JP3163497B2 - 信号解析装置 - Google Patents
信号解析装置Info
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- JP3163497B2 JP3163497B2 JP29379599A JP29379599A JP3163497B2 JP 3163497 B2 JP3163497 B2 JP 3163497B2 JP 29379599 A JP29379599 A JP 29379599A JP 29379599 A JP29379599 A JP 29379599A JP 3163497 B2 JP3163497 B2 JP 3163497B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号解析装置にお
いて、信号のスペクトラムと電力分布との関係を効率的
にかつ正確に把握できるようにするための技術に関す
る。
いて、信号のスペクトラムと電力分布との関係を効率的
にかつ正確に把握できるようにするための技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】通信機器のうち、例えば、携帯電話機で
は通信チャネルの不足を解消するために、従来のTDM
A(Time Division Multiple
Access)方式に代わってCDMA(Code D
ivision Multiple Access)方
式に移行することが提案されている。
は通信チャネルの不足を解消するために、従来のTDM
A(Time Division Multiple
Access)方式に代わってCDMA(Code D
ivision Multiple Access)方
式に移行することが提案されている。
【0003】CDMA方式は、各チャネルのデータを多
重化して高周波信号を拡散変調する方式であり、その変
調信号の振幅は大きく変化するため、回路のダイナミッ
クレンジが狭いと回路が飽和して隣接チャネル、隣々接
チャネルへ妨害を与えてしまう。
重化して高周波信号を拡散変調する方式であり、その変
調信号の振幅は大きく変化するため、回路のダイナミッ
クレンジが狭いと回路が飽和して隣接チャネル、隣々接
チャネルへ妨害を与えてしまう。
【0004】回路のダイナミックレンジの狭さによって
生じる隣接チャネル、隣々接チャネルへの妨害の度合い
は、単に信号の振幅の最大値だけでなく、その発生頻度
に大きく依存する。
生じる隣接チャネル、隣々接チャネルへの妨害の度合い
は、単に信号の振幅の最大値だけでなく、その発生頻度
に大きく依存する。
【0005】このため、CDMA方式の通信機器に用い
る増幅器等の評価を行う場合、信号発生器から評価対象
回路に入力される信号の瞬時振幅(瞬時電力)の分布に
対して評価対象回路の出力がどのように変化するかを正
確に把握する必要がある。
る増幅器等の評価を行う場合、信号発生器から評価対象
回路に入力される信号の瞬時振幅(瞬時電力)の分布に
対して評価対象回路の出力がどのように変化するかを正
確に把握する必要がある。
【0006】このような測定を行う場合、従来では、図
8に示すように、信号発生器11から評価対象回路1に
入力される信号のクレストファクタ、即ち、信号の平均
電力と瞬時電力の比の累積確率分布を電力分布測定器1
2で測定し、評価対象回路1の出力信号のスペクトラム
をスペクトラムアナライザ18で測定する方法がとられ
ていた。
8に示すように、信号発生器11から評価対象回路1に
入力される信号のクレストファクタ、即ち、信号の平均
電力と瞬時電力の比の累積確率分布を電力分布測定器1
2で測定し、評価対象回路1の出力信号のスペクトラム
をスペクトラムアナライザ18で測定する方法がとられ
ていた。
【0007】電力分布測定器12は、入力信号をA/D
変換器13によって所定期間サンプリングしてディジタ
ル信号に変換し、そのサンプリング値を演算装置14に
出力し、演算装置14では各サンプリング値を信号の瞬
時電力とし、その平均値を求めてこれを所定期間におけ
る入力信号の平均電力とし、各瞬時電力のうち、算出し
た平均電力以上の瞬時電力についての累積確率分布を計
算し、その計算結果を表示装置15に表示している。な
お、周波数の高い信号の電力分布を求める場合には、周
波数変換器によって入力信号を低い周波数に変換してか
らA/D変換器13に入力する。
変換器13によって所定期間サンプリングしてディジタ
ル信号に変換し、そのサンプリング値を演算装置14に
出力し、演算装置14では各サンプリング値を信号の瞬
時電力とし、その平均値を求めてこれを所定期間におけ
る入力信号の平均電力とし、各瞬時電力のうち、算出し
た平均電力以上の瞬時電力についての累積確率分布を計
算し、その計算結果を表示装置15に表示している。な
お、周波数の高い信号の電力分布を求める場合には、周
波数変換器によって入力信号を低い周波数に変換してか
らA/D変換器13に入力する。
【0008】また、スペクトラムアナライザ18では、
評価対象回路1の出力信号のスペクトラムをその表示部
18aに表示する。
評価対象回路1の出力信号のスペクトラムをその表示部
18aに表示する。
【0009】したがって、測定者は、信号発生器11の
出力電力や変調状態を可変しながら、電力分布測定器1
2に表示される累積確率分布とスペクトラムアナライザ
18に表示されるスペクトラムとによって、回路の評価
を行う。
出力電力や変調状態を可変しながら、電力分布測定器1
2に表示される累積確率分布とスペクトラムアナライザ
18に表示されるスペクトラムとによって、回路の評価
を行う。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た測定系で、CDMA方式の評価対象回路1の評価を行
う場合、スペクトラムアナライザ18と電力分布測定器
12とが互いに独立しているため、同一計測期間の信号
に対する評価が困難となり、測定を効率的に行うことが
できないという問題がある。
た測定系で、CDMA方式の評価対象回路1の評価を行
う場合、スペクトラムアナライザ18と電力分布測定器
12とが互いに独立しているため、同一計測期間の信号
に対する評価が困難となり、測定を効率的に行うことが
できないという問題がある。
【0011】また、前記したようにA/D変換器のサン
プリング値を入力信号の瞬時電力とし、その平均値を入
力信号の平均電力として、電力分布を求める方法では、
入力信号の絶対的な電力分布を正確に把握することはで
きない。
プリング値を入力信号の瞬時電力とし、その平均値を入
力信号の平均電力として、電力分布を求める方法では、
入力信号の絶対的な電力分布を正確に把握することはで
きない。
【0012】即ち、一般にA/D変換器は、入力信号に
対してサンプリングした電圧が内部の基準電圧の何倍に
相当するかを求め、これを2進化して出力しているた
め、基準電圧の誤差により絶対誤差が発生する。
対してサンプリングした電圧が内部の基準電圧の何倍に
相当するかを求め、これを2進化して出力しているた
め、基準電圧の誤差により絶対誤差が発生する。
【0013】また、入力信号を低い周波数に変換してか
らA/D変換器に入力する場合には、周波数変換器の周
波数特性や変換利得の変動等によって入力信号のレベル
に対してA/D変換器に入力される信号のレベルが変動
してしまう。
らA/D変換器に入力する場合には、周波数変換器の周
波数特性や変換利得の変動等によって入力信号のレベル
に対してA/D変換器に入力される信号のレベルが変動
してしまう。
【0014】したがって、前記のようにA/D変換器の
サンプリング値を入力信号の瞬時電力とし、その平均値
を入力信号の平均電力としてとして求めた電力分布は、
絶対電力について正確に表しておらず、電力分布に対す
るスペクトラムの関係を正確に把握できない。
サンプリング値を入力信号の瞬時電力とし、その平均値
を入力信号の平均電力としてとして求めた電力分布は、
絶対電力について正確に表しておらず、電力分布に対す
るスペクトラムの関係を正確に把握できない。
【0015】本発明は、この問題を解決し、同一計測期
間の信号のスペクトラムと電力分布との関係を効率的に
かつ正確に把握できる信号解析装置を提供することを目
的としている。
間の信号のスペクトラムと電力分布との関係を効率的に
かつ正確に把握できる信号解析装置を提供することを目
的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の信号解析装置は、信号を入力するための入
力端子(24、25)と、前記入力端子に入力された信
号のスペクトラム測定を行うスペクトラム測定部(3
0)と、前記入力端子に所定期間に入力された信号の瞬
時電力の分布を測定する電力分布測定部(40)と、表
示器(22)と、前記スペクトラム測定部によって測定
されたスペクトラムと、前記電力分布測定部によって測
定された瞬時電力の分布とを前記表示器の同一画面上に
表示する表示制御手段(60)とを備えた信号解析装置
であって、 前記電力分布測定部は、 前記入力端子に入力
された信号を分岐する分岐回路(41)と、 前記分岐回
路の一方の分岐出力をサンプリングしディジタルの値に
変換するA/D変換器(45)と、 前記A/D変換器か
ら出力されるサンプリング値を記憶する記憶手段(4
6、47)と、 所定期間に前記記憶手段に記憶されたサ
ンプリング値の平均値を算出する平均演算手段(48)
と、 前記平均値に対する前記所定期間の前記各サンプリ
ング値の電力の相対値をそれぞれ算出する相対値演算手
段(49)と、 前記分岐回路の他方の分岐出力を受け
て、前記所定期間に前記入力端子に入力された信号の平
均電力を測定する平均電力測定手段(50)と、 前記相
対値演算手段によって算出された各相対値に前記平均電
力測定手段によって測定された平均電力をそれぞれ加え
た値を前記所定期間に入力された信号の各瞬時電力とし
て該瞬時電力の度数分布、累積度数分布、累積確率分布
のいずれかを算出し、該算出結果を前記表示制御手段に
出力する電力分布演算手段(55)とを備えている。
に、本発明の信号解析装置は、信号を入力するための入
力端子(24、25)と、前記入力端子に入力された信
号のスペクトラム測定を行うスペクトラム測定部(3
0)と、前記入力端子に所定期間に入力された信号の瞬
時電力の分布を測定する電力分布測定部(40)と、表
示器(22)と、前記スペクトラム測定部によって測定
されたスペクトラムと、前記電力分布測定部によって測
定された瞬時電力の分布とを前記表示器の同一画面上に
表示する表示制御手段(60)とを備えた信号解析装置
であって、 前記電力分布測定部は、 前記入力端子に入力
された信号を分岐する分岐回路(41)と、 前記分岐回
路の一方の分岐出力をサンプリングしディジタルの値に
変換するA/D変換器(45)と、 前記A/D変換器か
ら出力されるサンプリング値を記憶する記憶手段(4
6、47)と、 所定期間に前記記憶手段に記憶されたサ
ンプリング値の平均値を算出する平均演算手段(48)
と、 前記平均値に対する前記所定期間の前記各サンプリ
ング値の電力の相対値をそれぞれ算出する相対値演算手
段(49)と、 前記分岐回路の他方の分岐出力を受け
て、前記所定期間に前記入力端子に入力された信号の平
均電力を測定する平均電力測定手段(50)と、 前記相
対値演算手段によって算出された各相対値に前記平均電
力測定手段によって測定された平均電力をそれぞれ加え
た値を前記所定期間に入力された信号の各瞬時電力とし
て該瞬時電力の度数分布、累積度数分布、累積確率分布
のいずれかを算出し、該算出結果を前記表示制御手段に
出力する電力分布演算手段(55)とを備えている。
【0017】
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。図1は、実施形態の信号解析装置2
0の外観を示し、図2はその内部構成と評価対象回路1
を測定するときの接続状態を示している。
施形態を説明する。図1は、実施形態の信号解析装置2
0の外観を示し、図2はその内部構成と評価対象回路1
を測定するときの接続状態を示している。
【0019】図1において、この信号解析装置20の筐
体21の前面側には、スペクトラム波形および電力分布
のグラフを表示するための表示器22、測定条件等を指
定するための操作部23および信号を入力するための第
1の入力端子24、第2の入力端子25が設けられてい
る。
体21の前面側には、スペクトラム波形および電力分布
のグラフを表示するための表示器22、測定条件等を指
定するための操作部23および信号を入力するための第
1の入力端子24、第2の入力端子25が設けられてい
る。
【0020】第1の入力端子24はスペクトラム測定用
の端子であり、図2に示しているように、信号発生器1
1から出力される信号が分岐回路19を介して入力され
る。また、第2の入力端子25は電力分布測定用の端子
であり、信号発生器11からの信号を分岐回路19を介
して受けた評価対象回路1から出力される信号が入力さ
れる。
の端子であり、図2に示しているように、信号発生器1
1から出力される信号が分岐回路19を介して入力され
る。また、第2の入力端子25は電力分布測定用の端子
であり、信号発生器11からの信号を分岐回路19を介
して受けた評価対象回路1から出力される信号が入力さ
れる。
【0021】図2に示しているように、この信号解析装
置20はスペクトラム測定部30と電力分布測定部40
とを有しており、これらの測定条件は制御部28によっ
て設定される。
置20はスペクトラム測定部30と電力分布測定部40
とを有しており、これらの測定条件は制御部28によっ
て設定される。
【0022】制御部28は、測定中心周波数情報fc、
周波数幅情報fw、スイッチ切換信号H、計測信号M等
を出力する。なお、計測信号Mは、例えば「1」(ハイ
レベル)と「0」(ローレベル)が一定時間ずつ交互に
繰り返されるものであり、「1」の期間を計測期間とし
て電力分布測定部40に出力する。制御部28が出力す
る周波数情報および計測信号Mのパルス幅や周期は、操
作部23の操作によって可変できるようになっている。
周波数幅情報fw、スイッチ切換信号H、計測信号M等
を出力する。なお、計測信号Mは、例えば「1」(ハイ
レベル)と「0」(ローレベル)が一定時間ずつ交互に
繰り返されるものであり、「1」の期間を計測期間とし
て電力分布測定部40に出力する。制御部28が出力す
る周波数情報および計測信号Mのパルス幅や周期は、操
作部23の操作によって可変できるようになっている。
【0023】第1の入力端子24はスペクトラム測定部
30に接続されている。スペクトラム測定部30は、図
3に示すように、掃引信号発生器31からの掃引信号の
電圧に対応した周波数の局発信号を電圧制御発振器32
からミキサ33に入力して第1の入力端子24に入力さ
れた入力信号Jと混合し、その混合成分のうち所定の通
過中心周波数を有する中間周波フィルタ34を通過した
信号を対数増幅器35によって対数増幅して検波回路3
6で検波し、この検波出力をA/D変換器37によって
ディジタルのスペクトラムデータに変換してメモリ38
に記憶する。
30に接続されている。スペクトラム測定部30は、図
3に示すように、掃引信号発生器31からの掃引信号の
電圧に対応した周波数の局発信号を電圧制御発振器32
からミキサ33に入力して第1の入力端子24に入力さ
れた入力信号Jと混合し、その混合成分のうち所定の通
過中心周波数を有する中間周波フィルタ34を通過した
信号を対数増幅器35によって対数増幅して検波回路3
6で検波し、この検波出力をA/D変換器37によって
ディジタルのスペクトラムデータに変換してメモリ38
に記憶する。
【0024】掃引信号発生器31は、制御部28から指
定された測定中心周波数情報fc、周波数幅情報fwを
受けて、周波数(fc−fw)から周波数(fc+f
w)の範囲の信号が中間周波フィルタの通過中心周波数
に変換されるように、掃引信号を電圧制御発振器32に
出力する。
定された測定中心周波数情報fc、周波数幅情報fwを
受けて、周波数(fc−fw)から周波数(fc+f
w)の範囲の信号が中間周波フィルタの通過中心周波数
に変換されるように、掃引信号を電圧制御発振器32に
出力する。
【0025】一方、第2の入力端子25は、電力分布測
定部40に接続されている。電力分布測定部40は、図
4に示すように、第2の入力端子25から入力される入
力信号Sを分岐回路41によって2系統に分岐出力す
る。なお、分岐回路41の分岐損失は既知とする。
定部40に接続されている。電力分布測定部40は、図
4に示すように、第2の入力端子25から入力される入
力信号Sを分岐回路41によって2系統に分岐出力す
る。なお、分岐回路41の分岐損失は既知とする。
【0026】分岐回路41の一方の分岐信号Uはスイッ
チ42に入力されている。スイッチ42は、分岐信号U
を周波数変換回路43またはスイッチ44のいずれか一
方へ選択的に入力する。
チ42に入力されている。スイッチ42は、分岐信号U
を周波数変換回路43またはスイッチ44のいずれか一
方へ選択的に入力する。
【0027】周波数変換回路43は、スイッチ42を介
して入力された分岐信号Uを内部の局発信号と混合し
て、後述するA/D変換器45が扱える比較的低い所定
周波数帯に周波数変換してスイッチ44に出力する。こ
の周波数変換回路43は、制御部28からの測定中心周
波数情報fcを受けて、入力信号Sのうち周波数fcの
信号が所定周波数に変換されてA/D変換器45に入力
されるように局発信号の周波数を設定する。
して入力された分岐信号Uを内部の局発信号と混合し
て、後述するA/D変換器45が扱える比較的低い所定
周波数帯に周波数変換してスイッチ44に出力する。こ
の周波数変換回路43は、制御部28からの測定中心周
波数情報fcを受けて、入力信号Sのうち周波数fcの
信号が所定周波数に変換されてA/D変換器45に入力
されるように局発信号の周波数を設定する。
【0028】スイッチ44はスイッチ42と連動して切
り換わるものであり、スイッチ42からの分岐信号Uま
たは周波数変換回路43からの変換信号U′をA/D変
換器45に入力する。
り換わるものであり、スイッチ42からの分岐信号Uま
たは周波数変換回路43からの変換信号U′をA/D変
換器45に入力する。
【0029】この切り換えは、制御部28からのスイッ
チ切換信号Hによって行われる。即ち、測定周波数が所
定周波数以下の場合には、スイッチ42、44は分岐信
号Uが直接A/D変換器45に入力されるように切り換
わり、測定周波数が所定周波数より高い場合には、スイ
ッチ42、44は分岐信号Uが周波数変換回路43に入
力され、周波数変換回路43からの変換信号U′がA/
D変換器45に入力されるように切り換わる。
チ切換信号Hによって行われる。即ち、測定周波数が所
定周波数以下の場合には、スイッチ42、44は分岐信
号Uが直接A/D変換器45に入力されるように切り換
わり、測定周波数が所定周波数より高い場合には、スイ
ッチ42、44は分岐信号Uが周波数変換回路43に入
力され、周波数変換回路43からの変換信号U′がA/
D変換器45に入力されるように切り換わる。
【0030】A/D変換器45は、スイッチ44を介し
て入力される分岐信号Uまたは変換信号U′を所定のサ
ンプリング周期でサンプリングして所定ビット数のディ
ジタルの値に変換してメモリ46に出力する。ここで、
A/D変換器45のサンプリング周期は入力される信号
の周期に対して十分短いものとし、また、サンプリング
値は絶対値で出力するものとする。
て入力される分岐信号Uまたは変換信号U′を所定のサ
ンプリング周期でサンプリングして所定ビット数のディ
ジタルの値に変換してメモリ46に出力する。ここで、
A/D変換器45のサンプリング周期は入力される信号
の周期に対して十分短いものとし、また、サンプリング
値は絶対値で出力するものとする。
【0031】データ書込手段47は、メモリ46ととも
に記憶手段を構成するものであり、制御部28からの計
測信号Mが「1」の計測期間にA/D変換器45から出
力されるサンプリング値A1〜ANをメモリ46に記憶
させる。
に記憶手段を構成するものであり、制御部28からの計
測信号Mが「1」の計測期間にA/D変換器45から出
力されるサンプリング値A1〜ANをメモリ46に記憶
させる。
【0032】平均演算手段48は、計測期間が終了する
毎、即ち、計測信号Mが「1」から「0」に切り換わる
毎にメモリ46に記憶されたサンプリング値A1〜AN
を読み出してその平均値Bを算出し、相対値演算手段4
9に出力する。
毎、即ち、計測信号Mが「1」から「0」に切り換わる
毎にメモリ46に記憶されたサンプリング値A1〜AN
を読み出してその平均値Bを算出し、相対値演算手段4
9に出力する。
【0033】相対値演算手段49は、メモリ46に記憶
された各サンプリング値A1〜ANと平均演算手段48
によって算出された平均値Bとを用いて、次の演算 C1=20・log(A1/B) C2=20・log(A2/B) ……… CN=20・log(AN/B) を行い、平均値Bに対する各サンプリング値A1〜AN
の相対値C1〜CNをdB換算して求める。
された各サンプリング値A1〜ANと平均演算手段48
によって算出された平均値Bとを用いて、次の演算 C1=20・log(A1/B) C2=20・log(A2/B) ……… CN=20・log(AN/B) を行い、平均値Bに対する各サンプリング値A1〜AN
の相対値C1〜CNをdB換算して求める。
【0034】なお、上記相対値は、各サンプリング値を
dB換算した電力と平均値BをdB換算した電力との差
を表しているが、これらの相対値をリニアで求めること
もできる。
dB換算した電力と平均値BをdB換算した電力との差
を表しているが、これらの相対値をリニアで求めること
もできる。
【0035】この相対値C1〜CNは、計測期間に第2
の入力端子25に入力された入力信号Sの平均電力に対
する各瞬時電力の相対量を正確に示している。
の入力端子25に入力された入力信号Sの平均電力に対
する各瞬時電力の相対量を正確に示している。
【0036】即ち、A/D変換器45のサンプリング値
A1〜ANは、前記したように、温度変化をはじめとす
る諸条件の変化の影響を受け、真の値に対して誤差が発
生する。さらに、入力信号を周波数変換回路43で周波
数変換する場合には、その周波数特性や変換利得の変動
等による誤差が上乗せされる。よって、サンプリング値
A1〜ANの平均演算によって求めた平均値Bも真の平
均値に対して誤差が発生するが、上記相対値をとること
によって、互いの誤差が相殺あるいは圧縮される。
A1〜ANは、前記したように、温度変化をはじめとす
る諸条件の変化の影響を受け、真の値に対して誤差が発
生する。さらに、入力信号を周波数変換回路43で周波
数変換する場合には、その周波数特性や変換利得の変動
等による誤差が上乗せされる。よって、サンプリング値
A1〜ANの平均演算によって求めた平均値Bも真の平
均値に対して誤差が発生するが、上記相対値をとること
によって、互いの誤差が相殺あるいは圧縮される。
【0037】一方、分岐回路41の他方の分岐信号V
は、平均電力測定器50に入力されている。平均電力測
定器50は、計測期間に第2の入力端子25に入力され
た入力信号Sの平均電力Dを、A/D変換器のような間
欠的なサンプリングを行うことなく、連続的に測定す
る。
は、平均電力測定器50に入力されている。平均電力測
定器50は、計測期間に第2の入力端子25に入力され
た入力信号Sの平均電力Dを、A/D変換器のような間
欠的なサンプリングを行うことなく、連続的に測定す
る。
【0038】ここで、平均電力測定器50は、信号を抵
抗体に連続的に吸収させその温度上昇を電気的に検出す
る熱電対型の電力計である。この方式の電力測定器は原
理的に周囲温度の影響を受けにくく、広帯域にわたって
整合がとれ、周波数、信号波形及び周囲温度の変化等の
条件によらず平均電力を高精度に検出できる。
抗体に連続的に吸収させその温度上昇を電気的に検出す
る熱電対型の電力計である。この方式の電力測定器は原
理的に周囲温度の影響を受けにくく、広帯域にわたって
整合がとれ、周波数、信号波形及び周囲温度の変化等の
条件によらず平均電力を高精度に検出できる。
【0039】平均電力測定器50は、例えば図5に示す
ように、分岐信号Vを終端するための複数(図では4
個)の抵抗体51a〜51dと、その一つの抵抗体51
aに直列に接続され抵抗体51aに流れる電流によって
生じた熱に応じた起電力を発生する熱電対52と、計測
期間に熱電対52が発生する起電力に基づいて分岐信号
Vの平均電力を検出する平均電力検出回路53と、平均
電力検出回路53で検出した分岐信号Vの平均電力を分
岐回路41の分岐損失で補正して計測期間に第2の入力
端子25に入力された入力信号Sの平均電力Dを出力す
る補正回路54とを有しており、前記したように、周波
数、信号波形及び周囲温度の変化等の条件によらず、入
力信号Sの平均電力を高精度に検出できる。
ように、分岐信号Vを終端するための複数(図では4
個)の抵抗体51a〜51dと、その一つの抵抗体51
aに直列に接続され抵抗体51aに流れる電流によって
生じた熱に応じた起電力を発生する熱電対52と、計測
期間に熱電対52が発生する起電力に基づいて分岐信号
Vの平均電力を検出する平均電力検出回路53と、平均
電力検出回路53で検出した分岐信号Vの平均電力を分
岐回路41の分岐損失で補正して計測期間に第2の入力
端子25に入力された入力信号Sの平均電力Dを出力す
る補正回路54とを有しており、前記したように、周波
数、信号波形及び周囲温度の変化等の条件によらず、入
力信号Sの平均電力を高精度に検出できる。
【0040】なお、この平均電力測定器50は、検出し
た平均電力D(dBm値)をディジタル値で出力する手
段を内部に有している。
た平均電力D(dBm値)をディジタル値で出力する手
段を内部に有している。
【0041】相対値演算手段49によって算出された各
相対値C1〜CNおよび平均電力測定器50によって測
定された入力信号Sの平均電力Dは、電力分布演算手段
55に入力される。
相対値C1〜CNおよび平均電力測定器50によって測
定された入力信号Sの平均電力Dは、電力分布演算手段
55に入力される。
【0042】電力分布演算手段55は、入力信号Sの瞬
時電力についての電力分布を算出する。ここで、電力分
布には、瞬時電力のみの度数分布、累積度数分布、累積
確率分布のほかに、平均電力を基準とする瞬時電力の度
数分布、累積度数分布、累積確率分布があるが、ここで
は、クレストファクタ、即ち、入力信号Sの計測期間に
おける平均電力に対する瞬時電力の累積確率分布を求め
る場合について説明する。
時電力についての電力分布を算出する。ここで、電力分
布には、瞬時電力のみの度数分布、累積度数分布、累積
確率分布のほかに、平均電力を基準とする瞬時電力の度
数分布、累積度数分布、累積確率分布があるが、ここで
は、クレストファクタ、即ち、入力信号Sの計測期間に
おける平均電力に対する瞬時電力の累積確率分布を求め
る場合について説明する。
【0043】始めに、計測期間における入力信号Sのサ
ンプリング毎の瞬時電力E1〜ENを次の演算によって
求める。 E1=D+C1 E2=D+C2 E3=D+C3 …… EN=D+CN
ンプリング毎の瞬時電力E1〜ENを次の演算によって
求める。 E1=D+C1 E2=D+C2 E3=D+C3 …… EN=D+CN
【0044】これらの瞬時電力値は、前記したように計
測期間に入力された入力信号Sの正確な平均電力Dに、
相対値演算手段49によって算出された正確な相対値C
1〜CNを加えたものであるから、入力信号Sの各サン
プリングタイミングにおける瞬時電力を正確に表してい
る。なお、前記したように、瞬時電力のみの度数分布、
累積度数分布あるいは累積確率分布を表示したい場合に
は、この各瞬時電力E 1〜ENの度数分布、累積度数分
布あるいは累積確率分布を算出すればよい。
測期間に入力された入力信号Sの正確な平均電力Dに、
相対値演算手段49によって算出された正確な相対値C
1〜CNを加えたものであるから、入力信号Sの各サン
プリングタイミングにおける瞬時電力を正確に表してい
る。なお、前記したように、瞬時電力のみの度数分布、
累積度数分布あるいは累積確率分布を表示したい場合に
は、この各瞬時電力E 1〜ENの度数分布、累積度数分
布あるいは累積確率分布を算出すればよい。
【0045】例えば、瞬時電力の度数分布を求める場
合、Δdを測定に要求される電力の分解能とし、N個の
瞬時電力E1〜ENの最小値をX、最大値をYとする
と、 瞬時電力がXの総数I0、 瞬時電力がX+Δdの総数I1、 瞬時電力がX+2・Δdの総数I2、 …… 瞬時電力がY−Δdの総数Ij−1 瞬時電力がYの総数Ij、 を求め、この算出結果I0〜Ijを瞬時電力の度数分布
として出力する。また、この度数I0〜Ijから累積度
数分布や累積確率分布を求めることもできる。
合、Δdを測定に要求される電力の分解能とし、N個の
瞬時電力E1〜ENの最小値をX、最大値をYとする
と、 瞬時電力がXの総数I0、 瞬時電力がX+Δdの総数I1、 瞬時電力がX+2・Δdの総数I2、 …… 瞬時電力がY−Δdの総数Ij−1 瞬時電力がYの総数Ij、 を求め、この算出結果I0〜Ijを瞬時電力の度数分布
として出力する。また、この度数I0〜Ijから累積度
数分布や累積確率分布を求めることもできる。
【0046】次に、各瞬時電力E1〜ENのうち平均電
力D以上のものについての累積度数分布を算出する。
力D以上のものについての累積度数分布を算出する。
【0047】即ち、前記したように、Δdを測定に要求
される電力の分解能とし、N個の瞬時電力E1〜ENの
最大値をYとすると、平均電力D以上の全て瞬時電力に
ついて、 瞬時電力が平均電力D以上の総数K0、 瞬時電力が平均電力D+Δd以上の総数K1、 瞬時電力が平均電力D+2・Δd以上の総数K2 …… 瞬時電力が平均電力D+(L−1)・Δd(=Y−Δ
d)以上の総数KL−1 瞬時電力が平均電力D+L・Δd(=Y)の総数KL を求める。
される電力の分解能とし、N個の瞬時電力E1〜ENの
最大値をYとすると、平均電力D以上の全て瞬時電力に
ついて、 瞬時電力が平均電力D以上の総数K0、 瞬時電力が平均電力D+Δd以上の総数K1、 瞬時電力が平均電力D+2・Δd以上の総数K2 …… 瞬時電力が平均電力D+(L−1)・Δd(=Y−Δ
d)以上の総数KL−1 瞬時電力が平均電力D+L・Δd(=Y)の総数KL を求める。
【0048】この演算によって得られた各電力毎の総数
K0〜KLは、平均電力に対する瞬時電力の累積度数を
示している。前記したように、平均電力を基準とする瞬
時電力の累積度数分布を表示したい場合には、この累積
度数K0〜KLを出力すればよい。
K0〜KLは、平均電力に対する瞬時電力の累積度数を
示している。前記したように、平均電力を基準とする瞬
時電力の累積度数分布を表示したい場合には、この累積
度数K0〜KLを出力すればよい。
【0049】次に、この累積度数K0〜KLから、次の
演算、 F0=100・K0/N F1=100・K1/N F2=100・K2/N …… FL=100・KL/N によって各電力毎の累積確率F0〜FLを百分率で求
め、その演算結果をメモリ56に記憶する。なお、メモ
リ56には累積確率F0〜FLとともに平均電力Dも記
憶される。
演算、 F0=100・K0/N F1=100・K1/N F2=100・K2/N …… FL=100・KL/N によって各電力毎の累積確率F0〜FLを百分率で求
め、その演算結果をメモリ56に記憶する。なお、メモ
リ56には累積確率F0〜FLとともに平均電力Dも記
憶される。
【0050】表示制御手段60は、制御部28から出力
される周波数情報を受けるとともに、スペクトラム測定
部30のメモリ38に記憶されたスペクトラムデータと
電力分布測定部40のメモリ56に記憶された累積確率
F0〜FL、平均電力Dとを読み出して、図6に示すよ
うに、表示器22の表示画面の例えば上半部に、横軸が
周波数、縦軸が電力の直交座標を表示し、この直交座標
上にスペクトラムデータを表示し、下半部に横軸が電
力、縦軸が累積確率の直交座標を表示し、この直交座標
上に各電力毎の累積確率F0〜FLを、平均電力Dに基
づく絶対電力情報とともに表示する。
される周波数情報を受けるとともに、スペクトラム測定
部30のメモリ38に記憶されたスペクトラムデータと
電力分布測定部40のメモリ56に記憶された累積確率
F0〜FL、平均電力Dとを読み出して、図6に示すよ
うに、表示器22の表示画面の例えば上半部に、横軸が
周波数、縦軸が電力の直交座標を表示し、この直交座標
上にスペクトラムデータを表示し、下半部に横軸が電
力、縦軸が累積確率の直交座標を表示し、この直交座標
上に各電力毎の累積確率F0〜FLを、平均電力Dに基
づく絶対電力情報とともに表示する。
【0051】この絶対電力情報の表示は、少なくとも平
均電力Dの値が判るものであればよく、図6では、電力
軸に平均電力に対する瞬時電力の相対量の目盛(dB目
盛り)と平均電力D(図では10dBm)に基づく絶対
電力の目盛(dBm)を表示している。
均電力Dの値が判るものであればよく、図6では、電力
軸に平均電力に対する瞬時電力の相対量の目盛(dB目
盛り)と平均電力D(図では10dBm)に基づく絶対
電力の目盛(dBm)を表示している。
【0052】このように、この信号解析装置20では、
同一期間に入力された一方の信号に対してスペクトラム
測定部30で測定されたスペクトラムと、他方の信号に
対して電力分布測定部40で測定された瞬時電力の分布
とを、表示器22の同一画面上に表示しているので、評
価対象回路1に入力される信号の電力分布に対する評価
対象回路1の出力信号の隣接チャネル、隣々接チャネル
漏洩電力等の特性をリアルタイムに対比観測できる。
同一期間に入力された一方の信号に対してスペクトラム
測定部30で測定されたスペクトラムと、他方の信号に
対して電力分布測定部40で測定された瞬時電力の分布
とを、表示器22の同一画面上に表示しているので、評
価対象回路1に入力される信号の電力分布に対する評価
対象回路1の出力信号の隣接チャネル、隣々接チャネル
漏洩電力等の特性をリアルタイムに対比観測できる。
【0053】例えば、信号発生器11の出力電力や変調
パターンの変更操作により、図6のように累積確率分布
特性がQ1からQ2に変化したときに、スペクトラム特
性がP1からP2に変化する様子をリアルタイムに対比
観測でき、評価対象回路1の評価を効率よく行うことが
できる。
パターンの変更操作により、図6のように累積確率分布
特性がQ1からQ2に変化したときに、スペクトラム特
性がP1からP2に変化する様子をリアルタイムに対比
観測でき、評価対象回路1の評価を効率よく行うことが
できる。
【0054】また、この電力分布測定部40は、A/D
変換器45のサンプリング値の平均値に対する各サンプ
リング値の相対量に、平均電力測定器50で求めた入力
信号Sの平均電力を加えて入力信号Sの各瞬時電力を求
め、この瞬時電力に基づいて電力分布を算出し、その算
出結果を絶対電力情報とともに表示出力しているので、
入力信号の電力分布を正確に把握することができ、入力
信号の電力とスペクトラムとの関係を正確に把握するこ
とができる。
変換器45のサンプリング値の平均値に対する各サンプ
リング値の相対量に、平均電力測定器50で求めた入力
信号Sの平均電力を加えて入力信号Sの各瞬時電力を求
め、この瞬時電力に基づいて電力分布を算出し、その算
出結果を絶対電力情報とともに表示出力しているので、
入力信号の電力分布を正確に把握することができ、入力
信号の電力とスペクトラムとの関係を正確に把握するこ
とができる。
【0055】また、この信号解析装置20は、入力端子
24、25から表示器22までが一つの共通の筐体に収
容されているので、保守が容易で設置場所の変更等に容
易に対応することができる。
24、25から表示器22までが一つの共通の筐体に収
容されているので、保守が容易で設置場所の変更等に容
易に対応することができる。
【0056】なお、この実施形態では、第1の入力端子
24をスペクトラム測定部30に接続し、第2の入力端
子25を電力分布測定部40に接続して、2系統の信号
のスペクトラムと電力分布の同時測定を行うようにして
いたが、1つの入力端子に入力される信号を分岐してス
ペクトラム測定部30と電力分布測定部40に入力し
て、その信号のスペクトラムと電力分布の同時測定を行
うようにしてもよい。
24をスペクトラム測定部30に接続し、第2の入力端
子25を電力分布測定部40に接続して、2系統の信号
のスペクトラムと電力分布の同時測定を行うようにして
いたが、1つの入力端子に入力される信号を分岐してス
ペクトラム測定部30と電力分布測定部40に入力し
て、その信号のスペクトラムと電力分布の同時測定を行
うようにしてもよい。
【0057】例えば図7に示す信号解析装置20′のよ
うに、第2の入力端子25と電力分布測定部40の間に
分岐回路71を挿入して、その分岐出力の一方を電力分
布測定部40に入力し、他方をスイッチ72を介してス
ペクトラム測定部30に入力する。
うに、第2の入力端子25と電力分布測定部40の間に
分岐回路71を挿入して、その分岐出力の一方を電力分
布測定部40に入力し、他方をスイッチ72を介してス
ペクトラム測定部30に入力する。
【0058】このようにすれば、第2の入力端子25に
入力された信号のスペクトラムおよび電力分布の同時測
定を行うことができる。なお、スイッチ72は例えば操
作部23の操作によって制御部28が切換制御する。
入力された信号のスペクトラムおよび電力分布の同時測
定を行うことができる。なお、スイッチ72は例えば操
作部23の操作によって制御部28が切換制御する。
【0059】また、分岐回路71の分岐出力をスペクト
ラム測定部30に入力しない場合には、この分岐出力を
抵抗72で終端しておけばよい。ただし、この場合、電
力分布測定部40の平均電力測定器50において、分岐
回路71の分岐損失分も補正する。
ラム測定部30に入力しない場合には、この分岐出力を
抵抗72で終端しておけばよい。ただし、この場合、電
力分布測定部40の平均電力測定器50において、分岐
回路71の分岐損失分も補正する。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の信号解析
装置は、信号を入力するための入力端子(24、25)
と、 前記入力端子に入力された信号のスペクトラム測定
を行うスペクトラム測定部(30)と、 前記入力端子に
所定期間に入力された信号の瞬時電力の分布を測定する
電力分布測定部(40)と、 表示器(22)と、 前記ス
ペクトラム測定部によって測定されたスペクトラムと、
前記電力分布測定部によって測定された瞬時電力の分布
とを前記表示器の同一画面上に表示する表示制御手段
(60)とを備えた信号解析装置であって、 前記電力分
布測定部は、 前記入力端子に入力された信号を分岐する
分岐回路(41)と、 前記分岐回路の一方の分岐出力を
サンプリングしディジタルの値に変換するA/D変換器
(45)と、 前記A/D変換器から出力されるサンプリ
ング値を記憶する記憶手段(46、47)と、 所定期間
に前記記憶手段に記憶されたサンプリング値の平均値を
算出する平均演算手段(48)と、 前記平均値に対する
前記所定期間の前記各サンプリング値の電力の相対値を
それぞれ算出する相対値演算手段(49)と、 前記分岐
回路の他方の分岐出力を受けて、前記所定期間に前記入
力端子に入力された信号の平均電力を測定する平均電力
測定手段(50)と、 前記相対値演算手段によって算出
された各相対値に前記平均電力測定手段によって測定さ
れた平均電力をそれぞれ加えた値を前記所定期間に入力
された信号の各瞬時電力として該瞬時電力の度数分布、
累積度数分布、累積確率分布のいずれかを算出し、該算
出結果を前記表示制御手段に出力する電力分布演算手段
(55)とを備えている。
装置は、信号を入力するための入力端子(24、25)
と、 前記入力端子に入力された信号のスペクトラム測定
を行うスペクトラム測定部(30)と、 前記入力端子に
所定期間に入力された信号の瞬時電力の分布を測定する
電力分布測定部(40)と、 表示器(22)と、 前記ス
ペクトラム測定部によって測定されたスペクトラムと、
前記電力分布測定部によって測定された瞬時電力の分布
とを前記表示器の同一画面上に表示する表示制御手段
(60)とを備えた信号解析装置であって、 前記電力分
布測定部は、 前記入力端子に入力された信号を分岐する
分岐回路(41)と、 前記分岐回路の一方の分岐出力を
サンプリングしディジタルの値に変換するA/D変換器
(45)と、 前記A/D変換器から出力されるサンプリ
ング値を記憶する記憶手段(46、47)と、 所定期間
に前記記憶手段に記憶されたサンプリング値の平均値を
算出する平均演算手段(48)と、 前記平均値に対する
前記所定期間の前記各サンプリング値の電力の相対値を
それぞれ算出する相対値演算手段(49)と、 前記分岐
回路の他方の分岐出力を受けて、前記所定期間に前記入
力端子に入力された信号の平均電力を測定する平均電力
測定手段(50)と、 前記相対値演算手段によって算出
された各相対値に前記平均電力測定手段によって測定さ
れた平均電力をそれぞれ加えた値を前記所定期間に入力
された信号の各瞬時電力として該瞬時電力の度数分布、
累積度数分布、累積確率分布のいずれかを算出し、該算
出結果を前記表示制御手段に出力する電力分布演算手段
(55)とを備えている。
【0061】このため、入力信号の電力分布とスペクト
ラム特性とを同一計測期間の信号に対して対比観測する
ことができ、回路の評価を効率よく行うことができる。
特に、CDMA方式の機器のように入力信号の電力累積
確率分布に対する出力信号の隣接チャネル、隣々接チャ
ネル漏洩電力の変化を観測するのに最適である。また、
入力端子からA/D変換器までの信号経路での減衰率の
変動やA/D変換器の誤差に関わらず、入力信号の電力
分布を正確に把握することができ、入力信号の電力分布
とスペクトラムとの関係を正確に把握することができ
る。
ラム特性とを同一計測期間の信号に対して対比観測する
ことができ、回路の評価を効率よく行うことができる。
特に、CDMA方式の機器のように入力信号の電力累積
確率分布に対する出力信号の隣接チャネル、隣々接チャ
ネル漏洩電力の変化を観測するのに最適である。また、
入力端子からA/D変換器までの信号経路での減衰率の
変動やA/D変換器の誤差に関わらず、入力信号の電力
分布を正確に把握することができ、入力信号の電力分布
とスペクトラムとの関係を正確に把握することができ
る。
【図1】本発明の実施形態の外観図
【図2】実施形態の内部構成を示すブロック図
【図3】実施形態の要部の構成例を示す図
【図4】実施形態の要部の構成例を示す図
【図5】実施形態の要部の構成例を示す図
【図6】実施形態の測定結果を示す図
【図7】他の実施形態の内部構成を示すブロック図
【図8】従来の測定系を示すブロック図
20、20′ 信号解析装置 21 筐体 22 表示器 23 操作部 24、25 入力端子 28 制御部 30 スペクトラム測定部 40 電力分布測定部 41 分岐回路 42 スイッチ 43 周波数変換回路 44 スイッチ 45 A/D変換器 46 メモリ 47 データ書込手段 48 平均演算手段 49 相対値演算手段 50 平均電力測定器 55 電力分布演算手段 60 表示制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/00 G01R 23/16 - 23/20 G01R 21/00 - 21/14 H04J 13/00
Claims (1)
- 【請求項1】信号を入力するための入力端子(24、2
5)と、 前記入力端子に入力された信号のスペクトラム測定を行
うスペクトラム測定部(30)と、 前記入力端子に所定期間に入力された信号の瞬時電力の
分布を測定する電力分布測定部(40)と、 表示器(22)と、 前記スペクトラム測定部によって測定されたスペクトラ
ムと、前記電力分布測定部によって測定された瞬時電力
の分布とを前記表示器の同一画面上に表示する表示制御
手段(60)とを備えた信号解析装置であって、 前記電力分布測定部は、 前記入力端子に入力された信号を分岐する分岐回路(4
1)と、 前記分岐回路の一方の分岐出力をサンプリングしディジ
タルの値に変換するA/D変換器(45)と、 前記A/D変換器から出力されるサンプリング値を記憶
する記憶手段(46、47)と、 所定期間に前記記憶手段に記憶されたサンプリング値の
平均値を算出する平均演算手段(48)と、 前記平均値に対する前記所定期間の前記各サンプリング
値の電力の相対値をそれぞれ算出する相対値演算手段
(49)と、 前記分岐回路の他方の分岐出力を受けて、前記所定期間
に前記入力端子に入力された信号の平均電力を測定する
平均電力測定手段(50)と、 前記相対値演算手段によって算出された各相対値に前記
平均電力測定手段によって測定された平均電力をそれぞ
れ加えた値を前記所定期間に入力された信号の各瞬時電
力として該瞬時電力の度数分布、累積度数分布、累積確
率分布のいずれかを算出し、該算出結果を前記表示制御
手段に出力する電力分布演算手段(55)とを備えてい
ることを特徴とする 信号解析装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29379599A JP3163497B2 (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 信号解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29379599A JP3163497B2 (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 信号解析装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001116790A JP2001116790A (ja) | 2001-04-27 |
JP3163497B2 true JP3163497B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17799265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29379599A Expired - Fee Related JP3163497B2 (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 信号解析装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3163497B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7306477B2 (ja) | 2019-11-20 | 2023-07-11 | ヤマハ株式会社 | 演奏操作装置 |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
JP3375318B2 (ja) * | 2000-03-07 | 2003-02-10 | アンリツ株式会社 | クレストファクタ特性測定機能を有した信号発生装置 |
JP2009133683A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Anritsu Corp | Apd測定装置 |
-
1999
- 1999-10-15 JP JP29379599A patent/JP3163497B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7306477B2 (ja) | 2019-11-20 | 2023-07-11 | ヤマハ株式会社 | 演奏操作装置 |
JP7367888B2 (ja) | 2019-11-20 | 2023-10-24 | ヤマハ株式会社 | 演奏操作装置 |
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---|---|
JP2001116790A (ja) | 2001-04-27 |
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---|---|---|---|
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