JP2015175717A

JP2015175717A - 周波数測定装置、周波数測定方法、及びプログラム

Info

Publication number: JP2015175717A
Application number: JP2014052136A
Authority: JP
Inventors: 一彦菊井; Kazuhiko Kikui
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2015-10-05
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: JP6076931B2

Abstract

【課題】簡素な構成によって、広帯域の高周波信号の周波数を測定する。
【解決手段】周波数測定装置１は、予め設定された一対の周波数帯毎に設けられ、空中線１１が受信した受信信号ＲＦと一対の周波数帯に対応する局部発振信号ＬＯ１，ＬＯ２とを基に中間周波数信号ＩＦを生成するミクサ部１３ａ，１３ｂ、一対の周波数帯に対応する中間周波数信号ＩＦの範囲内で、中間周波数信号ＩＦの周波数を計測する周波数計測部１７ａ，１７ｂ、空中線１１が受信した受信信号ＲＦを予め設定された比率で分周して分周信号ＦＲを生成する分周部１５、分周信号ＦＲの周波数を計測する周波数計測部１７ｃ、周波数計測部１７ａ，１７ｂが計測した中間周波数信号ＩＦの周波数と、周波数計測部１７ｃが計測した分周信号ＦＲの周波数とを基に、受信信号ＲＦの周波数を算出する周波数算出部１８を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、周波数測定装置、周波数測定方法、及びプログラムに関する。

外部から受信した高周波信号（電波）の周波数をＩＦＭ（Instantaneous Frequency Measurement）等の瞬時周波数計測器によって測定する装置が、例えば特許文献１に開示されている。また、広帯域の高周波信号の周波数を測定する場合、受信帯域を瞬時周波数計測器の計測範囲に相当する幅の周波数帯（チャンネル）毎に分割し、周波数帯毎に割り当てられた信号の周波数を測定する手法が知られている。

特開昭６０−１１５８８１号公報

広帯域の高周波信号の周波数を測定する上記の手法は、受信帯域を分割した周波数帯の数だけＢＰＦ（Band Pass Filter）等の帯域制限フィルタ、及び瞬時周波数計測器を備える必要がある。そのため、受信帯域が広帯域になるほど帯域制限フィルタ及び瞬時周波数計測器の設置数が増大し、これに伴い、製品サイズ、製品コストも増大するという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためのものであり、簡素な構成によって、広帯域の高周波信号の周波数を正確に測定できる、周波数測定装置、周波数測定方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の観点に係る周波数測定装置は、受信部、中間周波数信号生成部、第１の周波数計測部、分周信号生成部、第２の周波数計測部、及び周波数算出部を備える。受信部は、外部から高周波信号を受信する。中間周波数信号生成部は、予め設定された一対の周波数帯毎に設けられ、受信部が受信した高周波信号と一対の周波数帯に対応する局部発振信号とを基に中間周波数信号を生成する。第１の周波数計測部は、一対の周波数帯に対応する中間周波数信号の範囲内で、中間周波数信号生成部が生成した中間周波数信号の周波数を計測する。分周信号生成部は、受信部が受信した高周波信号を予め設定された比率で分周して分周信号を生成する。第２の周波数計測部は、分周信号生成部が生成した分周信号の周波数を計測する。周波数算出部は、第１の周波数計測部が計測した中間周波数信号の周波数と、第２の周波数計測部が計測した分周信号の周波数とを基に、高周波信号の周波数を算出する。

本発明によれば、簡素な構成によって、広帯域の高周波信号の周波数を正確に測定できる。

本発明の実施の形態に係る周波数測定装置の構成を示した図である。（ａ）は一対の周波数帯の中心の周波数を局発信号の周波数とした場合の一対の周波数帯に対応する中間周波数帯域を示した図である。（ｂ）は（ａ）とは異なる一対の周波数帯の中心の周波数を局発信号の周波数とした場合の一対の周波数帯に対応する中間周波数帯域を示した図である。周波数測定装置が実行する周波数測定処理を示したフローチャートである。（ａ）は中間周波数帯域に中間周波数信号が含まれる場合の例を示した図である。（ｂ）は中間周波数帯域に中間周波数信号が含まれない場合の例を示した図である。（ｃ）は分周信号が周波数計測部の計測範囲に含まれることを示した図である。本発明の変形例に係る周波数測定装置の構成を示した図である。図５に示した周波数帯特定テーブルの構成を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る周波数測定装置を説明する。周波数測定装置は、外部から受信した高周波信号（電波）の周波数を測定する装置である。

図１に示すように、周波数測定装置１は、外部から到来した高周波信号（以下、受信信号ＲＦという）を３つの経路Ｒ１〜Ｒ３に分配する。経路Ｒ１，Ｒ２では、周波数測定装置１の受信帯域を構成する一対の周波数帯毎に異なる局部発振信号（以下、局発信号という）によって、分配された受信信号ＲＦが中間周波数信号ＩＦに変換される。また、経路Ｒ１，Ｒ２では、一対の周波数帯に対応する中間周波数信号ＩＦの範囲（以下、中間周波数帯域という）に含まれる中間周波数信号ＩＦの周波数が計測される。一方、経路Ｒ３では、分配された受信信号ＲＦが予め設定された分周比Ｎで分周されて分周信号ＦＲが生成され、分周信号ＦＲの周波数が計測される。周波数測定装置１は、中間周波数信号ＩＦの周波数を計測する処理と分周信号ＦＲの周波数を計測する処理とを連動的、並列的に行い、各処理によって計測された周波数を基に受信信号ＲＦの周波数を算出する。

周波数測定装置１は、空中線１１と、分配部１２と、ミクサ部１３ａ，１３ｂと、ＰＬＬ部１４ａ，１４ｂと、分周部１５と、ＬＰＦ部１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、周波数計測部１７ａ，１７ｂ，１７ｃと、周波数算出部１８とを備える。なお、以下の説明において、ミクサ部１３ａ，１３ｂを区別しない場合、ミクサ部１３ａ，１３ｂはミクサ部１３と称する。また、ＰＬＬ部１４ａ，１４ｂを区別しない場合、ＰＬＬ部１４ａ，１４ｂはＰＬＬ部１４と称する。ＬＰＦ部１６ａ，１６ｂ，１６ｃを区別しない場合、ＬＰＦ部１６ａ，１６ｂ，１６ｃはＬＰＦ部１６と称する。周波数計測部１７ａ，１７ｂ，１７ｃを区別しない場合、周波数計測部１７ａ，１７ｂ，１７ｃは周波数計測部１７と称する。

空中線１１は、アンテナから構成される。空中線１１は、外部から到来した受信信号ＲＦを分配部１２に供給する。

分配部１２は、分配器から構成される。分配部１２は、経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とそれぞれ接続されている。分配部１２は、空中線１１から供給された受信信号ＲＦを、経路Ｒ１に配置されたミクサ部１３ａ、経路Ｒ２に配置されたミクサ部１３ｂ、及び経路Ｒ３に配置された分周部１５に出力する。

ミクサ部１３は、混合器から構成される。ミクサ部１３は、分配部１２から出力された受信信号ＲＦを入力する。また、ミクサ部１３は、ＰＬＬ部１４から出力された局部発振信号（以下、局発信号という）を入力する。具体的には、経路Ｒ１に配置されたミクサ部１３ａは、分配部１２から出力された受信信号ＲＦと、ＰＬＬ部１４ａから出力された局発信号ＬＯ１とを入力する。経路Ｒ２に配置されたミクサ部１３ｂは、分配部１２から出力された受信信号ＲＦと、ＰＬＬ部１４ｂから出力された局発信号ＬＯ２とを入力する。なお、以下の説明において、局発信号ＬＯ１，ＬＯ２を区別しない場合、局発信号ＬＯ１，ＬＯ２は局発信号ＬＯと称する。

ミクサ部１３は、受信信号ＲＦと局発信号ＬＯとから中間周波数信号ＩＦを生成し、生成した中間周波数信号ＩＦを同じ経路に配置されたＬＰＦ部１６に出力する。受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦ、局発信号ＬＯの周波数ｆ_ＬＯ、中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_IＦの関係は、次の式（１）で表される。
ｆ_IＦ＝｜ｆ_ＲＦ−ｆ_ＬＯ｜・・・（１）

具体的には、ミクサ部１３ａは、受信信号ＲＦと局発信号ＬＯ１とから中間周波数信号ＩＦを生成し、生成した中間周波数信号ＩＦを経路Ｒ１に配置されたＬＰＦ部１６ａに出力する。局発信号ＬＯ１の周波数ｆ_ＬＯ１は、図２（ａ）に示すように、一対の周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３の最小周波数と最大周波数との中心の周波数に設定されている。この局発信号ＬＯ１によって、一対の周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３の受信信号ＲＦは、周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３の間でその範囲が一致する中間周波数信号ＩＦに変換される。周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３に対応する（周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３の受信信号ＲＦを基に生成される）中間周波数信号ＩＦの周波数の範囲（中間周波数帯域）は、経路Ｒ１に配置された周波数計測部１７ａの計測範囲に一致する。つまり、局発信号ＬＯ１は、一対の周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３の受信信号ＲＦを周波数計測部１７ａの計測範囲内の中間周波数信号ＩＦに変換する信号である。

一方、ミクサ部１３ｂは、受信信号ＲＦと局発信号ＬＯ２とから中間周波数信号ＩＦを生成し、生成した中間周波数信号ＩＦを経路Ｒ２に配置されたＬＰＦ部１６ｂに出力する。局発信号ＬＯ２の周波数ｆ_ＬＯ２は、図２（ｂ）に示すように、一対の周波数帯ＣＨ２，ＣＨ４の最小周波数と最大周波数との中心の周波数に設定されている。この局発信号ＬＯ２によって、一対の周波数帯ＣＨ２，ＣＨ４の受信信号ＲＦは、周波数帯ＣＨ２，ＣＨ４の間でその範囲が一致する中間周波数信号ＩＦに変換される。周波数帯ＣＨ２，ＣＨ４に対応する中間周波数帯域は、経路Ｒ２に配置された周波数計測部１７ｂの計測範囲に一致する。つまり、局発信号ＬＯ２は、一対の周波数帯ＣＨ２，ＣＨ４の受信信号ＲＦを周波数計測部１７ｂの計測範囲内の中間周波数信号ＩＦに変換する信号である。

ＰＬＬ部１４は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）等の局発信号発生器から構成される。ＰＬＬ部１４ａは、信号線を介して接続されたミクサ部１３ａに局発信号ＬＯ１を出力する。また、ＰＬＬ部１４ｂは、信号線を介して接続されたミクサ部１３ｂに局発信号ＬＯ２を出力する。

分周部１５は、分周器から構成される。分周部１５は、分配部１２から出力された受信信号ＲＦを入力する。分周部１５は、入力した受信信号ＲＦを予め設定された分周比Ｎで分周して分周信号ＦＲを生成する。分周部１５によって生成される分周信号ＦＲの範囲は、経路Ｒ３に配置された周波数計測部１７ｃの計測範囲に一致するか、それよりも小さい。つまり、分周比Ｎは、受信信号ＲＦを周波数計測部１７ｃの計測範囲内の分周信号ＦＲに変換する比率である。分周部１５は、生成した分周信号ＦＲを、経路Ｒ３に配置されたＬＰＦ部１６ｃに出力する。

ＬＰＦ部１６は、ＬＰＦ（Low Pass filter）等の通過帯域を制限するフィルタから構成される。ＬＰＦ部１６は、予め設定された遮断周波数よりも高い周波数成分を遮断することにより通過帯域を制限する。ＬＰＦ部１６ａ，１６ｂは、ミクサ部１３ａ，１３ｂから出力された中間周波数信号ＩＦを入力し、通過帯域を制限した後の中間周波数信号ＩＦを周波数計測部１７ａ，１７ｂに出力する。ＬＰＦ部１６ｃは、分周部１５から出力された分周信号ＦＲを入力し、通過帯域を制限した後の分周信号ＦＲを周波数計測部１７ｃに出力する。ＬＰＦ部１６ａの遮断周波数は、一対の周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３に対応する中間周波数帯域の最大周波数に設定される。また、ＬＰＦ部１６ｂの遮断周波数は、一対の周波数帯ＣＨ２，ＣＨ４に対応する中間周波数帯域の最大周波数に設定される。また、ＬＰＦ部１６ｃの遮断周波数は、全周波数帯ＣＨ１〜ＣＨ４（受信帯域）に対応する分周信号ＦＲの範囲の最大周波数に設定される。

周波数計測部１７は、ＩＦＭ（Instantaneous Frequency Measurement）等の瞬時周波数計測器から構成される。周波数計測部１７の計測範囲（計測帯域）の幅は各周波数帯ＣＨ１〜ＣＨ４の幅に相当する。

周波数計測部１７ａは、経路Ｒ１に配置されている。周波数計測部１７ａの計測範囲は、周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３に対応する中間周波数帯域と一致するように設定されている。これにより周波数計測部１７ａは、ＬＰＦ部１６ａから出力された帯域制限後の中間周波数信号ＩＦを入力し、予め設定された計測範囲内の中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦを計測し、計測範囲外の周波数は計測されない。

周波数計測部１７ｂは、経路Ｒ２に配置されている。周波数計測部１７ｂの計測範囲は、周波数帯ＣＨ２，ＣＨ４に対応する中間周波数帯域に設定されている。周波数計測部１７ｂは、ＬＰＦ部１６ｂから出力された帯域制限後の中間周波数信号ＩＦを入力し、予め設定された計測範囲内の中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦを計測し、計測範囲外の周波数は計測されない。

周波数計測部１７ｃは、経路Ｒ３に配置されている。周波数計測部１７ｃの計測範囲は、分周部１５によって生成される分周信号ＦＲの範囲に一致するか、それよりも大きい範囲に設定されている。周波数計測部１７ｃは、ＬＰＦ部１６ｃから出力された帯域制限後の分周信号ＦＲを入力し、予め設定された計測範囲内の分周信号ＦＲの周波数ｆ_ＦＲを計測し、計測範囲外の周波数は計測されない。

周波数計測部１７ａ，１７ｂは、計測した中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦを表す周波数データを周波数算出部１８に出力する。また、周波数計測部１７ｃは、計測した分周信号ＦＲの周波数ｆ_ＦＲを表す周波数データを周波数算出部１８に出力する。

周波数算出部１８は、ＣＰＵ、ＣＰＵのメインメモリとして機能するＲＡＭ等を備える。なお、周波数算出部１８は、一部にＡＳＩＣ等の専用回路を備えてもよい。周波数算出部１８は、周波数帯毎に受信信号ＲＦの周波数を算出するための以下の式（２）〜（５）が設定されている。
ＣＨ１：ｆ_ＲＦ＝ｆ_ＬＯ１−ｆ_ＩＦ・・・（２）
ＣＨ２：ｆ_ＲＦ＝ｆ_ＬＯ２−ｆ_ＩＦ・・・（３）
ＣＨ３：ｆ_ＲＦ＝ｆ_ＬＯ１＋ｆ_ＩＦ・・・（４）
ＣＨ４：ｆ_ＲＦ＝ｆ_ＬＯ２＋ｆ_ＩＦ・・・（５）

また、周波数算出部１８は、経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とそれぞれ接続されている。周波数算出部１８は、周波数計測部１７ａまたは周波数計測部１７ｂから出力された周波数データを入力し、中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦを計測した周波数計測部１７に対応する一対の受信信号ＲＦの周波数を算出する。また、周波数算出部１８は、周波数計測部１７ｃから出力された周波数データを入力し、分周信号の周波数ｆ_ＦＲに分周比Ｎを乗じた周波数を算出する。周波数算出部１８は、一対の受信信号ＲＦの周波数のうち、分周比Ｎを乗じた周波数に近い方を受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦとして決定する。

以上のように構成された周波数測定装置１は装置全体で周波数測定処理を実行する。周波数測定処理は、外部から到来した受信信号ＲＦを中間周波数信号ＩＦに変換し、中間周波数信号ＩＦの周波数を計測する処理と、受信信号ＲＦを分周信号ＦＲに変換し、分周信号ＦＲの周波数ｆ_ＦＲを計測する処理と、計測した周波数ｆ_ＩＦと周波数ｆ_ＦＲとを基に受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦを算出する処理とから構成される。

次に周波数測定装置１が実行する周波数測定処理について図３を参照して具体的に説明する。以下の説明では、外部から到来した受信信号ＲＦが周波数帯ＣＨ３である場合について説明する。

空中線１１は外部から到来した受信信号ＲＦを受信し（ステップＳ１）、受信信号ＲＦを分配部１２に供給する。分配部１２は、空中線１１から供給された受信信号ＲＦを、経路Ｒ１に配置されたミクサ部１３ａ、経路Ｒ２に配置されたミクサ部１３ｂ、経路Ｒ３に配置された分周部１５に、それぞれ分配する（ステップＳ２）。

ミクサ部１３ａは、分配部１２から出力された受信信号ＲＦとＰＬＬ部１４ａから出力された局発信号ＬＯ１とから中間周波数信号ＩＦを生成する（ステップＳ３）。ミクサ部１３ａは、生成した中間周波数信号ＩＦをＬＰＦ部１６ａに出力する。図４（ａ）に示すように、局発信号ＬＯ１の周波数ｆ_ＬＯ１は一対の周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３の中心の周波数に設定されている。そのため、周波数帯ＣＨ３の受信信号ＲＦ（周波数ｆ_ＲＦ）を受信した場合にミクサ部１３ａによって生成される中間周波数信号ＩＦは、一対の周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３に対応する中間周波数帯域（周波数計測部１７ａの計測範囲）に含まれる。ただし、中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_IＦは、周波数帯ＣＨ１の受信信号ＲＦを受信した場合と、周波数帯ＣＨ３の受信信号ＲＦを受信した場合とで同じ値をとることがある。そのため、中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_IＦからは、周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３の何れの受信信号ＲＦを基に生成されたのか識別できない。

一方、ミクサ部１３ｂは、分配部１２から出力された受信信号ＲＦとＰＬＬ部１４ｂから出力された局発信号ＬＯ２とから中間周波数信号ＩＦを生成する（ステップＳ６）。図４（ｂ）に示すように、局発信号ＬＯ２の周波数ｆ_ＬＯ２は一対の周波数帯ＣＨ２，ＣＨ４の中心の周波数に設定されている。そのため、周波数帯ＣＨ３の受信信号ＲＦ（周波数ｆ_ＲＦ）を受信した場合にミクサ部１３ｂによって生成される中間周波数信号ＩＦは、一対の周波数帯ＣＨ２，ＣＨ４に対応する中間周波数帯域（周波数計測部１７ｂの計測範囲）に含まれない。この場合もミクサ部１３ｂは、生成した中間周波数信号ＩＦをＬＰＦ部１６ｂに出力する。

ＬＰＦ１６ａは、ミクサ部１３ａから出力された中間周波数信号ＩＦの通過帯域を制限するフィルタ処理を行う（ステップＳ４）。ＬＰＦ部１６ａは通過帯域を制限した後の中間周波数信号ＩＦを周波数計測部１７ａに出力する。

一方、ＬＰＦ１６ｂは、ミクサ部１３ｂから出力された中間周波数信号ＩＦのフィルタ処理を行い（ステップＳ７）、通過帯域を制限した後の中間周波数信号ＩＦを周波数計測部１７ｂに出力する。

周波数計測部１７ａは、ＬＰＦ部１６ａから出力された帯域制限後の中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦを計測範囲内で計測する。周波数帯ＣＨ３の受信信号ＲＦ（周波数ｆ_ＲＦ）を受信した場合にミクサ部１３ａによって生成される中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦは周波数計測部１７ａの計測範囲に含まれるので、周波数計測部１７ａは中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦを計測する（ステップＳ５）。この場合、周波数計測部１７ａは、計測した周波数ｆ_ＩＦを表す周波数データを周波数算出部１８に出力する。

一方、周波数計測部１７ｂは、ＬＰＦ部１６ｂから出力された帯域制限後の中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦを計測範囲内で計測する（ステップＳ８）。しかし、周波数帯ＣＨ３の受信信号ＲＦ（周波数ｆ_ＲＦ）を受信した場合にミクサ部１３ｂによって生成される中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦは周波数計測部１７ｂの計測範囲に含まれない。よって、この場合、周波数計測部１７ｂは、中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦを計測できず、周波数データは周波数算出部１８に出力されない。

一方、分周部１５は、分配部１２から出力された受信信号ＲＦを予め設定された分周比Ｎで分周して分周信号ＦＲを生成する（ステップＳ９）。分周部１５は、生成した分周信号ＦＲを、ＬＰＦ部１６ｃに出力する。図４（ｃ）に示すように、分周部１５によって生成される分周信号ＦＲの周波数ｆ_ＦＲは、周波数計測部１７ｃの計測範囲に含まれるように、受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＩＦを低減するものであるが、分周比Ｎによる誤差を含んでいる。そのため、計測された周波数ｆ_ＩＦを分周比と同じ比率でＮ逓倍しても元の受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦを正確に求めることができない。

ＬＰＦ部１６ｃは、分周部１５から出力された分周信号ＦＲのフィルタ処理を行い（ステップＳ１０）、通過帯域を制限した後の分周信号ＦＲを周波数計測部１７ｃに出力する。

周波数計測部１７ｃは、ＬＰＦ部１６ｃから出力された帯域制限後の分周信号ＦＲの周波数ｆ_ＦＲを計測範囲内で計測する（ステップＳ１１）。周波数計測部１７ｃは、計測した周波数ｆ_ＦＲを表す周波数データを周波数算出部１８に出力する。

周波数算出部１８は、中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦを計測した周波数計測部１７ａに対応する一対の周波数帯ＣＨ１，ＣＨ３について、上記の式（２）及び（４）を用いて受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦを算出する（ステップＳ１２）。

また、周波数算出部１８は、周波数計測部１７ｃから出力された周波数データにより表される分周信号ＦＲの周波数に分周比Ｎを乗じた周波数を算出する（ステップＳ１３）。

周波数算出部１８は、ステップＳ１２で算出された一対の周波数のうち、ステップＳ１３で算出された分周比Ｎを乗じた周波数に近い方の周波数を受信信号ＲＦの周波数として決定する（ステップＳ１４）。つまり周波数算出部１８は、ステップＳ１３で算出された誤差を含む受信信号ＲＦの周波数を基に、一対の周波数のいずれかを選択することにより、受信信号ＲＦの周波数を求める。その後、周波数算出部１８は、決定した受信信号ＲＦの周波数を表すデータをバッファ回路等の記憶回路に記憶する。

以上により周波数測定装置１が実行する一連の周波数測定処理（外部から到来した受信信号を受信してから受信信号ＲＦの周波数を測定するまでの処理）は完了し、その後はステップＳ１に戻る。周波数測定処理は、周波数測定装置１に供給されている電源が遮断またはユーザによって処理を中断する操作が行われるまで繰り返し行われる。なお、以上の説明では、外部から到来した受信信号ＲＦが周波数帯ＣＨ３である場合について説明したが、それ以外の周波数帯ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ４の受信信号ＲＦを受信した場合も、上記周波数測定処理により、各受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦを求めることができる。また、周波数測定装置１は、周波数測定処理の一連の処理が完了するのを待たずに順次受信した高周波信号について周波数測定処理を行うことにより、順次受信した各受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦを測定する。

以上説明したように、本実施の形態に係る周波数測定装置１は、受信信号ＲＦを一対の周波数帯毎に異なる局発信号ＬＯ１，ＬＯ２によって中間周波数信号ＩＦに変換し、一対の周波数帯に対応する中間周波数帯域内で中間周波数信号ＩＦの周波数を計測する。また、周波数測定装置１は、受信信号ＲＦを予め設定された分周比Ｎで分周して分周信号ＦＲを生成し、分周信号ＦＲの周波数を計測する。そして、周波数測定装置１は、中間周波数信号ＩＦの周波数と、分周信号ＦＲの周波数とを基に、受信信号ＲＦの周波数を算出する。これにより、周波数測定装置１は、受信帯域を分割した周波数帯の数だけＢＰＦ（Band Pass Filter）等の帯域制限フィルタや瞬時周波数計測器を備えたものと比べて装置の構成を簡素化でき、広帯域の高周波信号の周波数を正確に測定できる。

なお、上記実施の形態では説明を簡単にするため、周波数測定装置１の受信帯域が４つの周波数帯ＣＨ１〜ＣＨ４から構成される場合の形態を説明したが、受信帯域を構成する周波数帯の数は限定されない。また、一対の周波数帯の組み合わせは任意にできる。例えば受信帯域を構成する連続した複数の周波数帯のうち、その間に２つ分の周波数帯を含む周波数帯同士を一対の周波数帯として組み合わせてもよいし、複数の周波数帯の前半部分と後半部分との間で互いに順序が一致する周波数帯同士を組み合わせてもよい。また、互いに連続する周波数帯同士を組み合わせてもよい。

また、周波数測定装置１は、周波数計測部１７ｃが計測した分周信号ＦＲの周波数ｆ_ＦＲを基に受信信号ＲＦの周波数帯を特定し、特定した周波数帯と、周波数計測部１７ａまたは周波数計測部１７ｂが計測した中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦとを基に、受信信号ＲＦの周波数_ＲＦを算出してもよい。この場合、周波数測定装置１は、図５に示すように周波数帯特定部１９を備える。以下、この場合の例について説明する。

周波数帯特定部１９は、ＣＰＵ、ＣＰＵのメインメモリとして機能するＲＡＭ等を備える。なお、周波数帯特定部１９は、一部にＡＳＩＣ等の専用回路を備えてもよい。周波数帯特定部１９は、周波数計測部１７ｃが計測した分周信号ＦＲの周波数ｆ_ＦＲを表す周波数データを周波数計測部１７ｃから取得する。また、周波数帯特定部１９は、周波数帯特定テーブル１９ａを備える。周波数帯特定テーブル１９ａは、図６に示すように、周波数帯毎に、分周信号ＦＲの周波数範囲（分周帯域）を表す情報を有する。周波数帯特定部１９は、周波数計測部１７ｃから取得した周波数データと周波数帯特定テーブル１９ａとを基に、受信信号ＲＦの周波数帯を特定する。周波数帯特定部１９は、特定した周波数帯を表す周波数帯データを周波数算出部１８に供給する。例えば、周波数計測部１７ｃから出力された周波数データにより表される周波数ｆ_ＦＲがｆ３≦ｆ_ＦＲ＜ｆ４だった場合、周波数帯特定部１９は周波数帯ＣＨ３を特定し、特定した周波数帯ＣＨ３を表す周波数帯データを周波数算出部１８に供給する。

周波数算出部１８は、周波数帯特定部１９から受け取った周波数帯データと、周波数計測部１７ａまたは周波数計測部１７ｂから受け取った周波数データとを基に受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦを算出する。例えば、周波数帯特定部１９から周波数算出部１８に周波数帯ＣＨ３を表す周波数帯データが供給された場合、周波数算出部１８は、上記の式（４）に中間周波数信号ＩＦの周波数ｆ_ＩＦと局発信号ＬＯの周波数ｆ_ＬＯ１とを代入することにより受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦを算出する。これにより、上記実施の形態の周波数測定処理で行われた一対の受信信号ＲＦの周波数を算出する処理や、分周信号ＦＲの周波数に予め設定された比率を乗じた周波数を算出する処理を省略でき、効率的に受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦを求めることができる。また、中間周波数帯域が経路Ｒ１，Ｒ２の間で一致する場合、周波数測定装置１は、ＬＰＦ部１６ａ，１６ｂ、周波数計測部１７ａ，１７ｂを、それぞれ１つずつ備えたものとしてもよい。また、周波数測定装置１は、ＬＰＦ部１６を省略してもよい。これにより、周波数測定装置１の構成をさらに簡素化して、受信信号ＲＦの周波数を求めることができる。

また、周波数算出部１８は、周波数計測部１７ａまたは周波数計測部１７ｂの計測結果を基に一対の周波数帯を特定し、特定した一対の周波数帯の何れかが周波数帯特定部１９によって特定された受信信号ＲＦの周波数帯と一致した場合に限り、受信信号ＲＦの周波数ｆ_ＲＦを算出してもよい。これにより、広帯域の高周波信号の周波数をより正確に測定できる。

また、本発明に係る周波数測定装置は、一般的なパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等により実現できる。この場合、上記実施の形態で説明した動作を実行するためのプログラムをＰＣ等にインストールし、このプログラムをＰＣ等が実行することにより本発明に係る周波数測定装置として機能させることができる。このようなプログラムは、例えば、持ち運び可能な記録媒体等に記録されて配布される。持ち運び可能な記録媒体には、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等がある。

ＰＣ等にプログラムを提供する方法は任意である。例えば、プログラムを通信回線の掲示板（ＢＢＳ）にアップロードし、通信回線を介してＰＣ等に配信してもよい。また、プログラムは、プログラムを表す信号により搬送波を変調した変調波により伝送され、この変調波を受信した装置が変調波を復調してプログラムを復元するようにしてもよい。そして、ＰＣ等は、このプログラムを起動して、ＯＳの制御のもと、他のアプリケーションと同様に実行する。これにより、ＰＣ等は、本発明に係る電力計測装置として機能する。

その他、本発明は、上記実施の形態の説明および図面によって限定されるものではなく、上記実施の形態および図面に適宜変更等を加えることは可能である。

１周波数測定装置、１１空中線、１２分配部、１３（１３ａ，１３ｂ）ミクサ部、１４（１４ａ，１４ｂ）ＰＬＬ部、１５分周部、１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）ＬＰＦ部、１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）周波数計測部、１８周波数算出部、１９周波数帯特定部、１９ａ周波数帯特定テーブル、ＲＦ受信信号、ＬＯ（ＬＯ１，ＬＯ２）局発信号、ＩＦ中間周波数信号、ＦＲ分周信号、ＣＨ（ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４）周波数帯、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３経路。

Claims

外部から高周波信号を受信する受信部と、
予め設定された一対の周波数帯毎に設けられ、前記受信部が受信した前記高周波信号と前記一対の周波数帯に対応する局部発振信号とを基に中間周波数信号を生成する中間周波数信号生成部と、
前記一対の周波数帯に対応する中間周波数信号の範囲内で、前記中間周波数信号生成部が生成した前記中間周波数信号の周波数を計測する第１の周波数計測部と、
前記受信部が受信した前記高周波信号を予め設定された比率で分周して分周信号を生成する分周信号生成部と、
前記分周信号生成部が生成した前記分周信号の周波数を計測する第２の周波数計測部と、
前記第１の周波数計測部が計測した前記中間周波数信号の周波数と、前記第２の周波数計測部が計測した前記分周信号の周波数とを基に、前記高周波信号の周波数を算出する周波数算出部と、を備える、
周波数測定装置。
前記第１の周波数計測部は、前記中間周波数信号生成部と１対１の関係で対応して備えられ、前記周波数算出部は、前記中間周波数信号の周波数を計測した前記第１の周波数計測部に対応する一対の高周波信号の周波数を算出し、前記分周信号の周波数に前記予め設定された比率を乗じた周波数を算出し、前記一対の高周波信号の周波数のうち前記比率を乗じた周波数に近い方の周波数を前記高周波信号の周波数として算出する、
請求項１に記載の周波数測定装置。
前記第２の周波数計測部が計測した前記分周信号の周波数を基に前記受信部が受信した前記高周波信号の周波数帯を特定する周波数帯特定部をさらに備え、
前記周波数算出部は、前記周波数帯特定部が特定した前記高周波信号の周波数帯と、前記第１の周波数計測部が計測した前記中間周波数信号の周波数とを基に、前記高周波信号の周波数を算出する、
請求項１に記載の周波数測定装置。
前記中間周波数信号生成部は、前記一対の周波数帯の中心の周波数を有する局部発振信号と前記受信部が受信した前記高周波信号とを基に前記中間周波数信号を生成する、
請求項１から３の何れか１項に記載の周波数測定装置。
前記中間周波数信号生成部が生成した前記中間周波数信号の通過帯域を制限する第１のフィルタ部と、
前記分周信号生成部が生成した前記分周信号の通過帯域を制限する第２のフィルタ部と、をさらに備え、
前記第１の周波数計測部は、前記第１のフィルタ部を通過した中間周波数信号の周波数を計測し、前記第２の周波数計測部は、前記第２のフィルタ部を通過した分周信号の周波数を計測する、
請求項１から４の何れか１項に記載の周波数測定装置。
予め設定された一対の周波数帯毎に、外部から受信した高周波信号と前記一対の周波数帯に対応する局部発振信号とを基に中間周波数信号を生成する中間周波数信号生成ステップと、
前記一対の周波数帯に対応する中間周波数信号の範囲内で、前記中間周波数信号生成ステップで生成された前記中間周波数信号の周波数を計測する第１の周波数計測ステップと、
前記外部から受信した前記高周波信号を予め設定された比率で分周して分周信号を生成する分周信号生成ステップと、
前記分周信号生成ステップで生成された前記分周信号の周波数を計測する第２の周波数計測ステップと、
前記第１の周波数計測ステップで計測された前記中間周波数信号の周波数と、前記第２の周波数計測ステップで計測された前記分周信号の周波数とを基に、前記高周波信号の周波数を算出する周波数算出ステップと、を有する、
周波数測定方法。
コンピュータを、
予め設定された一対の周波数帯毎に、外部から受信した高周波信号と前記一対の周波数帯に対応する局部発振信号とを基に中間周波数信号を生成する中間周波数信号生成部、
前記一対の周波数帯に対応する中間周波数信号の範囲内で、前記中間周波数信号生成部が生成した前記中間周波数信号の周波数を計測する第１の周波数計測部、
前記外部から受信した前記高周波信号を予め設定された比率で分周して分周信号を生成する分周信号生成部、
前記分周信号生成部が生成した前記分周信号の周波数を計測する第２の周波数計測部、
前記第１の周波数計測部が計測した前記中間周波数信号の周波数と、前記第２の周波数計測部が計測した前記分周信号の周波数とを基に、前記高周波信号の周波数を算出する周波数算出部、として機能させる、
プログラム。