装置の構成を示すブロック図である。 図２は、表示部に表示される画面の例を示す。 図３は、表示部に表示される画面に含まれるスペクトログラム画面の例を示す。 図４は、制御部の構成を示すブロック図である。 図５は、信号解析装置の動作を示すフローチャートである。 図６は、図３に示したスペクトログラム画面内の任意の領域が指定された画面例を示す。 図７Ａ、Ｂは、他のスペクトログラム画面の例をそれぞれ模式的に示す。 図８は、信号解析装置による他の動作例を示すフローチャートである。 図９は、複数の測定データを含む領域が指定されたスペクトログラム画面の例を示す。 図８は、本発明の第２の実施形態に係る信号解析装置における、制御部、およびデータの格納部の構成を示すブロック図である。 図１１は、格納部に格納されるデータテーブルの例を示す。 図１２は、格納部に格納されるデータテーブルの例を示す。 図１３は、図３に示したスペクトログラム画面にリスト表示領域を重ねて表示した例を示す。 図１４は、第２の実施形態に係る信号解析装置の動作を示すフローチャートである。 図１５は、リスト表示領域の他の例を示す。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

［第１の実施形態］
＜信号解析装置の構成＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る信号解析装置の構成を示すブロック図である。この信号解析装置１００は、受信部１０、操作部１２、制御部１１、表示部１４、および表示制御部１３を備える。

操作部１２は、典型的には信号解析装置１００に設けられた図示しないダイヤルやノブ等により構成される。あるいは、操作部１２は、キーボードやマウス等であってもよいし、表示部１４と一体となったタッチパネルであってもよい。制御部１１は、クロックを生成し、例えば操作部１２からの操作信号に基づき所定の処理を実行可能に構成される。

表示部１４は、典型的にはこの信号解析装置１００に一体的に設けられている。表示制御部１３は、表示部１４に表示するためのデータを生成し、その表示を制御する。具体的には、表示制御部１３は、後述するように受信部１０に入力された無線信号のスペクトログラムの表示データを生成する。

今後の説明上、操作者が解析したい条件として、入力されたＲＦ信号（無線信号）の中心周波数をｆ_C、周波数帯域を（測定スパン）ΔＦ、周波数の分解能帯域幅（ＲＢＷ）を操作者が操作部１２で入力したとして説明する。また、受信部１０のＡ／Ｄ変換部２等は中間周波数ｆ_IFを中心として±ΔＦ_MAX／２（但し、ΔＦ_MAX≧ΔＦ）の範囲で動作し、処理部４は、ｆ_IF±ΔＦ_MAX／２の範囲で、例えばＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理可能に設計されているものとする。

以下、受信部１０について説明する。図１でＲＦ部１は、掃引部１ｃ、ローカルｏｓｃ部１ｂ、ミキサ部１ａとを有する。ローカルｏｓｃ部１ｂは、制御部１１から掃引部１ｃを介して測定対象の周波数（測定周波数）の中心周波数ｆ_Cの指示を受けて、ローカル周波数（ｆ_C＋ｆ_IF）の信号を発信してミキサ部１ａへ送る。ミキサ部１ａは、測定対象の周波数（ｆ_C±ΔＦ_MAX）の信号とローカル周波数（ｆ_C＋ｆ_IF）の信号とをミキシングして中間周波数（ｆ_IF±ΔＦ_MAX）の信号に変換して、Ａ／Ｄ変換部２へ送る。

上記は解析したい無線信号の周波数を周波数ｆ_Cとしたが、例えば、周波数ｆ_C以外の周波数についてもデータを取得しておく場合、ローカルｏｓｃ部１ｂは、掃引部１ｃで掃引されることにより、次々とローカル周波数｛ｆ_C±ｋ×（ΔＦ_MAX／２）＋ｆ_IF｝のｋを０からｎまで可変した信号をミキサ部１ａへ送ることにより、センター周波数ｆ_Cｋ＝ｆ_C±ｋ×ΔＦ（ｋは０〜ｎ）として、帯域±ΔＦ_MAX／２の無線信号を取り込むことができる。つまり｛ｆ_C−ｎ×ΔＦ−（ΔＦ_MAX／２）｝〜（ｆ_C＋ｎ×ΔＦ_MAX＋（ΔＦ_MAX／２）｝）までの周波数の無線信号を取り込むことができる。なお、ｋは整数で０〜ｎを変化させれば、帯域をダブって測定することなく効率的にデータ取得できるが、例えば、小数点のステップで変化させて細かくデータを取得しておく。

ただし、所定の最大測定時間をｔｈ（操作部１２から測定時間ｔｖが設定されている場合は、ｔｈ≧ｔｖ）とすると、制御部１１は、ローカルｏｓｃ部１ｂに対して少なくともその最大測定時間ｔｈの間は、ローカル周波数（ｆ_C±ｋ×ΔＦ_MAX／２＋ｆ_IF）を変化させることなく維持し、最大測定時間ｔｈ経過後にそれを変える。あるいは操作部１２からの指示があるまで同一周波数を維持してもよい。所定の最大測定時間ｔｈとは、測定時間ｔｖを変えて測定したい場合に予想される最大の測定時間である。

Ａ／Ｄ変換部２は、ＲＦ部１から出力される中間周波数信号（周波数：ｆ_IF±ΔＦ_MAX／２）を制御部１１からの所定のクロックでデジタルデータに変換する。同一の中間周波数信号について最大測定時間ｔｈ間はクロックに対応してデジタルデータに変換する。

元データ記憶部３は、Ａ／Ｄ変換部２から出力されるデジタルデータ（振幅値）を、測定周波数（例えば、ｆ_C＋ｋ×ΔＦ_MAX／２）およびクロックの経過時間（最大測定時間ｔｈ）をアドレスとしたメモリ領域に、ほぼクロックと同じタイミングの書き込み信号により記憶する。記憶されたデジタルデータ（測定データ）は、いわば時間領域のデータである。

処理部４は、操作部１２から受けた、測定周波数ｆｖ（例えば、ｋ＝０として、ｆ_C）、測定時間ｔｖ（範囲としては、スタート時間ｔｓ〜ストップ時間ｔｔ：通常は、スタート時間ｔｓは測定開始時刻＝０）を受けて、元データ記憶部３から該当する測定周波数、および測定時間の時間領域データ（デジタルデータ）を読み出す。そして、処理部４は、受けた時間領域データを所定時間間隔でＦＦＴ処理して周波数領域データに変換して、操作部１２から指定された測定スパンΔＦの範囲で所望のＲＢＷで各周波数成分とその大きさを算出する。

このとき、処理部４は、ＦＦＴ処理する処理のタイミングの時間間隔をΔｔとすると、測定周波数の時間領域データから各処理タイミングで時間窓ΔＴ（ΔＴ≧Δｔ）だけの時間領域データを元データ記憶部３から読み出してＦＦＴ処理する。そして、処理タイミングを１間隔Δｔだけ時間窓ΔＴごとずらしながら測定時間のｔｖになるまで繰り返しＦＦＴ処理を行う。つまり、ｍ×Δｔ（例えば、ｍは、１〜ｔｖ／Δｔ）のタイミングで時間位置（アドレス）ｍ×Δｔを中心とした±ΔＴ／２間の時間領域データを読み出してＦＦＴ演算し、これをｍ＝ｔｖ／Δｔになるまで繰り返す。時間窓ΔＴは、時間領域データが周波数領域データに変換するのに十分な時間である。極端な例では、１周期にも満たない時間領域データを周波数領域データに変換してもその周波数が分解能良く特定できない恐れがある。なお、タイミングの時間間隔Δｔは、Ａ／Ｄ変換部２のクロックと同じ周期であってもよい。

図１に示した構成では処理部４によりＦＦＴ処理が行われるが、これはあくまで一例であり、処理方法はＦＦＴ処理に限定されるものではない。例えば、それは変調解析を行うものでもよく、Power vs Time、Frequency vs Time、Phase vs Time等の処理を行うものであってもよい。つまり、これらの処理方法も本発明に適用可能である。なお、これらの処理方法は、信号解析装置の当業者であれば理解できる方法なので、それらの詳細は割愛する。

検波部５は、各周波数成分の大きさを、実効値、平均値、もしくはピーク値に変換して出力する。以下、これを「パワー」と言う。ログ変換部６は、検波部５からの出力を対数に圧縮して記憶部７へ送る。

記憶部７は、例えば、一方のアドレスを測定周波数（ｎ＝０の場合：（ｆ_C−ΔＦ／２）〜（ｆ_C＋ΔＦ／２）の範囲）、他方のアドレスを測定時間ｔｖの経過とするメモリ領域に、該当する周波数成分のパワーを記憶する。この記憶状態から、表示制御部１３は、測定周波数を縦軸、測定時間を横軸とする２次元座標上に、測定周波数の各成分のパワーを色パラメータとして、図２に示すような画面を表示する。

なお、受信部１０内においては、各部は一つの時系列として連続して動作する（リアルタイム）ようにしてもよいが、元データ記憶部３に一定量の時間領域データが記憶された後における処理部４以降の動作では、元データ記憶部３が時間領域データを記憶するまでのデータ取得動作とは別個のタイミングで動作できる。したがって、測定によるデータ取得動作を、細かく広く、早く取得する構成にし、それ以降のデータ処理動作を、操作者の要求に対応できるペースで処理する構成とすることができる。

表示制御部１３および制御部１１等は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のハードウェアおよび必要なソフトウェアにより構成されている。あるいは、これらの各部は、ＣＰＵに加え、またはＣＰＵに代えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)を備えていてもよいし、あるいは、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成されていてもよい。

図２に示す画面は、ほぼ中央にスペクトログラムの画面Ｓ１を含む。そのスペクトログラム内および左下の「Frequency and Time」の欄に示すように、例えば測定周波数の中心周波数が1.000000GHz、測定スパンΔＦ（Freq, Span）＝5MHzとされており、したがって、縦軸は984.375MHz〜1.015625GHzである。横軸は測定時間ｔｖ（全測定時間：Capture Length）が100.00000msある。

表示制御部１３は、予め表示部１４に色表示させるための色情報を保有し、異なる色相間の階調、あるいは同一色系統の濃淡階調を生成できる。ここでの例としては、Ｒ（赤）−Ｇ（緑）−Ｂ（青）の各色間の階調を生成できるものとして説明する。

表示制御部１３は、操作部１２から操作者が測定対象としたいパワーの範囲としてスケールレベルＬ（範囲としては、下限値Ｌｓ、上限値Ｌｔ）の情報を受けて、このスケールレベルＬを例えば、予め記憶されている寸法のｇ等分の直線目盛りに割り振る。したがって、この直線の目盛りに、Ｌｓ、Ｌｓ＋ΔＬ、Ｌｓ＋２ΔＬ、・・・・・、Ｌｓ＋（ｎ−１）ΔＬ、Ｌｔ（ここで、ΔＬ＝（Ｌｔ−Ｌｓ）／ｇ）に相当するパワーが値付けされる。そして、表示制御部１３は、例えば、Ｌｔの目盛り位置をＲ（赤）の最大濃さ、中間の目盛り位置（Ｌｔ−Ｌｓ）／２をＧ（緑）の最大濃さ、Ｌｓの目盛り位置をＧ（青）の最大濃さとするとともに、それらの間の色相間の階調データを生成する。

なお、出願形式の都合上、図２に示したスペクトログラム画面Ｓ１は、グレースケールで描かれている。

表示制御部１３は、目盛りに値付けされたパワーと目盛りに対応して生成された階調データとを対応させて、指定されたスケールレベルＬの範囲内のスケールとして規定する。この場合、範囲内のスケールと合わせて、スケールレベルＬを越える範囲のパワーとに対応する色表示として、範囲内のスケールに使用しなかった色を割り当てる。例えば、範囲内がＲ、Ｇ、Ｂとすれば下限値Ｌｓを下回るパワーには薄紫色、上限値Ｌｔを越えるパワーについては濃い桃色というように割り当てる。

また、表示制御部１３は、目盛りとパワーと対応付けされた階調とを対応させて、範囲内のスケールとして表示部１４に表示させる。

表示制御部１３は、記憶部７から測定周波数ｆｖ、測定時間ｔｖ、及び測定周波数ｆｖと測定時間ｔｖで特定されるパワーの値を受けて、そのパワーの値と、規定したスケールとを比較し、そのパワーの値における階調を特定する。これを全測定周波数ｆｖと全測定時間ｔｖで特定される全パワーの値に例えばＲ、Ｇ、Ｂ階調の値付けを行う。なお、記憶部７から出力されるパワーの値が、下限値Ｌｓを下回るパワーにはＲ、Ｇ、Ｂとは異なる薄紫色を割り当て、上限値Ｌｔを越えるパワーについてもＲ、Ｇ、Ｂとは異なる濃い桃色を割り当てる。

表示制御部１３は、予めグラフ、例えば、縦軸を周波数、横軸を時間とする直交座標のグラフのフォーマットを記憶しておき、操作部１２から設定された測定周波数ｆｖ、測定帯域ΔＦを基に縦軸の縮尺を決定して割り付け、同様に測定時間ｔｖで横軸の縮尺を決定して割り付けて、表示部１４に表示させるとともに、グラフ上で測定周波数ｆｖと測定時間で特定される座標位置に、スケーリングしたパワーの大きさに応じて階調表示する。

図３は、図２に示した画面内のスペクトログラム画面の画面例を示す。グラフの右側に、下限パワーＬｓ＝-100.00dBm、上限パワーＬｔ＝0.00dBmとし、その間を縦方向に１０等分した直線目盛り上に階調表示がされている。これにより、操作者に、階調とパワーの大きさとの関係が認識できるようになっている。つまり、グラフとしては、縦軸の測定スパンが984.375MHz〜1.015625GHzとされ、横軸の全測定時間が100.00000msとされる座標上に、パワーの値が階調で表示されている。この図３の例では、測定スパンの中に、一定の周波数帯域の大きさおよび一定のパワーを有する６本の信号Ｂ（また、図６の例では信号Ｂの他、信号Ｂ１およびＢ２）が含まれている。なお、表示制御部１３は、スペクトログラムの表示を時間ごとに更新して表示することができる。

図４は、本実施形態に係る制御部１１の構成を示すブロック図である。制御部１１は、指定データ抽出部１１５と、解析処理部１１６とを含む。

指定データ抽出部１１５は、表示部１４が表示するスペクトログラム画面内で操作者により指定された任意の領域に対応する測定データである指定データを、前記受信部の元データ記憶部３（または記憶部７でもよい）から抽出して、これを解析処理部１１６に出力する。解析処理部１１６は、指定データ抽出部１１５で抽出された指定データの解析処理を行い、具体的には、例えば入力された指定データの信号の劣化の割合や規格値とのマッチングの程度等を測定する。

＜信号解析装置の動作＞
次に、この信号解析装置１００が、表示部１４に図３に示したスペクトログラム画面Ｓ１を含む画面を表示した以降の動作について説明する。図５は、その動作を示すフローチャートである。

表示制御部１３は、表示部１４にスペクトログラム画面を含む画面（図２参照）を表示する（ステップ１０１）。例えば、図６に示すように、スペクトログラム画面Ｓ１の表示状態で、操作者によるドラッグ等の操作により、このスペクトログラム画面Ｓ１内の任意の領域Ａが指定された場合（ステップ１０２Ｙｅｓ）、制御部１１は、次のように処理する。

制御部１１では、指定データ抽出部１１５が、操作者により指定された領域Ａに対応する測定データである指定データ、ここでは信号Ｂ１のデータを、受信部１０の元データ記憶部３（または記憶部７でもよい）から抽出し、これを解析処理部１１６に出力する（ステップ１０３）。

指定データとは、つまり、元データ記憶部３（または記憶部７）に記憶された、スペクトログラム画面Ｓ１内での指定領域Ａに対応する時間帯の、周波数およびパワーである。

図６に示す例では、例えば上から２本目の連続的な信号と３本目の連続的な信号との間の帯域に、比較的、細い周波数スパン、低いパワー、および短い時間の成分を持つ信号Ｂ１、Ｂ２が発生している。操作者はそのうちの信号Ｂ１を含む領域Ａを指定している。

解析処理部１１６は、受けた指定データに基づき、所定の解析を行う（ステップ１０４）。解析処理部１１６には、公知の種々の解析アルゴリズムを適用することができ、ここではそれを限定しない。解析処理部１１６による処理の例として、上述したように、信号の劣化の割合や規格値とのマッチングの程度等を測定するものがある。

解析処理部１１６による解析が完了すると、制御部１１はその解析結果を表示部１４に表示する（ステップ１０５）。

＜まとめ＞
以上のように、操作者はスペクトログラム画面Ｓ１内の任意の位置を指定するだけで、指定データが受信部１０から抽出され、例えばその指定データが次の処理である解析処理のために出力される。これにより、操作者による数値入力の手間や入力ミスの発生を防ぎ、直感的な操作が可能となる。

本実施形態に係る信号解析装置１００は、例えばリアルタイムの測定だけでなく、元データ記憶部３（または、指定データ格納部としての大容量の記憶装置等）に蓄積した測定データを、後で表示部１４に再生することも可能である。すなわち、操作者は、操作部１２を操作することにより、制御部１１は、過去の測定データを表示部１４に再生する。信号解析装置１００は、操作者の操作に応じて、操作者が希望する日付、時間帯でその再生を一時停止した後、図５に示した処理を実行することができる。これにより、例えば図６に示したように一瞬だけ発生する信号をも逃さずに、スペクトログラム画面Ｓ１内で指定して解析することができる。

もちろん、このように一瞬発生する信号だけでなく、スペクトログラム画面Ｓ１内の任意の領域、また、任意の時間帯に発生した信号を解析することができる。

また、リアルタイムでの測定の場合も、例えば操作者の操作により画面の一時停止の後、信号解析装置１００が図５に示した処理を実行してもよい。

＜他のスペクトログラム画面の例＞
図７Ａ、Ｂは、他のスペクトログラム画面の例をそれぞれ模式的に示す。
図７Ａに示すスペクトログラム画面Ｓ２は、ある周波数帯域幅を有する１本の信号Ｂ５を含む。例えばその周波数帯域幅内のある領域Ａが操作者により指定された状態が示されている。上記でも説明したが、表示部１４に表される測定周波数や測定時間の表示幅は、操作者による操作に応じて変更され得る。

図７Ｂに示すスペクトログラム画面Ｓ３は、時間幅が短い多数の信号Ｂ３を含む。それらのうち、任意の１つの信号を含む領域Ａが操作者により指定された状態が示されている。

＜信号解析装置の他の動作例＞
図８は、上記信号解析装置１００による他の動作例を示すフローチャートである。ステップ２０１、２０２は、上記ステップ１０１、１０２と同様の処理である。

ステップ２０３では、制御部１１は、指定された領域内に、所定の条件（第１の条件）として所定パワー以上の複数の信号（測定データ）が含まれるか否かを判定する。

制御部１１は、ステップ２０３でＹｅｓ判定の場合、所定の条件（第２の条件）に条件に当てはまる信号（測定データ）が１つであるか否かを判定する（ステップ２０４）。それが１つである場合、指定データ抽出部１１５は、その１つの信号に対応する指定データを抽出して出力する（ステップ２０６）。

ステップ２０４で、条件に当てはまる指定データが複数ある場合、制御部１１は例えばエラーを表示する（ステップ２０５）。あるいは、エラー表示に限られず、指定データ抽出部１１５が所定の条件に当てはまる複数の指定データをすべて抽出してもよい。ステップ２０６の後は、図５のステップ１０４、１０５等の処理が行われればよい。

上述の所定の条件（第２の条件）とは、例えば「その信号が所定の時間幅内にあるか」、「その信号が指定された領域内の中心位置を含む領域にあるか」、あるいは、それらの「and」、「or」の組み合わせ等がある。

例えば図９に示すスペクトログラム画面Ｓ４内で、所定パワー以上の信号Ｂ４、Ｂ５が現れ、操作者は信号Ｂ５を含む領域を指定しようとする。この図に示す例では、指定領域Ａの一部に信号Ｂ４が含まれているので、制御部１１はステップ２０３でＹｅｓ判定し、ステップ２０４以降の処理を実行する。そして、例えばその条件が「その信号が指定された領域内の中心位置を含む領域にあるか」である場合、信号Ｂ５はその条件を満たすので、指定データ抽出部１１５はその信号Ｂ５に対応する指定データを抽出して出力する。

なお、信号解析装置１００は、上記第１、第２の条件を操作者がカスタマイズ可能とするプログラムを備えていてもよい。

信号解析装置１００のさらに他の動作例として、指定された領域内に複数の測定データが含まれる場合、指定データ抽出部１１５は無条件でそれら複数の測定データをすべて抽出するようにしてもよい。例えば図７Ｂに示したスペクトログラム画面Ｓ３内で、操作者により複数の測定データが指定領域内に含まれるように操作された場合、指定データ抽出部１１５は、それらにそれぞれ対応する複数の指定データを抽出することができる。これにより、操作者は１回の領域の指定により複数の測定データを選択することができ、操作性の向上に寄与する。

［第２の実施形態］
＜信号解析装置の構成＞
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る信号解析装置における、制御部、およびデータの格納部の構成を示すブロック図である。これ以降の説明では、上記第１の実施形態に係る信号解析装置１００が含む機能や動作についての同様な要素について同一の符号を付してその説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。

制御部１１は、上記第１の実施形態と同様に指定データ抽出部１１５を有し、さらに、無線信号の変調システムを特定する特定部１１３と、その特定部１１３により特定された変調システムに対応する解析プログラムにより解析処理を実行する解析処理部１１７とを有する。また、この信号解析装置１００は、複数のデータテーブル３５ａおよび複数の解析プログラム３５ｂを格納する格納部３５を備える。

変調システム選出部１１１は、指定データ抽出部１１５により抽出された指定データに基づいて、格納部３５に格納されたデータテーブル３５ａを検索する。図１１、１２に、データテーブルの例をそれぞれ示す。これらのデータテーブルは、変調システムの種類ごとに、使用される周波数帯、変調システムの種類、使用される地域情報等のパラメータを互いに関連付けている。

図１１に示すデータテーブル（１）の変調システムは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）である。図１２に示すデータテーブル（２）の変調システムは、ＷＣＤＭＡ（登録商標）（Wideband Code Division Multiple Access）である。変調システムごとのデータテーブルはこれらの他にも多数ある。例えば、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile communications）、無線ＬＡＮ規格のIEEE 802.11、Bluetooth（登録商標）規格のIEEE 802.15.1等がある。

格納部３５は、複数の変調システムにそれぞれ対応する解析プログラム３５ｂを格納する。すなわち、変調システムごとに解析アルゴリズムが異なる場合、このように変調システムごとに解析プログラム３５ｂが用意される。

変調システム選出部１１１は、抽出された指定データの無線信号が使用される地域情報を含むデータテーブルに対応する変調システムを推定し、可能性の高い順にいくつか（０または１以上）の変調システムをリストアップする。

リスト作成部１１２は、変調システム選出部１１１によってリストアップされた変調システムに基づき、リストを作成し、これを表示制御部１３に出力する。表示制御部１３は、このリストを表示部１４に表示する。図１３は、例えば図２、３に示したスペクトログラム画面Ｓ１に、リスト作成部１１２により作成されたリスト表示領域５８を重ねて表示した例を示す。この例に係るリスト表示領域５８には複数の変調システムが示され、例えば対応する変調システムに該当する可能性が高い順に、上から示される。

なお、表示制御部１３は、リスト作成部１１２で作成されたリストをスペクトログラム画面Ｓ１外に表示してもよい。

＜信号解析装置の動作＞
図１４は、この第２の実施形態に係る信号解析装置の動作を示すフローチャートである。

ステップ３０１〜３０３は、上記ステップ１０１〜１０３と同様の処理である。

特定部１１３では、変調システム選出部１１１は、指定データ抽出部１１５により抽出された指定データに基づき、データテーブル３５ａを検索し、候補となる変調システムを可能性が高い順にリストアップする（ステップ３０４、３０５）。

リスト作成部１１２は、変調システム選出部１１１によって、少なくとも１つの変調システムをリストアップできたことを条件に、図１３に示したようにリストを作成して、表示制御部１３はこれらのリストをスペクトログラム画面Ｓ１に重ねて表示する（ステップ３０６、３０７）。

リストが作成されると、制御部１１は解析処理部１１７を動作させる。解析処理部１１７は、例えば、変調システム選出部１１１によって少なくとも１つの変調システムがリストアップされたことを条件に、選出された変調システムに対応する解析プログラムを、可能性が高い順に選択して格納部３５から読み出す。解析処理部１１７は、所望の解析結果（シグナル・ノーマル）が得られるまで（解析プログラムを特定するまで）、リストアップされている全変調システムに対応する解析プログラムを順番に切り替えて、指定データについて所定の解析処理を繰り返し実行する（ステップ３０８、３０９）。

制御部１１は、所望の解析結果（シグナル・ノーマル）が得られたこと、もしくは、リストアップされている全変調システムに対応する各解析プログラムによる所定の解析処理を繰り返し実行し終えたことを条件に、解析結果を表示部１４に表示する（ステップ３１０）。

ステップ３０８、３０９において、選出された変調システムに対応する解析プログラムにより指定データに対する所定の解析処理が実行されたにもかかわらず、所望の解析結果（シグナル・ノーマル）が得られない場合（ステップ３０９Ｙｅｓ）、ステップ３１０で例えば「シグナル・アブノーマル」が表示される。

この「シグナル・アブノーマル」が表示された場合、例えばリストにおける「Identify」（図１３参照）などの項目を操作者が選択することにより、制御部１１は、格納部３５に格納されている解析プログラム３５ｂの全リストを表示し、解析処理を継続することができる。

同様に、ステップ３０５の処理により変調システムを１つもリストアップできなかった場合（ステップ３０６Ｎｏ）、例えば操作者による「Identify」などの項目が、ユーザの操作によって選択されたことを条件に、制御部１１は、格納部３５に格納されている解析プログラムの全リストを表示する。また、制御部１１は、所望の解析結果（シグナル・ノーマル）が得られるまで、表示されている全変調システムに対応する各解析プログラムを切り替えて、指定データについての所定の解析処理を繰り返し実行する（ステップ３１１）。

こうして、解析処理部１１７の動作によって、所望の解析結果（シグナル・ノーマル）が得られたことを条件に（ステップ３１２のＹｅｓ）、制御部１１はその解析結果を表示部１４に表示する（ステップ３１０）。

以上のように、複数の変調システムの中から解析対象となる信号に対応する変調システムが自動的に特定されるので、操作者によるその特定作業を省略することができ、操作者の労力を軽減することができる。また、指定データの変調システムに対応する解析プログラムとして最適な解析プログラムが確実に選出される。

［その他の実施形態］
本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

上記第２の実施形態では、指定データに対応する可能性が高い順にその変調システムがリストアップされ、このリストが表示された。しかし、ステップ１０３または３０３の後、例えば図１５に示すように、制御部１１は指定データ抽出部１１５による出力先として、変調システムに限られず、種々の機能を選択可能な選択項目５９を表示してもよい。例えば図１５に示す例では、表示制御部１３は、操作者が選択する対象となる選択項目５９を表示部１４に表示させる。種々の機能とは、例えば解析プログラムに限られず、例えば指定データのデータベースを構築する機能、その指定データの元の信号を再現する信号発生器の機能などである。

上記各実施形態に係る信号解析装置は、ＲＦ信号を受信する受信部１０を備えていた。しかし、信号解析装置は、ＤＵＴ（Device Under Test）にケーブルで接続され、そのＤＵＴからケーブルを介して信号を受信してもよい。

Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４…スペクトログラム画面
１０…受信部
１１、１１０…制御部
１２…操作部
１３…表示制御部
１４…表示部
３５…格納部
３５ａ…データテーブル
３５ｂ…解析プログラム
５９…選択項目
１００…信号解析装置
１１１…変調システム選出部
１１２…リスト作成部
１１３…特定部
１１５…指定データ抽出部
１１６、１１７…解析処理部

Claims (9)

1. 操作部（１２）と、表示部（１４）と、無線信号が入力され、前記操作部で設定された周波数範囲に亘る無線信号のパワーを、前記操作部で設定された時間範囲に亘って測定し、これをデジタルの測定データとして記憶する受信部（１０）と、前記測定データに基づき、周波数軸および時間軸の２次元座標上に、前記パワーの大きさの時間変化を示すスペクトログラムを前記表示部に表示させる表示制御部（１３）と、前記操作部からの操作信号に基づき処理を実行可能な制御部（１１）とを備えた信号解析装置において、
   前記制御部は、前記表示部が表示する前記スペクトログラムの画面内で指定された任意の領域に対応する前記測定データである指定データを、前記受信部から抽出する指定データ抽出部（１１５）を有し、
   前記指定データ抽出部は、前記指定された前記領域内に複数の指定データが含まれる場合、所定の条件に基づき、前記複数の指定データのうち１つを抽出して出力する
   ことを特徴とする信号解析装置。
2. 請求項１に記載の信号解析装置において、
   前記表示制御部は、前記指定データの出力先の選択項目を表示する
   ことを特徴とする信号解析装置。
3. 請求項１または２に記載の信号解析装置において、
   前記制御部は、解析処理部（１１６）をさらに有し、
   前記解析処理部は、前記指定データ抽出部により抽出された前記指定データの信号を解析する
   ことを特徴とする信号解析装置。
4. 請求項１に記載の信号解析装置において、
   複数の変調システムにそれぞれ対応する複数の解析プログラム（３５ｂ）、および、変調システムごとに、少なくとも前記無線信号の使用周波数帯および使用地域を対応づけるデータテーブル（３５ａ）を格納する格納部（３５）をさらに備え、
   前記制御部は、特定部（１１３）と、解析処理部（１１７）とをさらに有し、
   前記特定部は、前記指定データ抽出部により抽出された前記指定データに基づき、前記格納部に格納された前記データテーブルを参照して、前記複数の変調システムのうち１つの変調システムを特定し、
   前記解析処理部は、前記格納部に格納された前記複数の解析プログラムのうち、前記特定部により特定された前記変調システムに対応する解析プログラムにより解析処理を実行する
   ことを特徴とする信号解析装置。
5. 請求項４に記載の信号解析装置において、
   前記特定部は、変調システム選出部（１１１）を有し、
   前記変調システム選出部は、前記指定データおよび前記使用地域を含むデータテーブルを検索して、候補となる変調システムをリストアップし、
   前記表示制御部は、リストアップされた前記変調システムのリストを表示する
   ことを特徴とする信号解析装置。
6. 請求項１から５のうちいずれか１項に記載の信号解析装置において、
   前記表示制御部は、横軸を時間、縦軸を周波数、および色をパワーとしたグラフを、前記スペクトログラムとして生成する
   ことを特徴とする信号解析装置。
7. 請求項１から６のうちいずれか１項に記載の信号解析装置において、
   前記指定データ抽出部により抽出された前記指定データを格納する指定データ格納部をさらに備える
   ことを特徴とする信号解析装置。
8. 操作部（１２）と、表示部（１４）と、無線信号が入力され、前記操作部で設定された周波数範囲に亘る無線信号のパワーを、前記操作部で設定された時間範囲に亘って測定し、これをデジタルの測定データとして記憶する受信部（１０）と、前記測定データに基づき、周波数軸および時間軸の２次元座標上に、前記パワーの大きさの時間変化を示すスペクトログラムを前記表示部に表示させる表示制御部（１３）と、前記操作部からの操作信号に基づき処理を実行可能な制御部（１１）とを備えた信号解析装置において、
   複数の変調システムにそれぞれ対応する複数の解析プログラム（３５ｂ）、および、変調システムごとに、少なくとも前記無線信号の使用周波数帯および使用地域を対応づけるデータテーブル（３５ａ）を格納する格納部（３５）を備え、
   前記制御部は、
   前記表示部が表示する前記スペクトログラムの画面内で指定された任意の領域に対応する前記測定データである指定データを、前記受信部から抽出してこれを出力する指定データ抽出部（１１５）と、
   前記指定データ抽出部により抽出された前記指定データに基づき、前記格納部に格納された前記データテーブルを参照して、前記複数の変調システムのうち１つの変調システムを特定する特定部（１１３）と、
   前記格納部に格納された前記複数の解析プログラムのうち、前記特定部により特定された前記変調システムに対応する解析プログラムにより解析処理を実行する解析処理部（１１７）と、を有する
   ことを特徴とする信号解析装置。
9. 操作部（１２）と、表示部（１４）と、無線信号が入力され、前記操作部で設定された周波数範囲に亘る無線信号のパワーを、前記操作部で設定された時間範囲に亘って測定し、これをデジタルの測定データとして記憶する受信部（１０）と、前記測定データに基づき、周波数軸および時間軸の２次元座標上に、前記パワーの大きさの時間変化を示すスペクトログラムを前記表示部に表示させる表示制御部（１３）と、前記操作部からの操作信号に基づき処理を実行可能な制御部（１１）とを備えた信号解析装置による信号解析方法において、
   前記制御部は、
   前記表示部が表示する前記スペクトログラムの画面内で指定された任意の領域に対応する前記測定データである指定データを、前記受信部から抽出し、
   抽出された指定データに基づき、格納部（３５）に格納された、変調システムごとに少なくとも前記無線信号の使用周波数帯および使用地域を対応づけるデータテーブル（３５ａ）を参照して、前記複数の変調システムのうち１つの変調システムを特定し、
   前記格納部に格納された複数の解析プログラム（３５ｂ）のうち、前記特定された前記変調システムに対応する解析プログラムにより解析処理を実行する
   ことを特徴とする信号解析方法。