JP4268608B2

JP4268608B2 - 変調信号解析装置

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Publication number: JP4268608B2
Application number: JP2005291312A
Authority: JP
Inventors: 智一平田; 康典山田; 直博渡邉; 健悟菊池; 富康伊藤; 尚宏大塚
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2025-10-04
Also published as: JP2007104294A

Description

本発明は、入力された変調信号の信号解析を行う変調信号解析装置に係わり、特に、変調信号に対して、指定された１つ又は複数の解析項目の解析を行うとともに、解析結果に異常が生じた場合には、その異常原因を究明する変調信号解析装置に関する。

例えば、基地局とこの基地局に対して通信可能な複数の移動端末とからなる移動体通信システムにおいて、基地局から各移動端末へ送信される信号は、各移動端末に対する各チャネルの送信データを位相変調した変調信号である。

このような変調信号における変調精度、周波数精度、信号レベル等の各種の信号品質を得るための各種信号解析を行う変調信号解析装置においては、例えば、特許文献１で例示されたデジタル変調解析装置のように、入力された解析対象のアナログの変調信号をＡ／Ｄ変換器でデジタルの変調信号に変換して、その変調信号における一定期間分の信号をメモリに記憶保持する。そして、このメモリに記憶された一定期間分の変調信号に対して、上述した変調精度測定、周波数測定、信号レベル測定等の各測定項目の信号解析を実施する。各測定項目で実施された信号解析の解析結果は記憶部に記憶保持されるとともに表示部に表示出力される。
特許第３０５５０８５号（特開平７―２９７８５９号）公報

しかしながら、上述した変調信号解析装置における各測定項目で実施されたる信号解析は、例えば、変調精度（ＥＶＭ）測定においては測定されたコンスタレーション上における測定点の、誤差のない理想点からの差分を求めるものであり、求めた変調精度が正常の範囲か異常であるかの正常異常判定を行うものでない。さらに、異常判定の場合の異常原因を究明するものではない。

さらに、上述した変調信号解析装置においては、例えば、変調精度（ＥＶＭ）測定においては解析結果を［％］等に数値化して表示するため、変調精度（ＥＶＭ）が大きく悪化した原因についての情報が、計算途中で欠落してしまい、この変調信号解析装置の操作者が変調精度（ＥＶＭ）悪化の要因を究明する際に、例えばコンスタレーション測定、位相誤差測定等の別の測定項目の信号解析を実施する必要があった。

このように、上述した変調信号解析装置においては、操作者が指定した測定項目を解析項目と定義すると、この操作者が指定した解析項目に対する解析結果の異常の有無を、表示部に表示された解析結果から操作者が判断する必要がある。そして、異常と判断したとしても、経験の少ない操作者にとっては、この異常原因を簡単に究明できない。

移動端末や基地局の新規開発や定期点検においては、変調信号に対する信号解析及び異常発生時の原因究明を短時間で実施する必要があるので、経験の少ない操作者にとっては、この要求に対応できない問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、操作者が指定した解析項目の解析結果に対する正常異常判定が自動実施され、さらに異常判定時には、異常原因が自動的に究明され、これにより、たとえ経験の少ない未熟練者であっても、熟練者と同じように短時間で異常原因を究明でき、さらに操作性を向上できる変調信号解析装置を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明は、入力された移動体通信のデジタル変調信号を解析して該変調信号の変調精度（ＥＶＭ）を測定する変調信号解析装置において、前記入力された変調信号を記憶する波形メモリと、この波形メモリに記憶された変調信号に対する指定された解析項目又は指定された測定項目の解析を行ない解析結果を出力する信号解析部と、前記信号解析部から出力された解析結果の正常異常を判定し判定結果を出力する異常判定部と、各解析項目毎に、当該解析項目の解析結果が異常と判定された場合における異常原因を究明するために実施すべき前記変調信号に対する複数の測定項目及びその解析結果の正常異常判定の実施順序を示す原因究明シーケンスを記憶する原因究明シーケンスメモリと、前記異常判定部から出力された解析項目の異常を示す判定結果を受領すると、前記原因究明シーケンスメモリに記憶された当該解析項目の原因究明シーケンスに従って前記信号解析部に対して各測定項目を指定して当該測定項目の解析を実施させて、該当解析項目の異常原因を究明する異常原因究明部と、前記信号解析部から出力された各解析結果、前記異常判定部から出力された判定結果、及び前記異常原因究明部で究明された解析項目の異常原因を表示部に表示出力する表示制御部とを備え、前記原因究明シーケンスの前記複数の測定項目は、前記変調信号の入力レベルがバースト状であるか否かを測定する第１の測定項目と、前記変調精度の値が時間的に変動しているか否かを測定する第２の測定項目とを含み、前記異常原因究明部は、前記第１の測定項目の解析結果が異常と判断した場合は、前記入力された変調信号の時間軸表示を前記表示部に表示させ、前記第２の測定項目の解析結果が異常と判断した場合は、前記変調信号の位相誤差時間特性グラフ表示を前記表示部に表示させることを特徴としている。

このように構成された変調信号解析装置においては、原因究明シーケンスメモリには、解析項目の解析結果が異常と判定された場合における異常原因を究明するために実施すべき複数の測定項目（変調信号の入力レベルがバースト状であるか否かを測定する第１の測定項目と、変調精度の値が時間的に変動しているか否かを測定する第２の測定項目とを含む）及びその解析結果の正常異常判定の実施順序が記憶されている。

そして、操作者が、例えば、この変調信号解析装置の信号解析部で解析可能な測定項目のうちの１つ又は複数の測定項目を解析項目として指定すると、信号解析部において、この各解析項目に対する解析が実施される。この解析項目に対する解析結果の正常異常判定が異常判定部で実施され、判定結果が異常原因究明部へ送出される。異常原因究明部は、解析項目の異常を示す判定結果を受領すると、原因究明シーケンスメモリに記憶された当該解析項目の原因究明シーケンスに従って該当解析項目の異常原因を究明する。この場合、原因究明シーケンスメモリで指定された各測定項目が信号解析部で実施される。

したがって、操作者が指定した解析項目に対する解析結果に対する正常異常判定が自動実施され、さらに異常判定時には、異常原因が自動的に究明されて表示される。
特に、第１の測定項目である変調信号の入力レベルがバースト状である（異常）と判断された場合は、入力された変調信号の時間軸表示が異常原因として表示され、第２の測定項目である変調精度の値が時間的に変動している（異常）と判断された場合は、変調信号の位相誤差時間特性グラフ表示が異常原因として表示される。

さらに、別の発明は、上述した発明の変調信号解析装置において、前記入力された移動体通信のデジタル変調信号はＷ−ＣＤＭＡ規格の変調信号であり、前記原因究明シーケンスの前記複数の測定項目は、前記変調信号の同期チャネル（ＳＣＨ）が検出できるか否かを測定する第３の測定項目と、前記変調信号のパイロットが検出できるか否かを測定する第４の測定項目と、前記変調信号の拡散ファクターが２以上のコードドメインパワーを測定する第５の測定項目とをさらに含み、前記異常原因究明部は、前記第３の測定項目の解析結果が異常と判断した場合は、前記変調信号のＩシンボルデータのレベル値とＱシンボルデータのレベル値との時間軸表示を前記表示部に表示させ、前記第４の測定項目の解析結果が異常と判断した場合は、前記同期チャネルで位相同期した前記変調信号のＩシンボルデータのレベル値とＱシンボルデータのレベル値との時間軸表示を前記表示部に表示させ、前記第５の測定項目の解析結果が異常と判断した場合は、前記変調信号のＩシンボルデータとＱシンボルデータとをＩ−Ｑ座標上に表示したコンスタレーション表示を前記表示部に表示させることを特徴としている。

したがって、操作者が指定した解析項目に対する解析結果に対する正常異常判定が自動実施され、特に、第３の測定項目である変調信号の同期チャネル（ＳＣＨ）が検出できない（異常）と判断された場合は、変調信号のＩシンボルデータのレベル値とＱシンボルデータのレベル値との時間軸表示が異常原因として表示され、第４の測定項目である変調信号のパイロットが検出できない（異常）と判断された場合は、同期チャネルで位相同期した変調信号のＩシンボルデータのレベル値とＱシンボルデータのレベル値との時間軸表示が異常原因として表示され、第５の測定項目である変調信号の拡散ファクターが２以上のコードドメインパワーが異常と判断された場合は、変調信号のＩシンボルデータとＱシンボルデータとをＩ−Ｑ座標上に表示したコンスタレーション表示が異常原因として表示される。

本発明においては、操作者が指定した解析項目に対する解析結果の正常異常判定を行い、さらに異常判定時には、異常原因となりうる各要素に対応した複数の測定項目が含まれた原因究明シーケンスに従って該当解析項目の異常原因を究明し、異常と判定された測定項目がある場合には、その測定項目に対応した測定結果の特性を示すグラフ表示を行う。

したがって、解析項目に対する解析結果の正常異常判定と異常時の異常原因究明およびその異常原因を示すグラフ表示が自動的に実施され、これにより、たとえ経験の少ない未熟練者であっても、熟練者と同じように短時間で異常原因を究明でき、さらに操作性を向上できる。

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実施形態に係わる変調信号解析装置の概略構成を示すブロック構成図である。

この第１実施形態の変調信号解析装置に入力される信号解析対象の変調信号ａは、前述したように基地局から各移動端末へ送信される各移動端末に対する各チャネルの送信データを位相変調したＷ−ＣＤＭＡ規格の変調信号である。

この変調信号ａは例えば図２に示す伝送フォーマットを有する。例えば１０ｍｓの時間幅を有する１つのフレーム１は１５個のスロット２で構成されている。各スロット２内には、このスロット２の長さ一杯に、位相変調されかつコード拡散化された送信データ３と、スロット２の先頭位置に送信データ３に加算されたＳＣＨ（Synchronization Channel）４とが設けられている。このＳＣＨ４はセルサーチ（時間検索）に利用される物理下りチャネルであり、各スロット２の同期をとるために設けられている。

図１において、入力された変調信号ａにおける少なくとも１フレーム１分（１０ｍｓ）の信号は波形メモリ５に記憶される。信号解析部６は、波形メモリ５に記憶された変調信号ａに対して、キーボード等からなる操作部７にて操作者にて指定された解析項目の信号解析を実施するとともに、異常原因究明部８から原因究明シーケンスメモリ９に記憶された解析項目の原因究明シーケンスの指定する複数の測定項目の信号解析を実施する。なお、解析項目とは、この変調信号解析装置の信号解析部６で解析（測定）可能な全ての測定項目のうち操作者が指定した測定項目を示す。

信号解析部６は、解析項目及び各測定項目の解析結果を信号解析結果メモリ１０へ書込むとともに、異常判定部１１へ送出する。表示制御部１２は、信号解析結果メモリ１０に書込まれた解析項目及び各測定項目の解析結果を表示部１３に表示出力する。

異常判定部１１の内部に規定値メモリ１４が設けられている。この規定値メモリ１４内には、信号解析部６で信号解析可能な解析項目を含む全ての測定項目の解析結果に対する許容範囲が記憶されている。この実施形態においては、測定項目として、変調精度（ＥＶＭ）算出、位相誤差算出、コンスタレーション算出、コードドメインパワー測定、ＳＣＨ検出、送信電力（入力レベル）測定、ＲＡＣＨ（ランダムアクセスチャネル）電力測定、周波数（搬送波周波数）測定、隣接チャネル漏洩電力測定、スプリアス成分測定、Ｉ，Ｑレベル測定、変調方式判定等が実施可能である。

そして、異常判定部１１は、信号解析部６から入力された解析項目及び各測定項目の解析結果が規定値メモリ１４に記憶されている該当測定項目（解析項目）の許容範囲内の場合は正常と判定し、該当測定項目（解析項目）の許容範囲外の場合は異常と判定する。異常判定部１１は正常異常の判定結果を表示制御部１２へ送出すると共に異常原因究明部８へ送出する。さらに、異常判定部１１は正常異常の判定結果を信号解析結果メモリ１０に書込む。

原因究明シーケンスメモリ９内には、各解析項目の解析結果が異常と判定された場合における異常原因を究明するための各解析項目に対応する複数の原因究明シーケンスが記憶されている。各原因究明シーケンスは、優先順位が付された２以上の測定項目を有し、信号解析部６に対して各測定項目を実行させ、異常判定部１１に対して各測定項目の解析結果の正常異常判定を優先順位に従って順次実行させていき、最初に異常と判定したときに当該測定項目より下位の優先順位の各測定項目の解析結果の正常異常判定を停止させ、この最初に異常と判定した測定項目の異常を解析項目の異常原因とする手順をプログラムの形式で記述したものである。

図６、図７に、変調精度（ＥＶＭ）算出の解析項目の原因究明シーケンスを示す。変調精度（ＥＶＭ）算出の解析結果が異常と判定された場合における原因究明のために、送信電力（入力レベル）測定、周波数測定、ＳＣＨ検出、Pilot検出、ＥＶＭの時間特性測定、コードドメインパワー測定、位相誤差算出、コンスタレーション算出等の複数の測定項目が設定されている。そして、Ｓ（ステップ）１〜Ｓ（ステップ）８に、異常判定部１１で行う上述した各測定項目の解析結果の正常異常判定の実施順序が記載されている。

この例においては、変調精度（ＥＶＭ）が許容範囲を超える異常の場合は、周波数変換されバンドパスフィルタで指定周波数帯域以外の周波数成分が除去された後の変調信号ａの送信電力（入力レベル）が許容値以下である確率が高いので、先ず、最初に、Ｓ１にて、入力レベル（送信電力測定）の測定値の判定を行う。入力レベルが許容値以下の場合は、規格で指定された周波数とこの変調信号ａの周波数とがずれていることが、変調精度（ＥＶＭ）が許容範囲を超える異常の原因であると判断し、図１４（ｂ）に示すように、バンド全体（２５０ＭHz）の周波数ドメイン表示を行う。この場合、Ｓ（ステップ）１で、異常原因が究明されたので、Ｓ（ステップ）２以降の下位の優先順位の各測定項目の解析結果の正常異常判定を停止する。

Ｓ１にて入力レベルが正常の場合は、Ｓ２へ進む。

このように、Ｓ１〜Ｓ８まで、各測定項目の解析結果の正常異常判定を優先順位に従って順次実行させていき、最初の異常を解析項目の異常原因としている。最後のＳ８にて異常が検出されないときは、Ｓ９にて、当該解析項目の異常発生に対する原因不明と判断してその旨を表示出力する。

図８に、ＲＡＣＨ（ランダムアクセス・チャネル）送信電力測定の解析項目の原因究明シーケンスを示す。解析結果が異常と判定された場合における原因究明のために、送信電力（入力レベル）測定、周波数測定、ＲＡＣＨ送信電力の時間特性測定、変調精度（ＥＶＭ）算出、Ｉ，Ｑレベルの時間特性測定等の複数の測定項目が設定されている。そして、Ｑ（ステップ）１〜Ｑ（ステップ）６に、異常判定部１１で行う上述した各測定項目の解析結果の正常異常判定の実施順序が記載されている。

異常原因究明部８は、異常判定部１１から出力された解析項目の異常を示す判定結果を受領すると、原因究明シーケンスメモリ９に記憶された当該解析項目の原因究明シーケンスに従って信号解析部６に対して各測定項目を指定して当該測定項目の解析を実施させて、異常判定部１１で各測定項目の解析結果の正常異常を優先順位に従って順番に判定させることによって、該当解析項目の異常原因を究明する。異常原因究明部８は解析項目の解析結果に異常が発生した場合における異常原因を原因究明結果メモリ１５へ書込む。

表示制御部１２は、信号解析結果メモリ１０に記憶された各解析結果、異常判定部１１から出力された判定結果、原因究明結果メモリ１５に記憶された解析項目の異常原因を表示部１３に表示出力する。

図３は図１の第１実施形態の変調信号解析装置における信号解析部６の具体的構成を示すブロック図である。

変調信号解析装置の入力端子１６から入力された図２に示す伝送フォーマットを有する高周波の変調信号ａは周波数変換部１７で局部発振器（ＬＯＯＳＣ）１８からの周波数信号に基づいて、中間周波数に周波数変換された後、図示しないバンドパスフィルタで不要周波数成分が除去され、Ａ／Ｄ変換器１９でデジタルの変調信号ａに変換されて、波形メモリ５へ書込まれる。その結果、この波形メモリ５には、前述したように、入力された変調信号ａにおける少なくとも１フレーム１分（１０ｍｓ）の信号が書込まれる。

この波形メモリ５から読出された１フレーム１分（１０ｍｓ）のデジタルの変調信号ａは、Ｉ，Ｑ分離部２０、フレーム検出部２１、ＳＣＨ検出部２２、送信電力測定部２３、周波数測定部２４、ＦＦＴ変換部２５へ入力される。

フレーム検出部２１は、変調信号ａにおけるフレーム１の開始位置を検出して、フレーム同期信号をＩ，Ｑ分離部２０及びＳＣＨ検出部２２へ送出する。ＳＣＨ検出部２２は、フレーム同期信号を用いて、フレーム１の各スロット２の先頭位置に送信データ３に加算された状態で付加されたＳＣＨ４を検出して、信号解析結果メモリ１０へ書込む。送信電力測定部２３は入力した変調信号ａの送信電力（入力信号レベル）を測定して、信号解析結果メモリ１０へ書込む。周波数測定部２４は入力した変調信号ａの周波数（搬送波周波数）を測定して信号解析結果メモリ１０へ書込む。

ＦＦＴ変換部２５は入力した変調信号ａを高速フーリエ変換して、周波数軸ドメインの変調信号（周波数特性）ａ₁として、信号解析結果メモリ１０へ書込むとともに、隣接チャネル漏洩電力測定部２６及びスプリアス測定部２７へ送出する。

隣接チャネル漏洩電力測定部２６は、変調信号ａの周波数特性である変調信号ａ₁から、変調信号ａの隣接チャネル漏洩電力を算出して、信号解析結果メモリ１０へ書込む。さらに、スプリアス測定部２７は、変調信号ａの周波数特性である変調信号ａ₁から、変調信号ａのスプリアス成分を算出して、信号解析結果メモリ１０へ書込む。

なお、ＳＣＨ検出部２２は、１フレーム１分（１０ｍｓ）のデジタルの変調信号ａに１回だけＳＣＨ４を検出するが、送信電力、周波数、隣接チャネル漏洩電力、スプリアス成分は、１フレーム１分（１０ｍｓ分）の変調信号ａの各時刻位置（フレーム１の開始時刻からの経過時間）毎に測定される。

Ｉ，Ｑ分離部２０は、フレーム同期信号に基づいて、１フレーム１分（１０ｍｓ）のデジタルの変調信号ａをシンボル単位毎のＩ（同相成分）シンボルデータとＱ（直交成分）シンボルデータに分離して、逆拡散部２８及びＩ，Ｑレベル測定部２９へ送出する。Ｉ，Ｑレベル測定部２９は、変調信号ａにおけるフレーム１の開始時点からの各経過時間を示す各シンボル位置におけるＩシンボルデータとＱシンボルデータのレベル値を測定して、Ｉ，Ｑレベルとして信号解析結果メモリ１０へ書込む。

逆拡散部２８は、入力されたＩ、Ｑシンボルデータを送信時に用いた各拡散コードで逆拡散して、各チャネル毎のＩ、Ｑシンボルデータを得る。逆拡散部２８は、逆拡散した各チャネル毎のＩ、Ｑシンボルデータを、復調部３０、コンスタレーション算出部３１、ＲＡＣＨ送信電力測定部３２、コードドメインパワー測定部３３へ送出する。

ＲＡＣＨ送信電力測定部３２、入力された各シンボル位置の各チャネルのＩ、Ｑシンボルデータから各チャネル毎の送信電力（信号レベル）を算出して、信号解析結果メモリ１０へ書込む。

コードドメインパワー測定部３３は、入力された各シンボル位置の各チャネルのＩ、Ｑシンボルデータのパワー（コードドメインパワー）をシンボル単位で算出して、信号解析結果メモリ１０へ書込む。

コンスタレーション算出部３１は、例えば図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、入力された各シンボル位置の各チャネルのＩ、ＱシンボルデータをＩ−Ｑ座標上に測定点３５として表示したコンスタレーション３４を算出して、信号解析結果メモリ１０へ書込む。さらに、コンスタレーション算出部３１は算出したコンスタレーション３４を変調方式判定部３６、変調精度（ＥＶＭ）算出部３７、位相誤差算出部３８へ送出する。

変調方式判定部３６は、入力された複数のシンボル位置におけるコンスタレーション３４の測定点３５のパターンから入力された変調信号ａの変調方式を判定する。具体的には、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等の予め定められた複数の変調方式のなかから算出されたコンスタレーション３４に対応する変調方式を決定する。変調方式判定部３６は判定した変調方式を信号解析結果メモリ１０へ書込むとともに、復調部３０、変調精度（ＥＶＭ）算出部３７、位相誤差算出部３８へ送出する。

復調部３０は、入力された各シンボル位置の各チャネルのＩ、Ｑシンボルデータを、判定された変調方式に対応する復調方式で復調して、各チャネル毎の送信データに対応するデータを得て、信号解析結果メモリ１０へ書込む。

変調精度（ＥＶＭ）算出部３７は、コンスタレーション算出部３１から入力された各シンボル位置のコンスタレーション３４における測定点３５の、判定された変調方式における理想点からの誤差ベクトルの大きさ（ＥＶＭ）を示す変調精度（ＥＶＭ）を算出して信号解析結果メモリ１０へ書込む。

位相誤差算出部３８は、コンスタレーション算出部３１から入力された各シンボル位置のコンスタレーション３４における測定点３５のＩ−Ｑ座標上の角度位置の、判定された変調方式における理想点の角度位置からの角度誤差を示す位相誤差φを算出する。そして、算出した各シンボル位置の位相誤差φを信号解析結果メモリ１０へ書込む。

信号解析結果メモリ１０内には、図４に示すように、信号解析部６の各測定部、各算出部で得られた変調信号ａにおける各チャネルＣＨ₁、ＣＨ₂、…、ＣＨ_nの１フレーム内の各時間位置（各シンボル位置）１〜ｎにおける各測定項目に対する解析結果３９及び異常判定部１１から入力された正常異常の判定結果４０が書込まれる。１フレーム内の全ての時間位置（各シンボル位置）１〜ｎにおける解析結果３９及び判定結果４０の書込が終了すると解析結果３９の平均値４１、及びこの平均値４１に対する判定結果４０が書込まれる。

なお、ＳＣＨ検出は、１フレーム（１０ｍｓ）で１回のみであり、送信電力測定は各チャネルに分離する前の値である。さらに、変調方式はこの変調信号ａに対して、１つのみである。

このような構成の第１実施形態の変調信号解析装置の全体動作を図５の流れ図を用いて説明する。

入力端子１６に信号解析対象の変調信号ａが入力すると（Ｒ１）、この変調信号ａを周波数変換し、ＢＰＳ（バンドパスフィルタ）で不要周波数成分を除去し、Ａ／Ｄ変換器１９でデジタルの変調信号ａに変換して、波形メモリ５に書込む（Ｒ２）。操作部７から１つ又は複数の解析項目が指定されると（Ｒ３）、波形メモリ５に書込まれた１フレーム（１０ｍｓ）分の変調信号ａに対してこの指定された各解析項目の信号解析を実行する（Ｒ４）。そして、１フレーム（１０ｍｓ）分の変調信号ａに対する各解析結果を信号解析結果メモリ１０へ書込む（Ｒ５）。そして、この指定された各解析項目の解析結果を表示部１３に表示出力する。同時に、異常判定部１１で該当する各解析結果の正常異常判定の判定結果も表示する。なお、煩雑さを避けるために、異常判定の場合のみエラー表示する（Ｒ６）。

例えば、図９は、表示部１３に表示出力された、変調精度（ＥＶＭ）が解析項目に指定された場合の解析結果４１と異常判定の異常（エラー）４２を示す。

また、図１１は、表示部１３に表示出力された、コードドメインパワーが解析項目に指定された場合の解析結果としてのＩ成分特性４３ａとＱ成分特性４３ｂを示す。図１１の例では、Ｉ成分特性４３ａとＱ成分特性４３ｂとは正常の判定結果である。一方、図１２は、異常と判定されたＩ成分特性４３ａとＱ成分特性４３ｂを示す。

図５のＲ７において、各解析項目の各解析結果の中に異常の判定結果がなければ、今回の変調信号ａに対する信号解析処理を終了する。各解析項目の各解析結果の中に異常の判定結果があると、異常原因究明部８が、１つの異常判定結果の解析項目に対応する原因究明シーケンスを原因究明シーケンスメモリ９から読出す（Ｒ８）。

そして、読出した原因究明シーケンスに基づいて当該解析項目の解析結果異常の原因究明処理を実行する（Ｒ９）。具体的には、例えば、前述したように、解析項目が変調精度（ＥＶＭ）算出であり、解析結果が図９に示すように、異常判定の場合は、前述した図６、図７に示す変調精度（ＥＶＭ）異常原因究明処理を実施する。また、解析項目がＲＡＣＨ送信電力測定であり、解析結果が異常判定の場合は、前述した図８に示すＲＡＣＨ送信電力異常原因究明処理を実施する。

当該解析項目の解析結果異常の原因究明結果を原因究明結果メモリ１５へ書込み（Ｒ１０）、続いてこの異常の原因究明結果を表示部１３へ表示する（Ｒ１１）。例えば、図１４（ａ）に示すように、解析項目がコンスタレーション算出であり、解析結果が異常（エラー）４２の場合で、異常原因が「周波数ずれ」の場合は、図１４（ｂ）に示すようにその異常原因４４を表示する。この場合、原因特定の根拠となった解析対象の変調信号ａの周波数特性（周波数ドメインの変調信号ａ₁）及び「周波数ずれ」のない理想信号の周波数範囲ｒ₁も同時に表示する。

図５のＲ１１にて、指定された解析項目の異常原因究明処理が終了すると、指定された解析項目のなかに、異常原因究明が未実施の異常結果が残っている場合（Ｒ１２）は、Ｓ８へ戻り、１つの異常原因の原因究明が未実施である異常判定結果の解析項目に対応する原因究明シーケンスを原因究明シーケンスメモリ９から読出す（Ｒ８）。

異常原因究明が未実施の異常結果が無い場合（Ｒ１２）は、今回の変調信号ａに対する信号解析処理を終了する。

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の特徴を図９〜図１４図を用いて説明する。図９は、前述したように、解析項目が変調精度（ＥＶＭ）算出であり、解析結果４１が異常（エラー）４２の状態を示す。この異常の原因究明を実施するために、図６、図７に示す原因究明シーケンスが実行される。

前述したようにこの原因究明シーケンスで示される各測定項目の信号解析が実施され、最初に（Ｓ１）にて、送信電力（入力レベル）測定の測定された送信電力（入力レベル）が許容規定（ｘｄＢｍ）以下の場合は、規格で指定された周波数とこの変調信号ａの周波数とがずれていることが、変調精度（ＥＶＭ）が許容範囲を超える異常の原因であると判断し、図１４（ｂ）に示すように、バンド全体（２５０ＭHz）の周波数特性（周波数ドメインの変調信号ａ₁）及び「周波数ずれ」のない理想信号の周波数特性ｒ₁も表示される。この場合、Ｓ（ステップ）１で、異常原因が究明されたので、Ｓ（ステップ）２以降の下位の優先順位の各測定項目の解析結果の正常異常判定を停止する。

また、Ｓ１で異常が検出されない場合は、Ｓ２にて、入力レベルが異常であるバースト状の場合は、入力された変調信号ａはＷ−ＣＤＭＡ規格の変調信号でないことが、変調精度（ＥＶＭ）が許容範囲を超える異常の原因と判断し、入力された変調信号ａの１フレーム（１０ｍｓ）分の信号を時間軸表示する。

さらに、Ｓ２にて異常が検出されない場合は、Ｓ３にて、周波数測定部２４で測定された周波数（搬送周波数）が規格で決められた規定周波数から許容周波数ｙHz以上ずれていた場合は、入力された変調信号ａはＷ−ＣＤＭＡ規格の変調信号でないか、又は周波数が大きくずれていることが、変調精度（ＥＶＭ）が許容範囲を超える異常の原因と判断し、図１４（ｂ）に示すように、ＦＦＴ変換部２５から得られた２５ＭHz（この変調信号解析装置の通過周波帯域幅）の周波数特性（周波数ドメインの変調信号ａ₁）及び「周波数ずれ」のない理想信号の周波数特性ｒ₁を表示する。また、異常原因４４を表示する。

Ｓ４、Ｓ５において、ＳＣＨ、パイロット（Ｐｉｌｏｔ）が正常に検出され、Ｓ６にて，異常と判定された変調精度（ＥＶＭ）の値（解析結果）が時間的に変動している場合は、ベースバンド（搬送波）や局部発振器（ＬＯＯＳＣ）１８からの周波数信号の異常が、変調精度（ＥＶＭ）が許容範囲を超える異常の原因と判断し、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、信号解析結果メモリ１０内に記憶された、１フレーム（１０ｍｓ）の各時間位置（シンボル位置）におけるの変調精度（ＥＶＭ）を示すＥＶＭ時間特性４５を表示部１３に表示出力する。さらに、図１０（ｃ）に示すように、信号解析結果メモリ１０内に記憶された、１フレーム（１０ｍｓ）の各時間位置（シンボル位置）における位相誤差φを示す位相誤差時間特性４６を表示部１３に表示出力する。

すなわち、図１０（ａ）のＥＶＭ時間特性４５が得られると、ベースバンド（搬送波）や局部発振器（ＬＯＯＳＣ）１８からの周波数信号に雑音が混入していると判断できる。また、図１０（ｂ）のＥＶＭ時間特性４５が得られると、搬送波又は周波数信号におけるジッタ又は固定位相誤差φであると判定できる。そこで、図１０（ｃ）に示すように、信号解析結果メモリ１０内に記憶された、１フレーム（１０ｍｓ）の各時間位置（シンボル位置）における位相誤差φを示す位相誤差時間特性４６を表示部１３に表示出力する。図１０（ｃ）に示すように、位相誤差時間特性４６が直線的に変化する場合は、変調信号ａの周波数（搬送周波数）が、規格で定められた基準周波数から一定周波数だけずれていることを示す。

さらに、Ｓ７にて、拡散ファクターが２以上の、コードドメインパワーの解析結果としてのＩ成分特性４３ａとＱ成分特性４３ｂが図１２に示すように異常の場合は、Ｉ，Ｑシンボルデータの位相や振幅のバランスが悪いと判断して、図１３（ｂ）に示すようにコンスタレーション３４を信号解析結果メモリ１０内から読出して表示部１３に表示出力する。

すなわち、図１２に示す異常発生のＩ成分特性４３ａとＱ成分特性４３ｂと、図１１に示す正常なＩ成分特性４３ａとＱ成分特性４３ｂとを比較すると、異常発生箇所４７ａ、４７ｂは確認できるが、異常発生の詳細原因は不明である。しかし、図１３（ｂ）に示すコンスタレーション３４を表示することによって、各測定点３５が、図１３（ａ）に示す正常なコンスタレーション３４に比較して、１点に留まることなく揺らいでいるので、クロック（周波数）のジッタ（ゆらぎ）であることが確認できる。すなわち、この場合は、変調精度が許容範囲を超える異常の原因は、クロック（周波数）のジッタ（ゆらぎ）である。

Ｓ７で異常が検出されずに、Ｓ８にても異常が検出されないときは、Ｓ９にて、原因不明と表示される。

また、指定した解析項目がＲＡＣＨ送信電力測定を示し、このＲＡＣＨ送信電力が異常を示すとき、前述した図８に示すＲＡＣＨ送信電力異常の原因究明シーケンスに従って、原因究明が実施される。

このように、第１実施形態の変調信号解析装置においては、原因究明シーケンスメモリ９には、各解析項目の解析結果が異常の場合における異常原因を究明するために実施すべき複数の測定項目及びその解析結果の正常異常判定の実施順序が記憶されている。

そして、操作者は、操作部７から解析項目を指定すると、信号解析部６において、この解析項目に対する解析が実施され、解析結果が異常の場合、当該解析項目の原因究明シーケンスに従って該当解析項目の異常原因究明が自動的に実施される。さらに、原因究明シーケンスにおいては、図６、図７、図８に示すように、異常原因である可能性が高い順に各測定項目の正常異常判定が実施され、原因が究明された時点でそれ以降の正常異常判定を中止している。したがって、比較的早い段階で、解析項目の異常原因が究明されるので、より短時間で異常原因を究明できる。

（第２実施形態）
図１５は本発明の第２実施形態に係わる変調信号解析装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す第１実施形態に係わる変調信号解析装置と同一符号が付してある。したがって、重複する部分の詳細説明を省略する。

この第２実施形態の変調信号解析装置に組込まれた異常判定部１１ａ内には、前述した規定値メモリ１４の他に、究明指示受入部４８が設けられている。この異常判定部１１ａは、図１の第１実施形態における異常判定部１１と同様に、信号解析部６から入力された解析項目及び各測定項目の解析結果が規定値メモリ１４に記憶されている該当測定項目（解析項目）の許容範囲内の場合は正常と判定し、該当測定項目（解析項目）の許容範囲外の場合は異常と判定する。異常判定部１１は正常異常の判定結果を表示制御部１２へ送出すると共に、正常異常の判定結果を信号解析結果メモリ１０に書込む。よって、この時点で表示部１３に解析結果と正常異常の判定結果が表示される。

さらに、この異常判定部１１ａにおける究明指示受入部４８は、解析項目の解析結果が異常を示すとき、表示制御部１２に表示部１３へ当該解析項目の異常原因究明実行の指示入力実行を促す文字又はアイコンの表示を指示する。そして、当該解析項目の異常原因究明実行指示が操作部７から操作入力されたときのみ、異常原因究明部８に対する当該解析項目の解析結果が異常を示す判定結果を出力する。さらに、異常判定部１１ａにおける究明指示受入部４８は、操作部７を介した操作者の指示に基づいて究明した異常原因の表示制御を行う。

具体的動作を図１６（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。図１６（ａ）は、解析項目としてコンスタレーション測定が指定された場合における解析結果であるコンスタレーション３４が表示部１３に表示された状態を示す。この解析結果は異常であるので、異常（エラー）４２が表示される。そして、続いて、図１６（ｂ）に示すように、異常原因究明実行の指示入力実行を促す文字又はアイコンとしての「Help」キー４９を表示する。

そして、操作者が操作部７にて、この「Help」キー４９を入力指定すると、異常原因究明部８へ当該解析項目の解析結果が異常を示す判定結果を出力する。その結果、異常原因究明部８で、実行された測定項目、内容（異常原因）５０が、図１６（ｃ）に示すように、表示部１３に表示される。同時に、表示の切換指示の選択案内５１が表示される。操作者が切換指示を選択すると、図１６（ｄ）に示すように、測定項目の解析結果であるバンド全体（２５０ＭHz）の周波数特性（周波数ドメインの変調信号ａ₁）及び「周波数ずれ」のない理想信号の周波数特性ｒ₁も表示される。

なお、図１６（ｃ）で、操作者が切換指示を選択しないと、図１６（ｅ）に示すように、図１６（ａ）の解析結果であるコンスタレーション３４と異常（エラー）４２の表示へ戻る。

このような構成の第２実施形態の変調信号解析装置の全体動作を図１７の流れ図を用いて説明する。図５に示す第１実施形態の変調信号解析装置の流れ図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。

入力端子１６に信号解析対象の変調信号ａが入力すると（Ｒ１）、この変調信号ａを波形メモリ５に書込む（Ｒ２）。操作部７から解析項目が指定されると（Ｒ３）、波形メモリ５に書込まれた変調信号ａに対して各解析項目の信号解析を実行する（Ｒ４）。変調信号ａに対する各解析結果を信号解析結果メモリ１０へ書込む（Ｒ５）。各解析項目の解析結果を表示部１３に表示出力する。同時に、異常判定部１１ａで該当する各解析結果の正常異常判定の判定結果も表示する（Ｒ６）。

各解析項目の各解析結果の中に異常の判定結果があると（Ｒ７）、図１６（ｂ）に示すように、「Help」キー４９を表示する（Ｐ２）。操作者にて「Help」キー４９が操作されると（Ｐ２）、異常原因究明部８が、異常判定結果の解析項目に対応する原因究明シーケンスを原因究明シーケンスメモリ９から読出し（Ｒ８）、当該解析項目の解析結果異常の原因究明処理を実行する（Ｒ９）。当該解析項目の解析結果異常の原因究明結果を原因究明結果メモリ１５へ書込み（Ｒ１０）、続いてこの異常の原因究明結果を表示部１３へ表示する（Ｒ１１）。なお、この場合、図１６（ｃ）、（ｄ）に示すように、表示の切換指示の選択案内５１を表示し、操作者が切換指示を選択したときのみ、異常の原因究明結果を表示部１３へ表示する。

そして、指定された解析項目のなかに、異常原因究明が未実施の異常結果が残っている場合（Ｒ１２）は、Ｓ８へ戻り、１つの異常原因が未実施の異常判定結果の解析項目に対応する原因究明シーケンスを原因究明シーケンスメモリ９から読出す（Ｒ８）。

このように構成された第２実施形態の変調信号解析装置においても、先に説明した第１実施形態の変調信号解析装置とほぼ同様の作用効果を奏することができる。

さらに、この第２実施形態の変調信号解析装置においては、操作者としては、指定した解析項目に対する解析結果に異常が発生した場合においても、操作者として異常原因が明確な場合は、異常原因の究明を実施する必要はないので、変調信号ａに対する信号解析処理効率を向上させることが可能である。

本発明の第１実施形態に係わる変調信号解析装置の概略構成を示すブロック図信号解析対象の変調信号のフレーム構成図同実施形態の変調信号解析装置に組込まれた信号解析部の詳細構成を示すブロック図同実施形態の変調信号解析装置に組込まれた信号解析メモリの記憶内容を示す図同実施形態の変調信号解析装置の全体動作を示す流れ図同実施形態の変調信号解析装置に組込まれた変調精度異常の原因究明シーケンスを示す図同じく同実施形態の変調信号解析装置に組込まれた変調精度異常の原因究明シーケンスを示す図同実施形態の変調信号解析装置に組込まれたＲＡＣＨ送信電力異常の原因究明シーケンスを示す図同実施形態の変調信号解析装置の表示部に表示された変調精度の解析結果を示す図同実施形態の変調信号解析装置の表示部に表示された変調精度及び位相誤差の時間特性を示す図同実施形態の変調信号解析装置の表示部に表示された正常なコードドメインパワーを示す図同実施形態の変調信号解析装置の表示部に表示された異常なコードドメインパワーを示す図同実施形態の変調信号解析装置の表示部に表示されたコンスタレーションを示す図同実施形態の変調信号解析装置の表示部に表示されたコンスタレーション及び原因究明結果を示す図本発明の第２実施形態に係わる変調信号解析装置の概略構成を示すブロック図同実施形態の変調信号解析装置の表示部に表示された解析項目の解析結果と異常原因究明の変遷を示す図同実施形態の変調信号解析装置の全体動作を示す流れ図

符号の説明

１…フレーム、２…スロット、３…送信データ、４…ＳＣＨ、５…波形メモリ、６…信号解析部、７…操作部、８…異常原因究明部、９…原因究明シーケンスメモリ、１０…信号解析結果メモリ、１１，１１ａ…異常判定部、１２…表示制御部、１３…表示部、１４…規定値メモリ、１５…原因究明結果メモリ、１７…周波数変換部、１９…Ａ／Ｄ変換器、２０…Ｉ，Ｑ分離部、２１…フレーム検出部、２２…ＳＣＨ検出部、２３…送信電力測定部、２４…周波数測定部、２５…ＦＦＴ変換部、２６…隣接チャネル漏洩電力測定部、２７…スプリアス測定部、２８…逆課拡散部、２９…Ｉ，Ｑレベル測定部、３０…復調部、３１…コンスタレーション算出部、３２…ＲＡＣＨ送信電力測定部、３３…コードドメインパワー測定部、３４…コンスタレーション、３５…測定点、３６…変調方式判定部、３７…変調精度算出部、３８…位相誤差算出部、３９…解析結果、４０…判定結果、４１…平均値、４２…異常（エラー）、４４…異常原因、４５…ＥＶＭ時間特性、４６…位相誤差時間特性、４８…究明指示受入部、４９…「Help」キー、５１…選択案内

Claims

入力された移動体通信のデジタル変調信号を解析して該変調信号の変調精度（ＥＶＭ）を測定する変調信号解析装置において、
前記入力された変調信号を記憶する波形メモリ（５）と、
この波形メモリに記憶された変調信号に対する指定された解析項目又は指定された測定項目の解析を行ない解析結果を出力する信号解析部（６）と、
前記信号解析部から出力された解析結果の正常異常を判定し判定結果を出力する異常判定部（１１，１１ａ）と、
各解析項目毎に、当該解析項目の解析結果が異常と判定された場合における異常原因を究明するために実施すべき前記変調信号に対する複数の測定項目及びその解析結果の正常異常判定の実施順序を示す原因究明シーケンスを記憶する原因究明シーケンスメモリ（９）と、
前記異常判定部から出力された解析項目の異常を示す判定結果を受領すると、前記原因究明シーケンスメモリに記憶された当該解析項目の原因究明シーケンスに従って前記信号解析部に対して各測定項目を指定して当該測定項目の解析を実施させて、該当解析項目の異常原因を究明する異常原因究明部（８）と、
前記信号解析部から出力された各解析結果、前記異常判定部から出力された判定結果、及び前記異常原因究明部で究明された解析項目の異常原因を表示部に表示出力する表示制御部（１２）と
を備え、
前記原因究明シーケンスの前記複数の測定項目は、
前記変調信号の入力レベルがバースト状であるか否かを測定する第１の測定項目と、
前記変調精度の値が時間的に変動しているか否かを測定する第２の測定項目とを含み、
前記異常原因究明部は、
前記第１の測定項目の解析結果が異常と判断した場合は、前記入力された変調信号の時間軸表示を前記表示部に表示させ、
前記第２の測定項目の解析結果が異常と判断した場合は、前記変調信号の位相誤差時間特性グラフ表示を前記表示部に表示させることを特徴とする変調信号解析装置。
前記入力された移動体通信のデジタル変調信号はＷ−ＣＤＭＡ規格の変調信号であり、
前記原因究明シーケンスの前記複数の測定項目は、
前記変調信号の同期チャネル（ＳＣＨ）が検出できるか否かを測定する第３の測定項目と、
前記変調信号のパイロットが検出できるか否かを測定する第４の測定項目と、
前記変調信号の拡散ファクターが２以上のコードドメインパワーを測定する第５の測定項目とをさらに含み、
前記異常原因究明部は、
前記第３の測定項目の解析結果が異常と判断した場合は、前記変調信号のＩシンボルデータのレベル値とＱシンボルデータのレベル値との時間軸表示を前記表示部に表示させ、
前記第４の測定項目の解析結果が異常と判断した場合は、前記同期チャネルで位相同期した前記変調信号のＩシンボルデータのレベル値とＱシンボルデータのレベル値との時間軸表示を前記表示部に表示させ、
前記第５の測定項目の解析結果が異常と判断した場合は、前記変調信号のＩシンボルデータとＱシンボルデータとをＩ−Ｑ座標上に表示したコンスタレーション表示を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１記載の変調信号解析装置。