JP4502345B2

JP4502345B2 - Signal generator

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Publication number: JP4502345B2
Application number: JP2000242596A
Authority: JP
Inventors: 浩佐伯
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: JP2002055138A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号発生装置において所望の電力分布の信号を発生させ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ＴＤＭＡ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式に代わってＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）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。
【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。
【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。
【０００６】
そのために、従来では、信号発生装置から出力されて評価対象回路に入力される信号を、Ａ／Ｄ変換器によってサンプリングしてディジタル値に変換して、そのサンプリング値から入力信号の電力分布を求め、この電力分布が所望の分布となるように信号発生装置を調整してから、この信号を評価対象回路に入力し、評価対象回路の出力の電力分布を測定していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したように、信号発生装置の出力信号の電力分布が所望の分布となるように予め調整してから、ＣＤＭＡの通信機器等の測定を行うという作業は非常に煩雑であり、測定を効率的に行うことができず、しかも、測定対象に入力する信号の電力分布を変化させながら連続的に測定することが不可能である。
【０００８】
本発明は、この問題を解決し、所望の電力分布の信号を容易に発生できる信号発生装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の信号発生装置は、
信号出力端子（２９）と、
変調信号を生成して前記信号出力端子から出力する変調信号生成手段（２１）と、
前記信号出力端子から出力される変調信号の瞬時電力の発生頻度を表す電力分布を任意に指定するための電力分布指定手段（５７）と、
前記信号出力端子から出力される変調信号の瞬時電力の発生頻度を表す電力分布を検出する電力分布検出手段（３０、３０′）と、
前記電力分布検出手段によって検出された電力分布と、前記電力分布指定手段によって指定された電力分布とを比較する比較手段（５６）と、
前記比較手段の比較結果に基づいて前記変調信号生成手段を制御し、前記信号出力端子から出力される変調信号の電力分布を前記電力分布指定手段によって指定された電力分布に一致させる変調制御手段（５８）とを備えている。
【００１０】
また、本発明の請求項２の信号発生装置は、請求項１記載の信号発生装置において、
前記電力分布検出手段は、
前記変調信号生成手段から出力される変調信号を所定のサンプリング周期でサンプリングし、ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器（４０）と、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるサンプリング値に基づいて前記信号出力端子から出力された変調信号の前記Ａ／Ｄ変換器のサンプリングタイミング毎の瞬時電力の所定期間毎の発生頻度を表す電力分布を算出する電力分布演算手段（５０）とによって構成されている。
【００１１】
また、本発明の請求項３の信号発生装置は、請求項１記載の信号発生装置において、
前記電力分布検出手段は、
前記変調信号生成手段から出力される変調信号を所定のサンプリング周期でサンプリングし、ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器（４０）と、
所定期間に前記Ａ／Ｄ変換器から出力されたサンプリング値の平均値を求める平均演算手段（４３）と、
前記平均演算手段によって算出された平均値に対する前記サンプリング値の相対値を求める相対値演算手段と、
前記所定期間に前記信号出力端子から出力された変調信号の平均電力を測定する平均電力測定手段（４５）と、
前記平均電力測定手段によって測定された平均電力と前記相対値演算手段によって算出された相対値とに基づいて、前記信号出力端子から出力された変調信号瞬時電力の発生頻度を表す電力分布を算出する電力分布演算手段（５０′）とによって構成されている。
【００１２】
【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、実施形態の信号発生装置２０の構成を示している。
【００１３】
この信号発生装置２０は、変調信号生成手段２１によって生成出力される変調信号Ｓを分岐回路２８に入力する。なお、この分岐回路２８の分岐損失はともに既知であるとする。
【００１４】
分岐回路２８の一方の分岐出力Ｓ１は信号出力端子２９を介して外部に出力され、他方の分岐出力Ｓ２は、後述する電力分布検出手段３０へ出力される。
【００１５】
ここで、変調信号生成手段２１は、ディジタル変調信号あるいはアナログ変調信号のいずれを発生するものであってもよいが、前記したＣＤＭＡのようなディジタル変調方式の場合には、図２に示すように、複数の信号発生器２２_１〜２２_ｎから出力されるチャネル信号ＣＨ_１〜ＣＨ_ｎを、それぞれスイッチ２３_１〜２３_ｎ、レベル調整器２４_１〜２４_ｎを介して合成回路２５に入力し、この合成回路２５で合成された信号を変調信号Ｓとして出力する。
【００１６】
なお、この変調信号生成手段２１のスイッチ２３_１〜２３_ｎ、レベル調整器２４_１〜２４_ｎは、後述する変調制御手段５８によって制御される。また、複数の信号発生器２２_１〜２２_ｎの少なくとも１つの出力信号パターンは、変調制御手段５８によって任意に設定できるようになっている。
【００１７】
電力分布検出手段３０は、分岐回路２８から入力される信号Ｓ２を受けて出力信号Ｓ１の電力分布を所定時間毎に検出するために、例えば図３に示すように構成されている。
【００１８】
即ち、分岐回路２８から入力される信号Ｓ２は、スイッチ３６に入力されている。スイッチ３６は、信号Ｓ２を周波数変換回路３７またはスイッチ３８のいずれか一方に選択的に入力する。
【００１９】
周波数変換回路３７は、スイッチ３６を介して入力された信号Ｓ２を局発信号によって周波数変換し、後述するＡ／Ｄ変換器４０が扱える周波数帯に下げてスイッチ３８に入力する。
【００２０】
スイッチ３８はスイッチ３６と連動して切り換わるものであり、スイッチ３６からの信号Ｓ２または周波数変換回路３７からの変換信号Ｓ２′をＡ／Ｄ変換器４０に入力する。
【００２１】
スイッチ３６、３８の状態および周波数変換回路３７の局発信号の周波数は、分布検出制御手段３９によって設定される。分布検出制御手段３９は、図示しない操作部によって指定された出力周波数に応じてスイッチ３６、３８の状態および周波数変換回路３７の局発信号の周波数を設定し、また、所定の計測開始タイミングおよび計測終了タイミングにそれぞれ計測開始信号Ｍｓ、計測終了信号Ｍｅを交互に出力する。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器４０は、スイッチ３８を介して入力される信号Ｓ２または変換信号Ｓ２′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のディジタルの値に変換してメモリ４１に出力する。なお、Ａ／Ｄ変換器４０のサンプリング周期は、入力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。
【００２３】
データ書込手段４２は、計測開始信号Ｍｓを受けてから計測終了信号Ｍｅを受けるまでの所定期間に、Ａ／Ｄ変換器４０でサンプリングされたサンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎをメモリ４１に記憶させる。
【００２４】
電力分布演算手段５０は、メモリ４１に記憶されたサンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎに基づいて、信号出力端子２９から出力される信号Ｓ１のＡ／Ｄ変換器４０のサンプリングタイミング毎の瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎを求めて、その瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎの所定期間毎の発生頻度を表す分布、例えば度数分布、累積度数分布、累積確率分布等を電力分布として求める。なお、この場合の瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎは、サンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎをそれぞれ電力換算（ｄＢｍ単位でもｍＷ単位でもよい）し、分岐回路２８の分岐損失や周波数変換損失等で補正して求める。
【００２５】
例えば、出力信号Ｓ１の瞬時電力の度数分布を求める場合には、測定に要求される電力の分解能をΔｄとし、瞬時電力の最大値がＰ・Δｄ以上で（Ｐ＋１）・Δｄより小とすると、
瞬時電力が０以上でΔｄより小の総数Ｑ_０
瞬時電力がΔｄ以上で２・Δｄより小の総数Ｑ_１
瞬時電力が２・Δｄ以上で３・Δｄより小の総数Ｑ_２
………
瞬時電力がＰ・Δｄ以上で（Ｐ＋１）・Δｄより小の総数Ｑ_Ｐ
を求め、これらの総数Ｑ_０〜Ｑ_Ｐを出力信号Ｓ１の瞬時電力についての度数分布を表す情報として出力する。
【００２６】
また、瞬時電力の累積度数分布を求める場合には、上記総数Ｑ_０〜Ｑ_Ｐに対して、
瞬時電力が０以上の総数Ｇ_０＝Ｑ_０＋Ｑ_１＋…＋Ｑ_Ｐ＝Ｎ
瞬時電力がΔｄ以上の総数Ｇ_１＝Ｑ_１＋Ｑ_２＋…＋Ｑ_Ｐ
瞬時電力が２・Δｄ以上の総数Ｇ_２＝Ｑ_２＋Ｑ_３＋…＋Ｑ_Ｐ
………
瞬時電力が（Ｐ−１）・Δｄ以上の総数Ｇ_Ｐ＝Ｑ_Ｐ
を求め、これらの総数Ｇ_０〜Ｇ_Ｐを出力信号Ｓ１の瞬時電力についての累積度数分布を表す情報として出力する。
【００２７】
また、瞬時電力の累積確率分布を求める場合には、これらの各総数Ｇ_０〜Ｇ_Ｐを瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎの総数Ｎで除算した値をそれぞれ求め、その除算結果あるいは除算結果を百分率換算した値を、瞬時電力の累積確率分布を表す情報として出力する。
【００２８】
また、平均電力を基準とする瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎの度数分布を求める場合には、瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎとともにその平均値Ｄｅを平均電力として求める。
【００２９】
そして、瞬時電力の最大値がＤｅ＋Ｌ・Δｄ以上でＤｅ＋（Ｌ＋１）・Δｄより小とすると、
瞬時電力がＤｅ以上でＤｅ＋Δｄより小の総数Ｋ_０
瞬時電力がＤｅ＋Δｄ以上でＤｅ＋２・Δｄより小の総数Ｋ_１
瞬時電力がＤｅ＋２・Δｄ以上でＤｅ＋３・Δｄより小の総数Ｋ_２
………
瞬時電力がＤｅ＋Ｌ・Δｄ以上でＤｅ＋（Ｌ＋１）・Δｄより小の総数Ｋ_Ｌ
を求め、これらの総数Ｋ_０〜Ｋ_Ｌを、出力信号Ｓ１の平均電力を基準とする瞬時電力の度数分布を表す情報として出力する。
【００３０】
また、平均電力を基準とする瞬時電力の累積度数分布を求める場合には、上記総数Ｋ_０〜Ｋ_Ｌに基づいて、
瞬時電力がＤｅ以上の総数Ｍ_０＝Ｋ_０＋Ｋ_１＋…＋Ｋ_Ｌ
瞬時電力がＤｅ＋Δｄ以上の総数Ｍ_１＝Ｋ_１＋Ｋ_２＋…＋Ｋ_Ｌ
瞬時電力がＤｅ＋２・Δｄ以上の総数Ｍ_２＝Ｋ_２＋Ｋ_３＋…＋Ｋ_Ｌ
………
瞬時電力がＤｅ＋Ｌ・Δｄ以上の総数Ｍ_Ｌ＝Ｋ_Ｌ
を求め、これらの総数Ｍ_０〜Ｍ_Ｌを平均電力を基準とする瞬時電力の累積度数分布を表す情報として出力する。
【００３１】
また、平均電力を基準とする瞬時電力の累積確率分布を求める場合には、上記各総数Ｍ_０〜Ｍ_ＬをＭ_０で除算し、その除算結果あるいは除算結果を百分率換算した値を、平均電力を基準とする瞬時電力の累積確率分布を表す情報として出力する。
【００３２】
なお、この電力分布検出手段３０が検出する電力分布の種類は、前記した瞬時電力の度数分布、累積度数分布、累積確率分布、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、累積確率分布のうちの１種類のみでもよく、また、複数種類の電力分布の検出が可能で、その中から指定された種類の電力分布を検出するように構成されていてもよい。ただし、複数種類の中の一つを選択的に求める場合には、その選択する分布の種類を後述する電力分布指定手段５７によって指定する。
【００３３】
このようにして、電力分布検出手段３０によって所定時間毎に求められた電力分布の情報（前記した度数分布、累積度数分布あるいは累積確率分布等の各総数値）は、図１に示しているように比較手段５６に出力される。
【００３４】
比較手段５６は、電力分布検出手段３０によって検出された出力信号Ｓ１の電力分布の情報と、電力分布指定手段５７によって予め指定された電力分布の情報とを比較する。
【００３５】
ここで、電力分布指定手段５７は、前記したように、電力分布検出手段３０が複数種類の電力分布を検出できるように構成されている場合には、その電力分布の種類の一つを電力分布検出手段３０に指定するとともに、その電力分布の特性を決める情報、即ち、任意の電力値における度数、累積度数あるいは累積確率の値を比較手段５６へ出力する。
【００３６】
比較手段５６は、電力分布指定手段５７によって指定された電力値における度数、累積度数あるいは累積確率の値と、電力分布検出手段３０によって検出された電力分布の度数、累積度数あるいは累積確率の値のうち、電力分布指定手段５７によって指定された電力値における度数、累積度数あるいは累積確率の値とを比較する。
【００３７】
例えば、平均電力を基準とする瞬時電力の累積確率分布の場合について説明すると、電力分布指定手段５７から図４〜図６に示す電力分布（累積確率分布）Ｒの特性を決める情報として、その分布上限に近い電力値Ｐ１における累積確率Ａ１と、分布の中間部に近い電力値Ｐ２における累積確率Ａ２が指定されたとき、比較手段５６は、これらの累積確率Ａ１、Ａ２と、電力分布検出手段３０によって検出された電力分布（累積確率分布）Ｆの情報のうち、電力値Ｐ１における累積確率Ｂ１および電力値Ｐ２における累積確率Ｂ２とを比較する。
【００３８】
変調制御手段５８は、この比較手段５６の比較結果に基づいて、電力分布検出手段３０によって検出される電力分布Ｆが指定された電力分布Ｒに一致するように変調信号生成手段２１を制御する。
【００３９】
例えば、図４に示しているように、電力分布Ｒの累積確率Ａ１と電力分布Ｆの累積確率Ｂ１との差が所定の許容範囲内に有り、且つ電力分布Ｒの累積確率Ａ２と電力分布Ｆの累積確率Ｂ２との差が所定の許容範囲内に有る場合には、電力分布Ｆは電力分布Ｒとほぼ一致していると判断して、変調信号生成手段２１の変調状態を現状のまま保持する。
【００４０】
また、図５に示しているように、電力分布Ｆの累積確率Ｂ１が電力分布Ｒの累積確率Ａ１より大きくその差が所定の許容範囲を超え、且つ電力分布Ｆの累積確率Ｂ２が電力分布Ｒの累積確率Ａ２より小でその差が所定の許容範囲を超えている場合には、指定された電力分布Ｒに対して検出された電力分布Ｆは、瞬時振幅の高い信号の発生頻度が多い、即ち、クレストファクタが大きいと判断し、信号出力端子２９から出力される信号Ｓ１のピーク電力が平均電力に対して相対的に低下するように変調信号生成手段２１を制御する。
【００４１】
例えば、前記図２に示した変調信号生成手段２１の場合、複数の信号発生器２２_１〜２２_ｎのうちで合成回路２５に出力しているチャネル信号が同位相となる頻度が高い信号発生器のいずれかの出力パターンを切り換えて、チャネル信号が同位相となる頻度を下げ、このパターン切り換えにともなって変化する出力信号Ｓ１の総電力をパターン切り換え前と同じにするために他のチャネル信号のレベルを調整する。
【００４２】
この処理によって、信号出力端子２９から出力される信号Ｓ１の平均電力に対するピーク電力が低下し、電力値Ｐ１における累積確率が低下し、電力値Ｐ２における累積確率が高くなり、クレストファクタが小さくなり、検出電力分布Ｆが指定電力分布Ｒに近づく。
【００４３】
そして、この処理の後に電力分布検出手段３０によって検出された電力分布Ｆと指定電力分布Ｒとの比較が再度なされ、検出電力分布Ｆのクレストファクタが指定電力分布Ｒのクレストファクタより依然として大きい場合には、前記した同位相となる頻度が高いパターンのチャネル信号のレベルを所定量下げたり、この同位相となる頻度が高いチャネル信号のチャネル数を減少させるという処理を繰り返すことによって、検出電力分布Ｆを指定電力分布Ｒに一致させる。
【００４４】
ただし、このようにチャネル信号のレベルを下げたり、チャネル数を減少させる場合、出力信号Ｓ１の総電力が変化しないように他のチャネルの信号レベルを上げる。
【００４５】
逆に、図６に示しているように、電力分布Ｆの累積確率Ｂ１が電力分布Ｒの累積確率Ａ１より小でその差が所定の許容範囲を超え、且つ電力分布Ｆの累積確率Ｂ２が電力分布Ｒの累積確率Ａ２より大きくその差が所定の許容範囲を超えている場合には、指定電力分布Ｒに対して検出電力分布Ｆは、瞬時振幅の高い信号の発生頻度が少ない、即ちクレストファクタが小さいと判断し、信号出力端子２９から出力される信号Ｓ１のピーク電力が平均電力に対して相対的に増加するように変調信号生成手段２１を制御する。
【００４６】
例えば、前記複数の信号発生器２２_１〜２２_ｎのうち、合成回路２５に出力しているチャネル信号が同位相となる頻度が低い信号発生器のいずれかのチャネル信号の出力パターンを切り換えて、同一位相となる頻度を高くするとともに、このパターン切り換えにともなって変化する出力信号Ｓ１の総電力をパターン切り換え前と同じにするために他のチャネル信号のレベルを調整する。
【００４７】
この処理によって、信号出力端子２９から出力される信号Ｓ１の平均電力に対するピーク電力が相対的に増加して、電力値Ｐ１における累積確率が高くなり、電力値Ｐ２における累積確率が低くなって、クレストファクタが大きくなり、検出電力分布Ｆが所定電力分布Ｒに近づく。
【００４８】
そして、この処理の後に、電力分布検出手段３０によって検出された電力分布Ｆと指定電力分布Ｒとの比較が再度なされ、検出電力分布Ｆのクレストファクタが指定電力分布Ｒのクレストファクタより依然として小さい場合には、前記した同位相となる頻度が高いパターンのチャネル信号のレベルを所定量上げたり、この同位相となる頻度が高いチャネル信号のチャネル数を増加させるという処理を繰り返すことによって、検出電力分布Ｆを指定電力分布Ｒに一致させる。
【００４９】
ただし、このようにチャネル信号のレベルを上げたり、チャネル数を増加させる場合、出力信号Ｓ１の総電力が変化しないように他のチャネルの信号レベルを下げる。
【００５０】
なお、電力分布が度数分布や累積度数分布の場合、その総度数は一定であり、電力分布が累積確率分布の場合も総確率は一定であるから、分布の中間部の値が低くなれば上限部の値が高くなり、逆に分布の中間部の値が高くなれば上限部の値が低くなるので、上記した３つの状態だけを考慮して電力分布の判定を行うことができる。
【００５１】
また、電力分布指定手段５７で指定する電力分布Ｒの特性を決める情報（電力値とその度数や確率）が変更されると、出力信号Ｓ１の電力分布が前記同様に新たに指定された電力分布に一致するように、変調信号生成手段２１が制御されるため、信号出力端子２９からは、常に電力分布指定手段５７によって指定された電力分布Ｒとほぼ一致する電力分布の信号Ｓ１が出力されることになる。
【００５２】
ロック状態報知手段５９は、出力信号Ｓ１の電力分布が指定された電力分布に一致しているか否かを報知する。
【００５３】
このように、実施形態の信号発生装置２０は、信号出力端子２９から出力される信号Ｓ１の電力分布を所定時間毎に検出し、検出した電力分布Ｆと予め指定された電力分布Ｒとを比較し、その比較結果に基づいて変調信号生成手段２１を制御して、出力信号Ｓ１の電力分布を指定した電力分布に一致させるようにしているから、任意の電力分布を指定するだけで、その指定した電力分布の信号を出力することができる。
【００５４】
なお、前記した電力分布検出手段３０では、簡単な構成で電力分布を検出できるように、Ａ／Ｄ変換器４０から出力されたサンプリング値に基づいて出力信号Ｓ１の瞬時電力を求めてその分布を算出していたが、電力分布をより高い精度で検出したい場合には、図７に示すように、電力分布検出手段３０′を構成すればよい。
【００５５】
この電力分布検出手段３０′では、入力信号Ｓ２を分岐回路３５によって２系統に分岐する。なお、分岐回路３５の分岐損失はともに既知であるとする。
【００５６】
分岐回路３５の一方の分岐信号Ｕは、前記同様にスイッチ３６に入力されている。スイッチ３６は、分岐信号Ｕを周波数変換回路３７またはスイッチ３８のいずれか一方に選択的に入力する。
【００５７】
周波数変換回路３７は、スイッチ３６を介して入力された分岐回路Ｕを局発信号によって周波数変換し、Ａ／Ｄ変換器４０が扱える周波数帯に下げてスイッチ３８に入力する。
【００５８】
スイッチ３８はスイッチ３６と連動し、スイッチ３６からの分岐信号Ｕまたは周波数変換回路３７からの変換信号Ｕ′をＡ／Ｄ変換器４０に入力する。
【００５９】
Ａ／Ｄ変換器４０は、スイッチ３８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のディジタルの値に変換してメモリ４１に出力する。
【００６０】
データ書込手段４２は、計測開始信号Ｍｓを受けてから計測終了信号Ｍｅを受けるのでの所定期間の間に、Ａ／Ｄ変換器４０でサンプリングされたサンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎをメモリ４１に記憶させる。
【００６１】
平均演算手段４３は、計測開始信号Ｍｅを受ける毎にメモリ４１に記憶されたサンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎを読み出してその平均値Ｂを算出し、相対値演算手段４４に出力する。
【００６２】
相対値演算手段４４は、メモリ４１に記憶された各サンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎと、平均演算手段４２によって算出された平均値Ｂとを用いて、例えば、次の演算
Ｃ_１＝２０・ｌｏｇ（Ａ_１／Ｂ）
Ｃ_２＝２０・ｌｏｇ（Ａ_２／Ｂ）
………
Ｃ_Ｎ＝２０・ｌｏｇ（Ａ_Ｎ／Ｂ）
を行い、平均値Ｂに対する各サンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎの相対値Ｃ_１〜Ｃ_ＮをｄＢ換算して求める。
【００６３】
上記の各相対値Ｃ_１〜Ｃ_Ｎは、各サンプリング値Ａ_１〜Ａ_ＮをｄＢ単位で換算した電力と、平均値ＢをｄＢ単位で換算した電力との差を表しているが、各サンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎを例えばｍＷ単位に電力換算した値と、平均値ＢをｍＷ単位に電力換算した値との差を相対値としてもよく、また、電力換算せずに、平均値Ｂに対する各サンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎの比を相対値としてもよい。
【００６４】
この相対値Ｃ_１〜Ｃ_Ｎは、所定期間に入力された信号Ｓ２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。
【００６５】
即ち、Ａ／Ｄ変換器４０のサンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎは、温度変化等の諸条件の変化の影響を受けて、真の値に対し誤差が発生する。さらに、入力信号を周波数変換回路３７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Ａ_１〜Ａ_Ｎ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、上記のように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。
【００６６】
一方、分岐回路３５の他方の分岐信号Ｖは、平均電力測定器４５に入力されている。平均電力測定器４５は、測定開始信号Ｍｓを受けてから計測終了信号Ｍｅを受けるまでの所定期間に入力された信号Ｖに対して、Ａ／Ｄ変換器のように間欠的なサンプリングを行うことなく、連続的に信号を入力させてその平均電力を測定して、出力信号Ｓ１の平均電力Ｄを検出する。
【００６７】
ここで、平均電力測定器４５は、電力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。この方式の電力計は原理的に周囲温度の影響を受けにくく、しかも、広帯域にわたって整合がとれるので、周波数、信号波形および周囲温度をはじめとする諸条件によらず、信号の平均電力を高精度に検出できる。
【００６８】
平均電力測定器４５は、例えば図８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４６ａ〜４６ｄと、その一つの抵抗体４６ａに直列に接続され抵抗体４６ａを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４７と、計測開始信号Ｍｓを受けてから計測終了信号Ｍｅを受けるまでの所定期間に熱電対４７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４８と、平均電力検出回路４８で検出した分岐信号Ｖの平均電力を分岐回路２８、３５の分岐損失で補正して所定期間に出力された信号Ｓ１の平均電力Ｄを出力する補正回路４９とを有しており、前記したように、信号Ｓ１の平均電力を、周波数、信号波形および周囲温度変化をはじめとする諸条件によらず、高精度に検出できる。
【００６９】
なお、この平均電力測定器４５は、検出した平均電力ＤをｄＢｍ単位またはｍＷ単位で且つディジタルの値で出力する手段を有しており、また、測定すべき電力の範囲によっては、アッテネータによるレンジング機能を入力部に有している。
【００７０】
相対値演算手段４４によって算出された各相対値Ｃ_１〜Ｃ_Ｎおよび平均電力測定器４５によって測定された信号Ｓ１の平均電力Ｄは、電力分布演算手段５０′に入力される。
【００７１】
電力分布演算手段５０′は、相対値演算手段４４によって算出された各相対値Ｃ_１〜Ｃ_Ｎと平均電力測定器４５によって測定された信号Ｓ１の平均電力Ｄとに基づいて、所定期間における出力信号Ｓ１のサンプリングタイミング毎の瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎを求め、その発生頻度を表す分布（度数分布、累積度数分布、累積確率分布等）を前記同様に求める。
【００７２】
例えば、相対値Ｃ_１〜Ｃ_Ｎが、前記したように各サンプリング値Ａ_１〜Ａ_ＮをｄＢ単位で電力換算した値と平均値ＢをｄＢ単位で電力換算した値との差を表している場合には、ｄＢｍ単位の平均電力Ｄを用いて、次の加算演算を行うことでｄＢｍ単位の瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎを求める。
【００７３】
Ｅ_１＝Ｄ＋Ｃ_１
Ｅ_２＝Ｄ＋Ｃ_２
Ｅ_３＝Ｄ＋Ｃ_３
……
Ｅ_Ｎ＝Ｄ＋Ｃ_Ｎ
【００７４】
これらの瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎは、前記したように所定期間に出力された信号Ｓ１の正確な平均電力Ｄに、相対値演算手段４４によって算出された正確な相対値Ｃ_１〜Ｃ_Ｎを加えたものであるから、出力信号Ｓ１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。
【００７５】
なお、相対値Ｃ_１〜Ｃ_Ｎが、各サンプリング値Ａ_１〜Ａ_ＮをｍＷ単位で電力換算した値と平均値ＢをｍＷ単位で電力換算した値との差を表している場合には、ｍＷ単位の平均電力Ｄを用いて上記加算演算を行うことで、ｍＷ単位の瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎを正確に求めることができる。
【００７６】
「また、相対値Ｃ_１〜Ｃ_Ｎが、電力換算されていない平均値Ｂに対する電力換算されていない各サンプリング値Ａ_１〜Ａ_Ｎの比を表している場合には、その比の２乗をｍＷ単位の平均電力Ｄに乗算することで、ｍＷ単位の瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎを正確に求めることができる。
【００７７】
この電力分布検出手段５０′は、前記した電力分布検出手段５０と同様に瞬時電力Ｅ_１〜Ｅ_Ｎから電力分布（度数分布、累積度数分布、累積確率分布等）を求める。
【００７８】
ただし、検出する電力分布が平均電力を基準とする度数分布、累積度数分布、累積確率分布の場合には、前記した平均電力Ｄｅの代わりに平均電力測定器４５で測定された平均電力Ｄを用いてその度数や確率の演算を行う。
【００７９】
以上のように、この電力分布検出手段３０′は、Ａ／Ｄ変換器４０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値と、平均電力測定器４５で求めた出力信号Ｓ１の平均電力とに基づいて瞬時電力を算出し、その瞬時電力についての電力分布を求めている。
【００８０】
このため、周波数変換回路３７の周波数特性、変換利得の変動あるいはＡ／Ｄ変換器４０の誤差に関わらず、出力信号Ｓ１の瞬時電力についての電力分布をより正確に検出することができ、この電力分布検出手段３０′を用いることによって、信号出力端子２９から出力される信号Ｓ２の電力分布を指定した電力分布により高精度に一致させることができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の信号発生装置は、
信号出力端子（２９）と、
変調信号を生成して前記信号出力端子から出力する変調信号生成手段（２１）と、
前記信号出力端子から出力される変調信号の瞬時電力の発生頻度を表す電力分布を任意に指定するための電力分布指定手段（５７）と、
前記信号出力端子から出力される変調信号の瞬時電力の発生頻度を表す電力分布を検出する電力分布検出手段（３０、３０′）と、
前記電力分布検出手段によって検出された電力分布と、前記電力分布指定手段によって指定された電力分布とを比較する比較手段（５６）と、
前記比較手段の比較結果に基づいて前記変調信号生成手段を制御し、前記信号出力端子から出力される変調信号の電力分布を前記電力分布指定手段によって指定された電力分布に一致させる変調制御手段（５８）とを備えている。
【００８２】
このため、任意の電力分布を指定するだけで、その指定した電力分布の信号を容易に出力することができ、測定効率が高くなり、しかも、電力分布を変えながらの測定が可能となる。
【００８３】
また、本発明の請求項２の信号発生装置は、請求項１記載の信号発生装置において、
前記電力分布検出手段は、
前記変調信号生成手段から出力される変調信号を所定のサンプリング周期でサンプリングし、ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器（４０）と、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるサンプリング値に基づいて前記信号出力端子から出力された変調信号の前記Ａ／Ｄ変換器のサンプリングタイミング毎の瞬時電力の所定期間毎の発生頻度を表す電力分布を算出する電力分布演算手段（５０）とによって構成されている。
【００８４】
このため、簡単な構成で電力分布を検出することができ、信号装置全体の構成を簡単化することができる。
【００８５】
また、本発明の請求項３の信号発生装置は、請求項１記載の信号発生装置において、
前記電力分布検出手段は、
前記変調信号生成手段から出力される変調信号を所定のサンプリング周期でサンプリングし、ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器（４０）と、
所定期間に前記Ａ／Ｄ変換器から出力されたサンプリング値の平均値を求める平均演算手段（４３）と、
前記平均演算手段によって算出された平均値に対する前記サンプリング値の相対値を求める相対値演算手段と、
前記所定期間に前記信号出力端子から出力された変調信号の平均電力を測定する平均電力測定手段（４５）と、
前記平均電力測定手段によって測定された平均電力と前記相対値演算手段によって算出された相対値とに基づいて、前記信号出力端子から出力された変調信号瞬時電力の発生頻度を表す電力分布を算出する電力分布演算手段（５０′）とによって構成されている。
【００８６】
このため、出力信号の電力分布を正確に検出することができ、指定された電力分布に正確に一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図
【図２】実施形態の要部の構成例を示す図
【図３】実施形態の要部の構成例を示す図
【図４】指定電力分布と検出電力分布の例を示す図
【図５】指定電力分布と検出電力分布の例を示す図
【図６】指定電力分布と検出電力分布の例を示す図
【図７】実施形態の要部の他の構成例を示す図
【図８】図７の要部の構成例を示す図
【符号の説明】
２０信号発生装置
２１変調信号生成手段
２２信号発生器
２３スイッチ
２４レベル調整器
２５合成回路
２８分岐回路
２９信号出力端子
３０、３０′ 電力分布検出手段
３５分岐回路
３６スイッチ
３７周波数変換回路
３８スイッチ
３９分布検出制御手段
４０Ａ／Ｄ変換器
４１メモリ
４２データ書込手段
４３平均演算手段
４４相対値演算手段
４５平均電力測定器
４６ａ〜４６ｄ抵抗体
４７熱電対
４８平均電力検出回路
４９補正回路
５０、５０′ 電力分布演算手段
５６比較手段
５７電力分布指定手段
５８変調制御手段
５９ロック状態報知手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for generating a signal having a desired power distribution in a signal generator.
[0002]
[Prior art]
Among communication devices, for example, in order to solve a shortage of communication channels in mobile phones, it has been proposed to shift to a CDMA (Code Division Multiple Access) method instead of a conventional TDMA (Time Division Multiple Access) method. .
[0003]
The CDMA system is a system that multiplexes the data of each channel and spread-modulates a high-frequency signal, and the amplitude of the modulated signal changes greatly. Therefore, if the dynamic range of the circuit is narrow, the circuit is saturated and the adjacent channel is It interferes with the contact channel.
[0004]
The degree of interference with adjacent channels and adjacent channels caused by the narrow dynamic range of the circuit depends not only on the maximum value of the signal amplitude but also on the frequency of occurrence.
[0005]
For this reason, when evaluating an amplifier or the like used in a CDMA communication device, what is the output of the evaluation target circuit with respect to the distribution of the instantaneous amplitude (instantaneous power) of the signal input from the signal generator to the evaluation target circuit? It is necessary to know exactly what will change.
[0006]
Therefore, conventionally, the signal output from the signal generator and input to the evaluation target circuit is sampled by an A / D converter and converted into a digital value, and the power distribution of the input signal is obtained from the sampled value. Then, after adjusting the signal generator so that the power distribution becomes a desired distribution, this signal is input to the evaluation target circuit, and the power distribution of the output of the evaluation target circuit is measured.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, the work of measuring a CDMA communication device after adjusting the power distribution of the output signal of the signal generator to a desired distribution in advance is very complicated. It cannot be performed efficiently, and it is impossible to measure continuously while changing the power distribution of the signal input to the measurement target.
[0008]
An object of the present invention is to solve this problem and provide a signal generator that can easily generate a signal having a desired power distribution.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a signal generator according to claim 1 of the present invention comprises:
A signal output terminal (29);
Modulation signal generation means (21) for generating a modulation signal and outputting it from the signal output terminal;
Power distribution designation means (57) for arbitrarily designating a power distribution representing the frequency of occurrence of instantaneous power of the modulated signal output from the signal output terminal;
Power distribution detection means (30, 30 ') for detecting a power distribution representing the frequency of occurrence of instantaneous power of the modulated signal output from the signal output terminal;
Comparing means (56) for comparing the power distribution detected by the power distribution detecting means with the power distribution designated by the power distribution designating means;
Modulation control means that controls the modulation signal generation means based on the comparison result of the comparison means, and matches the power distribution of the modulation signal output from the signal output terminal with the power distribution designated by the power distribution designation means ( 58).
[0010]
A signal generator according to claim 2 of the present invention is the signal generator according to claim 1,
The power distribution detection means includes
An A / D converter (40) for sampling the modulation signal output from the modulation signal generating means at a predetermined sampling period and converting it into a digital value;
A power distribution representing the frequency of occurrence of the instantaneous power at every sampling timing of the A / D converter of the modulation signal output from the signal output terminal based on the sampling value output from the A / D converter for each predetermined period And power distribution calculating means (50) for calculating.
[0011]
A signal generator according to claim 3 of the present invention is the signal generator according to claim 1,
The power distribution detection means includes
An A / D converter (40) for sampling the modulation signal output from the modulation signal generating means at a predetermined sampling period and converting it into a digital value;
An average calculation means (43) for obtaining an average value of the sampling values output from the A / D converter in a predetermined period;
A relative value calculating means for obtaining a relative value of the sampling value with respect to the average value calculated by the average calculating means;
Average power measuring means (45) for measuring the average power of the modulated signal output from the signal output terminal during the predetermined period;
Based on the average power measured by the average power measuring means and the relative value calculated by the relative value calculating means, a power distribution representing the frequency of occurrence of the modulated signal instantaneous power output from the signal output terminal is calculated. Power distribution calculating means (50 ').
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a signal generator 20 according to the embodiment.
[0013]
The signal generator 20 inputs the modulation signal S generated and output by the modulation signal generation means 21 to the branch circuit 28. It is assumed that both branch losses of the branch circuit 28 are known.
[0014]
One branch output S1 of the branch circuit 28 is output to the outside via a signal output terminal 29, and the other branch output S2 is output to a power distribution detection means 30 described later.
[0015]
Here, the modulation signal generation means 21 may generate either a digital modulation signal or an analog modulation signal. In the case of a digital modulation system such as CDMA as described above, as shown in FIG. A plurality of signal generators 22₁~ 22_nChannel signal CH output from₁~ CH_nSwitch 23₁~ 23_nLevel adjuster 24₁~ 24_nThe signal synthesized by the synthesis circuit 25 is output as a modulation signal S.
[0016]
The switch 23 of the modulation signal generating means 21₁~ 23_nLevel adjuster 24₁~ 24_nIs controlled by a modulation control means 58 described later. Also, a plurality of signal generators 22₁~ 22_nThe at least one output signal pattern can be arbitrarily set by the modulation control means 58.
[0017]
For example, the power distribution detection means 30 is configured as shown in FIG. 3 in order to receive the signal S2 input from the branch circuit 28 and detect the power distribution of the output signal S1 every predetermined time.
[0018]
That is, the signal S2 input from the branch circuit 28 is input to the switch 36. The switch 36 selectively inputs the signal S2 to either the frequency conversion circuit 37 or the switch 38.
[0019]
The frequency conversion circuit 37 converts the frequency of the signal S2 input via the switch 36 by a local oscillation signal, lowers the frequency to a frequency band that can be handled by an A / D converter 40 described later, and inputs the frequency to the switch 38.
[0020]
The switch 38 is switched in conjunction with the switch 36, and inputs the signal S 2 from the switch 36 or the conversion signal S 2 ′ from the frequency conversion circuit 37 to the A / D converter 40.
[0021]
The state of the switches 36 and 38 and the frequency of the local oscillation signal of the frequency conversion circuit 37 are set by the distribution detection control means 39. The distribution detection control means 39 sets the states of the switches 36 and 38 and the frequency of the local oscillation signal of the frequency conversion circuit 37 according to the output frequency specified by an operation unit (not shown), and also performs predetermined measurement start timing and measurement. At the end timing, the measurement start signal Ms and the measurement end signal Me are alternately output.
[0022]
The A / D converter 40 samples the signal S2 or the conversion signal S2 ′ input via the switch 38 at a predetermined sampling period, converts the signal into a digital value of a predetermined bit, and outputs the digital value to the memory 41. Note that the sampling period of the A / D converter 40 is sufficiently shorter than the period of the input signal, and the sampling value is output as an absolute value.
[0023]
The data writing means 42 receives the sampling value A sampled by the A / D converter 40 during a predetermined period from the reception of the measurement start signal Ms to the reception of the measurement end signal Me.₁~ A_NIs stored in the memory 41.
[0024]
The power distribution calculation unit 50 is configured to output the sampling value A stored in the memory 41.₁~ A_NBased on the instantaneous power E at each sampling timing of the A / D converter 40 of the signal S1 output from the signal output terminal 29.₁~ E_NFor the instantaneous power E₁~ E_NFor example, a frequency distribution, a cumulative frequency distribution, and a cumulative probability distribution are obtained as power distributions. In this case, the instantaneous power E₁~ E_NIs the sampling value A₁~ A_NAre converted into electric power (in dBm unit or mW unit), and corrected by the branch loss of the branch circuit 28, the frequency conversion loss, or the like.
[0025]
For example, when calculating the frequency distribution of the instantaneous power of the output signal S1, if the resolution of the power required for the measurement is Δd and the maximum value of the instantaneous power is P · Δd or more and smaller than (P + 1) · Δd,
Total number Q of instantaneous electric power is 0 or more and smaller than Δd₀
Total number Q when instantaneous power is more than Δd and less than 2 · Δd₁
Total number Q of instantaneous power is 2 · Δd or more and less than 3 · Δd₂
………
Total number Q where instantaneous power is P · Δd or more and smaller than (P + 1) · Δd_P
The total number of these Q₀~ Q_PIs output as information representing the frequency distribution of the instantaneous power of the output signal S1.
[0026]
When the cumulative frequency distribution of instantaneous power is obtained, the above total number Q₀~ Q_PAgainst
Total G with instantaneous power of 0 or more₀= Q₀+ Q₁+ ... + Q_P= N
Total number G of instantaneous power more than Δd₁= Q₁+ Q₂+ ... + Q_P
Total G with instantaneous power of 2 · Δd or more₂= Q₂+ Q₃+ ... + Q_P
………
Total number G of instantaneous power (P-1) · Δd or more_P= Q_P
The total number of these₀~ G_PIs output as information representing the cumulative frequency distribution of the instantaneous power of the output signal S1.
[0027]
Further, when obtaining the cumulative probability distribution of the instantaneous power, each of these total number G₀~ G_PInstantaneous power E₁~ E_NEach of the values divided by the total number N is obtained, and the division result or the value obtained by converting the division result as a percentage is output as information representing the cumulative probability distribution of the instantaneous power.
[0028]
Also, the instantaneous power E based on the average power₁~ E_NTo obtain the frequency distribution of the instantaneous power E₁~ E_NAnd the average value De is calculated | required as average electric power.
[0029]
If the maximum value of the instantaneous power is greater than De + L · Δd and smaller than De + (L + 1) · Δd,
Total number K of instantaneous power greater than De and smaller than De + Δd₀
Total number K of instantaneous power greater than De + Δd and smaller than De + 2 · Δd₁
Total number K of instantaneous electric power greater than De + 2 · Δd and smaller than De + 3 · Δd₂
………
The total number K of instantaneous electric power is greater than De + L · Δd and smaller than De + (L + 1) · Δd_L
The total number of these₀~ K_LIs output as information representing the frequency distribution of instantaneous power with reference to the average power of the output signal S1.
[0030]
In addition, when obtaining the cumulative frequency distribution of instantaneous power based on the average power, the total number K₀~ K_LOn the basis of the,
Total number M with instantaneous power over De₀= K₀+ K₁+ ... + K_L
Total number M of instantaneous electric power more than De + Δd₁= K₁+ K₂+ ... + K_L
Total number M of instantaneous power more than De + 2 · Δd₂= K₂+ K₃+ ... + K_L
………
Total number M of instantaneous power over De + L · Δd_L= K_L
The total number of these M₀~ M_LIs output as information representing the cumulative frequency distribution of the instantaneous power based on the average power.
[0031]
Further, when obtaining the cumulative probability distribution of the instantaneous power based on the average power, the total number M₀~ M_LM₀Then, the result of division or the value obtained by converting the division result as a percentage is output as information representing the cumulative probability distribution of instantaneous power based on the average power.
[0032]
The types of power distribution detected by the power distribution detection means 30 are the instantaneous power frequency distribution, cumulative frequency distribution, cumulative probability distribution, instantaneous power frequency distribution based on average power, cumulative frequency distribution, and cumulative power. Only one type of probability distribution may be used, or a plurality of types of power distribution may be detected, and a specified type of power distribution may be detected. However, when one of a plurality of types is selectively obtained, the type of distribution to be selected is designated by the power distribution designation means 57 described later.
[0033]
The power distribution information (each total value such as the above-mentioned frequency distribution, cumulative frequency distribution, cumulative probability distribution, etc.) obtained by the power distribution detection means 30 at predetermined time intervals in this way is as shown in FIG. Is output to the comparison means 56.
[0034]
The comparison unit 56 compares the power distribution information of the output signal S1 detected by the power distribution detection unit 30 with the power distribution information specified in advance by the power distribution specification unit 57.
[0035]
Here, as described above, when the power distribution specifying unit 57 is configured so that the power distribution detecting unit 30 can detect a plurality of types of power distribution, one of the types of the power distribution is determined as the power distribution. Information that determines the characteristics of the power distribution, that is, the frequency, the cumulative frequency, or the cumulative probability value at an arbitrary power value is output to the comparison unit 56 while being designated as the detection unit 30.
[0036]
The comparison means 56 includes the frequency, cumulative frequency, or cumulative probability value of the power value designated by the power distribution designation means 57 and the power distribution frequency, cumulative frequency, or cumulative probability value detected by the power distribution detection means 30. Of these, the frequency, cumulative frequency, or cumulative probability value of the power value specified by the power distribution specifying means 57 is compared.
[0037]
For example, in the case of the cumulative probability distribution of instantaneous power with reference to the average power, the distribution is used as information for determining the characteristics of the power distribution (cumulative probability distribution) R shown in FIGS. When the cumulative probability A1 at the power value P1 close to the upper limit and the cumulative probability A2 at the power value P2 close to the middle part of the distribution are designated, the comparison unit 56 determines these cumulative probabilities A1 and A2 and the power distribution detection unit 30. Among the information of the power distribution (cumulative probability distribution) F detected by the above, the cumulative probability B1 at the power value P1 and the cumulative probability B2 at the power value P2 are compared.
[0038]
Based on the comparison result of the comparison means 56, the modulation control means 58 controls the modulation signal generation means 21 so that the power distribution F detected by the power distribution detection means 30 matches the designated power distribution R.
[0039]
For example, as shown in FIG. 4, the difference between the cumulative probability A1 of the power distribution R and the cumulative probability B1 of the power distribution F is within a predetermined allowable range, and the cumulative probability A2 of the power distribution R and the power distribution F When the difference from the cumulative probability B2 is within a predetermined allowable range, it is determined that the power distribution F substantially matches the power distribution R, and the modulation state of the modulation signal generation means 21 is maintained as it is. To do.
[0040]
Further, as shown in FIG. 5, the cumulative probability B1 of the power distribution F is larger than the cumulative probability A1 of the power distribution R, the difference exceeds a predetermined allowable range, and the cumulative probability B2 of the power distribution F is the power distribution R. Is less than the cumulative probability A2 and the difference exceeds a predetermined allowable range, the detected power distribution F with respect to the designated power distribution R has a high occurrence frequency of a signal with a high instantaneous amplitude. That is, it is determined that the crest factor is large, and the modulation signal generating means 21 is controlled so that the peak power of the signal S1 output from the signal output terminal 29 is relatively lowered with respect to the average power.
[0041]
For example, in the case of the modulation signal generating means 21 shown in FIG.₁~ 22_nOf these, the output pattern of one of the signal generators having a high frequency with which the channel signal output to the synthesis circuit 25 has the same phase is switched to reduce the frequency with which the channel signal has the same phase. The level of the other channel signals is adjusted so that the total power of the output signal S1 that changes may be the same as before the pattern switching.
[0042]
By this processing, the peak power with respect to the average power of the signal S1 output from the signal output terminal 29 decreases, the cumulative probability at the power value P1 decreases, the cumulative probability at the power value P2 increases, and the crest factor decreases. The detected power distribution F approaches the designated power distribution R.
[0043]
Then, after this processing, the power distribution F detected by the power distribution detection means 30 is compared with the designated power distribution R again, and the crest factor of the detected power distribution F is still larger than the crest factor of the designated power distribution R. Repeats the process of lowering the level of a channel signal of a pattern having a high frequency of in-phase described above by a predetermined amount or reducing the number of channels of the channel signal having a high frequency of in-phase, thereby detecting the detected power distribution F Is matched with the designated power distribution R.
[0044]
However, when the level of the channel signal is lowered or the number of channels is reduced in this way, the signal level of the other channel is raised so that the total power of the output signal S1 does not change.
[0045]
Conversely, as shown in FIG. 6, the cumulative probability B1 of the power distribution F is smaller than the cumulative probability A1 of the power distribution R, the difference exceeds a predetermined allowable range, and the cumulative probability B2 of the power distribution F is the power. When the difference is larger than the cumulative probability A2 of the distribution R and the difference exceeds a predetermined allowable range, the detected power distribution F is less frequently generated than the specified power distribution R, that is, the crest factor is high. Is modulated, and the modulation signal generating means 21 is controlled so that the peak power of the signal S1 output from the signal output terminal 29 increases relative to the average power.
[0046]
For example, the plurality of signal generators 22₁~ 22_nOf these, the output pattern of any one of the signal generators of the signal generator whose frequency of the channel signal output to the synthesis circuit 25 is low in phase is switched to increase the frequency of the same phase, and this pattern switching The level of other channel signals is adjusted so that the total power of the output signal S1 that changes with the current signal is the same as that before pattern switching.
[0047]
By this processing, the peak power with respect to the average power of the signal S1 output from the signal output terminal 29 is relatively increased, the cumulative probability at the power value P1 is increased, the cumulative probability at the power value P2 is decreased, and the crest is increased. The factor increases, and the detected power distribution F approaches the predetermined power distribution R.
[0048]
After this processing, the power distribution F detected by the power distribution detection means 30 is compared with the designated power distribution R again, and the crest factor of the detected power distribution F is still smaller than the crest factor of the designated power distribution R. The detection power distribution can be obtained by repeating the above-described process of increasing the level of a channel signal having a high frequency of in-phase by a predetermined amount or increasing the number of channels of the channel signal having a high frequency of in-phase. F is matched with the specified power distribution R.
[0049]
However, when the level of the channel signal is increased or the number of channels is increased in this way, the signal level of the other channel is decreased so that the total power of the output signal S1 does not change.
[0050]
If the power distribution is a frequency distribution or a cumulative frequency distribution, the total frequency is constant, and if the power distribution is a cumulative probability distribution, the total probability is also constant. If the value of the part becomes high and the value of the middle part of the distribution becomes high, the value of the upper limit part becomes low. Therefore, the power distribution can be determined in consideration of only the above three states.
[0051]
When the information (power value and its frequency and probability) that determines the characteristics of the power distribution R specified by the power distribution specifying means 57 is changed, the power distribution of the output signal S1 is newly specified as described above. Since the modulation signal generating means 21 is controlled so as to coincide with the power distribution signal, the signal S1 having a power distribution that almost matches the power distribution R designated by the power distribution designation means 57 is always output from the signal output terminal 29. It will be.
[0052]
The lock state notification unit 59 notifies whether or not the power distribution of the output signal S1 matches the designated power distribution.
[0053]
As described above, the signal generator 20 of the embodiment detects the power distribution of the signal S1 output from the signal output terminal 29 every predetermined time, and compares the detected power distribution F with the power distribution R specified in advance. Then, the modulation signal generation means 21 is controlled based on the comparison result so that the power distribution of the output signal S1 matches the designated power distribution. Therefore, the designation can be made only by designating an arbitrary power distribution. It is possible to output a signal having the power distribution.
[0054]
The power distribution detection means 30 described above obtains the instantaneous power of the output signal S1 based on the sampling value output from the A / D converter 40 so that the power distribution can be detected with a simple configuration, and the distribution is obtained. Although it has been calculated, when it is desired to detect the power distribution with higher accuracy, the power distribution detection means 30 'may be configured as shown in FIG.
[0055]
In this power distribution detection means 30 ′, the input signal S 2 is branched into two systems by the branch circuit 35. It is assumed that both branch losses of the branch circuit 35 are known.
[0056]
One branch signal U of the branch circuit 35 is input to the switch 36 as described above. The switch 36 selectively inputs the branch signal U to either the frequency conversion circuit 37 or the switch 38.
[0057]
The frequency conversion circuit 37 converts the frequency of the branch circuit U input via the switch 36 by a local signal, lowers the frequency to a frequency band that can be handled by the A / D converter 40, and inputs it to the switch 38.
[0058]
The switch 38 is linked with the switch 36 and inputs the branch signal U from the switch 36 or the conversion signal U ′ from the frequency conversion circuit 37 to the A / D converter 40.
[0059]
The A / D converter 40 samples the branch signal U or the conversion signal U ′ input via the switch 38 at a predetermined sampling period, converts it into a digital value of a predetermined bit, and outputs it to the memory 41.
[0060]
The data writing means 42 receives the measurement value A sampled by the A / D converter 40 during a predetermined period after receiving the measurement end signal Me after receiving the measurement start signal Ms.₁~ A_NIs stored in the memory 41.
[0061]
The average computing means 43 receives the sampling value A stored in the memory 41 every time it receives the measurement start signal Me.₁~ A_N, And the average value B is calculated and output to the relative value calculation means 44.
[0062]
The relative value calculation means 44 is used for each sampling value A stored in the memory 41.₁~ A_NAnd the average value B calculated by the average calculating means 42, for example, the following calculation
C₁= 20 · log (A₁/ B)
C₂= 20 · log (A₂/ B)
………
C_N= 20 · log (A_N/ B)
And each sampling value A with respect to the average value B₁~ A_NRelative value C₁~ C_NIs calculated in dB.
[0063]
Each of the above relative values C₁~ C_NIs the sampling value A₁~ A_NRepresents the difference between the power obtained by converting the value in dB units and the power obtained by converting the average value B in dB units.₁~ A_NFor example, a difference between a value obtained by converting the power into mW units and a value obtained by converting the average value B into power in mW units may be used as a relative value.₁~ A_NThe ratio may be a relative value.
[0064]
This relative value C₁~ C_NAccurately indicates the relative amount of each instantaneous power with respect to the average power of the signal S2 input during a predetermined period.
[0065]
That is, the sampling value A of the A / D converter 40₁~ A_NIs affected by changes in various conditions such as temperature changes, and an error occurs with respect to the true value. Further, when the input signal is frequency-converted by the frequency conversion circuit 37, an error due to a change in frequency characteristics or conversion gain is added. Therefore, sampling value A₁~ A_NThe average value B obtained by the average calculation also generates an error with respect to the true average value, but the mutual error is canceled or compressed by taking the relative value as described above.
[0066]
On the other hand, the other branch signal V of the branch circuit 35 is input to the average power measuring device 45. The average power measuring device 45 performs intermittent sampling like the A / D converter on the signal V input during a predetermined period from the reception of the measurement start signal Ms to the reception of the measurement end signal Me. Instead, the signal is continuously input and the average power is measured to detect the average power D of the output signal S1.
[0067]
Here, the average power measuring device 45 is a thermocouple type wattmeter that continuously absorbs power by a resistor and electrically detects the temperature rise. In principle, this type of power meter is not easily affected by the ambient temperature, and since it can be matched over a wide band, the average power of the signal is highly accurate regardless of conditions such as frequency, signal waveform, and ambient temperature. Can be detected.
[0068]
For example, as shown in FIG. 8, the average power meter 45 includes a plurality of (four in the figure) resistors 46 a to 46 d for terminating the branch signal V, and a resistor connected in series to the one resistor 46 a. A thermocouple 47 that generates an electromotive force according to heat generated by the current flowing through the body 46a, and an electromotive force that is generated by the thermocouple 47 during a predetermined period from when the measurement start signal Ms is received to when the measurement end signal Me is received. Based on the average power detection circuit 48 that detects the average power of the branch signal V based on this, the average power of the branch signal V detected by the average power detection circuit 48 is corrected by the branch loss of the branch circuits 28 and 35, and is output in a predetermined period. And the correction circuit 49 for outputting the average power D of the signal S1, and as described above, the average power of the signal S1 is determined regardless of various conditions including frequency, signal waveform and ambient temperature change. High precision It can be detected.
[0069]
The average power measuring device 45 has means for outputting the detected average power D in dBm units or mW units as a digital value. Depending on the range of power to be measured, ranging by an attenuator It has a function in the input part.
[0070]
Each relative value C calculated by the relative value calculation means 44₁~ C_NThe average power D of the signal S1 measured by the average power measuring device 45 is input to the power distribution calculating means 50 ′.
[0071]
The power distribution calculation means 50 ′ is configured to output each relative value C calculated by the relative value calculation means 44.₁~ C_NAnd the average power D of the signal S1 measured by the average power meter 45, the instantaneous power E for each sampling timing of the output signal S1 in a predetermined period.₁~ E_NAnd a distribution (frequency distribution, cumulative frequency distribution, cumulative probability distribution, etc.) representing the occurrence frequency is obtained in the same manner as described above.
[0072]
For example, relative value C₁~ C_NAs described above, each sampling value A₁~ A_NRepresents a difference between a value obtained by converting power in dB units and a value obtained by converting average value B in power units in dB, the average power D in dBm units is used to perform dBm Instantaneous power E₁~ E_NAsk for.
[0073]
E₁= D + C₁
E₂= D + C₂
E₃= D + C₃
......
E_N= D + C_N
[0074]
These instantaneous powers E₁~ E_NIs the accurate relative value C calculated by the relative value calculation means 44 to the accurate average power D of the signal S1 output during the predetermined period as described above.₁~ C_NTherefore, the instantaneous power at each sampling timing of the output signal S1 is accurately represented.
[0075]
The relative value C₁~ C_NIs each sampling value A₁~ A_NWhen the difference between the value obtained by converting the power in units of mW and the value obtained by converting the average value B in units of mW is represented by performing the above addition operation using the average power D in units of mW, Instantaneous power E₁~ E_NCan be obtained accurately.
[0076]
“Relative value C₁~ C_NBut,Not converted to electricityFor mean BNot converted to electricityEach sampling value A₁~ A_NIs expressed by multiplying the average power D in mW by the square of the ratio to obtain the instantaneous power E in mW.₁~ E_NCan be obtained accurately.
[0077]
This power distribution detection means 50 ′ is similar to the power distribution detection means 50 described above in that the instantaneous power E₁~ E_NFrom the power distribution (frequency distribution, cumulative frequency distribution, cumulative probability distribution, etc.).
[0078]
However, when the power distribution to be detected is a frequency distribution based on the average power, a cumulative frequency distribution, or a cumulative probability distribution, the average power D measured by the average power meter 45 is used instead of the average power De described above. The frequency and probability are calculated.
[0079]
As described above, the power distribution detecting means 30 ′ is provided with the relative value of each sampling value with respect to the average value of the sampling values of the A / D converter 40 and the average power of the output signal S 1 obtained by the average power measuring device 45. The instantaneous power is calculated based on the above, and the power distribution for the instantaneous power is obtained.
[0080]
Therefore, the power distribution of the instantaneous power of the output signal S1 can be detected more accurately regardless of the frequency characteristics of the frequency conversion circuit 37, the fluctuation of the conversion gain, or the error of the A / D converter 40. By using the distribution detection means 30 ', the power distribution of the signal S2 output from the signal output terminal 29 can be matched with high precision by the designated power distribution.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, the signal generator of claim 1 of the present invention is
A signal output terminal (29);
Modulation signal generation means (21) for generating a modulation signal and outputting it from the signal output terminal;
Power distribution designation means (57) for arbitrarily designating a power distribution representing the frequency of occurrence of instantaneous power of the modulated signal output from the signal output terminal;
Power distribution detection means (30, 30 ') for detecting a power distribution representing the frequency of occurrence of instantaneous power of the modulated signal output from the signal output terminal;
Comparing means (56) for comparing the power distribution detected by the power distribution detecting means with the power distribution designated by the power distribution designating means;
Modulation control means that controls the modulation signal generation means based on the comparison result of the comparison means, and matches the power distribution of the modulation signal output from the signal output terminal with the power distribution designated by the power distribution designation means ( 58).
[0082]
For this reason, it is possible to easily output a signal of the designated power distribution simply by designating an arbitrary power distribution, and the measurement efficiency is improved, and measurement can be performed while changing the power distribution.
[0083]
A signal generator according to claim 2 of the present invention is the signal generator according to claim 1,
The power distribution detection means includes
An A / D converter (40) for sampling the modulation signal output from the modulation signal generating means at a predetermined sampling period and converting it into a digital value;
A power distribution representing the frequency of occurrence of the instantaneous power at every sampling timing of the A / D converter of the modulation signal output from the signal output terminal based on the sampling value output from the A / D converter for each predetermined period And power distribution calculating means (50) for calculating.
[0084]
For this reason, the power distribution can be detected with a simple configuration, and the configuration of the entire signal device can be simplified.
[0085]
A signal generator according to claim 3 of the present invention is the signal generator according to claim 1,
The power distribution detection means includes
An A / D converter (40) for sampling the modulation signal output from the modulation signal generating means at a predetermined sampling period and converting it into a digital value;
An average calculation means (43) for obtaining an average value of the sampling values output from the A / D converter in a predetermined period;
A relative value calculating means for obtaining a relative value of the sampling value with respect to the average value calculated by the average calculating means;
Average power measuring means (45) for measuring the average power of the modulated signal output from the signal output terminal during the predetermined period;
Based on the average power measured by the average power measuring means and the relative value calculated by the relative value calculating means, a power distribution representing the frequency of occurrence of the modulated signal instantaneous power output from the signal output terminal is calculated. Power distribution calculating means (50 ').
[0086]
For this reason, it is possible to accurately detect the power distribution of the output signal and accurately match the designated power distribution.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a main part of the embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a main part of the embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a specified power distribution and a detected power distribution
FIG. 5 is a diagram showing an example of a specified power distribution and a detected power distribution
FIG. 6 is a diagram showing an example of a specified power distribution and a detected power distribution
FIG. 7 is a diagram showing another configuration example of a main part of the embodiment.
8 is a diagram showing a configuration example of a main part of FIG.
[Explanation of symbols]
20 Signal generator
21 Modulation signal generation means
22 Signal generator
23 switch
24 level adjuster
25 Synthesis circuit
28 Branch circuit
29 Signal output terminal
30, 30 'power distribution detection means
35 Branch circuit
36 switches
37 Frequency conversion circuit
38 switches
39 Distribution detection control means
40 A / D converter
41 memory
42 Data writing means
43 Average calculation means
44 Relative value calculation means
45 Average power meter
46a-46d resistor
47 Thermocouple
48 Average power detection circuit
49 Correction circuit
50, 50 'power distribution calculation means
56 comparison means
57 Power distribution designation means
58 Modulation control means
59 Lock state notification means

Claims

A signal output terminal (29);
Modulation signal generation means (21) for generating a modulation signal and outputting it from the signal output terminal;
Power distribution designation means (57) for arbitrarily designating a power distribution representing the frequency of occurrence of instantaneous power of the modulated signal output from the signal output terminal;
Power distribution detection means (30, 30 ') for detecting a power distribution representing the frequency of occurrence of instantaneous power of the modulated signal output from the signal output terminal;
Comparing means (56) for comparing the power distribution detected by the power distribution detecting means with the power distribution designated by the power distribution designating means;
Modulation control means that controls the modulation signal generation means based on the comparison result of the comparison means, and matches the power distribution of the modulation signal output from the signal output terminal with the power distribution designated by the power distribution designation means 58).

The power distribution detection means includes
An A / D converter (40) for sampling the modulation signal output from the modulation signal generating means at a predetermined sampling period and converting it into a digital value;
A power distribution representing the frequency of occurrence of the instantaneous power at every sampling timing of the A / D converter of the modulation signal output from the signal output terminal based on the sampling value output from the A / D converter for each predetermined period The signal generator according to claim 1, wherein the signal generator comprises: a power distribution calculating means (50) for calculating

The power distribution detection means includes
An A / D converter (40) for sampling the modulation signal output from the modulation signal generating means at a predetermined sampling period and converting it into a digital value;
An average calculation means (43) for obtaining an average value of the sampling values output from the A / D converter in a predetermined period;
A relative value calculating means for obtaining a relative value of the sampling value with respect to the average value calculated by the average calculating means;
Average power measuring means (45) for measuring the average power of the modulated signal output from the signal output terminal during the predetermined period;
Based on the average power measured by the average power measuring means and the relative value calculated by the relative value calculating means, a power distribution representing the frequency of occurrence of the modulated signal instantaneous power output from the signal output terminal is calculated. 2. A signal generator according to claim 1, wherein said signal generator comprises a power distribution calculating means (50 ').