JP5173490B2 - Sensitivity degradation estimation system and sensitivity degradation estimation method - Google Patents
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Description
本発明は、無線又は有線の受信機能或いは通信機能を有する電子機器において、電子機器全体又は電子機器を構成する一部の機器から放射される電磁雑音、或いは電子機器の設置環境において観測される電磁雑音により劣化する受信感度を推定する装置及び方法に関する。本発明は特に、直交周波数多重分割を用いて変調された高周波信号に代表されるマルチキャリア信号を取り扱う電子機器を対象とする。 The present invention relates to an electronic device having a wireless or wired reception function or communication function, and electromagnetic noise radiated from a part of the electronic device or a part of the electronic device, or electromagnetic waves observed in an installation environment of the electronic device. The present invention relates to an apparatus and method for estimating reception sensitivity deteriorated by noise. The present invention is particularly directed to an electronic device that handles a multicarrier signal typified by a high-frequency signal modulated using orthogonal frequency division division.
例えばテレビ受像器や無線又は有線LAN装置などの電子機器の開発設計の段階においては、電子機器自体から放射される電磁雑音や電子機器の設置環境において観測される電磁雑音により劣化する電子機器の受信感度を評価することが重要である。このような感度劣化を評価する基本的方法としては、(1)受信を希望する希望信号源、(2)電子機器、(3)電磁雑音源を用意し、希望信号に雑音を重畳して電子機器に入力し、該電子機器において正常な受信ができているかを確認することが一般的である。 For example, in the stage of development and design of electronic devices such as television receivers and wireless or wired LAN devices, reception of electronic devices deteriorated by electromagnetic noise radiated from the electronic device itself or electromagnetic noise observed in the installation environment of the electronic device. It is important to evaluate sensitivity. As a basic method for evaluating such sensitivity degradation, (1) a desired signal source desired to be received, (2) an electronic device, and (3) an electromagnetic noise source are prepared, and noise is superimposed on the desired signal to obtain an electronic signal. It is common to input to a device and check whether the electronic device can receive normally.
ところで、電子機器は単体で実装される場合だけでなく、複数のメーカによって開発製造される場合も多い。このような場合、電子機器のうち受信部の開発段階から最終的な実装状態での受信感度を評価することは困難であった。 Incidentally, electronic devices are often developed and manufactured by a plurality of manufacturers as well as being mounted alone. In such a case, it has been difficult to evaluate the reception sensitivity in the final mounting state from the development stage of the receiving unit in the electronic device.
このような問題を解決するためには、電磁雑音源からの雑音から受診感度がどの程度劣化するかを推定できると好適である。このような推定技術に類似する技術としては、例えば非特許文献1乃至3に記載されているように、電磁雑音によるビット誤り率(BER:Bit Error Rate)を推定する方法が知られている。この推定方法では電磁雑音の振幅確率分布を測定し、該振幅確率分布に基づきBERを推定している。なお、振幅確率分布の測定装置としては例えば特許文献1に記載されたものが知られている。
しかし、実際の開発現場においてはBERも評価値として参考になるものの、むしろBERよりも基準値に対する受信感度の劣化度合を測定したいという要望があり上記推定技術では該要望を満たすには至らなかった。また、上記推定技術は単一の周波数帯域に搬送波が分布するシングルキャリア方式においてのみ適用可能な技術である。一方で近年、電波の効率的利用や通信の安定性の観点から通信方式として複数の分割された周波数帯域(以下、サブチャネルと称する。)の搬送波を用いるマルチキャリア方式が普及してきている。そしてマルチキャリア方式の電子機器において受信感度の劣化度合を得たいという要望があった。なお、マルチキャリア方式を実現する代表的な技術としては、ISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial)方式デジタルテレビやIEEE802.11a/g規格の無線LANなどで採用されているOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数多重分割)が挙げられる。 However, in actual development sites, although BER can be used as an evaluation value, there is a demand to measure the degree of deterioration of reception sensitivity with respect to a reference value rather than BER, and the above estimation technique did not satisfy the demand. . The above estimation technique is applicable only to a single carrier scheme in which a carrier wave is distributed in a single frequency band. On the other hand, in recent years, a multi-carrier system using a carrier of a plurality of divided frequency bands (hereinafter referred to as sub-channels) has become widespread as a communication system from the viewpoint of efficient use of radio waves and communication stability. There has been a demand to obtain a degree of deterioration of reception sensitivity in multi-carrier electronic devices. As a typical technique for realizing the multi-carrier scheme, an OFDM (Orthogonal Frequency Division) adopted in ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial) digital television, IEEE802.11a / g standard wireless LAN, and the like. Multiplexing: orthogonal frequency multiplexing).
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マルチキャリア方式の電子機器における受信感度の劣化を推定する装置及び方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for estimating deterioration of reception sensitivity in a multi-carrier electronic device.
上記目的を達成するために、本発明に係る感度劣化推定システムは、(1)被評価通信機器から放射される電磁雑音により該被評価通信機器の受信部における受信感度の劣化度合を算出する感度劣化推定システムであって、電磁雑音に係る入力信号を中間周波数に変換する周波数変換手段と、周波数変換手段の出力信号をデジタル信号に変換するA/D変換手段と、マルチキャリア信号に対応する複数のサブチャネルについてA/D変換手段の出力信号をそれぞれ各サブチャネルのみ濾波する互いに並列に設けられた複数の濾波手段と、各濾波手段ごとに設けられそれぞれ濾波手段の出力信号の包絡線検波を行う複数の包絡線検波手段と、各包絡線検波手段ごとに設けられそれぞれ包絡線検波手段の出力信号の振幅確率分布を測定する複数の振幅確率分布測定手段と、各振幅確率分布測定手段で測定された振幅確率分布に基づき全サブチャネルに亘るビット誤り率(BER)を算出するBER算出手段と、BER算出手段で算出したBERに基づき基準感度に対する相対的な感度の劣化度合を算出する感度劣化算出手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a sensitivity deterioration estimation system according to the present invention includes (1) a sensitivity for calculating a degree of deterioration of reception sensitivity at a receiving unit of an evaluated communication device based on electromagnetic noise radiated from the evaluated communication device. A degradation estimation system, a frequency conversion unit that converts an input signal related to electromagnetic noise into an intermediate frequency, an A / D conversion unit that converts an output signal of the frequency conversion unit into a digital signal, and a plurality of multicarrier signals A plurality of filtering means provided in parallel to filter the output signal of the A / D conversion means for each of the subchannels, and envelope detection of the output signal of the filtering means provided for each filtering means. A plurality of envelope detection means to perform, and a plurality of envelope detection means provided for each envelope detection means to measure the amplitude probability distribution of the output signal of each envelope detection means Based on the width probability distribution measuring means, the BER calculating means for calculating the bit error rate (BER) over all subchannels based on the amplitude probability distribution measured by each amplitude probability distribution measuring means, and the BER calculated by the BER calculating means Sensitivity deterioration calculation means for calculating a degree of sensitivity deterioration relative to the reference sensitivity is provided.
本発明によれば、マルチキャリア信号において使用される各サブチャネルごとに振幅確率分布が測定され、さらに各振幅確率分布に基づき全サブチャネルに亘るBERが算出され、該BERに基づき基準感度に対する相対的な感度の劣化度合が算出される。 According to the present invention, the amplitude probability distribution is measured for each subchannel used in the multicarrier signal, and the BER over all subchannels is calculated based on each amplitude probability distribution, and relative to the reference sensitivity based on the BER. The degree of sensitivity degradation is calculated.
本発明の好適な態様の一例としては、(2)前記BER算出手段は各振幅確率分布測定手段で測定された振幅確率分布から算出したBERの算術平均値を全サブチャネルに亘る誤り訂正前のBERとして算出した後に、該誤り訂正前のBERに対して定常ガウス雑音など適当な雑音モデルによるBER低減量を用いた近似した値を誤り訂正後のBERとして算出することを特徴とするものを提案する。本発明によれば、受信感度に直接対応する誤り訂正処理後のBERを用いて受信感度の劣化度合を算出するので、より実際に近い値を得ることができる。 As an example of a preferred aspect of the present invention, (2) the BER calculation means calculates the arithmetic average value of BER calculated from the amplitude probability distribution measured by each amplitude probability distribution measurement means before error correction over all subchannels. After calculating as the BER, a method is proposed in which an approximate value using a BER reduction amount by an appropriate noise model such as stationary Gaussian noise is calculated as the BER after error correction. To do. According to the present invention, since the degree of deterioration of the reception sensitivity is calculated using the BER after error correction processing that directly corresponds to the reception sensitivity, a value closer to the actual value can be obtained.
また、本発明の好適な態様の一例としては、(3)前記濾波手段におけるサブチャネルの数及び帯域値、並びに、サブチャネルの数に対応した包絡線検波手段の数及び振幅確率分布測定手段の数を、評価対象となるマルチキャリア信号の構造に合わせて変更する設定値変更手段を備えたものを提案する。さらに、(4)前記BER算出手段及び感度劣化算出手段における設定値を変更する設定値変更手段を備えたものを提案する。本発明によれば、対象となるマルチキャリア信号の種々の規格に応じた適切な推定が可能となる。 Further, as an example of a preferred aspect of the present invention, (3) the number of subchannels and band values in the filtering means, and the number of envelope detection means corresponding to the number of subchannels and the amplitude probability distribution measuring means We propose a device with setting value changing means for changing the number according to the structure of the multicarrier signal to be evaluated. Furthermore, (4) what is provided with the setting value change means which changes the setting value in the said BER calculation means and a sensitivity deterioration calculation means is proposed. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the suitable estimation according to the various standards of the target multicarrier signal is attained.
また、本発明に係る感度劣化推定方法の一例は、(5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の感度劣化推定システムを用い、サブチャネルの周波数及び帯域幅を、受信感度の劣化度合を評価する被評価通信機器のサブチャネルの周波数及び帯域幅と同一にすることにより受信感度の劣化度合あるいはBERを推定することを特徴とする。 An example of the sensitivity degradation estimation method according to the present invention is as follows. (5) The sensitivity degradation estimation system according to any one of (1) to (4) is used, and the frequency and bandwidth of the subchannel are set as the reception sensitivity. It is characterized in that the deterioration degree or BER of the reception sensitivity is estimated by making the same as the frequency and bandwidth of the subchannel of the communication device to be evaluated for evaluating the deterioration degree.
また、本発明に係る感度劣化推定方法の他の例は、(6)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の感度劣化推定システムを用い、プローブもしくはアンテナで受信した電磁雑音を評価することを特徴とする。 Another example of the sensitivity degradation estimation method according to the present invention is (6) using the sensitivity degradation estimation system according to any one of (1) to (4) above to evaluate electromagnetic noise received by a probe or an antenna. It is characterized by doing.
また、本発明に係る感度劣化推定方法の他の例は、(7)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の感度劣化推定システムを用い、受信感度の劣化度合を評価する被評価通信機器自身から発生される電磁雑音を、前記被評価通信機器にその無線通信のために取り付けられたアンテナで受信し、評価することを特徴とする。 In addition, another example of the sensitivity deterioration estimation method according to the present invention is (7) an evaluation target for evaluating the deterioration degree of reception sensitivity using the sensitivity deterioration estimation system according to any one of (1) to (4) above. The electromagnetic noise generated from the communication device itself is received and evaluated by an antenna attached to the evaluated communication device for wireless communication.
以上説明したように本発明によれば、マルチキャリア信号において使用される各サブチャネルごとに振幅確率分布が測定され、さらに各振幅確率分布に基づき全サブチャネルに亘るBERが算出され、該BERに基づき基準感度に対する相対的な感度の劣化度合が算出される。したがって、マルチキャリア信号の受信装置が実装される各種電子機器の開発設計の際に有用である。 As described above, according to the present invention, the amplitude probability distribution is measured for each subchannel used in the multicarrier signal, and the BER over all subchannels is calculated based on each amplitude probability distribution. Based on this, the degree of sensitivity degradation relative to the reference sensitivity is calculated. Therefore, it is useful when developing and designing various electronic devices on which a multicarrier signal receiver is mounted.
本発明の一実施の形態に係る感度劣化推定システムについて図面を参照して説明する。図1は感度劣化推定システムの一例の構成図である。図2は感度劣化推定システムの他の例の構成図である。 A sensitivity deterioration estimation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a sensitivity deterioration estimation system. FIG. 2 is a configuration diagram of another example of the sensitivity deterioration estimation system.
本実施の形態に係る感度劣化システムは、図1に示すように、電磁雑音の発生源である電子機器1を、外部からの電磁波の侵入を遮断するシールドボックス2内で動作させる。この電子機器1は、例えば単体のデジタルテレビの受像装置やデジタルテレビのチューナ装置本体などのマルチキャリア信号の受信部を備えた装置、或いは、例えばデジタルテレビのチューナ装置を接続して用いるコンピュータや携帯端末などのマルチキャリア信号の受信部と協働して動作する装置である。本発明に係る感度劣化推定システムは、これらの電子機器が自身の動作により放射する電磁雑音が、マルチキャリア信号の受信部における受信感度の劣化度合を算出するものである。 As shown in FIG. 1, the sensitivity deterioration system according to the present embodiment operates an electronic device 1 that is a source of electromagnetic noise in a shield box 2 that blocks intrusion of electromagnetic waves from the outside. The electronic apparatus 1 is a device including a multicarrier signal receiver such as a single digital television receiver or a digital television tuner device, or a computer or portable device connected to a digital television tuner device, for example. It is a device that operates in cooperation with a multicarrier signal receiver such as a terminal. The sensitivity deterioration estimation system according to the present invention calculates the degree of deterioration of reception sensitivity in the multi-carrier signal reception unit by electromagnetic noise radiated by these electronic devices due to its own operation.
シールドボックス2内には電子機器1から放射される電磁雑音を検出するプローブ3が配置されている。プローブ3としては例えばダイポールアンテナが挙げられる。また、図2に示すように、電子機器1に実装される無線受信機自体のアンテナ1bを、電磁雑音を受信するためのアンテナとして用いることも有効である。 A probe 3 for detecting electromagnetic noise radiated from the electronic device 1 is disposed in the shield box 2. An example of the probe 3 is a dipole antenna. Further, as shown in FIG. 2, it is also effective to use the antenna 1b of the wireless receiver itself mounted on the electronic device 1 as an antenna for receiving electromagnetic noise.
プローブ3により検出された電磁雑音は、スペクトラムアナライザ100に入力される。本実施の形態においてスペクトラムアナライザ100は、単に、感度劣化の評価対象である無線信号と同一周波数帯の電磁雑音を選択して所定の中間周波数(IF:Intermediate Frequency)に周波数変換する手段としてのみ使用するものとし、他の機能については利用しない。スペクトラムアナライザ100は、図1に示すように、周波数混合型の周波数変換部110、具体的には発振器111及び混合器112とを備えている。さらにスペクトラムアナライザ100は、中間周波数帯域の信号のみを通過させるIFフィルタ120を備えている。
The electromagnetic noise detected by the probe 3 is input to the spectrum analyzer 100. In the present embodiment, spectrum analyzer 100 is used only as a means for selecting electromagnetic noise in the same frequency band as the radio signal to be evaluated for sensitivity degradation and converting the frequency to a predetermined intermediate frequency (IF). Do not use other functions. As shown in FIG. 1, the spectrum analyzer 100 includes a frequency mixing
スペクトラムアナライザ100により中間周波数にダウンコンバートされた電磁雑音は、振幅確率分布測定装置200に入力される。振幅確率分布測定装置200は、図1に示すように、入力信号をアナログ−デジタル変換するA/D変換部210と、A/D変換された入力信号に対するデジタルフィルタ220と、フィルタリングされた信号に対して包絡線検波処理を行う包絡線検波部230と、包絡線信号から振幅確率分布を測定する振幅確率分布測定部240とを備えている。ここで、デジタルフィルタ220・包絡線検波部230・振幅確率分布測定部240は、マルチキャリア信号の各サブキャリア数Kだけ並列に設けられている。また、デジタルフィルタ220は、マルチキャリア信号の各サブキャリア帯域のみを通過させるよう設定されている。
The electromagnetic noise down-converted to the intermediate frequency by the spectrum analyzer 100 is input to the amplitude probability distribution measuring apparatus 200. As shown in FIG. 1, the amplitude probability distribution measuring apparatus 200 includes an A /
振幅確率分布測定装置200における各サブチャネルごとの振幅確率分布の測定結果は、コンピュータ300に入力される。コンピュータ300は、図1に示すように、振幅確率分布測定装置200から入力された各サブチャネルごとの振幅確率分布からビット誤り率(BER)を算出するBER算出部310と、BER算出部310で算出されたBERに基づき受信感度の劣化度合を算出する感度劣化算出部320と、感度劣化算出部320で算出された劣化度合を表示出力する表示部330と、各種データを記憶する記憶部340と、前記BER算出部310及び感度劣化算出部320並びに前記振幅確率分布測定装置200の動作を制御する制御部350とを備えている。
The measurement result of the amplitude probability distribution for each subchannel in the amplitude probability distribution measuring apparatus 200 is input to the computer 300. As shown in FIG. 1, the computer 300 includes a
記憶部340は、振幅確率分布測定装置200から受信した各データ、BER算出部310で算出した各データ、感度劣化算出部320で算出した各データを記憶するほか、振幅確率分布測定装置200・BER算出部310・感度劣化算出部320で使用される各種パラメータを記憶する。記憶部340に記憶されている各種パラメータは予め設定しておくほか、測定対象の変更など必要に応じて評価者により変更される。
The
制御部350は、記憶部340に記憶されている各種パラメータに基づき、振幅確率分布測定装置200・BER算出部310・感度劣化算出部320の動作を制御する。具体的には、マルチキャリア信号の規格・仕様等に応じて、振幅確率分布測定装置200において並列に設けられているデジタルフィルタ220・包絡線検波部230・振幅確率分布測定部240のセット数、及び、周波数帯域を設定する。また、BER算出部310・感度劣化算出部320に対してマルチキャリア信号の規格・仕様に関する各種パラメータを提供する。
The
次にBER算出部310の動作について説明する。まず図3を参照して、本発明で想定している被干渉無線システムにおける受信機の機能構成について説明する。なお、被干渉無線システムにおける受信機とは、上述したように電磁雑音源である電子機器1自身である場合の他、電子機器1と協働して動作する電子機器の場合もある。受信機10は、例えば図3に示すように周波数変換部11、A/D変換部12、高速フーリエ変換部13、周波数及び時間デインタリーブ部14、デマッパー部15、ビットインタリーブ部16、ビタビデコーダ部17、バイトインタリーブ部18、RSデコーダ部19を備えている。BER算出部310は、まず誤り訂正前のビット誤り率P(dec#in)を算出し、次いでP(dec#in)から 誤り訂正後のビット誤り率P(dec#out)を算出する。各ビット誤り率P(dec#in)及びP(dec#out)の想定している信号位置は図3を参照されたい。
Next, the operation of the
前記振幅確率分布測定装置200の振幅確率分布測定部240において得られた各サブキャリアごとの確率振幅分布APD(x)は、xの累積分布F(x)の補関数として次式(1)で表される。
The probability amplitude distribution APD (x) for each subcarrier obtained in the amplitude probability
すなわち振幅確率分布は変数がある閾値を超える確率(=超過確率)の分布を意味する。特に時系列雑音測定における振幅確率分布は、測定された信号レベルがある有る閾値を超える時間の総和と全測定時間の比によって得られる。BER算出部310は、次式(2)を用いて誤り訂正前のビット誤り率P(dec#in)の近似値を算出する。
That is, the amplitude probability distribution means a distribution of a probability that a variable exceeds a certain threshold (= excess probability). In particular, the amplitude probability distribution in the time series noise measurement is obtained by the ratio of the total time when the measured signal level exceeds a certain threshold and the total measurement time. The
ここで、各パラメータは、
APDk(x):k番目のサブキャリアの振幅確率分布
K:サブキャリア数(情報伝送に使用されているサブキャリア数)
Ak:k番目のサブキャリアの実効値振幅
mk:k番目のサブキャリアの1シンボルあたりに送信されるビット数
βk:k番目のサブキャリアにおける正規化最小シンボル間距離の1/2
と定義される。
Where each parameter is
APDk (x): amplitude probability distribution of the kth subcarrier K: number of subcarriers (number of subcarriers used for information transmission)
A k : RMS amplitude of the kth subcarrier m k : Number of bits transmitted per symbol of the kth subcarrier β k : 1/2 of the normalized minimum intersymbol distance in the kth subcarrier
Is defined.
なお、前記式(2)における仮定事項は、
1)被干渉無線通信システムにおける復調は同期検波により、かつ、復調器は完全同期の状態にある
2)振幅確率分布測定装置200の内部雑音電力密度は被干渉無線通信システムの受信機のそれと等しい
3)振幅確率分布測定装置200の測定周波数は被干渉無線通信システムにおける各サブキャリア周波数に等しい
4)振幅確率分布測定装置200の測定帯域幅は被干渉無線通信システムにおける整合フィルタ帯域幅(サブチャネル帯域幅)に等しい
となっている。なお、上記式(2)は各サブキャリアにおけるビット誤り率の算術平均であると考えられる。
Note that the assumptions in the equation (2) are as follows:
1) Demodulation in the interfered radio communication system is performed by synchronous detection, and the demodulator is in a completely synchronized state. 3) The measurement frequency of amplitude probability distribution measuring apparatus 200 is equal to each subcarrier frequency in the interfered radio communication system 4) The measurement bandwidth of amplitude probability distribution measuring apparatus 200 is the matched filter bandwidth (subchannel) in the interfered radio communication system Equal to (bandwidth). Note that the above equation (2) is considered to be the arithmetic average of the bit error rate in each subcarrier.
次いで、BER算出部310は、次式(3)に示すように、訂正前のビット誤り率P(dec#in)に対して関数fを適用し、 誤り訂正後のビット誤り率P(dec#out)を算出する。なお、図4にBER算出部310により算出された訂正前のビット誤り率P(dec#in)及び誤り訂正後のビット誤り率P(dec#out)のグラフの一例を示す。横軸はビットあたりの信号レベル、縦軸はビット誤り率である。
Then,
ここで関数fは受信機に入力される雑音の性質に依存するが、適当な雑音モデルを仮定して近似値を求める。例えば代表的な例としては、定常ガウス雑音に対するBER低減量を算出する近似式は各種誤り訂正方式に対してよく知られている。あるいは、下記文献では受信機ガウス雑音に重畳した周期性干渉雑音に対するBERの推定例が報告されている。K. Gotoh, Y. Matsumoto, and S. Ishigami, "Performance evaluation of multicarrier wireless systems affected by a disturbance using amplitude probability distribution", in Proc. EMC Europe Workshop, Paris, June, 2007。 Here, the function f depends on the nature of the noise input to the receiver, but an approximate value is obtained assuming an appropriate noise model. For example, as a typical example, an approximate expression for calculating a BER reduction amount for stationary Gaussian noise is well known for various error correction methods. Alternatively, the following document reports an example of estimating BER for periodic interference noise superimposed on receiver Gaussian noise. K. Gotoh, Y. Matsumoto, and S. Ishigami, "Performance evaluation of multicarrier wireless systems affected by a disturbance using amplitude probability distribution", in Proc. EMC Europe Workshop, Paris, June, 2007.
感度劣化算出部320は、BER算出部310により算出された誤り訂正後のビット誤り率P(dec#out)に基づき、被干渉無線システムの受信機における受信感度の劣化度合を算出する。具体的には、図5に示すように、電磁干渉の無い、すなわち受信機熱雑音のみの状態における被干渉無線システムの受信機におけるビット誤り率P0を予め測定又は計算により求めておき、さらに該ビット誤り率P0から該受信機における最小受信レベルEminの時のビット誤り率Pminを求めておきそれぞれ記憶部340に予め記憶しておく。ここで、最小受信レベルEminとは、適切な受信データが得られるために必要な受信レベルの最小値を意味し、例えばデジタルテレビであれば動画像復調に必要な受信レベルである。感度劣化算出部320は、図5に示すように、BER算出部310により算出された誤り訂正後のビット誤り率P(dec#out)において、前記ビット誤り率Pminに対応する受信レベルExを求め、該受信レベルExと前記最小受信レベルEminとの差を受信感度の劣化度合として算出する。なお、受信感度の劣化度合の単位は、受信レベルExや最小受信レベルEminと同じであり、[dB]を用いると好適である。
The sensitivity
表示部330は、感度劣化算出部320で算出された劣化度合を例えば「感度劣化は3dBです。」などのように評価者が直感的に理解できるような形式で表示出力する。また、表示部330は、必要に応じて図4及び図5に示すグラフや該グラフに係る数値、また振幅確率分布測定装置200の出力結果及びそれをグラフ化したもの等を表示するようにすると好適である。
The
このように本実施の形態に係る受信感度劣化推定システムによれば、基準感度に対する相対的な感度の劣化度合が算出・表示されるので、各種電子機器の開発設計の際に有用である。また、本実施の形態に係る受信感度劣化推定システムでは、記憶部340に記憶されているマルチキャリア信号に関する各種パラメータを更新することにより、種々のマルチキャリア信号に容易に対応できる。特に、本実施の形態では、サブキャリア数・サブキャリア周波数帯域に応じて、振幅確率分布測定装置200において並列に設けられているデジタルフィルタ220・包絡線検波部230・振幅確率分布測定部240のセット数、及び、周波数帯域を設定可能なので、利便性の高いものとなる。
As described above, according to the reception sensitivity degradation estimation system according to the present embodiment, the degree of sensitivity degradation relative to the reference sensitivity is calculated and displayed, which is useful in the development and design of various electronic devices. In addition, the reception sensitivity degradation estimation system according to the present embodiment can easily cope with various multicarrier signals by updating various parameters related to the multicarrier signals stored in
以上本発明の一実施の形態について詳述したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、電子機器1からの電磁雑音を検出するためにプローブ3を設けたが、図2に示すように、電子機器1がアンテナを備えている場合にはこれを利用するようにしてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the probe 3 is provided to detect electromagnetic noise from the electronic device 1, but as shown in FIG. 2, when the electronic device 1 includes an antenna, this is used. You may do it.
また、上記実施の形態では、受信感度劣化推定システムを構築するために、スペクトラムアナライザ100・振幅確率分布測定装置200・コンピュータ300という3つの装置に各種機能部を分散させて実装していたが、これらの実装形態は不問である。例えば、振幅確率分布測定装置200に、スペクトラムアナライザ100内の周波数変換部110及びIFフィルタ120を実装するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, in order to construct a reception sensitivity deterioration estimation system, various functional units are distributed and implemented in three apparatuses, that is, the spectrum analyzer 100, the amplitude probability distribution measuring apparatus 200, and the computer 300. These implementations are unquestioned. For example, the
本発明は伝送媒体においてマルチキャリア信号を用いた放送/通信の分野において利用可能であり、その伝送媒体は無線・有線は問わない。デジタルテレビの単体受像器、コンピュータや携帯ゲーム端末、カーナビゲーション機器などに装着して用いられるデジタルテレビの受像器、無線LAN装置、電力線通信装置などにおける受信感度の劣化度合を推定するのに好適である。この受信感度の劣化度合を基に、通信機器に影響を及ぼす雑音の大きさを評価することができる。 The present invention can be used in the field of broadcasting / communication using multicarrier signals in a transmission medium, and the transmission medium may be wireless or wired. Suitable for estimating the degree of deterioration of reception sensitivity in digital television single receivers, digital television receivers, wireless LAN devices, power line communication devices, etc. used by being mounted on computers, portable game terminals, car navigation devices, etc. is there. Based on the degree of deterioration of the reception sensitivity, it is possible to evaluate the magnitude of noise that affects the communication device.
1…電子機器、2…シールドボックス、3…プローブ、100…スペクトラムアナライザ、110…周波数変換部、120…IFフィルタ、200…振幅確率分布測定装置、210…A/D変換部、220…デジタルフィルタ、230…包絡線検波部、240…振幅確率分布測定部、300…コンピュータ、310…BER算出部、320…感度劣化算出部、330…表示部、340…記憶部、350…制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic device, 2 ... Shield box, 3 ... Probe, 100 ... Spectrum analyzer, 110 ... Frequency converter, 120 ... IF filter, 200 ... Amplitude probability distribution measuring device, 210 ... A / D converter, 220 ... Digital filter , 230 ... envelope detector, 240 ... amplitude probability distribution measurement unit, 300 ... computer, 310 ... BER calculation unit, 320 ... sensitivity deterioration calculation unit, 330 ... display unit, 340 ... storage unit, 350 ... control unit
Claims (7)
電磁雑音に係る入力信号を中間周波数に変換する周波数変換手段と、
周波数変換手段の出力信号をデジタル信号に変換するA/D変換手段と、
複数の分割された周波数帯域(以下、「サブチャネル」と称する。)についてA/D変換手段の出力信号をそれぞれ各サブチャネルのみ濾波する互いに並列に設けられた複数の濾波手段と、
各濾波手段ごとに設けられそれぞれ濾波手段の出力信号の包絡線検波を行う複数の包絡線検波手段と、
各包絡線検波手段ごとに設けられそれぞれ包絡線検波手段の出力信号の振幅確率分布を測定する複数の振幅確率分布測定手段と、
各振幅確率分布測定手段で測定された振幅確率分布に基づき全サブチャネルに亘るビット誤り率(BER)を算出するBER算出手段と、
BER算出手段で算出したBERに基づき基準感度に対する相対的な感度の劣化度合を算出する感度劣化算出手段とを備えた
ことを特徴とする感度劣化推定システム。 A sensitivity deterioration estimation system that calculates a deterioration degree of reception sensitivity in a receiving unit of the communication device to be evaluated based on electromagnetic noise radiated from the communication device to be evaluated,
Frequency conversion means for converting an input signal related to electromagnetic noise into an intermediate frequency;
A / D conversion means for converting the output signal of the frequency conversion means into a digital signal;
A plurality of filtering means provided in parallel to filter the output signal of the A / D conversion means for each of the sub-channels for a plurality of divided frequency bands (hereinafter referred to as “sub-channels”);
A plurality of envelope detection means provided for each filtering means for performing envelope detection of the output signal of each filtering means;
A plurality of amplitude probability distribution measuring means provided for each envelope detection means for measuring the amplitude probability distribution of the output signal of each envelope detection means;
BER calculating means for calculating a bit error rate (BER) over all subchannels based on the amplitude probability distribution measured by each amplitude probability distribution measuring means;
A sensitivity deterioration estimation system comprising: a sensitivity deterioration calculation unit that calculates a degree of sensitivity deterioration relative to a reference sensitivity based on the BER calculated by the BER calculation unit.
ことを特徴とする請求項1記載の感度劣化推定システム。 The BER calculating means calculates the arithmetic average value of BER calculated from the amplitude probability distribution measured by each amplitude probability distribution measuring means as the BER before error correction over all subchannels, and then calculates the BER before error correction. The BER after error correction is calculated by approximation using a BER reduction amount assuming an appropriate noise model. The sensitivity deterioration estimation system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の感度劣化推定システム。 And a setting value changing means for changing the number of subchannels and the band value in the filtering means, and the number of envelope detection means and the number of amplitude probability distribution measuring means corresponding to the number of subchannels. The sensitivity deterioration estimation system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の感度劣化推定システム。 The sensitivity deterioration estimation system according to claim 1, further comprising setting value changing means for changing setting values in the BER calculating means and the sensitivity deterioration calculating means.
ことを特徴とする感度劣化推定方法。 Using the sensitivity degradation estimation system according to any one of claims 1 to 4, the frequency and bandwidth of the subchannel are the same as the frequency and bandwidth of the subchannel of the communication device to be evaluated for evaluating the degree of degradation of reception sensitivity. A sensitivity deterioration estimation method characterized by estimating the degree of deterioration or BER of reception sensitivity by
ことを特徴とする感度劣化推定方法。 A sensitivity deterioration estimation method, comprising: evaluating the electromagnetic noise received by a probe or an antenna using the sensitivity deterioration estimation system according to claim 1.
ことを特徴とする感度劣化推定方法。 An electromagnetic noise generated from an evaluated communication device itself that evaluates the degree of deterioration of reception sensitivity using the sensitivity deterioration estimation system according to any one of claims 1 to 4 for the wireless communication to the evaluated communication device. A sensitivity degradation estimation method characterized by receiving and evaluating with an antenna attached to the antenna.
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