JP4110197B1 - 波形発生装置、波形生成装置、試験装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】スプリアスを低減する。
【解決手段】アナログ信号を発生する波形発生装置であって、当該波形発生装置が発生する信号に変調されるべき２値データの系列である入力データ列を変更して、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成するデータ変更部と、変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する波形生成部と、基本波形データにより表された波形を繰り返す信号を出力する出力部とを備える波形発生装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、波形発生装置、波形生成装置、試験装置およびプログラムに関する。本発明は、特に、アナログ信号を発生する波形発生装置、波形生成装置、試験装置およびプログラムに関する。

波形発生装置は、任意波形を表す波形データを波形メモリから読み出す。そして、波形発生装置は、読み出した波形データをＤＡ変換して、任意波形の信号を出力する（例えば、特許文献１参照。）。また、波形発生装置は、この波形データを繰返してＤＡ変換することにより、任意波形を繰り返す信号を出力することができる。
特開２００１−２２３５８５号公報

ところで、任意波形を繰返し出力する場合、当該任意波形の最後と最初とが不連続であると、波形発生装置は、スプリアスを含んだ信号を出力してしまう。例えば、任意のデータをＭＳＫ変調した任意波形を繰返し出力する場合、当該任意波形の初期位相と最終位相とが異なると、波形発生装置は、スプリアスを含んだ信号を出力してしまう。

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる波形発生装置、波形生成装置、試験装置およびプログラムを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、アナログ信号を発生する波形発生装置であって、当該波形発生装置が発生する信号に変調されるべき２値データの系列である入力データ列を変更して、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成するデータ変更部と、前記変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する波形生成部と、前記基本波形データにより表された波形を繰り返す信号を出力する出力部とを備える波形発生装置を提供する。

本発明の第２の形態においては、波形発生装置により発生されるアナログ信号の元となる基本波形データを生成する波形生成装置であって、前記波形発生装置が発生する信号に変調されるべき２値データの系列である入力データ列を変更して、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成するデータ変更部と、前記変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する波形生成部とを備える波形生成装置を提供する。

本発明の第３の形態においては、被試験デバイスを試験する試験装置であって、前記被試験デバイスに供給する信号に変調されるべき２値データの系列である入力データ列を変更して、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成するデータ変更部と、前記変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する波形生成部と、前記基本波形データにより表された波形を繰り返す試験信号を出力する出力部と、前記試験信号に応じて前記被試験デバイスが出力した出力信号に基づき前記被試験デバイスの特性を測定する測定部とを備える試験装置を提供する。

本発明の第４の形態においては、波形発生装置により発生されるアナログ信号の元となる基本波形データを生成する波形生成装置として、情報処理装置を機能させるプログラムであって、前記情報処理装置を、前記波形発生装置が発生する信号に変調されるべき２値データの系列である入力データ列を変更して、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成するデータ変更部と、前記変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する波形生成部として機能させるプログラムを提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る試験装置１０の構成をＤＵＴ（被試験デバイス）２００と共に示す。試験装置１０は、ＤＵＴ２００を試験する。ＤＵＴ２００は、一例として、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等の通信デバイスに用いられる増幅器、変調器または復調器等であってよい。

試験装置１０は、波形発生装置２０と、測定部２２と、比較部２４とを備える。波形発生装置２０は、アナログ信号を発生する。そして、波形発生装置２０は、発生したアナログ信号を試験信号としてＤＵＴ２００に供給する。

波形発生装置２０は、波形生成装置３０と、波形メモリ３２と、出力部３４とを有する。波形生成装置３０は、当該波形発生装置２０が発生する信号に変調されるべき入力データ列、すなわち、ＤＵＴ２００に供給する信号に変調されるべき入力データ列を、例えば外部から入力する。そして、波形生成装置３０は、入力した入力データ列に基づき、当該波形発生装置２０により発生されるアナログ信号の元となる基本波形データを生成する。波形生成装置３０は、一例として、ＤＵＴ２００の試験に先立って、入力データ列を入力して、基本波形データを生成してよい。

波形メモリ３２は、波形生成装置３０により生成された基本波形データを記憶する。出力部３４は、波形メモリ３２に記憶された基本波形データを読み出して、例えばＤＡ変換する。そして、出力部３４は、当該基本波形データにより表された波形を繰り返す試験信号をＤＵＴ２００に対して出力する。

測定部２２は、試験信号が与えられたことに応じてＤＵＴ２００が出力した出力信号を入力する。そして、測定部２２は、入力した出力信号に基づきＤＵＴ２００の特性を測定する。測定部２２は、一例として、ＤＵＴ２００により出力された出力信号の周波数毎の電力（スペクトラム特性）を測定してよい。これに代えてまたはこれに加えて、測定部２２は、一例として、ＤＵＴ２００の隣接周波数チャネルへの漏洩電力を測定してもよいし、また、測定周波数範囲外をマスクした測定周波数範囲内の周波数毎の電力を測定してもよい。

比較部２４は、測定部２２の測定結果を期待値と比較して、ＤＵＴ２００の良否を判定する。比較部２４は、一例として、測定部２２の測定結果を期待値と比較して、ＤＵＴ２００をクラス分けしてもよい。このような試験装置１０によれば、基本波形データにより表された波形を繰り返す試験信号をＤＵＴ２００に与え、当該試験信号が与えられたことに応じて出力される出力信号に基づきＤＵＴ２００の特性を測定することができる。

図２は、本実施形態に係る波形生成装置３０の構成を示す。波形生成装置３０は、データ変更部４２と、波形生成部４４とを含む。

データ変更部４２は、入力データ列を変更して、ＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調した後の信号の初期位相の２π（ラジアン）の剰余位相と最終位相の２π（ラジアン）の剰余位相とが連続する変更済データ列を生成する。波形生成部４４は、データ変更部４２により生成された変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する。波形生成部４４におけるＭＳＫ変調およびデータ変更部４２におけるＭＳＫ変調は、シンボル間の位相が連続するＭＳＫ変調であり、同じ変調周波数が用いられる。

以上のような波形生成装置３０によれば、波形発生装置２０がＭＳＫ変調された信号に応じた波形を繰返し出力する場合、繰返し波形の接続部分（終了部分と開始部分の接続点）において発生するスプリアスを低減させることができる。そして、このような波形生成装置３０を備える試験装置１０によれば、ＤＵＴ２００の特性を精度良く測定することができる。

なお、ＭＳＫ変調は、変調指数が０．５のＦＳＫ変調である。すなわち、データ変更部４２は、下記の式（１）、（２）により表される周波数ｆ、−ｆを用いたＭＳＫ変調した後の信号の初期位相と最終位相とが連続する変更済データ列を生成してよい。

ｆ＝ Ｒ×０．２５ …（１）
−ｆ＝−Ｒ×０．２５ …（２）

式（１）、（２）において、Ｒは、シンボルレートを表す。すなわち、Ｒは、波形発生装置２０により発生された信号に含まれるデータ列のシンボル周波数である。

ここで、データ変更部４２においてＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とを連続させるためには、ＭＳＫ変調した後の信号における初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが一致しなければならない。ＭＳＫ変調した後の信号における初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とを一致させるには、下記式（３）が成り立つ必要がある。

式（３）において、ｎは入力データ列の各シンボルのシンボル番号を表し、Ｎは入力データ列のシンボル数を表し、ｆｒ（ｎ）はＭＳＫ変調した場合においてｎ番目のシンボルのデータ値に割り当てられるべき角周波数を表し、Ｐｈａｓｅ（０）は入力データ列をＭＳＫ変調した後の信号の初期位相を表し、ｋは任意の整数を表す。

ＭＳＫ変調の場合、ｆｒ（ｎ）は、＋π／２または−π／２となる。従って、シンボル数Ｎが偶数である場合、式（３）の左辺のｆｒ（ｎ）の累積値（Σの結果、すなわち、ｆｒ（０）からｆｒ（Ｎ−１）までの累積値）は、２πｋまたは（２πｋ＋π）となる（ｋは任意の整数。）。このことから、上記式（３）は、シンボル数Ｎが偶数であることを条件として成り立つ。

さらに、ＭＳＫ変調された信号の各シンボルの位相は、シンボル毎に位相が±π／２遷移する。すなわち、ＭＳＫ変調された信号の各シンボルの位相は、奇数個のシンボルの値を反転させれば、位相が（ｍ_１×π）遷移し（ｍ_１は任意の奇数。）、偶数個（０個も含む。）のシンボルの値を反転させれば、位相がｍ_２×π遷移する（ｍ_２は任意の偶数。）。従って、式（３）の左辺のｆｒ（ｎ）の累積値が２πｋ＋πとなる場合、入力データ列の奇数個のシンボルの値を反転させれば、反転後のデータ列については、上記の式（３）が成り立つ。

このことから、シンボル数が偶数個の入力データ列であって且つＭＳＫ変調した後の信号の初期位相と最終位相との位相差が２πの整数倍である入力データ列は、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが一致することがわかる。さらに、このような入力データ列に含まれる偶数個（０個も含む。）のシンボルの値を反転させた変更済データ列は、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが一致することがわかる。

また、シンボル数が偶数個の入力データ列であって且つＭＳＫ変調した後の信号の初期位相と最終位相との位相差が２πの整数倍でない入力データ列は、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが一致しない（πの差が生じる）。しかし、このような入力データ列に含まれる奇数個のシンボルの値を反転させた変更済データ列は、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが一致することがわかる。

以上から、データ変更部４２は、一例として、位相差算出部４６と、反転部４８とを含むことにより、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成することができる。位相差算出部４６は、外部から、シンボル数が偶数の入力データ列を入力する。そして、位相差算出部４６は、入力データ列をＭＳＫ変調した波形の初期位相と終端位相との位相差を算出する。

反転部４８は、位相差算出部４６により算出された位相差が２πの整数倍でない場合（すなわち、位相差が（２πｋ＋π）である場合）、入力データ列に含まれる奇数個のシンボルのデータ値を反転する。反転部４８は、一例として、入力データ列のうち奇数個のシンボルを選択し、選択したシンボルがデータ値０の場合にはデータ値１とし、データ値１の場合にはデータ値０とする。

また、反転部４８は、位相差算出部４６により算出された位相差が２πの整数倍である場合（すなわち、位相差が（２πｋ）である場合）、入力データ列に含まれる偶数個のシンボルのデータ値を反転する。反転部４８は、一例として、入力データ列のうち偶数個のシンボルを選択し、選択したシンボルがデータ値０の場合にはデータ値１とし、データ値１の場合にはデータ値０とする。

反転部４８は、一例として、位相差が２πの整数倍でない場合、入力データ列に含まれるいずれか１つのシンボルのデータ値を反転し、位相差が２πの整数倍である場合、入力データ列のいずれのシンボルのデータ値も反転しなくてよい。そして、反転部４８は、反転して得られたデータ列を変更済データ列として出力する。このようにして、データ変更部４２は、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成することができる。

図３は、図２に示したデータ変更部４２による変更済データ列を生成する方法の一例を示す。まず、位相差算出部４６は、入力データ列のデータ値０とデータ値１との出現頻度の差を算出する（Ｓ１）。位相差算出部４６は、一例として、入力データ列のデータ値０を＋１（又は−１）に変換し、データ値１を−１（又は＋１）に変換し、変換値の合計を出現頻度の差としてよい。

ここで、入力データ列のデータ値０とデータ値１との出現頻度の差は、入力データ列をＭＳＫ変調した波形の初期位相と終端位相との位相差を表す。出現頻度の差が１の場合、初期位相と終端位相との位相差は、π／２となる。従って、データ値０とデータ値１との出現頻度の差が４の倍数である場合、入力データ列をＭＳＫ変調した波形の初期位相と終端位相との位相差は２πｋとなり、出現頻度の差が４の倍数以外（２の倍数であって、４の倍数でない値）である場合、位相差は２πｋ＋πとなる。

次に、反転部４８は、ステップＳ１において算出した出現頻度の差が４の倍数か否かを判断する（Ｓ２）。反転部４８は、一例として、出現頻度の差の４の剰余が０か否かを判断してよい（Ｓ２）。

出現頻度の差が４の倍数でない場合、例えば出現頻度の差の４の剰余が０でない場合（Ｓ２のＮｏ）、反転部４８は、入力データ列に含まれる奇数個のシンボルのデータ値を反転して変更済データ列とする（Ｓ３）。出現頻度の差が４の倍数でない場合、反転部４８は、一例として、入力データ列に含まれるいずれか１シンボル（例えば、先頭の１シンボル又は最後の１シンボル）のデータ値を反転して変更済データ列を生成してよい。

出現頻度の差が４の倍数である場合、例えば出現頻度の差の４の剰余が０である場合（Ｓ２のＹｅｓ）、反転部４８は、一例として、入力データ列に含まれる偶数個のシンボルのデータ値を反転して変更済データ列とする（Ｓ４）。出現頻度の差が４の倍数である場合、反転部４８は、一例として、入力データ列に含まれるいずれのシンボルのデータ値も反転せずに変更済データ列を生成してよい。

そして、反転部４８は、ステップＳ３またはステップＳ４において生成された変更済データ列を、波形生成部４４に対して出力する（Ｓ５）。このようにして、データ変更部４２は、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成することができる。

図４は、本実施形態のデータ変更部４２の構成の他の例を示す。データ変更部４２は、一例として、位相差算出部４６と、反転部４８と、シンボル数変更部５０とを含んでよい。位相差算出部４６および反転部４８は、図２に示した同一符号の部材と略同一の構成および機能を有するので、詳細な説明を省略する。

シンボル数変更部５０は、入力した入力データ列のシンボル数が奇数の場合、当該入力データ列に奇数個のシンボルを付加または削除して、位相差算出部４６および反転部４８に与える。このようなデータ変更部４２によれば、シンボル数が偶数個でない入力データ列が外部から入力される可能性がある場合であっても、シンボル数を偶数個とした入力データ列を位相差算出部４６および反転部４８に与えることができる。

また、シンボル数変更部５０は、奇数シンボル長の擬似ランダム符号列（例えば、ＰＮ９の５１１ビットのデータ列）を入力データ列として入力してもよい。この場合、シンボル数変更部５０は、入力した擬似ランダム符号列の最後のシンボルの後（または先頭のシンボルの前）に奇数個のシンボルを付加する。これに代えて、シンボル数変更部５０は、入力した擬似ランダム符号列の最後（又は先頭）の奇数個のシンボルを削除してもよい。これにより、データ変更部４２は、符号のランダム性を保持しながら、偶数個のシンボル長の入力データ列を生成することができる。

図５は、本実施形態に係る波形生成部４４の構成の一例を示す。図６は、２周波ＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する場合における、波形生成部４４内の各信号の一例を示す。

波形生成部４４は、一例として、周波数割当部５２と、オーバーサンプル部５４と、フィルタ５６と、位相変化量変換部５８と、累積積分部６０と、ＩＱ変換部６２とを含んでよい。周波数割当部５２は、データ変更部４２から変更済データ列を入力する。周波数割当部５２は、一例として、図６の（Ａ）に示されるような、擬似ランダム符号列（ＰＲＢＳ）のシンボル数を偶数にして、データ値０とデータ値１との出現頻度の差を４の倍数にした２値の変更済データ列を入力してよい。

そして、周波数割当部５２は、入力した変更済データ列の各データ値をＭＳＫ変調した場合に割り当てられる周波数値に変換し、変換した周波数値を順次に出力する。例えば、図６の（Ａ）に示された変更済データ列を入力した場合、周波数割当部５２は、図６の（Ｂ）に示すように、データ値０を周波数ｆを表す周波数値に変換し、データ値１を周波数−ｆを表す周波数値に変換し、変換した各周波数値を順次に出力してよい。

オーバーサンプル部５４は、周波数割当部５２により出力された周波数値の系列を、所定のオーバーサンプリング率によりオーバーサンプリングする。すなわち、オーバーサンプル部５４は、シンボルレートに対応する周波数値の系列を、生成すべき基本波形データのサンプリングレート（シンボルレート×オーバーサンプリング率）に対応する周波数値の系列に変換する。オーバーサンプル部５４は、一例として、図６の（Ｂ）に示された周波数値ｆまたは周波数値−ｆの系列を、図６の（Ｃ）に示されるような０次ホールドフィルタによって補間をしてオーバーサンプリングした系列に変換してよい。

フィルタ５６は、オーバーサンプル部５４により出力されたオーバーサンプリングされた周波数値の系列を、例えばガウスフィルタまたは平均化フィルタ等のフィルタによりフィルタリングする。フィルタ５６は、一例として、図６の（Ｃ）に示されオーバーサンプリングされた周波数値ｆおよび周波数値−ｆの系列を、図６の（Ｄ）に示されるようにガウスフィルタ等によってフィルタリングしてよい。これにより、フィルタ５６は、シンボル境界における位相変化を滑らかにして、シンボル境界において発生するスプリアスを低減することができる。

更に、フィルタ５６は、例えばガウスフィルタまたは平均化フィルタ等のフィルタにより、オーバーサンプリングされた周波数値の系列の開始部分及び終了部分を、円状フィルタリングしてよい。すなわち、フィルタ５６は、オーバーサンプリングされた周波数値の系列の開始部分の前に終了部分を付加し、当該開始部分のフィルタリングを実行してよい。更に、フィルタ５６は、オーバーサンプリングされた周波数値の系列の終了部分の後ろに開始部分を付加し、当該終了部分のフィルタリングを実行してよい。これにより、フィルタ５６は、周波数値の系列の終了部分から開始部分への位相変化を滑らかにすることができる。そして、フィルタ５６は、当該波形生成部４４により生成された基本波形データにより表される信号を繰り返して出力した場合、繰返し単位の境界において発生するスプリアスを低減することができる。

位相変化量変換部５８は、フィルタ５６によりフィルタリングされた周波数値の系列を、位相変化量の系列に変換する。すなわち、位相変化量変換部５８は、２πをサンプリング周波数で除算した値（２π／ｆｓ）を各周波数値に乗算することにより、位相変化量を算出する。そして、位相変化量変換部５８は、算出した位相変化量を順次に出力する。なお、ｆｓは、サンプリング周波数を表す。

累積積分部６０は、位相変化量変換部５８により出力された位相変化量の系列を、図６の（Ｅ）に示されるような位相値の系列に変換する。すなわち、累積積分部６０は、順次に出力される位相変化量を累積加算し、各サンプル点における位相を算出する。

なお、変更済データ列は、シンボル数が偶数であり、データ値０とデータ値１との出現頻度の差が４の倍数とされている。従って、累積積分部６０により生成された位相値の系列は、図６の（Ｅ）に示されるように、初期値（初期位相）と最終値（最終位相）とが２πの整数倍に一致している。

ＩＱ変換部６２は、累積積分部６０により出力された位相値の系列を、直交座標上のＩ成分（実数成分）およびＱ成分（虚数成分）の系列に変換する。そして、ＩＱ変換部６２は、変換したＩ成分およびＱ成分の系列を、基本波形データとして波形メモリ３２に書き込む。

このような波形生成部４４によれば、変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形であって、初期位相と最終位相とが連続する波形を表す基本波形データを生成することができる。なお、波形生成部４４において、フィルタ５６は、オーバーサンプル部５４の後段に代えて、位相変化量変換部５８の後段に設けられてもよい。この場合であっても、フィルタ５６は、オーバーサンプル部５４の後段に設けられた場合と同様の効果を奏する。

図７は、ＰＮ９の擬似ランダム符号が波形生成部４４に与えられた場合における、基本波形データに応じた波形のＦＦＴ演算結果を示す。図８は、ＰＮ９の擬似ランダム符号に基づき生成された変更済データ列が波形生成部４４に与えられた場合における、基本波形データに応じた波形のＦＦＴ演算結果を示す。なお、図７及び図８は、フィルタ５６がＢＴ＝０．３のガウスフィルタである場合における、ＦＦＴ演算結果を示す。

波形生成部４４がＰＮ９の擬似ランダム符号をＭＳＫ変調した場合、図７に示すように、周波数が−０．２５以下の成分および周波数が０．２５以上の成分は、レベルが−５０ｄＢ以上となる。これに対して、波形生成部４４が変更済データ列をＭＳＫ変調した場合、図８に示すように、周波数が−０．２５以下の成分および周波数が０．２５以上の成分の範囲は、レベルが−５０ｄＢより小さい。このように、波形生成装置３０によれば、変更済データ列をＭＳＫ変調した場合、ＭＳＫ変調の周波数範囲（−２．５〜＋２．５）より外のスプリアスを、小さくすることができる。

図９は、出力部３４の構成の第１例を波形メモリ３２とともに示す。出力部３４は、一例として、Ｉ側ＤＡ変換器７２と、Ｑ側ＤＡ変換器７４とを含んでよい。

Ｉ側ＤＡ変換器７２は、波形メモリ３２に記憶された基本波形データのＩ成分の系列をサンプリングレートで順次に読み出して、ＤＡ変換してアナログ信号を生成する。そして、Ｉ側ＤＡ変換器７２は、生成したアナログ信号を試験信号としてＤＵＴ２００に出力する。このようにして、Ｉ側ＤＡ変換器７２は、変更済データ列をＭＳＫ変調した信号における実数成分（Ｉ（ｔ））を、試験信号としてＤＵＴ２００に出力することができる。

Ｑ側ＤＡ変換器７４は、波形メモリ３２に記憶された基本波形データのＱ成分の系列をサンプリングレートで順次に読み出して、ＤＡ変換してアナログ信号を生成する。そして、Ｑ側ＤＡ変換器７４は、生成したアナログ信号を試験信号としてＤＵＴ２００に出力する。このようにして、Ｑ側ＤＡ変換器７４は、変更済データ列をＭＳＫ変調した信号における虚数成分（Ｑ（ｔ））を、試験信号としてＤＵＴ２００に出力することができる。

更に、Ｉ側ＤＡ変換器７２およびＱ側ＤＡ変換器７４のそれぞれは、基本波形データを連続して繰返してＤＡ変換する。これにより、Ｉ側ＤＡ変換器７２およびＱ側ＤＡ変換器７４は、基本波形データにより表された波形を繰り返す試験信号をＤＵＴ２００に対して出力することができる。

図１０は、出力部３４の構成の第２例を波形メモリ３２とともに示す。出力部３４は、一例として、Ｉ側ＤＡ変換器７２と、Ｑ側ＤＡ変換器７４と、キャリア発生器７６と、＋９０度移相器７８と、Ｉ側乗算器８０と、Ｑ側乗算器８２と、加算器８４とを含んでよい。なお、第２例に係るＩ側ＤＡ変換器７２およびＱ側ＤＡ変換器７４は、図９に示した第１例に係る同一符号の部材と同様の機能および構成であるので以下相違点を除き説明を省略する。

Ｉ側ＤＡ変換器７２は、生成したアナログ信号をＩ側乗算器８０に出力する。Ｑ側ＤＡ変換器７４は、生成したアナログ信号をＱ側乗算器８２に出力する。

キャリア発生器７６は、予め定められた周波数のキャリア信号を発生する。＋９０度移相器７８は、キャリア発生器７６により発生されたキャリア信号を、＋９０°位相をシフトする。Ｉ側乗算器８０は、Ｉ側ＤＡ変換器７２から出力された変更済データ列をＭＳＫ変調した信号における実数成分（Ｉ（ｔ））に、キャリア発生器７６により発生されたキャリア信号を乗じる。Ｑ側乗算器８２は、Ｑ側ＤＡ変換器７４から出力された変更済データ列をＭＳＫ変調した信号における虚数成分（Ｑ（ｔ））に、キャリア発生器７６により発生されたキャリア信号を乗じる。

加算器８４は、実数成分（Ｉ（ｔ））にキャリア信号を乗じた信号と、虚数成分（Ｑ（ｔ））にキャリア信号を乗じた信号とを加算する。そして、加算器８４は、加算した結果得られた信号をＤＵＴ２００に出力する。このようにして、出力部３４は、基本波形データにより表された波形を繰り返す試験信号をキャリア信号に変調した変調信号を、ＤＵＴ２００に対して出力することができる。

図１１は、測定部２２の構成の第１例を示す。測定部２２は、一例として、Ｉ側ＡＤ変換器９２と、Ｑ側ＡＤ変換器９４と、取込メモリ９６と、演算部９８とを含んでよい。

第１例において、ＤＵＴ２００は、試験信号が与えられたことに応じて、実数成分（Ｉ´（ｔ））および虚数成分（Ｑ´（ｔ））に分離された出力信号を出力する。例えばＤＵＴ２００が増幅器であれば、当該ＤＵＴ２００は、与えられた試験信号を増幅した信号を、出力信号として出力する。また、ＤＵＴ２００が復調器であれば、当該ＤＵＴ２００は、試験信号が変調された変調信号を復調し、復調した結果得られた信号を出力信号として出力する。

Ｉ側ＡＤ変換器９２は、試験信号に応じてＤＵＴ２００が出力した出力信号のうちの実数成分（Ｉ´（ｔ））をサンプリングする。すなわち、Ｉ側ＡＤ変換器９２は、出力信号の実数成分をサンプリングレートで順次にサンプルしてＡＤ変換し、出力信号の実数成分に応じたデジタル値の系列（Ｉ´（ｎ））を出力する。Ｑ側ＡＤ変換器９４は、試験信号に応じてＤＵＴ２００が出力した出力信号のうちの虚数成分（Ｑ´（ｔ））をサンプリングする。すなわち、Ｑ側ＡＤ変換器９４は、出力信号の虚数成分をサンプリングレートで順次にサンプルしてＡＤ変換し、出力信号の虚数成分に応じたデジタル値の系列（Ｑ´（ｎ））を出力する。

また、Ｉ側ＡＤ変換器９２およびＱ側ＡＤ変換器９４は、一例として、波形発生装置２０のサンプリングレートに同期したクロックにより出力信号をサンプリングしてよい。これにより、Ｉ側ＡＤ変換器９２およびＱ側ＡＤ変換器９４は、送信側と受信側とのクロック誤差を無くすことができる。

取込メモリ９６は、Ｉ側ＡＤ変換器９２およびＱ側ＡＤ変換器９４によりサンプリングされた出力信号を記憶する。演算部９８は、取込メモリ９６に記憶されている出力信号の系列に基づき、ＤＵＴ２００の特性を算出する。演算部９８は、一例として、出力信号のスペクトラム特性の算出、隣接周波数チャネルへの漏洩電力の算出、および、測定周波数範囲外をマスクした測定周波数範囲内の周波数毎の電力の算出を行ってよい。

そして、演算部９８は、算出した結果を比較部２４に出力する。このようにして、測定部２２は、試験信号が与えられたことに応じて出力される出力信号に基づきＤＵＴ２００の特性を測定することができる。

図１２は、測定部２２の構成の第２例を示す。測定部２２は、一例として、Ｉ側ＡＤ変換器９２と、Ｑ側ＡＤ変換器９４と、取込メモリ９６と、演算部９８と、基準信号発生器１０２と、＋９０度移相器１０４と、Ｉ側乗算器１０６と、Ｉ側ＬＰＦ１０８と、Ｑ側乗算器１１０と、Ｑ側ＬＰＦ１１２とを含んでよい。なお、第２例に係るＩ側ＡＤ変換器９２、Ｑ側ＡＤ変換器９４、取込メモリ９６および演算部９８は、図１１に示した第１例に係る同一符号の部材と同様の機能および構成であるので以下相違点を除き説明を省略する。

第２例において、ＤＵＴ２００は、試験信号が与えられたことに応じて、実数成分（Ｉ（ｔ））および虚数成分（Ｑ（ｔ））が直交変調された変調信号を、出力信号として出力する。ＤＵＴ２００が例えば増幅器である場合、当該ＤＵＴ２００は、試験信号が変調された変調信号を増幅した信号を、出力信号として出力する。また、ＤＵＴ２００が例えば変調器である場合、当該ＤＵＴ２００は、与えられた試験信号を変調した変調信号を、出力信号として出力する。

基準信号発生器１０２は、入力した変調信号のキャリア信号と例えば同じ周波数の基準信号を発生する。＋９０度移相器１０４は、基準信号発生器１０２により発生された基準信号を、＋９０°位相シフトする。Ｉ側乗算器１０６は、入力された変調信号と基準信号発生器１０２により発生された基準信号とを乗じる。Ｉ側ＬＰＦ１０８は、基準信号と変調信号とを乗じた信号をローパスフィルタリングし、和周波成分を除去する。この結果、Ｉ側ＬＰＦ１０８は、変調信号に直交変調されていた信号の実数成分（Ｉ´（ｔ））を出力することができる。

Ｑ側乗算器１１０は、入力された変調信号と＋９０度移相器１０４により出力された＋９０°位相シフトした基準信号とを乗じる。Ｑ側ＬＰＦ１１２は、＋９０°位相シフトした基準信号と変調信号とを乗じた信号をローパスフィルタリングし、和周波成分を除去する。この結果、Ｑ側ＬＰＦ１１２は、変調信号に直交変調されていた信号の虚数成分（Ｑ´（ｔ））を出力することができる。

Ｉ側ＡＤ変換器９２は、Ｉ側ＬＰＦ１０８から出力された実数成分（Ｉ´（ｔ））をサンプリングする。Ｑ側ＡＤ変換器９４は、Ｑ側ＬＰＦ１１２から出力された虚数成分（Ｑ´（ｔ））をサンプリングする。このようにして、測定部２２は、試験信号が与えられたことに応じて出力される変調信号に基づきＤＵＴ２００の特性を測定することができる。

図１３は、本実施形態に係る測定部２２による測定範囲を示す。測定部２２は、一例として、基本波形データに応じた波形の周期（基本周期）の整数倍に対応する時間長の出力信号を試験信号の繰返し波形とは非同期に取得し、取得した出力信号に基づきＤＵＴ２００の特性を測定してよい。例えば出力信号の電力を測定する場合、測定部２２は、基本周期の整数倍に対応する時間長の出力信号を取得し、取得した出力信号に基づき電力を測定してよい。

波形発生装置２０から出力された試験信号は基本周期毎に波形が同一となっているので、出力信号のどの位置から基本周期（または基本周期の整数倍の期間）分の信号が抽出された場合であっても、抽出した信号の電力が同一となる。従って、測定部２２は、任意の位置から基本周期の整数倍の期間分の信号を抽出し、抽出した信号の電力等の特性を測定することができる。

例えば、基本波形データのサンプリング数が２のべき乗である場合、測定部２２は、基本波形データのサンプリング数と同数（または、基本波形データのサンプリング数の２べき乗）のポイント数の出力信号を、任意の位置から取り込んで、ＦＦＴ演算してスペクトラム算出をしてよい。

これにより、測定部２２によれば、試験信号の波形の繰返周期との同期処理を行わずに、出力信号の電力等を測定することができる。例えば、測定部２２によれば、ＦＦＴ演算の演算範囲を定める制御をせずに、出力信号のスペクトラム算出をすることができる。さらに、算出結果が取得位置に影響されないので、測定部２２によれば、再現性よく出力信号のスペクトラムを算出することができる。

図１４は、本実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部とを備える。

ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラム及びデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０は、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。

また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラムや、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０や、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。

ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。

コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を波形生成装置３０として機能させるプログラムは、データ変更モジュールと、波形生成モジュールとを備える。これらのプログラム又はモジュールは、ＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、データ変更部４２および波形生成部４４としてそれぞれ機能させる。

以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤやＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

図１は、本発明の実施形態に係る試験装置１０の構成をＤＵＴ２００と共に示す。 図２は、本発明の実施形態に係る波形生成装置３０の構成を示す。 図３は、本発明の実施形態に係るデータ変更部４２による変更済データ列を生成する方法の一例を示す。 図４は、変形例に係るデータ変更部４２の構成の一例を示す。 図５は、本発明の実施形態に係る波形生成部４４の構成の一例を示す。 図６は、ＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する場合における、波形生成部４４内の各信号の一例を示す。 図７は、ＰＮ９の擬似ランダム符号が波形生成部４４に与えられた場合における、基本波形データに応じた波形のＦＦＴ演算結果を示す。 図８は、ＰＮ９の擬似ランダム符号を反転した反転データを当該擬似ランダム符号に付加した変更済データ列が波形生成部４４に与えられた場合における、基本波形データに応じた波形のＦＦＴ演算結果を示す。 図９は、出力部３４の構成の第１例を波形メモリ３２とともに示す。 図１０は、出力部３４の構成の第２例を波形メモリ３２とともに示す。 図１１は、測定部２２の構成の第１例を示す。 図１２は、測定部２２の構成の第２例を示す。 図１３は、本発明の実施形態に係る測定部２２による測定範囲を示す。 図１４は、本実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。

符号の説明

１０ 試験装置
２０ 波形発生装置
２２ 測定部
２４ 比較部
３０ 波形生成装置
３２ 波形メモリ
３４ 出力部
４２ データ変更部
４４ 波形生成部
４６ 位相差算出部
４８ 反転部
５０ シンボル数変更部
５２ 周波数割当部
５４ オーバーサンプル部
５６ フィルタ
５８ 位相変化量変換部
６０ 累積積分部
６２ ＩＱ変換部
７２ Ｉ側ＤＡ変換器
７４ Ｑ側ＤＡ変換器
７６ キャリア発生器
７８ ＋９０度移相器
８０ Ｉ側乗算器
８２ Ｑ側乗算器
８４ 加算器
９２ Ｉ側ＡＤ変換器
９４ Ｑ側ＡＤ変換器
９６ 取込メモリ
９８ 演算部
１０２ 基準信号発生器
１０４ ＋９０度移相器
１０６ Ｉ側乗算器
１０８ Ｉ側ＬＰＦ
１１０ Ｑ側乗算器
１１２ Ｑ側ＬＰＦ
２００ ＤＵＴ
１９００ コンピュータ
２０００ ＣＰＵ
２０１０ ＲＯＭ
２０２０ ＲＡＭ
２０３０ 通信インターフェイス
２０４０ ハードディスクドライブ
２０５０ フレキシブルディスク・ドライブ
２０６０ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
２０７０ 入出力チップ
２０７５ グラフィック・コントローラ
２０８０ 表示装置
２０８２ ホスト・コントローラ
２０８４ 入出力コントローラ
２０９０ フレキシブルディスク
２０９５ ＣＤ−ＲＯＭ

Claims (8)

1. アナログ信号を発生する波形発生装置であって、
   当該波形発生装置が発生する信号に変調されるべき２値データの系列である入力データ列を変更して、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成するデータ変更部と、
   前記変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する波形生成部と、
   前記基本波形データにより表された波形を繰り返す信号を出力する出力部と
   を備え、
   前記データ変更部は、
   シンボル数が偶数の前記入力データ列のデータ値０とデータ値１との出現頻度の差を算出する位相差算出部と、
   前記出現頻度の差が４の倍数でない場合、前記入力データ列に含まれる奇数個のシンボルのデータ値を反転して前記変更済データ列とし、前記出現頻度の差が４の倍数である場合、前記入力データ列に含まれる偶数個のシンボルのデータ値を反転して前記変更済データ列とする反転部と
   を有する波形発生装置。
2. 前記反転部は、前記位相差が２πの整数倍でない場合、前記入力データ列に含まれるいずれか１つのシンボルのデータ値を反転して前記変更済データ列とし、前記位相差が２πの整数倍である場合、前記入力データ列のいずれのシンボルのデータ値も反転せずに前記変更済データ列とする
   請求項１に記載の波形発生装置。
3. 前記データ変更部は、入力した前記入力データ列のシンボル数が奇数の場合、当該入力データ列に奇数個のシンボルを付加または削除して、前記位相差算出部および前記反転部に与えるシンボル数変更部を更に有する
   請求項１に記載の波形発生装置。
4. 前記データ変更部は、擬似ランダム符号列を前記入力データ列として入力する
   請求項１に記載の波形発生装置。
5. 波形発生装置により発生されるアナログ信号の元となる基本波形データを生成する波形生成装置であって、
   前記波形発生装置が発生する信号に変調されるべき２値データの系列である入力データ列を変更して、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成するデータ変更部と、
   前記変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する波形生成部と
   を備え、
   前記データ変更部は、
   シンボル数が偶数の前記入力データ列のデータ値０とデータ値１との出現頻度の差を算出する位相差算出部と、
   前記出現頻度の差が４の倍数でない場合、前記入力データ列に含まれる奇数個のシンボルのデータ値を反転して前記変更済データ列とし、前記出現頻度の差が４の倍数である場合、前記入力データ列に含まれる偶数個のシンボルのデータ値を反転して前記変更済データ列とする反転部と
   を有する波形生成装置。
6. 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
   前記被試験デバイスに供給する信号に変調されるべき２値データの系列である入力データ列を変更して、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成するデータ変更部と、
   前記変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する波形生成部と、
   前記基本波形データにより表された波形を繰り返す試験信号を出力する出力部と、
   前記試験信号に応じて前記被試験デバイスが出力した出力信号に基づき前記被試験デバイスの特性を測定する測定部と
   を備え、
   前記データ変更部は、
   シンボル数が偶数の前記入力データ列のデータ値０とデータ値１との出現頻度の差を算出する位相差算出部と、
   前記出現頻度の差が４の倍数でない場合、前記入力データ列に含まれる奇数個のシンボルのデータ値を反転して前記変更済データ列とし、前記出現頻度の差が４の倍数である場合、前記入力データ列に含まれる偶数個のシンボルのデータ値を反転して前記変更済データ列とする反転部と
   を有する試験装置。
7. 前記測定部は、前記基本波形データに応じた波形の周期の整数倍に対応する時間長の前記出力信号を前記試験信号の繰返し波形とは非同期に取得し、取得した前記出力信号に基づき前記被試験デバイスの特性を測定する
   請求項６に記載の試験装置。
8. 波形発生装置により発生されるアナログ信号の元となる基本波形データを生成する波形生成装置として、情報処理装置を機能させるプログラムであって、
   前記情報処理装置を、
   前記波形発生装置が発生する信号に変調されるべき２値データの系列である入力データ列を変更して、ＭＳＫ変調した後の信号の初期位相の２πの剰余位相と最終位相の２πの剰余位相とが連続する変更済データ列を生成するデータ変更部と、
   前記変更済データ列をＭＳＫ変調した信号に応じた波形を表す基本波形データを生成する波形生成部として機能させ、
   前記データ変更部は、
   シンボル数が偶数の前記入力データ列のデータ値０とデータ値１との出現頻度の差を算出する位相差算出部と、
   前記出現頻度の差が４の倍数でない場合、前記入力データ列に含まれる奇数個のシンボルのデータ値を反転して前記変更済データ列とし、前記出現頻度の差が４の倍数である場合、前記入力データ列に含まれる偶数個のシンボルのデータ値を反転して前記変更済データ列とする反転部と
   を有するプログラム。

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