JP3782383B2 - 変調信号解析装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムにおける基地局や移動局に組込まれ、ＣＤＭＡ方式の変調信号を受信する受信モジュールにおける受信性能を試験するための変調信号解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ方式を採用した移動体通信システムにおける基地局や移動局に組込まれ、変調信号を受信する受信モジュールにおける受信性能を試験する場合、一般に、図４に示すように、試験信号発生器１から、実際に基地局と移動局との間で送受信される変調信号を模擬した試験信号ａを試験対象の受信モジュール２へ印加する。そして、この試験対象の受信モジュール２から出力される出力信号を測定信号ｂとして変調信号解析装置３へ入力する。
【０００３】
試験信号発生器１内において、データ信号発生部４から出力される例えばＰＮ信号からなるデータ信号はスペクトラム拡散部５へ入力される。このスペクトラム拡散部５には、クロック発生器６から出力されるクロック信号に同期して拡散符号発生部７から出力された拡散符号列が印加されている。スペクトラム拡散部５は、データ信号をこの拡散符号列でスペクトラム拡散して直交変調部８へ送出する。直交変調部８はスペクトラム拡散されたデータ信号を、搬送波信号を用いて直交変調して試験信号ａとして出力する。
【０００４】
試験対象の受信モジュール２内には、直交復調器９が組込まれている。受信モジュール２は、試験信号ａを受信するとともに、受信した直交変調された試験信号を、自己内部で生成した搬送波信号を用いて直交復調器９でベースバンド信号Ｉ、Ｑに復調して出力する。
【０００５】
変調信号解析装置３は、試験対象の受信モジュール２から出力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑを測定信号ｂとして取込む。変調信号解析装置３内へ入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂは、復調部１０へ入力されるとともに、クロック再生部１１へ入力される。
【０００６】
クロック再生部１１は、入力された図５に示す測定信号ｂを構成するベースバンド信号Ｉ、Ｑの波形から、スペクトラム拡散部５で用いた拡散符号の周波数と同一周波数を有するクロック信号（再生クロック信号ｃ）を再生して、復調部１０へ送出する。
【０００７】
復調部１０は、入力された測定信号ｂを構成するベースバンド信号Ｉ、Ｑから、理論的シンボル点ｐを算出してデータ信号を復調する。
【０００８】
ここで、シンボル点について説明する。例えば、ＱＰＳＫ変調されている試験信号ａを受信モジュール２内の直交復調器９で復調すると、図６に示すように、雑音がなくて、理想的に復調されると、ＩＱ座標において、４５°、１３５°、２２５°、３１５°の各位置に同心円上にそれぞれ理論的シンボル点１５が出現する。しかし、雑音や、受信モジュール２における直交復調器９に印加する自己内部で生成した搬送波信号と試験信号発生器１で位相変調に用いた搬送波信号と間に、周波数誤差が存在すると、理論的シンボル点１５から離れた位置に実際のシンボル点１６が出現する。
【０００９】
この実際のシンボル点１６と理論的シンボル点１５との距離を変調精度ＥＶＭ（Error Vector Magnitude）と言う。この変調精度ＥＶＭの距離が大きくなり、実際のシンボル点１６が他の象限に移動すると、この実際のシンボル点１６は誤って復調される。その結果、最終的に復調されたデータ信号にビット誤りが発生する。
【００１０】
したがって、測定信号ｂを構成するベースバンド信号Ｉ、Ｑの波形における理論的シンボル点１５に対応する各値Ｉ0、Ｑ0の位相位置を算出して、理論的シンボル点ｐとして、復調部１０へ送出する。
【００１１】
復調部１０は、入力された測定信号ｂを構成するベースバンド信号Ｉ、Ｑにおける理論的シンボル点ｐが指定する位相位置の各値Ｉ0、Ｑ0を用いて、データ信号を復調する。
【００１２】
誤り率（ＢＥＲ）測定部１４は、復調されたデータ信号に含まれるビット誤りを検出して、ビット誤り率ＢＥＲ（Bit Error Rate）を算出する。
【００１３】
このような構成の変調信号解析装置において、クロック再生部１１、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の小型演算素子で形成されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、移動体通信システムにおける基地局や移動局に組込まれ、変調信号を受信する受信モジュールにおける受信性能を評価する場合、試験信号発生器１から試験対象の受信モジュール２に印加する試験信号ａの信号レベルを小さくしたり、雑音を印加して試験する場合がある。一般に、受信モジュール２の受信感度の評価には、最終的に得られたデータ信号のビット誤り率ＢＥＲが採用される。
【００１５】
このビット誤り率ＢＥＲを正確に測定する場合には、変調信号解析装置３内において、入力した測定信号ｂからできるだけデータ信号を正しく再生する必要がある。このためには、前述したクロック再生やシンボル点算出を高い精度で実施する必要がある。
【００１６】
前述したように、試験対象の受信モジュール２に印加する試験信号ａの信号レベルを小さくしたり、雑音を付加すると、受信モジュール２から出力されるベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂに大きな雑音成分が付加される。
【００１７】
この大きな雑音成分が含まれる測定信号ｂから、高い精度でクロック再生やシンボル点算出を実施するためには、例えばマッチドフィルタ等を採用する必要がある。このようなマッチドフィルタ等を採用すると、クロック再生部１１やシンボル点算出部１２を構成するＦＰＧＡやＤＳＰ等の小型演算素子の規模を大型化する必要があるので、変調信号解析装置３自体が大型化し、装置が高価格化する。さらに、演算処理時間が長くなる懸念がある。
【００１８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、測定対象の受信モジュールから出力される測定信号から精度の高い理論的シンボル点を検出でき、かつ試験対象の受信モジュールの受信性能を高い精度で測定できる変調信号解析装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、試験信号発生器から出力されたＣＤＭＡ方式で変調された試験信号を直交復調器が組込まれた試験対象受信モジュールへ印加した場合に、この試験対象受信モジュールから出力されるベースバンド信号を測定信号として取込んで解析する変調信号解析装置に適用される。
【００２０】
そして、上記課題を解決するために、本発明の変調信号解析装置は、入力された測定信号を試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングする測定信号サンプリング部と、サンプリングされた測定信号の波形データを記憶する波形メモリと、波形メモリに記憶された波形データを用いてベースバンド信号からなる測定信号の理論的シンボル点を算出する理論的シンボル点算出部と、サンプリングされた測定信号の波形の時間位相を算出された理論的シンボル点に基づいて補正する時間位相補正回路と、時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する復調回路と、復調されたデータ信号に対して所定の解析処理を実施するデータ解析回路と、測定信号に対する測定開始時に測定信号サンプリング部から出力されるサンプリングされた測定信号の送出先を波形メモリに設定するとともに、理論的シンボル点の算出後に送出先を時間位相補正回路に切換える信号切換器と備えている。
また、別の発明は、上述した変調信号解析装置において、入力された測定信号を試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングする測定信号サンプリング部と、この測定信号サンプリング部から順次出力されるサンプリングされた測定信号の波形データを順次記憶していく波形メモリと、この波形メモリに記憶された波形データを用いてベースバンド信号からなる測定信号の理論的シンボル点を算出する理論的シンボル点算出部と、測定信号サンプリング部から順次出力される測定信号における、理論的シンボル点が算出された以降の部分の波形の時間位相を算出された理論的シンボル点に基づいて補正する時間位相補正回路と、時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する復調回路と、復調されたデータ信号に対して所定の解析処理を実施するデータ解析回路とを備えている。
さらに、別の発明は、上述した変調信号解析装置において、入力された測定信号を前記試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングする測定信号サンプリング部と、測定信号に対する所定の解析処理の実施前にサンプリングされた測定信号の波形データを記憶する波形メモリと、波形メモリに記憶された波形データを用いてベースバンド信号からなる測定信号の理論的シンボル点を算出する理論的シンボル点算出部と、理論的シンボル点算出部で理論的シンボル点が算出された後に取込まれたサンプリングされた測定信号の波形の時間位相を算出された理論的シンボル点に基づいて補正する時間位相補正回路と、時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する復調回路と、復調されたデータ信号に対して所定の解析処理を実施するデータ解析回路とを備えている。
【００２１】
このように構成された変調信号解析装置においては、試験信号発生器から出力されたＣＤＭＡ方式で変調された試験信号は試験対象の受信モジュールへ印加され、この受信モジュール内の直交復調器でベースバンド信号に復調されて出力される。受信モジュールから出力されたベースバンド信号からなる測定信号は変調信号解析装置へ入力される。
【００２２】
変調信号解析装置へ入力されたベースバンド信号からなる測定信号は、測定信号サンプリング部で、試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングされ、さらに、この測定信号における所定波形数分の波形データが波形メモリへ一旦書込まれる。その後、この波形メモリへ書込まれた測定信号の波形データが読出されて波形解析部へ入力される。波形解析部は、このベースバンド信号からなる測定信号の波形データの理論的シンボル点をソフトウエア処理の手法を用いて算出する。
【００２３】
この場合、外部クロック信号の周期は、試験信号発生器から出力される試験信号の直交変調する前のデータ信号の周期の倍数（数分の１）に対応するので、外部クロック信号の周期と測定信号のベースバンド信号の周期との関係は一定である。
【００２４】
したがって、一旦、理論的シンボル点が決定すると、外部クロック信号と理論的シンボル点の位置関係は一定である。すなわち、一旦、理論的シンボル点を高い精度で算出すると、測定対象の受信モジュールを変更しない限り、理論的シンボル点の時間位置を再計算する必要がない。
【００２５】
そして、時間位相補正回路はサンプリングされた測定信号の波形の時間位相を算出された理論的シンボル点に基づいて補正する。このように、時間位相補正回路は、固定の理論的シンボル点に基づいて測定信号の波形の時間位相を補正するので、一旦、理論的シンボル点が算出されると、後は、測定信号の波形の時間位相を補正できる。
【００２６】
さらに、復調回路は時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する。そして、データ解析回路においてデータ信号に対する解析処理が実施される。
【００２７】
このように、試験信号発生器から外部クロック信号を取込むことによって、高い精度で試験対象の受信モジュールの受信性能を測定できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る変調信号解析装置が組込まれた受信モジュール評価システムの概略構成を示すブロック図である。図４に示す従来の受信モジュール評価システムと同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００２９】
試験信号発生器１内において、基準クロック発生部１７から出力された周期Ｔ0を有する基準クロック信号は、各分周器１８、１９へ印加されるとともに、外部の変調信号解析装置２０へ外部クロック信号ｅとして送出される。
【００３０】
データ信号発生部４は、分周器１８で周期Ｔ1に分周されたクロック信号に同期して例えばＰＮ信号からなるデータ信号ｄをスペクトラム拡散部５へ送出する。スペクトラム拡散部５には、分周器１９で周期Ｔ2に分周されたクロック信号に同期して拡散符号発生部７から出力された拡散符号列が印加されている。スペクトラム拡散部５は、入力されたデータ信号ｄをこの拡散符号列でスペクトラム拡散して直交変調部８へ送出する。直交変調部８はスペクトラム拡散されたデータ信号を、搬送波信号を用いて直交変調して試験信号ａとして出力する。
【００３１】
なお、データ信号発生部４から出力されるデータ信号ｄにおける各データの周期Ｔ1は、スペクトラム拡散部５から出力されるスペクトラム拡散されたデータ信号における各データの周期Ｔ2の数倍の値に設定されている。
【００３２】
試験対象の受信モジュール２内には、直交復調器９が組込まれている。受信モジュール２は、試験信号ａを受信するとともに、受信した直交変調された試験信号を、自己内部で生成した搬送波信号を用いて直交復調器９でベースバンド信号Ｉ、Ｑに復調して出力する。
【００３３】
変調信号解析装置２０は、試験対象の受信モジュール２から出力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑを測定信号ｂとして取込む。変調信号解析装置２０内へ入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂは、測定信号サンプリング部２１へ入力される。測定信号サンプリング部２１には、試験信号発生部１から取込んだ周期Ｔ0を有する外部クロック信号ｅが印加されている。
【００３４】
測定信号サンプリング部２１は、入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂを周期Ｔ0を有する外部クロック信号ｅに同期してサンプリングして、切換器２３を介して、波形メモリ２４へ送出する。
【００３５】
なお、切換器２３は、波形解析部２５にて切換制御される。測定信号ｂに対する測定開始時点においては、切換器２３は波形メモリ２４側に切換えられている。波形解析部２５において、理論的シンボル点ｐの算出処理が終了した時点で、切換器２３は時間位相補正回路２６側に切換えられる。
【００３６】
波形メモリ２４は、ベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂにおける所定波形数分の波形データを一旦書込む。その後、この波形メモリ２４へ書込まれた測定信号の波形データは読出されて波形解析部２５へ入力される。波形解析部２５は、このベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂの波形データの理論的シンボル点ｐをソフトウエア処理の手法を用いて算出する。
【００３７】
外部クロック信号ｅの周期Ｔ0は、試験信号発生器１から出力される試験信号ａの直交変調する前のデータ信号Ｔ2の周期の倍数（数分の１）に対応するので（Ｔ0＝Ｔ2／ｎ）、外部クロック信号ｅの周期Ｔ0と測定信号ｂのベースバンド信号Ｉ、Ｑの周期Ｔ2との関係は一定である。したがって、一旦、理論的シンボル点ｐが決定すると、外部クロック信号ｅと理論的シンボル点ｐの位置関係は一定である。
【００３８】
波形解析部２５は、理論的シンボル点ｐを算出すると、この算出した理論的シンボル点ｐを時間位相補正回路２６へ送出するとともに、切換器２３を時間位相補正回路２６側へ切り換る。その結果、これ以降は、入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂは外部クロック信号ｅの周期Ｔ0でサンプリングされたのち、時間位相補正回路２６へ継続して入力される。
【００３９】
時間位相補正回路２６は、実時間で順次入力されるベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂの波形の時間位相を波形解析部２５から指定された理論的シンボル点ｐに基づいて補正する。
【００４０】
さらに、具体的な一例を図２に示す。補正されたベースバンド信号Ｉ、Ｑからデータ信号ｄ1を復調する復調回路２７へ送出する理論的シンボル点ｐに対応するサンプリングクロック（外部クロック信号ｅ）を選択して、この選択したサンプリングクロック（外部クロック信号ｅ）の波形データ値（サンプリング値）を次の復調回路２７へ送出する。なお、図２に示される例は、一例であり、これに限定されるものではない。
【００４１】
復調回路２７は、時間位相補正回路２６から入力された、理論的シンボル点ｐに対応するベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂの波形データ値（サンプリング値）からデータ信号ｄ1を復調して、次の誤り訂正回路２９へ送出する。
【００４２】
誤り訂正回路２９は、復調されたデータ信号ｄ1に含まれるビット誤りを、このデータ信号ｄ1に付加された誤り訂正符号を用いて訂正する。そして、誤り訂正後の最終のデータ信号ｄ2として外部に出力すると共に、ビット誤り検出回路３０へ送出する。
【００４３】
ビット誤り検出回路３０は、入力された誤り訂正後のデータ信号ｄ2に含まれる各ビットのビット誤りを検出する。誤り率算出回路３１は、ビット誤り検出回路３０で検出されたビット誤りに基づいて、誤り訂正後のデータ信号ｄ2のビット誤り率ＢＥＲを算出して、表示器３２へ表示する。
【００４４】
したがって、誤り訂正回路２９、ビット誤り検出回路３０及び誤り率算出回路３１は、復調後のデータ信号ｄ1に対して所定の解析処理を実施するデータ解析回路を構成する。
【００４５】
このように構成された第１実施形態の変調信号解析装置２０において、試験信号発生器１から出力されたＣＤＭＡ方式の変調信号からなる試験信号ａは試験対象の受信モジュール２へ入力される。受信モジュール２から出力されるベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂは変調信号解析装置２０へ入力される。
【００４６】
変調信号解析装置２０へ入力された測定信号ｂは、測定信号サンプリング部２１にて、試験信号発生器１から取込んだ周期Ｔ0の外部クロック信号ｅでサンプリングされた後、波形メモリ２４に解析に必要な波形数分だけ一旦記憶される。
【００４７】
そして、ＤＳＰからなる波形解析部２５は、この波形メモリ２４に記憶された波形データを用いて、ベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂにおける理論的シンボル点ｐを算出して、算出した理論的シンボル点ｐを時間位相補正回路２６へ送出する。そして、切換器２３を時間位相補正回路２６側に設定する。
【００４８】
したがって、これ以降、時間位相補正回路２６は、順次入力されるベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂの波形の時間位相を理論的シンボル点ｐを用いて補正する。
【００４９】
前述したように、最初に、ＤＳＰからなる波形解析部２５で、リアルタイム性の無いソフトウエア処理で、ベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂにおける理論的シンボル点ｐを、外部クロック信号ｅの関係において、正確に算出しておけば、後は、時間位相補正回路２６において、測定信号ｂの波形の時間位相を補正できる。
【００５０】
さらに、時間位相補正回路２６に続く、復調回路２７、誤り訂正回路２９、ビット誤り検出回路３０、誤り率算出回路３１等における各処理も実施可能である。
【００５１】
このように、試験信号発生器１から外部クロック信号ｅを取込むことによって、高い精度で試験対象の受信モジュール２の受信性能を測定できる。
【００５２】
（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係る変調信号解析装置が組込まれた受信モジュール評価システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示す第１実施形態の受信モジュール評価システムと同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００５３】
この第２実施形態の変調信号解析装置２０においては、試験信号発生器１から変調信号解析装置２０へ供給される外部クロック信号ｅの信号路に、例えば分周器や逓倍器等のクロック信号加工回路３３を介在させている。
【００５４】
このように、変調信号解析装置２０内にクロック信号加工回路３３を設けることによって、測定信号サンプリング部２１におけるサンプリング精度や、理論的シンボル点ｐの精度や、時間位相補正回路２６における時間位相の補正精度を任意に調整可能となる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の変調信号解析装置においては、試験信号発生器１から外部クロック信号ｅを取込み、波形解析部で、リアルタイム性の無いソフトウエア処理で、ベースバンド信号からなる測定信号における理論的シンボル点を外部クロック信号の関係において、正確に算出している。したがって、測定対象の受信モジュールから出力される測定信号から、試験対象の受信モジュールの受信性能を高い精度で測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る変調信号解析装置が組込まれた受信モジュール評価システムの概略構成を示すブロック図
【図２】同実施形態の変調信号解析装置の動作を示すタイムチャート
【図３】本発明の第２実施形態に係る変調信号解析装置が組込まれた受信モジュール評価システムの概略構成を示すブロック図
【図４】従来の変調信号解析装置が組込まれた受信モジュール評価システムの概略構成を示すブロック図
【図５】同従来の変調信号解析装置の動作を示すタイムチャート
【図６】直交変調における理論的シンボル点と復調された実際のシンボル点との関係を示す図
【符号の説明】
１…試験信号発生器
２…試験対象の受信モジュール
４…データ信号発生部
５…スペクトラム拡散部
７…拡散符号発生部
８…直交変調部
９…直交復調器
１７…基準クロック発生部
１８、１９…分周器
２０…変調信号解析装置
２１…測定信号サンプリング部
２３…切換器
２４…波形メモリ
２５…波形解析部
２６…時間位相補正回路
２７…復調回路
３０…ビット誤り検出回路
３１…誤り率算出回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムにおける基地局や移動局に組込まれ、ＣＤＭＡ方式の変調信号を受信する受信モジュールにおける受信性能を試験するための変調信号解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ方式を採用した移動体通信システムにおける基地局や移動局に組込まれ、変調信号を受信する受信モジュールにおける受信性能を試験する場合、一般に、図４に示すように、試験信号発生器１から、実際に基地局と移動局との間で送受信される変調信号を模擬した試験信号ａを試験対象の受信モジュール２へ印加する。そして、この試験対象の受信モジュール２から出力される出力信号を測定信号ｂとして変調信号解析装置３へ入力する。
【０００３】
試験信号発生器１内において、データ信号発生部４から出力される例えばＰＮ信号からなるデータ信号はスペクトラム拡散部５へ入力される。このスペクトラム拡散部５には、クロック発生器６から出力されるクロック信号に同期して拡散符号発生部７から出力された拡散符号列が印加されている。スペクトラム拡散部５は、データ信号をこの拡散符号列でスペクトラム拡散して直交変調部８へ送出する。直交変調部８はスペクトラム拡散されたデータ信号を、搬送波信号を用いて直交変調して試験信号ａとして出力する。
【０００４】
試験対象の受信モジュール２内には、直交復調器９が組込まれている。受信モジュール２は、試験信号ａを受信するとともに、受信した直交変調された試験信号を、自己内部で生成した搬送波信号を用いて直交復調器９でベースバンド信号Ｉ、Ｑに復調して出力する。
【０００５】
変調信号解析装置３は、試験対象の受信モジュール２から出力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑを測定信号ｂとして取込む。変調信号解析装置３内へ入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂは、復調部１０へ入力されるとともに、クロック再生部１１へ入力される。
【０００６】
クロック再生部１１は、入力された図５に示す測定信号ｂを構成するベースバンド信号Ｉ、Ｑの波形から、スペクトラム拡散部５で用いた拡散符号の周波数と同一周波数を有するクロック信号（再生クロック信号ｃ）を再生して、復調部１０へ送出する。
【０００７】
復調部１０は、入力された測定信号ｂを構成するベースバンド信号Ｉ、Ｑから、理論的シンボル点ｐを算出してデータ信号を復調する。
【０００８】
ここで、シンボル点について説明する。例えば、ＱＰＳＫ変調されている試験信号ａを受信モジュール２内の直交復調器９で復調すると、図６に示すように、雑音がなくて、理想的に復調されると、ＩＱ座標において、４５°、１３５°、２２５°、３１５°の各位置に同心円上にそれぞれ理論的シンボル点１５が出現する。しかし、雑音や、受信モジュール２における直交復調器９に印加する自己内部で生成した搬送波信号と試験信号発生器１で位相変調に用いた搬送波信号と間に、周波数誤差が存在すると、理論的シンボル点１５から離れた位置に実際のシンボル点１６が出現する。
【０００９】
この実際のシンボル点１６と理論的シンボル点１５との距離を変調精度ＥＶＭ（Error Vector Magnitude）と言う。この変調精度ＥＶＭの距離が大きくなり、実際のシンボル点１６が他の象限に移動すると、この実際のシンボル点１６は誤って復調される。その結果、最終的に復調されたデータ信号にビット誤りが発生する。
【００１０】
したがって、測定信号ｂを構成するベースバンド信号Ｉ、Ｑの波形における理論的シンボル点１５に対応する各値Ｉ0、Ｑ0の位相位置を算出して、理論的シンボル点ｐとして、復調部１０へ送出する。
【００１１】
復調部１０は、入力された測定信号ｂを構成するベースバンド信号Ｉ、Ｑにおける理論的シンボル点ｐが指定する位相位置の各値Ｉ0、Ｑ0を用いて、データ信号を復調する。
【００１２】
誤り率（ＢＥＲ）測定部１４は、復調されたデータ信号に含まれるビット誤りを検出して、ビット誤り率ＢＥＲ（Bit Error Rate）を算出する。
【００１３】
このような構成の変調信号解析装置において、クロック再生部１１、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の小型演算素子で形成されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、移動体通信システムにおける基地局や移動局に組込まれ、変調信号を受信する受信モジュールにおける受信性能を評価する場合、試験信号発生器１から試験対象の受信モジュール２に印加する試験信号ａの信号レベルを小さくしたり、雑音を印加して試験する場合がある。一般に、受信モジュール２の受信感度の評価には、最終的に得られたデータ信号のビット誤り率ＢＥＲが採用される。
【００１５】
このビット誤り率ＢＥＲを正確に測定する場合には、変調信号解析装置３内において、入力した測定信号ｂからできるだけデータ信号を正しく再生する必要がある。このためには、前述したクロック再生やシンボル点算出を高い精度で実施する必要がある。
【００１６】
前述したように、試験対象の受信モジュール２に印加する試験信号ａの信号レベルを小さくしたり、雑音を付加すると、受信モジュール２から出力されるベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂに大きな雑音成分が付加される。
【００１７】
この大きな雑音成分が含まれる測定信号ｂから、高い精度でクロック再生やシンボル点算出を実施するためには、例えばマッチドフィルタ等を採用する必要がある。このようなマッチドフィルタ等を採用すると、クロック再生部１１やシンボル点算出部１２を構成するＦＰＧＡやＤＳＰ等の小型演算素子の規模を大型化する必要があるので、変調信号解析装置３自体が大型化し、装置が高価格化する。さらに、演算処理時間が長くなる懸念がある。
【００１８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、測定対象の受信モジュールから出力される測定信号から精度の高い理論的シンボル点を検出でき、かつ試験対象の受信モジュールの受信性能を高い精度で測定できる変調信号解析装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、試験信号発生器から出力されたＣＤＭＡ方式で変調された試験信号を直交復調器が組込まれた試験対象受信モジュールへ印加した場合に、この試験対象受信モジュールから出力されるベースバンド信号を測定信号として取込んで解析する変調信号解析装置に適用される。
【００２０】
そして、上記課題を解決するために、本発明の変調信号解析装置は、入力された測定信号を試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングする測定信号サンプリング部と、サンプリングされた測定信号の波形データを記憶する波形メモリと、波形メモリに記憶された波形データを用いてベースバンド信号からなる測定信号の理論的シンボル点を算出する理論的シンボル点算出部と、サンプリングされた測定信号の波形の時間位相を算出された理論的シンボル点に基づいて補正する時間位相補正回路と、時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する復調回路と、復調されたデータ信号に対して所定の解析処理を実施するデータ解析回路と、測定信号に対する測定開始時に測定信号サンプリング部から出力されるサンプリングされた測定信号の送出先を波形メモリに設定するとともに、理論的シンボル点の算出後に送出先を時間位相補正回路に切換える信号切換器と備えている。
また、別の発明は、上述した変調信号解析装置において、入力された測定信号を試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングする測定信号サンプリング部と、この測定信号サンプリング部から順次出力されるサンプリングされた測定信号の波形データを順次記憶していく波形メモリと、この波形メモリに記憶された波形データを用いてベースバンド信号からなる測定信号の理論的シンボル点を算出する理論的シンボル点算出部と、測定信号サンプリング部から順次出力される測定信号における、理論的シンボル点が算出された以降の部分の波形の時間位相を算出された理論的シンボル点に基づいて補正する時間位相補正回路と、時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する復調回路と、復調されたデータ信号に対して所定の解析処理を実施するデータ解析回路とを備えている。
さらに、別の発明は、上述した変調信号解析装置において、入力された測定信号を前記試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングする測定信号サンプリング部と、測定信号に対する所定の解析処理の実施前にサンプリングされた測定信号の波形データを記憶する波形メモリと、波形メモリに記憶された波形データを用いてベースバンド信号からなる測定信号の理論的シンボル点を算出する理論的シンボル点算出部と、理論的シンボル点算出部で理論的シンボル点が算出された後に取込まれたサンプリングされた測定信号の波形の時間位相を算出された理論的シンボル点に基づいて補正する時間位相補正回路と、時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する復調回路と、復調されたデータ信号に対して所定の解析処理を実施するデータ解析回路とを備えている。
【００２１】
このように構成された変調信号解析装置においては、試験信号発生器から出力されたＣＤＭＡ方式で変調された試験信号は試験対象の受信モジュールへ印加され、この受信モジュール内の直交復調器でベースバンド信号に復調されて出力される。受信モジュールから出力されたベースバンド信号からなる測定信号は変調信号解析装置へ入力される。
【００２２】
変調信号解析装置へ入力されたベースバンド信号からなる測定信号は、測定信号サンプリング部で、試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングされ、さらに、この測定信号における所定波形数分の波形データが波形メモリへ一旦書込まれる。その後、この波形メモリへ書込まれた測定信号の波形データが読出されて波形解析部へ入力される。波形解析部は、このベースバンド信号からなる測定信号の波形データの理論的シンボル点をソフトウエア処理の手法を用いて算出する。
【００２３】
この場合、外部クロック信号の周期は、試験信号発生器から出力される試験信号の直交変調する前のデータ信号の周期の倍数（数分の１）に対応するので、外部クロック信号の周期と測定信号のベースバンド信号の周期との関係は一定である。
【００２４】
したがって、一旦、理論的シンボル点が決定すると、外部クロック信号と理論的シンボル点の位置関係は一定である。すなわち、一旦、理論的シンボル点を高い精度で算出すると、測定対象の受信モジュールを変更しない限り、理論的シンボル点の時間位置を再計算する必要がない。
【００２５】
そして、時間位相補正回路はサンプリングされた測定信号の波形の時間位相を算出された理論的シンボル点に基づいて補正する。このように、時間位相補正回路は、固定の理論的シンボル点に基づいて測定信号の波形の時間位相を補正するので、一旦、理論的シンボル点が算出されると、後は、測定信号の波形の時間位相を補正できる。
【００２６】
さらに、復調回路は時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する。そして、データ解析回路においてデータ信号に対する解析処理が実施される。
【００２７】
このように、試験信号発生器から外部クロック信号を取込むことによって、高い精度で試験対象の受信モジュールの受信性能を測定できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る変調信号解析装置が組込まれた受信モジュール評価システムの概略構成を示すブロック図である。図４に示す従来の受信モジュール評価システムと同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００２９】
試験信号発生器１内において、基準クロック発生部１７から出力された周期Ｔ0を有する基準クロック信号は、各分周器１８、１９へ印加されるとともに、外部の変調信号解析装置２０へ外部クロック信号ｅとして送出される。
【００３０】
データ信号発生部４は、分周器１８で周期Ｔ1に分周されたクロック信号に同期して例えばＰＮ信号からなるデータ信号ｄをスペクトラム拡散部５へ送出する。スペクトラム拡散部５には、分周器１９で周期Ｔ2に分周されたクロック信号に同期して拡散符号発生部７から出力された拡散符号列が印加されている。スペクトラム拡散部５は、入力されたデータ信号ｄをこの拡散符号列でスペクトラム拡散して直交変調部８へ送出する。直交変調部８はスペクトラム拡散されたデータ信号を、搬送波信号を用いて直交変調して試験信号ａとして出力する。
【００３１】
なお、データ信号発生部４から出力されるデータ信号ｄにおける各データの周期Ｔ1は、スペクトラム拡散部５から出力されるスペクトラム拡散されたデータ信号における各データの周期Ｔ2の数倍の値に設定されている。
【００３２】
試験対象の受信モジュール２内には、直交復調器９が組込まれている。受信モジュール２は、試験信号ａを受信するとともに、受信した直交変調された試験信号を、自己内部で生成した搬送波信号を用いて直交復調器９でベースバンド信号Ｉ、Ｑに復調して出力する。
【００３３】
変調信号解析装置２０は、試験対象の受信モジュール２から出力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑを測定信号ｂとして取込む。変調信号解析装置２０内へ入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂは、測定信号サンプリング部２１へ入力される。測定信号サンプリング部２１には、試験信号発生部１から取込んだ周期Ｔ0を有する外部クロック信号ｅが印加されている。
【００３４】
測定信号サンプリング部２１は、入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂを周期Ｔ0を有する外部クロック信号ｅに同期してサンプリングして、切換器２３を介して、波形メモリ２４へ送出する。
【００３５】
なお、切換器２３は、波形解析部２５にて切換制御される。測定信号ｂに対する測定開始時点においては、切換器２３は波形メモリ２４側に切換えられている。波形解析部２５において、理論的シンボル点ｐの算出処理が終了した時点で、切換器２３は時間位相補正回路２６側に切換えられる。
【００３６】
波形メモリ２４は、ベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂにおける所定波形数分の波形データを一旦書込む。その後、この波形メモリ２４へ書込まれた測定信号の波形データは読出されて波形解析部２５へ入力される。波形解析部２５は、このベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂの波形データの理論的シンボル点ｐをソフトウエア処理の手法を用いて算出する。
【００３７】
外部クロック信号ｅの周期Ｔ0は、試験信号発生器１から出力される試験信号ａの直交変調する前のデータ信号Ｔ2の周期の倍数（数分の１）に対応するので（Ｔ0＝Ｔ2／ｎ）、外部クロック信号ｅの周期Ｔ0と測定信号ｂのベースバンド信号Ｉ、Ｑの周期Ｔ2との関係は一定である。したがって、一旦、理論的シンボル点ｐが決定すると、外部クロック信号ｅと理論的シンボル点ｐの位置関係は一定である。
【００３８】
波形解析部２５は、理論的シンボル点ｐを算出すると、この算出した理論的シンボル点ｐを時間位相補正回路２６へ送出するとともに、切換器２３を時間位相補正回路２６側へ切り換る。その結果、これ以降は、入力されたベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂは外部クロック信号ｅの周期Ｔ0でサンプリングされたのち、時間位相補正回路２６へ継続して入力される。
【００３９】
時間位相補正回路２６は、実時間で順次入力されるベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂの波形の時間位相を波形解析部２５から指定された理論的シンボル点ｐに基づいて補正する。
【００４０】
さらに、具体的な一例を図２に示す。補正されたベースバンド信号Ｉ、Ｑからデータ信号ｄ1を復調する復調回路２７へ送出する理論的シンボル点ｐに対応するサンプリングクロック（外部クロック信号ｅ）を選択して、この選択したサンプリングクロック（外部クロック信号ｅ）の波形データ値（サンプリング値）を次の復調回路２７へ送出する。なお、図２に示される例は、一例であり、これに限定されるものではない。
【００４１】
復調回路２７は、時間位相補正回路２６から入力された、理論的シンボル点ｐに対応するベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂの波形データ値（サンプリング値）からデータ信号ｄ1を復調して、次の誤り訂正回路２９へ送出する。
【００４２】
誤り訂正回路２９は、復調されたデータ信号ｄ1に含まれるビット誤りを、このデータ信号ｄ1に付加された誤り訂正符号を用いて訂正する。そして、誤り訂正後の最終のデータ信号ｄ2として外部に出力すると共に、ビット誤り検出回路３０へ送出する。
【００４３】
ビット誤り検出回路３０は、入力された誤り訂正後のデータ信号ｄ2に含まれる各ビットのビット誤りを検出する。誤り率算出回路３１は、ビット誤り検出回路３０で検出されたビット誤りに基づいて、誤り訂正後のデータ信号ｄ2のビット誤り率ＢＥＲを算出して、表示器３２へ表示する。
【００４４】
したがって、誤り訂正回路２９、ビット誤り検出回路３０及び誤り率算出回路３１は、復調後のデータ信号ｄ1に対して所定の解析処理を実施するデータ解析回路を構成する。
【００４５】
このように構成された第１実施形態の変調信号解析装置２０において、試験信号発生器１から出力されたＣＤＭＡ方式の変調信号からなる試験信号ａは試験対象の受信モジュール２へ入力される。受信モジュール２から出力されるベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂは変調信号解析装置２０へ入力される。
【００４６】
変調信号解析装置２０へ入力された測定信号ｂは、測定信号サンプリング部２１にて、試験信号発生器１から取込んだ周期Ｔ0の外部クロック信号ｅでサンプリングされた後、波形メモリ２４に解析に必要な波形数分だけ一旦記憶される。
【００４７】
そして、ＤＳＰからなる波形解析部２５は、この波形メモリ２４に記憶された波形データを用いて、ベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂにおける理論的シンボル点ｐを算出して、算出した理論的シンボル点ｐを時間位相補正回路２６へ送出する。そして、切換器２３を時間位相補正回路２６側に設定する。
【００４８】
したがって、これ以降、時間位相補正回路２６は、順次入力されるベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂの波形の時間位相を理論的シンボル点ｐを用いて補正する。
【００４９】
前述したように、最初に、ＤＳＰからなる波形解析部２５で、リアルタイム性の無いソフトウエア処理で、ベースバンド信号Ｉ、Ｑからなる測定信号ｂにおける理論的シンボル点ｐを、外部クロック信号ｅの関係において、正確に算出しておけば、後は、時間位相補正回路２６において、測定信号ｂの波形の時間位相を補正できる。
【００５０】
さらに、時間位相補正回路２６に続く、復調回路２７、誤り訂正回路２９、ビット誤り検出回路３０、誤り率算出回路３１等における各処理も実施可能である。
【００５１】
このように、試験信号発生器１から外部クロック信号ｅを取込むことによって、高い精度で試験対象の受信モジュール２の受信性能を測定できる。
【００５２】
（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係る変調信号解析装置が組込まれた受信モジュール評価システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示す第１実施形態の受信モジュール評価システムと同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００５３】
この第２実施形態の変調信号解析装置２０においては、試験信号発生器１から変調信号解析装置２０へ供給される外部クロック信号ｅの信号路に、例えば分周器や逓倍器等のクロック信号加工回路３３を介在させている。
【００５４】
このように、変調信号解析装置２０内にクロック信号加工回路３３を設けることによって、測定信号サンプリング部２１におけるサンプリング精度や、理論的シンボル点ｐの精度や、時間位相補正回路２６における時間位相の補正精度を任意に調整可能となる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の変調信号解析装置においては、試験信号発生器１から外部クロック信号ｅを取込み、波形解析部で、リアルタイム性の無いソフトウエア処理で、ベースバンド信号からなる測定信号における理論的シンボル点を外部クロック信号の関係において、正確に算出している。したがって、測定対象の受信モジュールから出力される測定信号から、試験対象の受信モジュールの受信性能を高い精度で測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る変調信号解析装置が組込まれた受信モジュール評価システムの概略構成を示すブロック図
【図２】同実施形態の変調信号解析装置の動作を示すタイムチャート
【図３】本発明の第２実施形態に係る変調信号解析装置が組込まれた受信モジュール評価システムの概略構成を示すブロック図
【図４】従来の変調信号解析装置が組込まれた受信モジュール評価システムの概略構成を示すブロック図
【図５】同従来の変調信号解析装置の動作を示すタイムチャート
【図６】直交変調における理論的シンボル点と復調された実際のシンボル点との関係を示す図
【符号の説明】
１…試験信号発生器
２…試験対象の受信モジュール
４…データ信号発生部
５…スペクトラム拡散部
７…拡散符号発生部
８…直交変調部
９…直交復調器
１７…基準クロック発生部
１８、１９…分周器
２０…変調信号解析装置
２１…測定信号サンプリング部
２３…切換器
２４…波形メモリ
２５…波形解析部
２６…時間位相補正回路
２７…復調回路
３０…ビット誤り検出回路
３１…誤り率算出回路
Claims (3)
- 試験信号発生器（１）から出力されたＣＤＭＡ方式で変調された試験信号を直交復調器（９）が組込まれた試験対象受信モジュール（２）へ印加した場合に、この試験対象受信モジュールから出力されるベースバンド信号を測定信号として取込んで解析する変調信号解析装置（２０）において、
入力された測定信号を前記試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングする測定信号サンプリング部（２１）と、
サンプリングされた測定信号の波形データを記憶する波形メモリ（２４）と、
波形メモリに記憶された波形データを用いてベースバンド信号からなる測定信号の理論的シンボル点を算出する理論的シンボル点算出部（２５）と、
サンプリングされた測定信号の波形の時間位相を前記算出された理論的シンボル点に基づいて補正する時間位相補正回路（２６）と、
時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する復調回路（２７）と、
復調されたデータ信号に対して所定の解析処理を実施するデータ解析回路（２９、３０、３１）と、
前記測定信号に対する測定開始時に前記測定信号サンプリング部から出力されるサンプリングされた測定信号の送出先を前記波形メモリに設定するとともに、前記理論的シンボル点の算出後に前記送出先を前記時間位相補正回路に切換える信号切換器（２６）と
を備えた変調信号解析装置。 - 試験信号発生器（１）から出力されたＣＤＭＡ方式で変調された試験信号を直交復調器（９）が組込まれた試験対象受信モジュール（２）へ印加した場合に、この試験対象受信モジュールから出力されるベースバンド信号を測定信号として取込んで解析する変調信号解析装置（２０）において、
入力された測定信号を前記試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングする測定信号サンプリング部（２１）と、
この測定信号サンプリング部から順次出力されるサンプリングされた測定信号の波形データを順次記憶していく波形メモリ（２４）と、
この波形メモリに記憶された波形データを用いてベースバンド信号からなる測定信号の理論的シンボル点を算出する理論的シンボル点算出部（２５）と、
前記測定信号サンプリング部から順次出力される測定信号における、前記理論的シンボル点が算出された以降の部分の波形の時間位相を前記算出された理論的シンボル点に基づいて補正する時間位相補正回路（２６）と、
時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する復調回路（２７）と、
復調されたデータ信号に対して所定の解析処理を実施するデータ解析回路（２９、３０、３１）と
を備えた変調解析装置。 - 試験信号発生器（１）から出力されたＣＤＭＡ方式で変調された試験信号を直交復調器（９）が組込まれた試験対象受信モジュール（２）へ印加した場合に、この試験対象受信モジュールから出力されるベースバンド信号を測定信号として取込んで解析する変調信号解析装置（２０）において、
入力された測定信号を前記試験信号発生器から取込んだ外部クロック信号でサンプリングする測定信号サンプリング部（２１）と、
前記測定信号に対する所定の解析処理の実施前にサンプリングされた測定信号の波形データを記憶する波形メモリ（２４）と、
波形メモリに記憶された波形データを用いてベースバンド信号からなる測定信号の理論的シンボル点を算出する理論的シンボル点算出部（２５）と、
理論的シンボル点算出部で理論的シンボル点が算出された後に取込まれたサンプリングされた測定信号の波形の時間位相を前記算出された理論的シンボル点に基づいて補正する時間位相補正回路（２６）と、
時間位相が補正されたベースバンド信号からなる測定信号をデータ信号に復調する復調回路（２７）と、
復調されたデータ信号に対して前記所定の解析処理を実施するデータ解析回路（２９、３０、３１）と
を備えた変調解析装置。
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