JP2516536B2 - 信号特性表示方法 - Google Patents

信号特性表示方法

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JP2516536B2 JP4269315A JP26931592A JP2516536B2 JP 2516536 B2 JP2516536 B2 JP 2516536B2 JP 4269315 A JP4269315 A JP 4269315A JP 26931592 A JP26931592 A JP 26931592A JP 2516536 B2 JP2516536 B2 JP 2516536B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、信号解析の分野に関
し、特に単一の3次元形式で信号特性を表示する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】多様な機器で入力信号を観察及び解析
し、その入力信号の特性を2次元形式で、例えば、周波
数対時間、電力対時間などで表示することが行われてい
る。さらには振幅をあるタイムインターバル、又は周波
数範囲における最大及び最小値の観点で示すようになっ
ているものもある。技術者が信号を充分に記述するには
2つ以上の特性が必要となる信号もある。よって、異な
る軸を有する2次元表示を2つ同時に表示するか、又
は、例えば米国テクトロニクス社製3052型スペクト
ラム・アナライザのウォーターフォール(滝状)表示よ
うに、2次元周波数対時間表示を連続的にその履歴がわ
かるように表示する必要がある。
【0003】例えば、時間に対する振幅及び周波数のよ
うな入力信号の3つの特性データを収集すれば、信号の
周波数及び振幅履歴を省略した形で観測できる。このよ
うな履歴は、技術者が信号中の周波数及び振幅の変調が
意図したものかそうでないか検査するのたいへん有効で
ある。技術者がその変調を完全かつ効率的に検査できる
ようにすれば、履歴は価値の高いものとなる。また、履
歴をコンパクトに表現できれば、多数の履歴を1つの出
力装置、例えば、グラフィックCRTディスプレイ、プ
リンタ又はプロッタその他の画像表示可能な装置に割当
て、比較したり一度に精査したりできる。
【0004】ヒューレット・パッカード(HP)社製5
371A型周波数/タイムインターバル・アナライザ
は、収集した平均周波数データをコンパイルしながら入
力信号の観測及び解析が行える。この製品については、
製品仕様ガイド「HP5371A型周波数/タイムイン
ターバル・アナライザ」(ヒューレット・パッカード、
1988年)に詳細に記載されている。テクトロニクス
社製3052型スペクトラム・アナライザもそうである
が、収集される平均周波数データは、離散的なサンプリ
ング・インターバルの間の入力信号の周波数の平均であ
る。HP5371A型は入力信号の最大振幅を測定でき
るが、その測定はフリーランニングであるため特定のサ
ンプリング・インターバルとの関連はない。
【0005】5371A型周波数/タイムインターバル
・アナライザの測定した信号特性の表示方法について説
明する。平均周波数の表示方法には2つの方法がある。
第1の方法は、周波数の時間変化のグラフを表示するも
のである。第2の方法はヒストグラムで、この各ヒスト
グラムの外形で周波数範囲を表し、外形内の矩形の高さ
でサンプリング・インターバルの回数を表し、この範囲
内に信号の平均周波数は収まる。最大信号振幅について
も、変調した信号の解析であるため限界はあるが、時間
に対してグラフ化してよい。
【0006】HP5371A型のように時間変化グラフ
を用いれば、信号特性、つまり、平均周波数、最大振幅
及び最小振幅を表示することができる。平均周波数対時
間のグラフ上に最大振幅及び最小振幅対時間のグラフを
重ねれば、技術者が解析中の信号の周波数及び振幅変調
の振る舞いの特徴を完全に把握できる。しかし、この方
法では、技術者が表示上のいくつかの位置からデータを
総括しなければならないし、さらには、結果をコンパク
トに表現することができない。
【0007】機器のなかには、上述した3052型のウ
ォーターフォール表示のように疑似3次元表示ができる
ものもある。ウォーターフォール表示では、多数の振幅
対周波数平面グラフを含んでおり、各グラフが異なる時
点での入力信号の周波数スペクトラムを表現している。
これらグラフは、隣接して積み重ねられ、各振幅対周波
数グラフは手前の比較的新しいものから右上方向へと入
れ代わっていく。こうすれば、古いグラフがディスプレ
イ中を後退していくように見える。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、周波数及び振
幅対時間特性によって、線は決定できるけれども線には
輪郭がない。線を入れ換えもディスプレイ中を線が後
退していくようには見えないので、周波数及び振幅の両
方の履歴を1表示で表現することはできない。このよう
に信号の複数の特性を1表示の中で認識するのは容易で
なかった。
【0009】そこで本発明の目的は、コンパクトである
と同時に、収集した信号の複数の特性の履歴データを表
現できる信号特性表示方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】1タイムインターバル中
の最小信号振幅を時間に対してグラフ化するとともに、
1タイムインターバル中の最大信号振幅を時間に対して
グラフ化し、最小振幅のグラフと最大信号のグラフの間
領域の色又は濃淡(輝度)を変化させることにより、
振幅を測定したタイムインターバルの平均周波数を表現
する。振幅と周波数をコンパクトに表示することによ
り、技術者は、より簡単に入力信号中に含まれる振幅及
び周波数変調を認識できる。また、コンパクトに表現で
きるので、多くの波形を一度に表示できる。
【0011】
【実施例】図4は、本発明の方法を適用するのに好適
で、入力信号の時間に対する周波数及び振幅特性を得る
使用する装置10のブロックを示している。装置1
0は、入力信号の振幅を測定する電力メータのような機
器又は回路12、振幅と同時に入力信号の周波数を測定
する上述のHP5371A型周波数/タイムインターバ
ル・アナライザのような機器又は回路14を有してい
る。周知のクロック発生器からのタイミング信号によ
り、回路12及び14で測定する振幅及び周波数を同期
させ、振幅及び周波数の値が同じ時点でのものとなるよ
うにする。測定値は、メモリ16に蓄積する。プロセッ
サ18は、メモリ16にアクセスして振幅及び周波数デ
ータを表示用にフォーマットする。
【0012】図2は、複数の振幅及び振幅履歴を1つの
表示で表示する本発明の方法を示したフローチャートで
ある。プロセッサ18は、周波数平均値はもちろん、所
与のタイムインターバルにおける最大及び最小振幅値を
決定する。タイムインターバルでメモリ16の一部であ
る表示メモリ(フレーム・バッファ)の列アドレスの範
囲を識別し、最小及び最大値で表示メモリの行アドレス
の範囲を識別する。平均周波数値は、グレイ・スケール
(多段階の白黒)又はカラー値である輝度値に変換され
る。輝度値は、列及び行の範囲で定まる領域に対応する
アドレス位置に蓄積される。表示の1周期中に表示メモ
リ中のデータは、プロセッサ18によりラスタ・スキャ
ン形式で表示器20へと読み出される。
【0013】振幅及び周波数測定回路12及び14の出
力は、図3に示したように信号の時間に対する振幅及び
周波数として現れる。プロセッサ18は、時間尺度を破
線で示した離散的なタイムインターバルに分ける。
た、各インターバル中の平均周波数と最小及び最大振幅
値を決定し、その結果を図1のように表示する。スケー
ル30は、各色の周波数範囲を示している。例えば”
赤”は平均周波数がf1とf2の間の範囲にあること
意味し、”橙(だいだい)”は平均周波数がf2とf3
の間の範囲にあることを意味するという具合である。こ
の表示では各タイムインターバルにつき箱(区域)が用
意され、箱の位置と形状(区域の区切り)は、タイムイ
ンターバルとそのインターバルでの最小及び最大振幅値
によって決まる。箱の色は、周波数範囲の平均周波数を
示している。よって図1の表示における最初の箱は、最
初に表示されたタイムインターバルについて、表示の振
幅範囲を有し、平均周波数がf1及びf2の間であるこ
とを示す。
【0014】このように本発明によれば、時間軸をタイ
ムインターバルに分け、各インターバルにおいて平均周
波数とともに最小及び最大振幅値を決定して、入力信号
の振幅及び周波数履歴を1つで表示できる。このとき振
幅範囲対時間の箱(区域)の形態で最小及び最大振幅値
を表示し、その各箱の色又は濃淡等の輝度で平均周波数
を示す。このとき各箱内の表示は輝度に限らず記号、文
字などでも良い。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、信号の複数の特性を1
つにして表現できるので、信号の複数の特性をより簡単
に認識することができる。また、コンパクトな表現なの
で多数の波形についてを一度に表示できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法によって生成した表示の実施例で
ある。
【図2】複数の振幅及び振幅履歴を1つの表示で表示す
る本発明の方法のフローチャートである
【図3】本発明によるコンパクトな振幅対時間及び周波
数対時間のグラフの表示例である。
【図4】本発明の方法を適用するのに好適で、入力信号
の時間に対する周波数及び振幅特性を得るの使用する
装置のブロック図である。
【符号の説明】
12 振幅測定回路 14 周波数測定回路 16 メモリ 18 プロセッサ 20 表示器 30 色のスケール

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のタイムインターバルの夫々におい
    入力信号の平均周波数データ並びに最小及び最大振幅
    データを収集し、振幅軸及び時間軸の2次元直交座標上に、2辺が上記タ
    イムインターバル夫々の区切りを示し、残りの2辺が上
    記タイムインターバルの夫々における最小及び最大振幅
    値を表す箱を表示し、 上記平均周波数に応じて上記の表示を変化させること
    を特徴とする信号特性表示方法。
JP4269315A 1991-09-13 1992-09-11 信号特性表示方法 Expired - Lifetime JP2516536B2 (ja)

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US759352 1991-09-13
US07/759,352 US5241302A (en) 1991-09-13 1991-09-13 Method for displaying signal characteristics

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JPH05215795A JPH05215795A (ja) 1993-08-24
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