JP2016136123A - Frequency characteristic measurement system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frequency characteristic measurement system capable of easily measuring frequency characteristics even when the input part and output part of a transmission path are spatially separated from each other.SOLUTION: A frequency characteristic measurement system 1 includes a signal generator 10 and a signal level measurement instrument 20, and the signal generator 10 includes a noise generation part 11 for generating a wide band of noise signals in the frequency band of a broadcast wave, and for outputting the noise signals to a transmission path, and the signal level measurement instrument 20 includes: a level detection part 22 for detecting components of a plurality of frequencies from the electric signal of the transmission path, and for measuring signal strength of each frequency; and a control part 23 for outputting frequency characteristic information on the basis of the signal strength of each frequency.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、高周波信号の伝送路における周波数特性を測定するシステムに関する。   The present invention relates to a system for measuring frequency characteristics in a transmission path of a high-frequency signal.

従来、高周波信号の伝送路における周波数特性の測定器の一つとして、高周波信号の発生部と高周波信号のレベル測定部とが内蔵されているものがある。この測定器が想定している被測定系は、電気信号の入力部と出力部が測定器の近傍にあり、測定器と被測定系への電気信号の入力部とを接続する信号ケーブル、及び被測定系からの電気信号の出力部と測定器のレベル測定部とを接続する信号ケーブルが十分に短く、これらの周波数特性が被測定系の測定値に影響を与えない状態である。
電気信号の出力部における信号レベルの測定装置としては、例えば、特許文献1に、アンテナからの受信信号を測定し解析する信号レベル測定装置が示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as one of measuring devices for frequency characteristics in a high-frequency signal transmission line, there is a device incorporating a high-frequency signal generation unit and a high-frequency signal level measurement unit. The measuring system assumed by this measuring instrument has an electric signal input section and an output section in the vicinity of the measuring instrument, and a signal cable for connecting the measuring instrument and the electric signal input section to the measured system, and The signal cable connecting the output part of the electrical signal from the system under measurement and the level measurement part of the measuring instrument is sufficiently short, and these frequency characteristics do not affect the measured values of the system under measurement.
As an apparatus for measuring a signal level at an output portion of an electric signal, for example, Patent Document 1 discloses a signal level measuring apparatus that measures and analyzes a received signal from an antenna.

特開2005−90996号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-90996

しかしながら、例えば高層建築物の屋上に信号入力部があり、1階に信号出力部がある伝送系の周波数特性を測定する場合、測定器を屋上に設置すると、1階の信号出力部と測定器のレベル測定部とを接続する信号ケーブルを別途敷設しなければならない。逆に測定器を1階に設置すると、屋上の信号入力部と測定器の信号発生部とを接続する信号ケーブルを別途敷設しなければならない。
一般的に、このように敷設ケーブルが長い場合は、その周波数特性を無視できなくなり、測定器のレベル測定部で測定されたデータから、敷設ケーブルの周波数特性を除く処理が必要となる。敷設ケーブルの周波数特性を除く機能を有する測定器もあるが、高機能なため高価となる。さらに、測定のために長いケーブルを敷設する手間も発生する。また、現実的に安全対策等の所事情によりケーブルを敷設できない場合もある。
However, for example, when measuring frequency characteristics of a transmission system having a signal input unit on the roof of a high-rise building and a signal output unit on the first floor, if the measuring instrument is installed on the roof, the signal output unit and measuring instrument on the first floor A signal cable for connecting the level measuring unit must be installed separately. Conversely, when the measuring instrument is installed on the first floor, a signal cable for connecting the signal input unit on the roof and the signal generating unit of the measuring instrument must be separately laid.
In general, when the laying cable is long as described above, the frequency characteristic cannot be ignored, and it is necessary to remove the frequency characteristic of the laying cable from the data measured by the level measuring unit of the measuring instrument. Some measuring instruments have a function that eliminates the frequency characteristics of the laying cable, but they are expensive due to their high functionality. Furthermore, it takes time to install a long cable for measurement. In some cases, the cable cannot be laid practically due to circumstances such as safety measures.

そこで、従来のレベル測定方法の一つとして、高周波信号の発生器と、高周波信号のレベル測定器とを用いる場合がある。この場合、被測定系への電気信号の入力部に高周波信号の発生器を設置して、高周波信号を入力する。そして、被測定系からの電気信号の出力部に高周波信号のレベル測定器を設置して、被測定系の出力部から出力される高周波信号のレベルを測定する。
この測定方法の場合、被測定系の電気信号の入力部と出力部とが空間的に離れていても、測定のための信号ケーブルを敷設する必要がないため、測定時の制約が少ない。ただし、高周波信号の発生器と高周波信号のレベル測定器とが同期、すなわち、高周波信号の発生器が出力している周波数と、高周波信号のレベル測定器が測定しようとしている周波数とが同一測定時刻に一致している必要がある。現実的には、距離が離れている2つの機器を同期させるのは困難であるため、高周波信号の発生器は、ある帯域の幅を有した高周波信号を連続発生させて、被測定系に入力する。高周波信号のレベル測定器は、非同期で被測定系から出力される帯域の高周波信号のレベルを測定するため効率に難があり、測定のための放送波の停波期間も長くなっていた。
Therefore, as one of the conventional level measurement methods, a high-frequency signal generator and a high-frequency signal level measurement device may be used. In this case, a high-frequency signal generator is installed at the input portion of the electrical signal to the system to be measured, and the high-frequency signal is input. Then, a high-frequency signal level measuring device is installed at the output part of the electrical signal from the system under measurement, and the level of the high-frequency signal output from the output part of the system under measurement is measured.
In the case of this measurement method, even if the input part and the output part of the electric signal of the system under measurement are spatially separated, there is no need to lay a signal cable for measurement, so there are few restrictions during measurement. However, the high-frequency signal generator and the high-frequency signal level measuring device are synchronized, that is, the frequency output from the high-frequency signal generator is the same as the frequency that the high-frequency signal level measuring device is measuring. Must match. In reality, it is difficult to synchronize two devices that are separated from each other. Therefore, the generator of the high-frequency signal continuously generates a high-frequency signal having a certain bandwidth and inputs it to the system under test. To do. The high-frequency signal level measuring device has difficulty in efficiency because it measures the level of the high-frequency signal in the band output from the system to be measured asynchronously, and the period of stoppage of the broadcast wave for measurement is also long.

本発明は、伝送路の入力部と出力部とが空間的に離れている場合にも、容易に周波数特性を測定できる周波数特性測定システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a frequency characteristic measurement system that can easily measure frequency characteristics even when an input unit and an output unit of a transmission line are spatially separated.

本発明に係る周波数特性測定システムは、信号発生器及び信号レベル測定器を有し、前記信号発生器は、放送波の周波数帯域において広帯域のノイズ信号を発生させ、伝送路へ出力するノイズ発生部を備え、前記信号レベル測定器は、前記伝送路の電気信号から複数の周波数の成分を検出し、当該周波数毎の信号強度を測定する測定部と、前記周波数毎の信号強度に基づいて周波数特性情報を出力する出力部と、を備える。   A frequency characteristic measuring system according to the present invention includes a signal generator and a signal level measuring device, and the signal generator generates a noise signal having a wide band in a frequency band of a broadcast wave and outputs the noise signal to a transmission line. The signal level measuring device detects a plurality of frequency components from the electrical signal of the transmission line, and measures a signal strength for each frequency, and a frequency characteristic based on the signal strength for each frequency An output unit for outputting information.

この構成によれば、周波数特性測定システムは、信号発生器と信号レベル測定器とを分離したので、被測定伝送路の信号入力部と信号出力部が空間的に離れている場合にも、伝送路に対する接続ケーブルの特性を考慮することなく、伝送路の周波数特性を容易に測定できる。
このとき、周波数特性測定システムは、広帯域のノイズ信号を伝送路へ入力することにより、信号レベルを検出する際に信号発生器と信号レベル測定器との同期をとることなく、容易かつ効率的に対象となる周波数の信号レベルを測定できる。
According to this configuration, since the frequency characteristic measurement system separates the signal generator and the signal level measurement device, transmission is possible even when the signal input unit and the signal output unit of the transmission line to be measured are spatially separated. The frequency characteristics of the transmission line can be easily measured without considering the characteristics of the connection cable to the path.
At this time, the frequency characteristic measurement system inputs a broadband noise signal to the transmission line, thereby easily and efficiently without synchronizing the signal generator and the signal level measurement device when detecting the signal level. The signal level of the target frequency can be measured.

前記ノイズ発生部は、前記広帯域のノイズ信号として、ホワイトノイズを発生させてもよい。   The noise generation unit may generate white noise as the broadband noise signal.

この構成によれば、周波数特性測定システムは、広帯域のノイズ信号としてホワイトノイズを伝送路へ入力する。したがって、周波数特性測定システムは、信号入力部における信号レベルが既知なため、信号出力部における信号レベルを測定することにより、伝送路の周波数特性を容易に求めることができる。また、同期の機構が削減されると共に、信号発生の機構が簡素化されるので、信号発生器及び信号レベル測定器の製造コストが低減される。   According to this configuration, the frequency characteristic measurement system inputs white noise to the transmission line as a broadband noise signal. Accordingly, since the signal level at the signal input unit is known, the frequency characteristic measurement system can easily determine the frequency characteristic of the transmission line by measuring the signal level at the signal output unit. In addition, since the synchronization mechanism is reduced and the signal generation mechanism is simplified, the manufacturing costs of the signal generator and the signal level measuring device are reduced.

前記信号発生器は、前記放送波の入力信号と、前記ノイズ発生部により発生されたノイズとを切り替えて前記伝送路へ出力する出力切替部を備えてもよい。   The signal generator may include an output switching unit that switches between an input signal of the broadcast wave and noise generated by the noise generation unit and outputs the switched signal to the transmission path.

この構成によれば、信号発生器は、伝送路の途中に挿入された場合に、この信号発生器から出力される信号として、伝送路に伝送中の放送波の信号と、ノイズ発生部により発生されたノイズ信号とを切り替えて、測定するときのみ測定用のノイズ信号を出力できる。したがって、周波数特性測定システムは、放送波による伝送路の実運用と周波数特性の測定のための信号伝送とを容易に切り替えることができるので、測定のための放送波の停波時間を短縮して運用制限を低減できる。   According to this configuration, when the signal generator is inserted in the middle of the transmission path, it is generated by the noise generator as a signal output from the signal generator and a broadcast wave signal being transmitted to the transmission path. The noise signal for measurement can be output only when measurement is performed by switching the noise signal. Therefore, the frequency characteristic measurement system can easily switch between the actual operation of the transmission path by the broadcast wave and the signal transmission for the measurement of the frequency characteristic, thereby reducing the stop time of the broadcast wave for measurement. Operational restrictions can be reduced.

前記測定部は、前記周波数帯域において指定の周波数間隔で、信号強度を測定してもよい。   The measurement unit may measure signal strength at specified frequency intervals in the frequency band.

この構成によれば、信号レベル測定器は、指定の周波数間隔で信号強度を測定することにより、測定対象の周波数帯域における測定周波数を限定できるので、伝送周波数と伝送損失との関係を示す周波数特性を大まかに把握するために、処理負荷及び製造コストを低減できる。   According to this configuration, the signal level measuring device can limit the measurement frequency in the frequency band to be measured by measuring the signal strength at a specified frequency interval, so that the frequency characteristic indicating the relationship between the transmission frequency and the transmission loss. Therefore, the processing load and the manufacturing cost can be reduced.

前記信号レベル測定器は、前記信号発生器からの出力信号を直接に入力し、当該入力した信号の前記複数の周波数毎の信号強度を校正データとして記憶する記憶部を備え、前記出力部は、前記校正データと、前記測定部により測定された前記伝送路を経た電気信号の信号強度との差分に基づいて前記周波数特性情報を出力してもよい。   The signal level measuring device includes a storage unit that directly inputs an output signal from the signal generator and stores the signal strength of each of the plurality of frequencies of the input signal as calibration data, and the output unit includes: The frequency characteristic information may be output based on a difference between the calibration data and a signal strength of an electrical signal that has passed through the transmission path, measured by the measurement unit.

この構成によれば、周波数特性測定システムは、信号発生器から出力されるノイズ信号の情報を校正データとして記憶し、測定データとの差分として伝送路の周波数特性を求める。したがって、周波数特性測定システムは、たとえ測定帯域における振幅周波数特性がフラットでない安定性の低いノイズ信号であっても、リファレンス信号として利用可能となり、周波数特性の測定精度を向上できる。   According to this configuration, the frequency characteristic measurement system stores the noise signal information output from the signal generator as calibration data, and obtains the frequency characteristic of the transmission path as a difference from the measurement data. Therefore, the frequency characteristic measurement system can be used as a reference signal even if the amplitude frequency characteristic in the measurement band is not flat and has a low stability, and can improve the measurement accuracy of the frequency characteristic.

前記信号発生器は、前記信号レベル測定器に対して測定の開始トリガー信号を送信する第1送信部を備え、前記測定部は、前記開始トリガー信号を受信したことに応じて、測定を開始してもよい。   The signal generator includes a first transmission unit that transmits a measurement start trigger signal to the signal level measurement device, and the measurement unit starts measurement in response to receiving the start trigger signal. May be.

この構成によれば、周波数特性測定システムは、信号発生器から信号レベル測定器に対して測定の開始トリガー信号を送信することにより、周波数特性の測定を遅延なく実行できる。この結果、測定のための放送波の停波時間が短縮され、運用制限が低減される。   According to this configuration, the frequency characteristic measurement system can perform the measurement of the frequency characteristic without delay by transmitting the measurement start trigger signal from the signal generator to the signal level measurement device. As a result, the stop time of the broadcast wave for measurement is shortened, and operation restrictions are reduced.

前記信号レベル測定器は、前記信号発生器に対して測定の停止トリガー信号を送信する第2送信部を備え、前記ノイズ発生部は、前記停止トリガー信号を受信したことに応じて、前記ノイズ信号の出力を停止してもよい。   The signal level measuring device includes a second transmitting unit that transmits a measurement stop trigger signal to the signal generator, and the noise generating unit receives the stop trigger signal in response to receiving the stop trigger signal. May be stopped.

この構成によれば、周波数特性測定システムは、信号レベル測定器から信号発生器に対して測定の停止トリガー信号を送信することにより、伝送路へのノイズ信号の出力を遅延なく停止できる。この結果、測定のための放送波の停波時間が短縮され、運用制限が低減される。   According to this configuration, the frequency characteristic measurement system can stop the output of the noise signal to the transmission line without delay by transmitting the measurement stop trigger signal from the signal level measuring device to the signal generator. As a result, the stop time of the broadcast wave for measurement is shortened, and operation restrictions are reduced.

本発明によれば、伝送路の入力部と出力部とが空間的に離れている場合にも、容易に周波数特性を測定できる。   According to the present invention, the frequency characteristic can be easily measured even when the input unit and the output unit of the transmission line are spatially separated.

実施形態に係る周波数特性測定システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the frequency characteristic measuring system which concerns on embodiment. 実施形態に係る信号発生器の機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the signal generator which concerns on embodiment. 実施形態に係る信号レベル測定器の機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the signal level measuring device which concerns on embodiment. 実施形態に係る周波数特性測定システムの処理を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the process of the frequency characteristic measurement system which concerns on embodiment.

以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
図1は、本実施形態に係る周波数特性測定システム1の構成例を示す図である。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a frequency characteristic measurement system 1 according to the present embodiment.

周波数特性測定システム1は、高周波のノイズ信号を発生させる信号発生器10と、放送波の周波数帯域における伝送路の振幅周波数特性を測定する信号レベル測定器20とを備える。   The frequency characteristic measuring system 1 includes a signal generator 10 that generates a high-frequency noise signal and a signal level measuring instrument 20 that measures the amplitude frequency characteristic of a transmission line in the frequency band of broadcast waves.

信号発生器10は、例えば、建築物の屋上のアンテナから接続される建物内の伝送路A(同軸ケーブル等)の端部(入力部)付近に設けられ、信号レベル測定器20は、建物内の伝送路の端部(出力部)付近に接続される。
このように、周波数特性測定システム1は、電気信号の入力部と出力部とが空間上で離れた位置にあり、信号伝送距離が長い既設の信号伝送系において、入力部から入力した信号の入力信号レベルと出力部に現れる信号の出力信号レベルとの関係を、周波数毎に測定する。
The signal generator 10 is provided, for example, in the vicinity of an end (input unit) of a transmission line A (coaxial cable or the like) in a building connected from a roof antenna of a building. Near the end (output unit) of the transmission line.
As described above, in the frequency characteristic measurement system 1, in the existing signal transmission system in which the input part and the output part of the electrical signal are separated in space and the signal transmission distance is long, the input of the signal input from the input part is performed. The relationship between the signal level and the output signal level of the signal appearing at the output unit is measured for each frequency.

図2は、本実施形態に係る信号発生器10の機能構成を示す図である。
信号発生器10は、被測定伝送路Aの中間に挿入し、又は被測定伝送路Aの入り口に接続される。信号発生器10は、ノイズ発生部11と、出力切替部12と、第1送信部13とを備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the signal generator 10 according to the present embodiment.
The signal generator 10 is inserted in the middle of the transmission line A to be measured or connected to the entrance of the transmission line A to be measured. The signal generator 10 includes a noise generation unit 11, an output switching unit 12, and a first transmission unit 13.

ノイズ発生部11は、放送波の周波数帯域において広帯域の高周波ノイズを発生させ、出力切替部12へ提供する。この高周波ノイズは、ホワイトノイズ、又はホワイトノイズとみなせる類似のノイズであり、広帯域の周波数に渡って同等の出力レベルを有する。
なお、ノイズ発生部11は、所定の操作入力に応じてノイズの出力レベルを変化させてもよい。
The noise generation unit 11 generates broadband high-frequency noise in the frequency band of the broadcast wave and provides it to the output switching unit 12. This high-frequency noise is white noise or similar noise that can be regarded as white noise, and has an equivalent output level over a wide frequency range.
Note that the noise generation unit 11 may change the output level of noise in accordance with a predetermined operation input.

出力切替部12は、被測定伝送路に入力されて伝送される放送波の電気信号と、ノイズ発生部11から提供される高周波ノイズとを切り替えて被測定伝送路Aへ出力する。   The output switching unit 12 switches between an electric signal of a broadcast wave that is input and transmitted to the transmission line to be measured and a high-frequency noise provided from the noise generation unit 11 and outputs the switched signal to the transmission line A to be measured.

第1送信部13は、ユーザ操作に応じて、又は出力切替部12により被測定伝送路Aへの出力がノイズ信号に切り替えられたことに応じて、信号レベル測定器20に対して測定の開始トリガー信号を送信する。   The first transmission unit 13 starts measurement with respect to the signal level measuring device 20 in response to a user operation or when the output switching unit 12 switches the output to the transmission line A to be measured to a noise signal. Send trigger signal.

図3は、本実施形態に係る信号レベル測定器20の機能構成を示す図である。
信号レベル測定器20は、高周波信号処理部21と、レベル検出部22(測定部)と、制御部23(出力部)と、記憶部24と、表示部25と、外部インタフェース(I/F)26とを備える。信号レベル測定器20は、被測定伝送路Aから高周波信号を入力し、周波数ごとの信号レベルを測定し、周波数特性を表示、又はUSB等で接続された外部装置(例えばPC)にデータを出力する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration of the signal level measuring device 20 according to the present embodiment.
The signal level measuring device 20 includes a high-frequency signal processing unit 21, a level detection unit 22 (measurement unit), a control unit 23 (output unit), a storage unit 24, a display unit 25, and an external interface (I / F). 26. The signal level measuring device 20 inputs a high frequency signal from the transmission line A to be measured, measures a signal level for each frequency, displays a frequency characteristic, or outputs data to an external device (for example, PC) connected by USB or the like. To do.

高周波信号処理部21は、ローノイズアンプとミキサとを備え、被測定伝送路Aから入力される高周波信号(ホワイトノイズ)を増幅させた後、LO(Local Oscillator)信号と混合し、IF(Intermediate Frequency)信号を生成する。   The high-frequency signal processing unit 21 includes a low-noise amplifier and a mixer, amplifies a high-frequency signal (white noise) input from the transmission line A to be measured, mixes it with a LO (Local Oscillator) signal, and then IF (Intermediate Frequency). ) Generate a signal.

レベル検出部22は、例えば、ローノイズアンプ、高周波発信器としてのPLL(Phase Locked Loop)、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、所定周波数の信号を電圧値に変換する検波回路、FSK(Frequency Shift Keying)復調回路、RSSI(Received Signal Strength Indicator)検出回路等を備える。
レベル検出部22は、制御部23によりVCOが制御されることによって、測定対象の周波数帯域における複数の周波数成分を検出し、RSSI検出回路からIF信号の信号レベルデータ(RSSI)を出力する。
なお、レベル検出部22は、高周波信号処理部21へLO信号を提供する。
The level detection unit 22 includes, for example, a low noise amplifier, a PLL (Phase Locked Loop) as a high frequency transmitter, a VCO (Voltage Controlled Oscillator), a detection circuit that converts a signal of a predetermined frequency into a voltage value, and FSK (Frequency Shift Keying) demodulation. A circuit, an RSSI (Received Signal Strength Indicator) detection circuit, and the like.
The level detection unit 22 detects a plurality of frequency components in the frequency band to be measured when the control unit 23 controls the VCO, and outputs signal level data (RSSI) of the IF signal from the RSSI detection circuit.
The level detection unit 22 provides the LO signal to the high frequency signal processing unit 21.

制御部23は、信号発生器10から開始トリガー信号を受信したことに応じて、レベル検出部22のVCOを制御することにより、指定された周波数間隔で複数の周波数毎の信号強度を取得する。そして、制御部23は、信号発生器10から出力されたノイズにおける周波数毎の信号強度と、取得した伝送路を経由した信号の信号強度との差分に基づいて、被測定伝送路の振幅周波数特性情報(例えば、レベルデータ)を出力する。
このとき、制御部23は、伝送路に入力されたノイズの信号強度として、後述の校正データを記憶部24から読み出して利用してもよい。なお、各周波数で信号強度が一定のホワイトノイズが入力される場合には、校正データとの演算は省略されてよい。
In response to receiving the start trigger signal from the signal generator 10, the control unit 23 controls the VCO of the level detection unit 22, thereby acquiring signal intensities at a plurality of frequencies at designated frequency intervals. And the control part 23 is based on the difference of the signal strength for every frequency in the noise output from the signal generator 10, and the signal strength of the signal which passed through the acquired transmission path, and the amplitude frequency characteristic of a to-be-measured transmission line Output information (eg, level data).
At this time, the control unit 23 may read and use calibration data, which will be described later, from the storage unit 24 as the signal strength of the noise input to the transmission path. When white noise with a constant signal intensity at each frequency is input, the calculation with the calibration data may be omitted.

記憶部24は、信号レベル測定器20に直結された信号発生器10から、伝送路を経由せずに入力されたノイズ信号を取り込んだ際に、この信号の周波数毎の信号強度(RSSI)を校正データとして記録する。これにより、制御部23は、信号発生器10の出力がホワイトノイズとみなせない不安定な信号であったとしても、この信号特性を、測定された伝送路の周波数特性から除くことができる。   The storage unit 24 obtains the signal strength (RSSI) for each frequency of the signal when the noise signal inputted without going through the transmission path is taken from the signal generator 10 directly connected to the signal level measuring device 20. Record as calibration data. Thereby, even if the output of the signal generator 10 is an unstable signal that cannot be regarded as white noise, the control unit 23 can exclude this signal characteristic from the measured frequency characteristic of the transmission path.

表示部25は、制御部23から出力された振幅周波数特性情報を、数値データ、又はスペクトラム波形等のグラフデータとして表示してユーザに提示する。   The display unit 25 displays the amplitude frequency characteristic information output from the control unit 23 as numerical data or graph data such as a spectrum waveform and presents it to the user.

外部インタフェース26は、USB等の有線通信インタフェース、又は無線通信インタフェースであり、接続されたPC等の外部装置に対して、例えばCSV形式のデータとして振幅周波数特性情報を出力する。   The external interface 26 is a wired communication interface such as a USB or a wireless communication interface, and outputs amplitude frequency characteristic information as, for example, CSV format data to an external device such as a connected PC.

第2送信部27は、信号レベルの測定が終了した後、信号発生器10に対して測定の停止トリガー信号を送信する。信号発生器10は、この停止トリガー信号を受信したことに応じて、ノイズ信号の出力を停止する。   The second transmission unit 27 transmits a measurement stop trigger signal to the signal generator 10 after the measurement of the signal level is completed. The signal generator 10 stops outputting the noise signal in response to receiving this stop trigger signal.

図4は、本実施形態に係る周波数特性測定システム1の処理を示すシーケンス図である。
本処理は、信号レベル測定器20において、信号発生器10のノイズ信号に対する校正処理が終了し、校正データが記憶されているものとする。
FIG. 4 is a sequence diagram showing processing of the frequency characteristic measurement system 1 according to the present embodiment.
In this processing, it is assumed that the calibration processing for the noise signal of the signal generator 10 is completed in the signal level measuring device 20 and the calibration data is stored.

ステップS1において、信号発生器10は、出力切替部12によりノイズ発生部11が発生するノイズ信号の伝送路への送出を開始する。
ステップS2において、信号発生器10は、測定タイミングを同期させる手段として、信号レベル測定器20へ測定の開始トリガー信号を、有線又は無線により送信する。
In step S <b> 1, the signal generator 10 starts sending the noise signal generated by the noise generator 11 to the transmission path by the output switching unit 12.
In step S <b> 2, the signal generator 10 transmits a measurement start trigger signal to the signal level measuring device 20 by wired or wireless as means for synchronizing the measurement timing.

ステップS3において、信号レベル測定器20は、開始トリガー信号を受信すると、周波数サンプリング方式のレベル測定プログラムを実行することにより、測定帯域(例えば、0〜3.0GHz)において指定の周波数間隔での信号の振幅レベル(RSSI)測定を開始する。   In step S3, when the signal level measuring device 20 receives the start trigger signal, the signal level measuring device 20 executes a level measurement program of a frequency sampling method, thereby performing a signal at a specified frequency interval in a measurement band (for example, 0 to 3.0 GHz). Start amplitude level (RSSI) measurement.

ステップS4において、信号レベル測定器20は、測定結果の校正を行う。すなわち、信号レベル測定器20は、リファレンス信号であるノイズを校正する手段としての信号校正プログラムを実行し、測定データと予め記憶部24に記憶されている校正データとの差分を求めることにより、伝送路の振幅周波数特性情報を生成する。   In step S4, the signal level measuring device 20 calibrates the measurement result. That is, the signal level measuring device 20 executes a signal calibration program as a means for calibrating the noise that is the reference signal, and obtains a difference between the measurement data and the calibration data stored in the storage unit 24 in advance, thereby transmitting the signal. The amplitude frequency characteristic information of the road is generated.

ステップS5において、信号レベル測定器20は、表示部25に振幅周波数特性のスペクトラム波形を表示する。
ステップS6において、信号レベル測定器20は、振幅周波数特性のスペクトラム波形を、後から表示又は外部出力できるように、電子データとして記憶部24又は外部の記録装置に保存する。
In step S5, the signal level measuring device 20 displays the spectrum waveform of the amplitude frequency characteristic on the display unit 25.
In step S6, the signal level measuring device 20 stores the spectrum waveform of the amplitude frequency characteristic as electronic data in the storage unit 24 or an external recording device so that it can be displayed or output later.

ステップS7において、信号レベル測定器20は、信号レベル測定を終了させ、測定タイミングを同期させる手段として、信号発生器10に対して測定の停止トリガー信号を、無線又は有線により送信する。   In step S <b> 7, the signal level measuring device 20 transmits a measurement stop trigger signal to the signal generator 10 by wireless or wired as means for terminating the signal level measurement and synchronizing the measurement timing.

ステップS8において、信号発生器10は、停止トリガー信号を検出すると、ノイズ信号の出力を停止する。具体的には、出力切替部12が伝送路への出力信号を、ノイズ発生部11からのノイズ信号から放送波へ切り替える。さらに、ノイズ発生部11がノイズ信号の発生を停止してもよい。
また、信号発生器10は、開始トリガー信号の送信時から停止トリガー信号を受信することなく所定時間(例えば、10秒)が経過した場合に、測定処理がエラーとなった又は停止トリガー信号の送受信に失敗したと判断してノイズ信号の出力を停止してもよい。
In step S8, when the signal generator 10 detects the stop trigger signal, the signal generator 10 stops outputting the noise signal. Specifically, the output switching unit 12 switches the output signal to the transmission path from the noise signal from the noise generating unit 11 to the broadcast wave. Further, the noise generator 11 may stop generating the noise signal.
Further, the signal generator 10 receives a stop trigger signal from the transmission of the start trigger signal, and when a predetermined time (for example, 10 seconds) elapses, the signal generator 10 receives an error or transmits / receives the stop trigger signal. The output of the noise signal may be stopped by determining that the signal has failed.

本実施形態によれば、周波数特性測定システム1は、信号発生器10と信号レベル測定器20とを分離したので、被測定伝送路の信号入力部と信号出力部が空間的に離れている場合にも、伝送路に対する接続ケーブルの特性を考慮することなく、伝送路の周波数特性を容易に測定できる。
このとき、周波数特性測定システム1は、広帯域のノイズ信号を伝送路へ入力することにより、信号レベルを検出する際に信号発生器10と信号レベル測定器20との同期をとることなく、容易かつ効率的に対象となる周波数の信号レベルを測定できる。
According to the present embodiment, since the frequency characteristic measurement system 1 separates the signal generator 10 and the signal level measurement device 20, the signal input unit and the signal output unit of the transmission line to be measured are spatially separated. In addition, the frequency characteristics of the transmission line can be easily measured without considering the characteristics of the connection cable with respect to the transmission line.
At this time, the frequency characteristic measurement system 1 inputs a broadband noise signal to the transmission line, so that the signal generator 10 and the signal level measurement device 20 are not easily synchronized when detecting the signal level. The signal level of the target frequency can be measured efficiently.

さらに、周波数特性測定システム1は、広帯域のノイズ信号としてホワイトノイズを伝送路へ入力する。したがって、周波数特性測定システム1は、信号入力部における信号レベルが既知なため、信号出力部における信号レベルを測定することにより、伝送路の周波数特性を容易に求めることができる。また、同期の機構が削減されると共に、信号発生の機構が簡素化されるので、信号発生器10及び信号レベル測定器20の製造コストが低減される。   Further, the frequency characteristic measurement system 1 inputs white noise as a broadband noise signal to the transmission line. Therefore, since the signal level at the signal input unit is known, the frequency characteristic measurement system 1 can easily obtain the frequency characteristic of the transmission line by measuring the signal level at the signal output unit. Further, since the synchronization mechanism is reduced and the signal generation mechanism is simplified, the manufacturing cost of the signal generator 10 and the signal level measuring device 20 is reduced.

信号発生器10は、伝送路の途中に挿入された場合に、この信号発生器10から出力される信号として、伝送路に伝送中の放送波の信号と、ノイズ発生部11により発生されたノイズ信号とを切り替えて、測定するときのみ測定用のノイズ信号を出力できる。したがって、周波数特性測定システム1は、放送波による伝送路の実運用と周波数特性の測定のための信号伝送とを容易に切り替えることができるので、測定のための放送波の停波時間を短縮して運用制限を低減できる。   When the signal generator 10 is inserted in the middle of the transmission path, the signal generated from the signal generator 10 is a broadcast wave signal being transmitted to the transmission path, and the noise generated by the noise generator 11. A noise signal for measurement can be output only when switching between signals. Accordingly, the frequency characteristic measurement system 1 can easily switch between actual operation of a transmission path using broadcast waves and signal transmission for measurement of frequency characteristics, thereby shortening the stop time of the broadcast waves for measurement. Operational restrictions can be reduced.

信号レベル測定器20は、指定の周波数間隔で信号強度を測定することにより、測定対象の周波数帯域における測定周波数を限定できるので、伝送周波数と伝送損失との関係を示す周波数特性を大まかに把握するために、処理負荷及び製造コストを低減できる。   Since the signal level measuring device 20 can limit the measurement frequency in the frequency band to be measured by measuring the signal strength at a specified frequency interval, the signal level measuring device 20 roughly grasps the frequency characteristic indicating the relationship between the transmission frequency and the transmission loss. Therefore, the processing load and manufacturing cost can be reduced.

また、周波数特性測定システム1は、信号発生器から出力されるノイズ信号の情報を校正データとして記憶し、測定データとの差分として伝送路の周波数特性を求める。したがって、周波数特性測定システム1は、たとえ測定帯域における振幅周波数特性がフラットでない安定性の低いノイズ信号であっても、リファレンス信号として利用可能となり、周波数特性の測定精度を向上できる。   Further, the frequency characteristic measurement system 1 stores information on the noise signal output from the signal generator as calibration data, and obtains the frequency characteristic of the transmission path as a difference from the measurement data. Therefore, the frequency characteristic measurement system 1 can be used as a reference signal even if it is a low-stability noise signal whose amplitude frequency characteristic in the measurement band is not flat, and can improve the measurement accuracy of the frequency characteristic.

また、周波数特性測定システム1は、信号発生器10から信号レベル測定器20に対して測定の開始トリガー信号を送信することにより、周波数特性の測定を遅延なく実行できる。この結果、測定のための放送波の停波時間が短縮され、運用制限が低減される。   Further, the frequency characteristic measurement system 1 can perform the measurement of the frequency characteristic without delay by transmitting a measurement start trigger signal from the signal generator 10 to the signal level measuring instrument 20. As a result, the stop time of the broadcast wave for measurement is shortened, and operation restrictions are reduced.

また、周波数特性測定システム1は、信号レベル測定器20から信号発生器10に対して測定の停止トリガー信号を送信することにより、伝送路へのノイズ信号の出力を遅延なく停止できる。この結果、測定のための放送波の停波時間が短縮され、運用制限が低減される。   Further, the frequency characteristic measuring system 1 can stop the output of the noise signal to the transmission line without delay by transmitting a measurement stop trigger signal from the signal level measuring device 20 to the signal generator 10. As a result, the stop time of the broadcast wave for measurement is shortened, and operation restrictions are reduced.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to embodiment mentioned above. Further, the effects described in the present embodiment are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the present embodiment.

本実施形態では、主に周波数特性測定システムの構成と動作について説明したが、本発明はこれに限られず、各構成要素を備え、周波数特性を測定するための方法、又はプログラムとして構成されてもよい。   In the present embodiment, the configuration and operation of the frequency characteristic measurement system have been mainly described. However, the present invention is not limited to this, and each component may be provided as a method or program for measuring frequency characteristics. Good.

さらに、周波数特性測定システムの機能を実現するためのプログラムをコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。   Further, the present invention may be realized by recording a program for realizing the function of the frequency characteristic measurement system on a computer-readable recording medium, causing the computer system to read and execute the program recorded on the recording medium. Good.

ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータで読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。   The “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a hard disk built in the computer system.

さらに「コンピュータで読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでもよい。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。   Furthermore, “computer-readable recording medium” means that a program is dynamically held for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It is also possible to include one that holds a program for a certain time, such as a volatile memory inside a computer system that becomes a server or client in that case. Further, the program may be for realizing a part of the above-described functions, and may be capable of realizing the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system. .

1 周波数特性測定システム
10 信号発生器
11 ノイズ発生部
12 出力切替部
13 第1送信部
20 信号レベル測定器
21 高周波信号処理部
22 レベル検出部(測定部)
23 制御部(出力部)
24 記憶部
25 表示部
26 外部インタフェース
27 第2送信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frequency characteristic measurement system 10 Signal generator 11 Noise generation part 12 Output switching part 13 1st transmission part 20 Signal level measuring device 21 High frequency signal processing part 22 Level detection part (measurement part)
23 Control unit (output unit)
24 storage unit 25 display unit 26 external interface 27 second transmission unit

Claims (7)

信号発生器及び信号レベル測定器を有する周波数特性測定システムであって、
前記信号発生器は、
放送波の周波数帯域において広帯域のノイズ信号を発生させ、伝送路へ出力するノイズ発生部を備え、
前記信号レベル測定器は、
前記伝送路の電気信号から複数の周波数の成分を検出し、当該周波数毎の信号強度を測定する測定部と、
前記周波数毎の信号強度に基づいて周波数特性情報を出力する出力部と、を備える周波数特性測定システム。
A frequency characteristic measuring system having a signal generator and a signal level measuring instrument,
The signal generator is
A noise generator that generates a broadband noise signal in the frequency band of the broadcast wave and outputs it to the transmission line,
The signal level measuring instrument is
Detecting a plurality of frequency components from the electrical signal of the transmission line, and measuring a signal intensity for each frequency;
An output unit that outputs frequency characteristic information based on the signal intensity for each frequency.
前記ノイズ発生部は、前記広帯域のノイズ信号として、ホワイトノイズを発生させる請求項1に記載の周波数特性測定システム。   The frequency characteristic measurement system according to claim 1, wherein the noise generation unit generates white noise as the broadband noise signal. 前記信号発生器は、前記放送波の入力信号と、前記ノイズ発生部により発生されたノイズとを切り替えて前記伝送路へ出力する出力切替部を備える請求項1に記載の周波数特性測定システム。   The frequency characteristic measurement system according to claim 1, wherein the signal generator includes an output switching unit that switches an input signal of the broadcast wave and noise generated by the noise generation unit and outputs the switched signal to the transmission path. 前記測定部は、前記周波数帯域において指定の周波数間隔で、信号強度を測定する請求項1から請求項3のいずれかに記載の周波数特性測定システム。   The frequency characteristic measurement system according to any one of claims 1 to 3, wherein the measurement unit measures signal strength at a specified frequency interval in the frequency band. 前記信号レベル測定器は、前記信号発生器からの出力信号を直接に入力し、当該入力した信号の前記複数の周波数毎の信号強度を校正データとして記憶する記憶部を備え、
前記出力部は、前記校正データと、前記測定部により測定された前記伝送路を経た電気信号の信号強度との差分に基づいて前記周波数特性情報を出力する請求項1から請求項4のいずれかに記載の周波数特性測定システム。
The signal level measuring device includes a storage unit that directly inputs an output signal from the signal generator and stores the signal intensity of each of the plurality of frequencies of the input signal as calibration data;
5. The output unit according to claim 1, wherein the output unit outputs the frequency characteristic information based on a difference between the calibration data and a signal strength of an electric signal that has passed through the transmission path, measured by the measurement unit. The frequency characteristic measurement system described in 1.
前記信号発生器は、前記信号レベル測定器に対して測定の開始トリガー信号を送信する第1送信部を備え、
前記測定部は、前記開始トリガー信号を受信したことに応じて、測定を開始する請求項1から請求項5のいずれかに記載の周波数特性測定システム。
The signal generator includes a first transmission unit that transmits a measurement start trigger signal to the signal level measuring device,
The frequency characteristic measurement system according to claim 1, wherein the measurement unit starts measurement in response to receiving the start trigger signal.
前記信号レベル測定器は、前記信号発生器に対して測定の停止トリガー信号を送信する第2送信部を備え、
前記ノイズ発生部は、前記停止トリガー信号を受信したことに応じて、前記ノイズ信号の出力を停止する請求項1から請求項6のいずれかに記載の周波数特性測定システム。
The signal level measuring device includes a second transmission unit that transmits a measurement stop trigger signal to the signal generator,
The frequency characteristic measurement system according to any one of claims 1 to 6, wherein the noise generation unit stops the output of the noise signal in response to receiving the stop trigger signal.
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JP4842506B2 (en) * 2003-09-12 2011-12-21 マスプロ電工株式会社 Signal level measuring device

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