JP6716825B2 - Wideband signal analyzing apparatus and wideband signal analyzing method - Google Patents
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Description
本発明は、広帯域信号解析装置及び広帯域信号解析方法に関し、特に、広帯域のＦＭＣＷ信号を解析する広帯域信号解析装置及び広帯域信号解析方法に関する。 The present invention relates to a wideband signal analyzing apparatus and a wideband signal analyzing method, and more particularly to a wideband signal analyzing apparatus and a wideband signal analyzing method for analyzing a wideband FMCW signal.
ＦＭＣＷ方式の変調方式を用いたレーダ装置として、例えばレーダ・車々間通信共用システム等が知られている。このような従来のレーダ装置は、三角波であるＦＭＣＷ信号を生成し、車載用アンテナから送信したＦＭＣＷ信号が車外の物体で反射されて車載用アンテナで受信された場合に、その受信信号と自身が生成したＦＭＣＷ信号との差の周波数成分のビート信号の周波数及びレベルから、車外の物体までの距離等の情報を求めることができるようになっている。 As a radar device using the FMCW modulation method, for example, a radar/vehicle-to-vehicle communication shared system is known. Such a conventional radar device generates an FMCW signal which is a triangular wave, and when the FMCW signal transmitted from the vehicle-mounted antenna is reflected by an object outside the vehicle and received by the vehicle-mounted antenna, the received signal and itself are received. Information such as the distance to an object outside the vehicle can be obtained from the frequency and level of the beat signal of the frequency component of the difference from the generated FMCW signal.
ＦＭＣＷ信号は、時間とともに周波数がスイープされた無変調波であり、スイープ幅が広いことが特徴として挙げられる。このため、解析帯域幅がＦＭＣＷ信号のスイープ幅よりも狭い解析装置の場合、ＦＭＣＷ信号の波形全体を観測することができない。 The FMCW signal is an unmodulated wave whose frequency is swept with time, and is characterized by having a wide sweep width. Therefore, in the case of an analyzer having an analysis bandwidth narrower than the sweep width of the FMCW signal, the entire waveform of the FMCW signal cannot be observed.
従来は、例えば６００ＭＨｚ幅などの広帯域で被測定信号の波形を取得することは原理的に困難であった。そこで、被測定信号を複数の帯域に分割して測定し、複数の周波数範囲の測定結果同士を結合する方法が既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, it has been difficult in principle to acquire the waveform of the signal under measurement in a wide band such as a 600 MHz width. Therefore, a method has already been proposed in which the signal under measurement is divided into a plurality of bands for measurement, and the measurement results of a plurality of frequency ranges are combined (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１に開示された方法は、広帯域信号であるＯＦＤＭ変調信号について、帯域を２分割してスペクトラムフラットネスを測定し、各帯域で得られたスペクトラムフラットネスが連続的に繋がるような補正処理を行うものである。 The method disclosed in Patent Document 1 is a correction process for measuring the spectrum flatness of an OFDM modulated signal, which is a wideband signal, by dividing the band into two and continuously connecting the spectrum flatness obtained in each band. Is to do.
しかしながら、特許文献１に開示された従来の方法は、異なる帯域でＯＦＤＭ変調信号の振幅対周波数特性を測定し、得られた測定結果を周波数軸上で調整するものであり、測定結果を時間軸上で調整することについては考慮されていない。 However, the conventional method disclosed in Patent Document 1 measures the amplitude-frequency characteristics of an OFDM modulated signal in different bands, and adjusts the obtained measurement result on the frequency axis. No adjustment is made above.
そのため、従来の方法では、ＦＭＣＷ信号の周波数対時間波形（以下、「周波数時間変化波形」という）が解析帯域幅よりも広帯域である場合に、ＦＭＣＷ信号の波形全体を取得することができないという問題があった。 Therefore, in the conventional method, when the frequency-versus-time waveform of the FMCW signal (hereinafter, referred to as “frequency time-varying waveform”) is wider than the analysis bandwidth, it is not possible to acquire the entire waveform of the FMCW signal. was there.
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、装置の解析帯域幅よりも広帯域なＦＭＣＷ信号の周波数時間変化波形を、ＦＭＣＷ信号の帯域幅全体にわたって取得することができる広帯域信号解析装置及び広帯域信号解析方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and obtains a frequency-time-varying waveform of an FMCW signal that is wider than the analysis bandwidth of the device over the entire bandwidth of the FMCW signal. It is an object of the present invention to provide a wideband signal analysis device and a wideband signal analysis method capable of performing the above.
上記課題を解決するために、本発明に係る広帯域信号解析装置は、被測定信号としてのＦＭＣＷ信号の帯域幅を分割する複数の分割周波数範囲を設定する周波数範囲設定部と、前記ＦＭＣＷ信号の波形データを前記複数の分割周波数範囲ごとに取得する波形データ取得部と、前記波形データ取得部により取得された各前記波形データから、前記ＦＭＣＷ信号の周波数の時間変化を示す周波数時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成し、互いに隣り合う２つの前記分割周波数範囲における前記周波数時間変化波形のデータを結合する波形データ処理部と、を備え、前記波形データ処理部は、前記波形データ取得部により取得された各前記波形データから、前記ＦＭＣＷ信号の電力の時間変化を示す電力時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成する電力時間変化波形生成部と、前記波形データ取得部により取得された各前記波形データから、前記周波数時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成する周波数時間変化波形生成部と、前記電力時間変化波形生成部により生成された各前記電力時間変化波形のデータから、前記ＦＭＣＷ信号の電力が所定の閾値以上となる時間区間を前記複数の分割周波数範囲ごとに検出するバースト検出部と、前記バースト検出部により検出された各前記時間区間について、各前記時間区間の中心を含む一部の区間を各前記時間区間の許容範囲として前記複数の分割周波数範囲ごとに設定する時間区間許容範囲設定部と、各前記分割周波数範囲について、各前記分割周波数範囲の中心を含む一部の区間を周波数区間の許容範囲として設定する周波数区間許容範囲設定部と、前記時間区間許容範囲設定部により設定された各前記時間区間の許容範囲、及び、前記周波数区間許容範囲設定部により設定された各前記周波数区間の許容範囲の両方に含まれる前記周波数時間変化波形の傾きの正負を、前記複数の分割周波数範囲ごとに判断することにより、前記複数の分割周波数範囲のうち、前記周波数時間変化波形のピーク点を含む分割周波数範囲を検出する傾き判断部と、を含む構成である。 In order to solve the above problems, a wideband signal analyzing apparatus according to the present invention includes a frequency range setting unit that sets a plurality of divided frequency ranges that divide the bandwidth of an FMCW signal as a signal under measurement, and a waveform of the FMCW signal. From the waveform data acquisition unit that acquires data for each of the plurality of divided frequency ranges, and from each of the waveform data acquired by the waveform data acquisition unit, the data of the frequency time-varying waveform that indicates the time change of the frequency of the FMCW signal. A waveform data processing unit which is generated for each of the plurality of divided frequency ranges and combines the data of the time-varying frequency waveforms in the two adjacent divided frequency ranges , wherein the waveform data processing unit is the waveform data processing unit. From each of the waveform data acquired by the acquisition unit, a power time change waveform generation unit that generates power time change waveform data indicating a time change of the power of the FMCW signal for each of the plurality of divided frequency ranges; and the waveform data. From each of the waveform data acquired by the acquisition unit, the frequency time change waveform generation unit that generates the frequency time change waveform data for each of the plurality of divided frequency ranges, and each generated by the power time change waveform generation unit A burst detection unit that detects a time section in which the power of the FMCW signal is equal to or more than a predetermined threshold value from the data of the power time change waveform, for each of the plurality of divided frequency ranges, and each of the times detected by the burst detection unit. Regarding the sections, a time section allowable range setting unit that sets a part of the sections including the center of each of the time sections as an allowable range of each of the time sections for each of the plurality of divided frequency ranges, and each of the divided frequency ranges, A frequency section allowable range setting unit that sets a part of the section including the center of the divided frequency range as an allowable range of a frequency section, and an allowable range of each time section set by the time section allowable range setting unit, and By determining the positive/negative of the slope of the frequency time-varying waveform included in both the permissible ranges of the frequency sections set by the frequency section permissible range setting unit for each of the plurality of divided frequency ranges, In the divided frequency range, an inclination determination unit that detects the divided frequency range including the peak point of the frequency-time-varying waveform is included.
この構成により、本発明に係る広帯域信号解析装置は、複数の分割周波数範囲ごとにＦＭＣＷ信号の波形データを取得し、それらの波形データから得られる周波数時間変化波形のデータを結合することにより、装置の解析帯域幅よりも広帯域なＦＭＣＷ信号の周波数時間変化波形を、ＦＭＣＷ信号の帯域幅全体にわたって取得することができる。また、この構成により、本発明に係る広帯域信号解析装置は、複数の分割周波数範囲ごとに得られた周波数時間変化波形の傾きの正負を判断することにより、周波数時間変化波形のピーク点を含む分割周波数範囲を検出することができる。 With this configuration, the wideband signal analyzing apparatus according to the present invention acquires waveform data of an FMCW signal for each of a plurality of divided frequency ranges, and combines the data of frequency-time-varying waveforms obtained from the waveform data to obtain the apparatus. It is possible to acquire the frequency-time-varying waveform of the FMCW signal having a wider band than the analysis bandwidth of 1) over the entire bandwidth of the FMCW signal. Further, with this configuration, the wideband signal analysis apparatus according to the present invention determines whether the slope of the frequency-time-varying waveform obtained for each of the plurality of divided frequency ranges is positive or negative, thereby dividing the frequency-time-varying waveform including the peak point. The frequency range can be detected.
また、本発明に係る広帯域信号解析装置においては、隣り合う２つの前記分割周波数範囲は、それらの一部が重複した重複周波数範囲を含んでおり、前記波形データ処理部は、各前記重複周波数範囲における隣り合う２つの前記分割周波数範囲の前記周波数時間変化波形のデータをそれぞれ抽出するデータ抽出部と、前記データ抽出部により抽出された前記重複周波数範囲における一方の前記周波数時間変化波形のデータに対して、前記データ抽出部により抽出された前記重複周波数範囲における他方の前記周波数時間変化波形のデータを時間軸上でずらしながら、前記一方の前記周波数時間変化波形のデータと、前記他方の前記周波数時間変化波形のデータとの相関値を算出する相関算出部と、前記隣り合う２つの前記分割周波数範囲の前記周波数時間変化波形のデータを、前記相関算出部により算出された前記相関値の最大値を与える前記時間軸のずれ量だけ互いにずらした状態で結合する波形結合部と、を含む構成であってもよい。 Further, in the wideband signal analysis device according to the present invention , the two adjacent divided frequency ranges include overlapping frequency ranges in which a part of them overlap, and the waveform data processing unit includes the overlapping frequency ranges. A data extracting section for extracting data of the frequency-time-varying waveforms in the two adjacent divided frequency ranges, and one of the frequency-time-varying waveform data in the overlapping frequency range extracted by the data extracting section. While shifting the data of the other frequency time-varying waveform in the overlapping frequency range extracted by the data extracting unit on the time axis, the data of the one frequency time-varying waveform and the other frequency time A correlation calculation unit that calculates a correlation value with the change waveform data, and data of the frequency-time change waveform of the two adjacent divided frequency ranges, the maximum value of the correlation values calculated by the correlation calculation unit. It may be configured to include a waveform coupling section that couples in a state where they are shifted from each other by the given amount of deviation of the time axis.
この構成により、本発明に係る広帯域信号解析装置は、隣り合う２つの分割周波数範囲の重複周波数範囲における２つの周波数時間変化波形のデータの相関値を算出することにより、２つの周波数時間変化波形のデータを、相関値の最大値を与える時間軸のずれ量だけずらした状態で連続的に結合することができる。 With this configuration, the wideband signal analyzing apparatus according to the present invention calculates the correlation value of the data of the two frequency time-varying waveforms in the overlapping frequency ranges of the two adjacent divided frequency ranges, thereby calculating the two frequency time-varying waveforms. The data can be continuously combined while being shifted by the amount of deviation on the time axis that gives the maximum correlation value.
また、本発明に係る広帯域信号解析方法は、被測定信号としてのＦＭＣＷ信号の帯域幅を分割する複数の分割周波数範囲を設定する周波数範囲設定ステップと、前記ＦＭＣＷ信号の波形データを前記複数の分割周波数範囲ごとに取得する波形データ取得ステップと、波形データ取得ステップで取得された各前記波形データから、前記ＦＭＣＷ信号の周波数の時間変化を示す周波数時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成し、互いに隣り合う２つの前記分割周波数範囲における前記周波数時間変化波形のデータを結合する波形データ処理ステップと、を含み、前記波形データ処理ステップは、前記波形データ取得ステップにより取得された各前記波形データから、前記ＦＭＣＷ信号の電力の時間変化を示す電力時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成する電力時間変化波形生成ステップと、前記波形データ取得ステップにより取得された各前記波形データから、前記周波数時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成する周波数時間変化波形生成ステップと、前記電力時間変化波形生成ステップにより生成された各前記電力時間変化波形のデータから、前記ＦＭＣＷ信号の電力が所定の閾値以上となる時間区間を前記複数の分割周波数範囲ごとに検出するバースト検出ステップと、前記バースト検出ステップにより検出された各前記時間区間について、各前記時間区間の中心を含む一部の区間を各前記時間区間の許容範囲として前記複数の分割周波数範囲ごとに設定する時間区間許容範囲設定ステップと、各前記分割周波数範囲について、各前記分割周波数範囲の中心を含む一部の区間を周波数区間の許容範囲として設定する周波数区間許容範囲設定ステップと、前記時間区間許容範囲設定ステップにより設定された各前記時間区間の許容範囲、及び、前記周波数区間許容範囲設定ステップにより設定された各前記周波数区間の許容範囲の両方に含まれる前記周波数時間変化波形の傾きの正負を、前記複数の分割周波数範囲ごとに判断することにより、前記複数の分割周波数範囲のうち、前記周波数時間変化波形のピーク点を含む分割周波数範囲を検出する傾き判断ステップと、を含む構成である。 A wideband signal analyzing method according to the present invention includes a frequency range setting step of setting a plurality of division frequency ranges for dividing a bandwidth of an FMCW signal as a signal under measurement, and dividing the waveform data of the FMCW signal into the plurality of divisions. From the waveform data acquisition step of acquiring for each frequency range, and from each of the waveform data acquired in the waveform data acquisition step, frequency time-varying waveform data indicating the time change of the frequency of the FMCW signal is acquired for each of the plurality of divided frequency ranges. generated, seen including a waveform data processing step of combining the data of the frequency time variation waveform in two of the divided frequency ranges which are adjacent to each other, the waveform data processing step, obtained by the waveform data acquiring step From each of the waveform data, a power time change waveform generation step of generating power time change waveform data showing the time change of the power of the FMCW signal for each of the plurality of divided frequency ranges, and the waveform data acquisition step are acquired. From each of the waveform data, a frequency time change waveform generation step of generating data of the frequency time change waveform for each of the plurality of divided frequency ranges, and of the power time change waveforms generated by the power time change waveform generation step From the data, a burst detection step of detecting a time section in which the power of the FMCW signal is equal to or greater than a predetermined threshold value for each of the plurality of divided frequency ranges, and each of the time sections for each of the time sections detected by the burst detection step. A time section allowable range setting step of setting a part of the section including the center of the section as the allowable range of each of the time sections for each of the plurality of divided frequency ranges, and the center of each of the divided frequency ranges for each of the divided frequency ranges. A frequency section allowable range setting step of setting a part of the section including an allowable range of the frequency section, the allowable range of each time section set by the time section allowable range setting step, and the frequency section allowable range setting Positive or negative of the slope of the frequency time-varying waveform included in both the allowable range of each of the frequency sections set by step, by determining for each of the plurality of divided frequency range, among the plurality of divided frequency range, a tilt determining step of detecting a divided frequency range including the peak point of the frequency-time change waveform, which is the including configuration.
この構成により、本発明に係る広帯域信号解析方法は、複数の分割周波数範囲ごとにＦＭＣＷ信号の波形データを取得し、それらの波形データから得られる周波数時間変化波形のデータを結合することにより、装置の解析帯域幅よりも広帯域なＦＭＣＷ信号の周波数時間変化波形を、ＦＭＣＷ信号の帯域幅全体にわたって取得することができる。また、この構成により、本発明に係る広帯域信号解析方法は、複数の分割周波数範囲ごとに得られた周波数時間変化波形の傾きの正負を判断することにより、周波数時間変化波形のピーク点を含む分割周波数範囲を検出することができる。 With this configuration, the wideband signal analyzing method according to the present invention acquires the waveform data of the FMCW signal for each of a plurality of divided frequency ranges, and combines the data of the frequency-time-varying waveform obtained from the waveform data to obtain the apparatus. It is possible to acquire the frequency-time-varying waveform of the FMCW signal having a wider band than the analysis bandwidth of 1) over the entire bandwidth of the FMCW signal. Further, with this configuration, the wideband signal analysis method according to the present invention determines whether the inclination of the frequency-time-varying waveform obtained for each of the plurality of divided frequency ranges is positive or negative, thereby dividing the frequency-time-varying waveform including the peak point. The frequency range can be detected.
本発明は、装置の解析帯域幅よりも広帯域なＦＭＣＷ信号の周波数時間変化波形を、ＦＭＣＷ信号の帯域幅全体にわたって取得することができる広帯域信号解析装置及び広帯域信号解析方法を提供するものである。 The present invention provides a wideband signal analysis apparatus and a wideband signal analysis method capable of acquiring a frequency-time-varying waveform of an FMCW signal that is wider than the analysis bandwidth of the apparatus over the entire bandwidth of the FMCW signal.
以下、本発明に係る広帯域信号解析装置及び広帯域信号解析方法の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of a wideband signal analyzing apparatus and a wideband signal analyzing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る広帯域信号解析装置１は、被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）１００から出力される被測定信号Ｓに対して解析処理を行う広帯域信号解析装置であって、波形データ取得部１０と、波形データ記憶部１７と、波形データ処理部１８と、測定部１９と、操作部２０と、表示部２１と、制御部２２と、を備える。操作部２０と制御部２２は、周波数範囲設定部を構成する。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the wideband signal analysis apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention performs an analysis process on a signal under test S output from a device under test (DUT) 100. A wideband signal analysis device, which includes a waveform data acquisition unit 10, a waveform data storage unit 17, a waveform data processing unit 18, a measurement unit 19, an operation unit 20, a display unit 21, and a control unit 22. Prepare The operation unit 20 and the control unit 22 form a frequency range setting unit.
広帯域信号解析装置１は、例えばスペクトラムアナライザに搭載されるようになっている。ＤＵＴ１００は、例えば、周波数変調（ＦＭＣＷ）レーダである。 The wideband signal analyzer 1 is mounted on, for example, a spectrum analyzer. The DUT 100 is, for example, a frequency modulation (FMCW) radar.
波形データ取得部１０は、被測定信号としてＤＵＴ１００から出力されるＦＭＣＷ信号を複数の分割周波数範囲ごとに受信し、ＦＭＣＷ信号の波形データを複数の分割周波数範囲ごとに取得するようになっている。ここで、波形データ取得部１０が受信するＦＭＣＷ信号は、ＤＵＴ１００から出力されて任意の反射物で反射されたＦＭＣＷ信号を、ＤＵＴ１００が受信したものである。 The waveform data acquisition unit 10 receives the FMCW signal output from the DUT 100 as a signal under measurement for each of a plurality of divided frequency ranges, and acquires the waveform data of the FMCW signal for each of a plurality of divided frequency ranges. Here, the FMCW signal received by the waveform data acquisition unit 10 is the FMCW signal output from the DUT 100 and reflected by an arbitrary reflector, which is received by the DUT 100.
波形データ取得部１０は、例えば、アッテネータ（ＡＴＴ）１１と、局部発振器１２と、ミキサ１３と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１４と、アナログディジタルコンバータ（ＡＤＣ）１５と、を備えている。 The waveform data acquisition unit 10 includes, for example, an attenuator (ATT) 11, a local oscillator 12, a mixer 13, a bandpass filter (BPF) 14, and an analog-digital converter (ADC) 15.
ＡＴＴ１１は、内部に抵抗を有し、高周波のＦＭＣＷ信号の信号レベル（例えば、デシベル）を、後段の波形データ処理部１８及び測定部１９による信号分析可能な適正レベルに可変減衰させるためのもので、インピーダンスを変化させない電子部品である。 The ATT 11 has an internal resistor and variably attenuates the signal level (for example, decibel) of the high frequency FMCW signal to an appropriate level at which signal analysis by the waveform data processing unit 18 and the measuring unit 19 in the subsequent stage can be performed. , An electronic component that does not change impedance.
局部発振器１２は、ローカル周波数ｆＬのローカル信号を発振して、当該ローカル信号をミキサ１３へ送出するようになっている。局部発振器１２から発振されるローカル信号の周波数は、後述する操作部２０及び制御部２２により設定される分割周波数範囲に応じて変化する。 The local oscillator 12 oscillates a local signal having a local frequency f L and sends the local signal to the mixer 13. The frequency of the local signal oscillated from the local oscillator 12 changes according to the division frequency range set by the operation unit 20 and the control unit 22 described later.
ミキサ１３は、ＡＴＴ１１で減衰された周波数ｆＲのＦＭＣＷ信号と局部発振器１２から発振されたローカル周波数ｆＬのローカル信号とを混合（乗算）し、２つの信号の和及び差の周波数成分を含む出力信号を生成するものである。 The mixer 13 mixes (multiplies) the FMCW signal of the frequency f R attenuated by the ATT 11 and the local signal of the local frequency f L oscillated from the local oscillator 12, and includes the frequency components of the sum and difference of the two signals. An output signal is generated.
ＢＰＦ１４は、ミキサ１３からの出力信号をフィルタリングして、周波数ｆＬ−ｆＲを含む所定の周波数範囲の信号成分のみを通過させるようになっている。 The BPF 14 filters the output signal from the mixer 13 to pass only a signal component in a predetermined frequency range including the frequency f L −f R.
ＡＤＣ１５は、ＢＰＦ１４を通過した信号を所定のサンプリングレートでサンプリングして、ディジタルデータとしての波形データに変換するようになっている。 The ADC 15 samples the signal that has passed through the BPF 14 at a predetermined sampling rate and converts it into waveform data as digital data.
波形データ記憶部１７は、ＡＤＣ１５から出力された波形データを複数の分割周波数範囲ごとに記憶するようになっている。 The waveform data storage unit 17 stores the waveform data output from the ADC 15 for each of a plurality of divided frequency ranges.
操作部２０は、ユーザによる操作入力を行うためのものであり、キーボード、タッチパネル、又はマウスのような入力デバイスを含んで構成される。例えば、ユーザは、操作部２０を用いて、被測定信号としてのＦＭＣＷ信号の中心周波数と帯域幅を入力することができるようになっている。 The operation unit 20 is used by the user to input an operation, and includes an input device such as a keyboard, a touch panel, or a mouse. For example, the user can input the center frequency and bandwidth of the FMCW signal as the signal under measurement using the operation unit 20.
制御部２２は、操作部２０により入力されたＦＭＣＷ信号の中心周波数と帯域幅に応じて、ＦＭＣＷ信号の帯域幅を分割する複数の分割周波数範囲を設定したり、複数の分割周波数範囲のうち、ＦＭＣＷ信号の中心周波数を含む分割周波数範囲を基準分割周波数範囲として設定したりするようになっている。 The control unit 22 sets a plurality of division frequency ranges for dividing the bandwidth of the FMCW signal according to the center frequency and the bandwidth of the FMCW signal input by the operation unit 20, or among the plurality of division frequency ranges, The division frequency range including the center frequency of the FMCW signal is set as the reference division frequency range.
図２に模式的に示すように、基準分割周波数範囲よりも高周波数側には少なくとも１つの上側分割周波数範囲が存在し、基準分割周波数範囲よりも低周波数側には少なくとも１つの下側分割周波数範囲が存在する。隣り合う２つの分割周波数範囲の一部は重複しており、この重複した周波数範囲を本明細書においては「重複周波数範囲」と呼ぶ。 As schematically shown in FIG. 2, there is at least one upper division frequency range on the higher frequency side than the reference division frequency range, and at least one lower division frequency on the lower frequency side than the reference division frequency range. Range exists. Part of two adjacent divided frequency ranges overlap, and the overlapping frequency ranges are referred to as “overlapping frequency ranges” in this specification.
隣り合う２つの分割周波数範囲の重複周波数範囲は、各分割周波数範囲の中心周波数と周波数スパンによって決まる。例えば、隣り合う２つの分割周波数範囲内に重複周波数範囲を設けない場合、帯域幅が１ＧＨｚのＦＭＣＷ信号を周波数スパン３１．２５ＭＨｚで観測する場合に必要な分割周波数範囲の総数は、１ＧＨｚ／３１．２５ＭＨｚ＝３２［個］となる。一方、例えば２ＭＨｚの重複周波数範囲を隣り合う２つの分割周波数範囲内に設ける場合の分割周波数範囲の総数は、１ＧＨｚ／（３１．２５ＭＨｚ−２ＭＨｚ）≒３５［個］となる。 The overlapping frequency range of two adjacent divided frequency ranges is determined by the center frequency and frequency span of each divided frequency range. For example, when an overlapping frequency range is not provided in two adjacent divided frequency ranges, the total number of divided frequency ranges necessary for observing an FMCW signal having a bandwidth of 1 GHz with a frequency span of 31.25 MHz is 1 GHz/31. 25 MHz=32 [pieces]. On the other hand, for example, when the overlapping frequency range of 2 MHz is provided in two adjacent divided frequency ranges, the total number of divided frequency ranges is 1 GHz/(31.25 MHz-2 MHz)≈35 [pieces].
波形データ処理部１８は、波形データ取得部１０により複数の分割周波数範囲ごとに取得された各波形データから、ＦＭＣＷ信号の周波数の時間変化を示す周波数時間変化波形のデータを複数の分割周波数範囲ごとに生成し、互いに隣り合う２つの分割周波数範囲における周波数時間変化波形のデータを結合するものである。 The waveform data processing unit 18 obtains, from the waveform data acquired by the waveform data acquisition unit 10 for each of the plurality of divided frequency ranges, data of a frequency-time-varying waveform indicating a time change of the frequency of the FMCW signal for each of the plurality of divided frequency ranges. Is generated, and the data of the time-varying frequency waveforms in two adjacent divided frequency ranges are combined.
図３に示すように、波形データ処理部１８は、電力時間変化波形生成部３０ａと、周波数時間変化波形生成部３０ｂと、バースト検出部３１と、時間区間許容範囲設定部３２と、周波数区間許容範囲設定部３３と、傾き判断部３４と、データ抽出部３５と、相関算出部３６と、波形結合部３７と、を含む。 As shown in FIG. 3, the waveform data processing unit 18 includes a power time change waveform generation unit 30a, a frequency time change waveform generation unit 30b, a burst detection unit 31, a time section allowable range setting unit 32, and a frequency section allowable. The range setting part 33, the inclination determination part 34, the data extraction part 35, the correlation calculation part 36, and the waveform combination part 37 are included.
電力時間変化波形生成部３０ａは、波形データ取得部１０により取得された分割周波数範囲ごとの波形データＶ１（ｔ）から、ＦＭＣＷ信号の電力の時間変化を示す電力時間変化波形のデータを複数の分割周波数範囲ごとに生成するようになっている。図４の下段は、中心周波数が１ＧＨｚの分割周波数範囲における電力時間変化波形（PowerVsTime）の一例を示している。 The power time change waveform generation unit 30a divides the data of the power time change waveform indicating the time change of the power of the FMCW signal into a plurality of pieces from the waveform data V1(t) for each divided frequency range acquired by the waveform data acquisition unit 10. It is designed to be generated for each frequency range. The lower part of FIG. 4 shows an example of the power-time change waveform (PowerVsTime) in the divided frequency range whose center frequency is 1 GHz.
電力時間変化波形生成部３０ａにより生成される電力時間変化波形Ｐ（ｔ）は式（１）のように表される。ここで、Ｒｅ［Ｖ１（ｔ）］は波形データＶ１（ｔ）の実部、すなわちＩ成分を表している。また、Ｉｍ［Ｖ１（ｔ）］は波形データＶ１（ｔ）の虚部、すなわちＱ成分を表している。
また、周波数時間変化波形生成部３０ｂは、波形データ取得部１０により取得された分割周波数範囲ごとの波形データＶ１（ｔ）から、ＦＭＣＷ信号の周波数の時間変化を示す周波数時間変化波形のデータを複数の分割周波数範囲ごとに生成するようになっている。図４の上段は、中心周波数が１ＧＨｚの分割周波数範囲における周波数時間変化波形（FreqVsTime）の一例を示している。 In addition, the frequency-time-varying waveform generating unit 30b generates a plurality of pieces of frequency-time-varying waveform data indicating time-varying frequency of the FMCW signal from the waveform data V1(t) for each divided frequency range acquired by the waveform data acquiring unit 10. Are generated for each divided frequency range. The upper part of FIG. 4 shows an example of the frequency-time change waveform (FreqVsTime) in the divided frequency range with the center frequency of 1 GHz.
周波数時間変化波形生成部３０ｂにより生成される周波数時間変化波形Ｆ（ｔ）は、時刻ｔの波形データＶ１（ｔ）と、その１つ前の時刻ｔ−１の波形データＶ１（ｔ−１）との位相変化量を周波数値に変換したものであり、式（２）のように表される。ここで、ａｒｇ（Ｖ１（ｔ））は波形データＶ１（ｔ）の位相を表している。また、ＳＰはＡＤＣ１５のサンプリングレートを表している。
バースト検出部３１は、電力時間変化波形生成部３０ａにより生成された分割周波数範囲ごとの電力時間変化波形のデータから、ＦＭＣＷ信号の電力が所定の閾値以上となる時間区間としてのバーストＯＮ区間を複数の分割周波数範囲ごとに検出するようになっている。図５（ａ），（ｂ）の矢印ａは、バーストＯＮ区間を示している。 The burst detection unit 31 determines a plurality of burst ON sections as time sections in which the power of the FMCW signal is equal to or higher than a predetermined threshold from the data of the power time change waveform for each divided frequency range generated by the power time change waveform generation unit 30a. The detection is made for each divided frequency range. An arrow a in FIGS. 5A and 5B indicates a burst ON section.
時間区間許容範囲設定部３２は、バースト検出部３１により検出された分割周波数範囲ごとのバーストＯＮ区間について、各バーストＯＮ区間の中心を含む一部の区間を各バーストＯＮ区間の許容範囲として複数の分割周波数範囲ごとに設定するようになっている。図５（ｂ）の矢印ｂは、バーストＯＮ区間の８０％を許容範囲とする例を示している。このような許容範囲を設けることにより、周波数時間変化波形のデータのうち、周波数が安定した部分のデータを以降の処理で用いることができる。 The time section allowable range setting unit 32 sets a plurality of partial sections including the center of each burst ON section as the allowable range of each burst ON section in the burst ON section for each divided frequency range detected by the burst detection unit 31. It is designed to be set for each divided frequency range. An arrow b in FIG. 5B shows an example in which the allowable range is 80% of the burst ON section. By providing such an allowable range, it is possible to use the data of the portion where the frequency is stable in the data of the frequency-time-varying waveform in the subsequent processing.
周波数区間許容範囲設定部３３は、各分割周波数範囲について、各分割周波数範囲の中心を含む一部の区間を周波数区間の許容範囲として設定するようになっている。図５（ｃ）の矢印ｃは、周波数区間の許容範囲の一例を示している。 The frequency section allowable range setting unit 33 is configured to set, for each divided frequency range, a part of the section including the center of each divided frequency range as an allowable range of the frequency section. The arrow c in FIG. 5C indicates an example of the allowable range of the frequency section.
この周波数区間の許容範囲の上限値は、バーストＯＮ区間の許容範囲に存在する周波数時間変化波形の周波数の最大値以下とすることが望ましい。同様に、周波数区間の許容範囲の下限値は、バーストＯＮ区間の許容範囲に存在する周波数時間変化波形の周波数の最小値以上とすることが望ましい。 It is desirable that the upper limit value of the allowable range of the frequency section is equal to or smaller than the maximum value of the frequency of the frequency time-varying waveform existing in the allowable range of the burst ON section. Similarly, it is desirable that the lower limit value of the allowable range of the frequency section is equal to or more than the minimum value of the frequency of the frequency time-varying waveform existing in the allowable range of the burst ON section.
例えば、この許容範囲の上限値は、＋周波数スパン／２×αで与えられる。また、この許容範囲の下限値は、−周波数スパン／２×αで与えられる。αは、周波数スパン内の周波数時間変化波形の信頼度に応じてユーザが設定可能なパラメータである。例えば、ある周波数スパン全体にわたって周波数時間変化波形の信頼度が高いと考えられる場合には、α＝１とすることができる。一方、ある周波数スパンの両端における周波数時間変化波形の直線性が低いなど、信頼度が低いと考えられる場合には、α＜１となる任意の値を設定可能である。 For example, the upper limit value of this allowable range is given by +frequency span/2×α. Further, the lower limit value of this allowable range is given by −frequency span/2×α. α is a parameter that can be set by the user according to the reliability of the time-varying frequency waveform within the frequency span. For example, if the reliability of the frequency time-varying waveform is considered to be high over a certain frequency span, α=1 can be set. On the other hand, when the reliability is considered to be low, for example, the linearity of the time-varying frequency waveform at both ends of a certain frequency span is low, an arbitrary value of α<1 can be set.
傾き判断部３４は、時間区間許容範囲設定部３２により設定された分割周波数範囲ごとのバーストＯＮ区間の許容範囲、及び、周波数区間許容範囲設定部３３により設定された分割周波数範囲ごとの周波数区間の許容範囲の両方に含まれる周波数時間変化波形の傾きの正負を、複数の分割周波数範囲ごとに判断するようになっている。 The slope determination unit 34 determines the allowable range of the burst ON section for each divided frequency range set by the time section allowable range setting unit 32 and the frequency range for each divided frequency range set by the frequency section allowable range setting unit 33. The positive/negative of the slope of the frequency-time-varying waveform included in both the allowable ranges is determined for each of the plurality of divided frequency ranges.
また、傾き判断部３４は、複数の分割周波数範囲のうち、周波数時間変化波形のピーク点を含む分割周波数範囲を検出するようになっている。 Further, the inclination determination unit 34 is configured to detect the divided frequency range including the peak point of the frequency-time-varying waveform among the plurality of divided frequency ranges.
例えば、傾き判断部３４は、図６（ａ）に示すような周波数時間変化波形に対して、隣り合うデータ点の間で周波数の時間微分ｄ［ｔ］を算出する。隣り合うデータ点の時刻をｔ１，ｔ２（ｔ１＜ｔ２）、時刻ｔにおける周波数をｆ（ｔ）とすると、ｄ［ｔ］は下記の式（３）のように表される。
ｄ［ｔ］＝｛ｆ（ｔ１）−ｆ（ｔ２）｝／ｔ１−ｔ２ ・・・（３）
For example, the inclination determination unit 34 calculates the time derivative d[t] of the frequency between the adjacent data points with respect to the frequency time change waveform as shown in FIG. Assuming that the times of adjacent data points are t1 and t2 (t1<t2) and the frequency at the time t is f(t), d[t] is expressed by the following equation (3).
d[t]={f(t1)-f(t2)}/t1-t2 (3)
また、傾き判断部３４は、バーストＯＮ区間及び周波数区間の許容範囲において、データ取得時刻が先のＬエリアにおける上記ｄ［ｔ］の平均値ＡＬ（ｄ［ｔ］）と、データ取得時刻が後のＲエリアにおける上記ｄ［ｔ］の平均値ＡＲ（ｄ［ｔ］）とを算出するようになっている。さらに、傾き判断部３４は、平均値ＡＬ（ｄ［ｔ］）と平均値ＡＲ（ｄ［ｔ］）との間に符号の変化が見られるか否かを判断するようになっている。 In the allowable range of the burst ON section and the frequency section, the inclination determination unit 34 determines that the data acquisition time is the average value AL(d[t]) of the above d[t] and the data acquisition time is later. The average value AR(d[t]) of the d[t] in the R area is calculated. Further, the inclination determination unit 34 is configured to determine whether or not there is a sign change between the average value AL(d[t]) and the average value AR(d[t]).
ＡＬ（ｄ［ｔ］）とＡＲ（ｄ［ｔ］）の符号が異なる場合には、傾き判断部３４は、現在の分割周波数範囲に周波数時間変化波形のピーク点が含まれていると判断する。 When the signs of AL(d[t]) and AR(d[t]) are different, the slope determination unit 34 determines that the peak point of the frequency-time-varying waveform is included in the current divided frequency range. ..
例えば、図６（ｂ）に示すように、ＡＬ（ｄ［ｔ］）＜０かつＡＲ（ｄ［ｔ］）＞０であれば、現在の分割周波数範囲に周波数時間変化波形の最大ピーク点が含まれていることが分かる。一方、ＡＬ（ｄ［ｔ］）＞０かつＡＲ（ｄ［ｔ］）＜０であれば、現在の分割周波数範囲に周波数時間変化波形の最小ピーク点が含まれていることが分かる。 For example, as shown in FIG. 6B, if AL(d[t])<0 and AR(d[t])>0, the maximum peak point of the frequency-time-varying waveform is in the current divided frequency range. You can see that it is included. On the other hand, if AL(d[t])>0 and AR(d[t])<0, it can be seen that the current divided frequency range includes the minimum peak point of the frequency-time-varying waveform.
また、平均値ＡＬ（ｄ［ｔ］）と平均値ＡＲ（ｄ［ｔ］）との間に符号の変化が見られない場合には、傾き判断部３４は、平均値ＡＬ（ｄ［ｔ］）と平均値ＡＲ（ｄ［ｔ］）の平均値ＡＬＲ（ｄ［ｔ］）を算出するようになっている。 In addition, when there is no sign change between the average value AL(d[t]) and the average value AR(d[t]), the inclination determination unit 34 determines that the average value AL(d[t]). ) And the average value ALR(d[t]) of the average value AR(d[t]).
例えば、図６（ｃ）に示すように、ＡＬＲ（ｄ［ｔ］）＜０の場合には、現在の分割周波数範囲における周波数時間変化波形の傾きが正であることが分かる。一方、ＡＬＲ（ｄ［ｔ］）＞０の場合には、現在の分割周波数範囲における周波数時間変化波形の傾きが負であることが分かる。 For example, as shown in FIG. 6C, when ALR(d[t])<0, it can be seen that the slope of the frequency-time change waveform in the current divided frequency range is positive. On the other hand, when ALR(d[t])>0, it can be seen that the slope of the frequency temporal change waveform in the current divided frequency range is negative.
データ抽出部３５は、図７において破線で囲んで示すように、各重複周波数範囲における隣り合う２つの分割周波数範囲の周波数時間変化波形のデータをそれぞれ抽出するものである。ここで、データ抽出部３５は、傾き判断部３４により算出された時間微分ｄ［ｔ］の値が０（ゼロ）以外の値を取るデータのみを有効なデータとし、それ以外の時刻のデータを無効として０としたデータ列を生成するようになっている。 The data extraction unit 35 respectively extracts the data of the frequency time-varying waveform of two adjacent divided frequency ranges in each overlapping frequency range, as shown by being surrounded by a broken line in FIG. 7. Here, the data extraction unit 35 sets only the data in which the value of the time differential d[t] calculated by the inclination determination unit 34 is a value other than 0 (zero) as valid data, and sets the data at other times as the valid data. A data string that is invalidated to 0 is generated.
なお、一例として、図７（ａ）は、基準分割周波数範囲における周波数時間変化波形と、基準分割周波数範囲における重複周波数範囲とを示している。また、図７（ｂ）は、基準分割周波数範囲に隣接する上側分割周波数範囲における周波数時間変化波形と、上側分割周波数範囲における重複周波数範囲とを示している。 Note that, as an example, FIG. 7A shows a frequency-time change waveform in the reference division frequency range and an overlapping frequency range in the reference division frequency range. Moreover, FIG.7(b) has shown the frequency time change waveform in the upper division frequency range adjacent to a reference division frequency range, and the overlapping frequency range in an upper division frequency range.
相関算出部３６は、データ抽出部３５により抽出された重複周波数範囲における一方の周波数時間変化波形のデータＡ（ｔ）に対して、データ抽出部３５により抽出された重複周波数範囲における他方の周波数時間変化波形のデータＢ（ｔ）を時間軸上でずらしながら、一方の周波数時間変化波形のデータＡ（ｔ）と、他方の周波数時間変化波形のデータＢ（ｔ）との相関値を算出するようになっている。 The correlation calculation unit 36, for the data A(t) of one frequency time change waveform in the overlapping frequency range extracted by the data extracting unit 35, the other frequency time in the overlapping frequency range extracted by the data extracting unit 35. While shifting the change waveform data B(t) on the time axis, the correlation value between one frequency time change waveform data A(t) and the other frequency time change waveform data B(t) is calculated. It has become.
具体的には、相関算出部３６は、データＡ（ｔ）と、データＢ（ｔ）に対して、下記の式（４）を用いたスライディング相関処理を行う。
式（４）において、Ａ［ｋ］は、データＡ（ｔ）の各データを要素とするベクトルにおけるｋ番目の要素を表している。また、Ｂ［ｋ］は、データＢ（ｔ）の各データを要素とするベクトルにおけるｋ番目の要素を表している。 In Expression (4), A[k] represents the k-th element in the vector having each data element of the data A(t) as an element. In addition, B[k] represents the k-th element in the vector having the elements of each data of the data B(t).
相関算出部３６は、ずれ量τを１つずつ変化させて式（４）の演算を行うことにより、データＡ（ｔ）とデータＢ（ｔ）との相対位置を１データずつずらしながら、データＡ（ｔ）とデータＢ（ｔ）との相関値を算出する。例えば、ずれ量τ＝０の状態は、データＡ（ｔ）の１番目の要素と、データＢ（ｔ）の１番目の要素との相対位置が０の状態とすることができる。 The correlation calculation unit 36 changes the shift amount τ one by one and performs the calculation of the equation (4), thereby shifting the relative position of the data A(t) and the data B(t) by one data at a time. A correlation value between A(t) and data B(t) is calculated. For example, the shift amount τ=0 can be a state in which the relative position between the first element of the data A(t) and the first element of the data B(t) is 0.
波形結合部３７は、隣り合う２つの分割周波数範囲の周波数時間変化波形のデータを、相関算出部３６により算出された相関値の最大値を与える時間軸のずれ量τだけ互いにずらした状態で結合するようになっている。 The waveform combining unit 37 combines the data of the time-varying frequency waveforms of the two adjacent divided frequency ranges in a state of being shifted from each other by the time axis shift amount τ that gives the maximum correlation value calculated by the correlation calculating unit 36. It is supposed to do.
具体的には、波形結合部３７は、隣り合う２つの分割周波数範囲のうち、より基準分割周波数範囲に近い分割周波数範囲の周波数時間変化波形のデータに、より基準分割周波数範囲から遠い周波数時間変化波形のデータを上書きする処理を行う。波形結合部３７は、この処理を周波数時間変化波形のデータが存在する全ての分割周波数範囲に対して行うことにより、ＤＵＴ１００から出力されたＦＭＣＷ信号の波形全体を再生することができる。 Specifically, the waveform combining unit 37 uses the frequency-time-varying waveform data of the divided frequency range closer to the reference divided frequency range out of the two adjacent divided frequency ranges to change the frequency-time changed further from the reference divided frequency range. Performs the process of overwriting the waveform data. The waveform combining unit 37 can reproduce the entire waveform of the FMCW signal output from the DUT 100 by performing this process on all the divided frequency ranges in which the data of the frequency time-varying waveform exists.
測定部１９は、波形データ処理部１８により再生されたＦＭＣＷ信号と、ＤＵＴ１００から任意の反射物に向けて出力されたＦＭＣＷ信号との差分に基づいて、反射物とＤＵＴ１００との距離等を算出するようになっている。 The measurement unit 19 calculates the distance between the reflection object and the DUT 100 based on the difference between the FMCW signal reproduced by the waveform data processing unit 18 and the FMCW signal output from the DUT 100 toward an arbitrary reflection object. It is like this.
表示部２１は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、制御部２２からの制御信号に応じて各種表示内容を表示するようになっている。この表示内容には、波形結合部３７により結合されたＦＭＣＷ信号の周波数時間変化波形や、測定部１９による測定結果などが含まれる。さらに、表示部２１は、測定条件などを設定するためのボタン、ソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象を表示するものであってもよい。 The display unit 21 is composed of a display device such as an LCD or a CRT, and displays various display contents according to a control signal from the control unit 22. The display contents include the frequency-time-varying waveform of the FMCW signal combined by the waveform combining unit 37, the measurement result by the measuring unit 19, and the like. Further, the display unit 21 may display operation targets such as buttons for setting measurement conditions, soft keys, pull-down menus, and text boxes.
制御部２２は、例えばＣＰＵ、波形データ記憶部１７を構成するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータで構成され、広帯域信号解析装置１を構成する上記各部の動作を制御する。さらに、制御部２２は、所定のプログラムを実行することにより、電力時間変化波形生成部３０ａ、周波数時間変化波形生成部３０ｂ、バースト検出部３１、時間区間許容範囲設定部３２、周波数区間許容範囲設定部３３、傾き判断部３４、データ抽出部３５、相関算出部３６及び波形結合部３７をソフトウェア的に構成するようになっている。 The control unit 22 is composed of, for example, a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an HDD, and the like that configure the waveform data storage unit 17, and controls the operation of each of the above components that configure the wideband signal analysis apparatus 1. Further, the control unit 22 executes a predetermined program to cause the power time change waveform generation unit 30a, the frequency time change waveform generation unit 30b, the burst detection unit 31, the time interval permissible range setting unit 32, and the frequency interval permissible range setting. The unit 33, the inclination determination unit 34, the data extraction unit 35, the correlation calculation unit 36, and the waveform combination unit 37 are configured by software.
なお、広帯域信号解析装置１は、ＧＰＩＢ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢなどのリモート制御インタフェースを介して、外部制御装置により遠隔制御される構成であってもよい。 The wideband signal analysis apparatus 1 may be configured to be remotely controlled by an external control apparatus via a remote control interface such as GPIB, Ethernet (registered trademark), or USB.
以下、本実施形態の広帯域信号解析装置１を用いる広帯域信号解析方法について、図８〜図１０のフローチャートを参照しながら説明する。 Hereinafter, a wideband signal analyzing method using the wideband signal analyzing apparatus 1 of the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
まず、図８に示すように、制御部２２は、ユーザによる操作部２０の操作により入力されたＦＭＣＷ信号の中心周波数と帯域幅に応じて、ＦＭＣＷ信号の帯域幅を分割する複数の分割周波数範囲、基準分割周波数範囲、及び重複周波数範囲を設定する（周波数範囲設定ステップＳ１）。 First, as shown in FIG. 8, the control unit 22 divides the bandwidth of the FMCW signal into a plurality of divided frequency ranges according to the center frequency and the bandwidth of the FMCW signal input by the operation of the operation unit 20 by the user. , The reference division frequency range and the overlapping frequency range are set (frequency range setting step S1).
次に、制御部２２は、複数の分割周波数範囲を区別するためのインデックスｎを０に初期化する（ステップＳ２）。ここで、ｎ＝０は基準分割周波数範囲、ｎ＞０は基準分割周波数範囲よりも高周波数側の上側分割周波数範囲、ｎ＜０は基準分割周波数範囲よりも低周波数側の下側分割周波数範囲にそれぞれ対応している。ｎ番目の分割周波数範囲の中心周波数は、ｎの絶対値が大きくなるほど、基準分割周波数範囲の中心周波数から遠ざかるものとする。なお、以降の処理（ステップＳ３〜Ｓ１１）では、まずｎ≧０の分割周波数範囲に関する処理が行われた後に、ｎ＜０の分割周波数範囲に関する処理が行われる。 Next, the control unit 22 initializes an index n for distinguishing a plurality of divided frequency ranges to 0 (step S2). Here, n=0 is a reference division frequency range, n>0 is an upper division frequency range on a higher frequency side than the reference division frequency range, and n<0 is a lower division frequency range on a lower frequency side than the reference division frequency range. It corresponds to each. It is assumed that the center frequency of the n-th divided frequency range becomes farther from the center frequency of the reference divided frequency range as the absolute value of n increases. In the subsequent processes (steps S3 to S11), first, the process regarding the divided frequency range of n≧0 is performed, and then the process regarding the divided frequency range of n<0 is performed.
次に、制御部２２は、図９のフローチャートに示す処理を実行する（ステップＳ３）。具体的には、波形データ取得部１０は、ｎ番目の分割周波数範囲におけるＦＭＣＷ信号の波形データを取得する（波形データ取得ステップＳ２１）。 Next, the control unit 22 executes the process shown in the flowchart of FIG. 9 (step S3). Specifically, the waveform data acquisition unit 10 acquires the waveform data of the FMCW signal in the n-th divided frequency range (waveform data acquisition step S21).
次に、電力時間変化波形生成部３０ａは、ステップＳ２１で取得されたｎ番目の分割周波数範囲におけるＦＭＣＷ信号の波形データから、電力時間変化波形のデータを生成する。また、周波数時間変化波形生成部３０ｂは、ステップＳ２１で取得されたｎ番目の分割周波数範囲におけるＦＭＣＷ信号の波形データから、周波数時間変化波形のデータを生成する（波形データ処理ステップＳ２２）。 Next, the power time change waveform generation unit 30a generates power time change waveform data from the waveform data of the FMCW signal in the n-th divided frequency range acquired in step S21. The frequency-time-varying waveform generator 30b also generates frequency-time-varying waveform data from the waveform data of the FMCW signal in the n-th divided frequency range acquired in step S21 (waveform data processing step S22).
次に、バースト検出部３１は、ステップＳ２２で生成された電力時間変化波形のデータから、ｎ番目の分割周波数範囲におけるバーストＯＮ区間を検出する（ステップＳ２３）。 Next, the burst detection unit 31 detects the burst ON section in the n-th divided frequency range from the data of the power time change waveform generated in step S22 (step S23).
次に、時間区間許容範囲設定部３２は、ステップＳ２３で検出されたｎ番目の分割周波数範囲におけるバーストＯＮ区間の許容範囲を設定する。また、周波数区間許容範囲設定部３３は、ｎ番目の分割周波数範囲の周波数区間の許容範囲を設定する（ステップＳ２４）。 Next, the time section allowable range setting unit 32 sets the allowable range of the burst ON section in the n-th divided frequency range detected in step S23. The frequency section allowable range setting unit 33 also sets the allowable range of the frequency section of the n-th divided frequency range (step S24).
次に、傾き判断部３４は、ステップＳ２４で設定されたバーストＯＮ区間の許容範囲、及び、周波数区間の許容範囲の両方に含まれる周波数時間変化波形の傾きを算出して（ステップＳ２５）、図８のフローチャートのステップＳ４に進む。 Next, the slope determination unit 34 calculates the slope of the frequency time change waveform included in both the allowable range of the burst ON section and the allowable range of the frequency section set in step S24 (step S25), and the graph 8 proceeds to step S4 of the flowchart.
次に、傾き判断部３４は、ｎ番目の分割周波数範囲に周波数時間変化波形の最大ピーク点が含まれているか否かを判断する（ステップＳ４）。否定判断の場合にはステップＳ５に進み、肯定判断の場合にはステップＳ６に進む。 Next, the inclination determination unit 34 determines whether or not the maximum peak point of the frequency time change waveform is included in the n-th divided frequency range (step S4). If the determination is negative, the process proceeds to step S5, and if the determination is positive, the process proceeds to step S6.
ステップＳ５において制御部２２は、インデックスｎをインクリメントして、ステップＳ３の処理に戻る。ステップＳ６において制御部２２は、最大ピーク点が検出された分割周波数範囲のインデックスｎの値Ｎ１を記憶する。 In step S5, the control unit 22 increments the index n and returns to the process of step S3. In step S6, the control unit 22 stores the value N1 of the index n of the divided frequency range in which the maximum peak point is detected.
次に、制御部２２は、複数の分割周波数範囲を区別するためのインデックスｎを−１に初期化する（ステップＳ７）。次に、制御部２２は、図９のフローチャートに示す処理を実行する（ステップＳ８）。 Next, the control unit 22 initializes an index n for distinguishing a plurality of divided frequency ranges to -1 (step S7). Next, the control unit 22 executes the process shown in the flowchart of FIG. 9 (step S8).
次に、傾き判断部３４は、ｎ番目の分割周波数範囲に周波数時間変化波形の最小ピーク点が含まれているか否かを判断する（ステップＳ９）。否定判断の場合にはステップＳ１０に進み、肯定判断の場合にはステップＳ１１に進む。 Next, the inclination determination unit 34 determines whether or not the minimum peak point of the frequency temporal change waveform is included in the n-th divided frequency range (step S9). If the determination is negative, the process proceeds to step S10, and if the determination is positive, the process proceeds to step S11.
ステップＳ１０において制御部２２は、インデックスｎをデクリメントして、ステップＳ８の処理に戻る。ステップＳ１１において制御部２２は、最小ピーク点が検出された分割周波数範囲のインデックスｎの値Ｎ２を記憶する。 In step S10, the control unit 22 decrements the index n and returns to the process of step S8. In step S11, the control unit 22 stores the value N2 of the index n of the divided frequency range in which the minimum peak point is detected.
制御部２２は、図１０のフローチャートに示す処理を実行する（波形データ処理ステップＳ１２）。まず、制御部２２は、インデックスｎを１に初期化する（ステップＳ３１）。 The control unit 22 executes the process shown in the flowchart of FIG. 10 (waveform data processing step S12). First, the control unit 22 initializes the index n to 1 (step S31).
次に、データ抽出部３５は、ｎ−１番目とｎ番目の分割周波数範囲の重複周波数範囲における周波数時間変化波形のデータをそれぞれ抽出する（ステップＳ３２）。 Next, the data extraction unit 35 extracts the data of the frequency-time-varying waveform in the overlapping frequency ranges of the n−1th and nth divided frequency ranges, respectively (step S32).
次に、相関算出部３６は、ステップＳ３２で抽出されたｎ−１番目の分割周波数範囲の重複周波数範囲における周波数時間変化波形のデータと、ステップＳ３２で抽出されたｎ番目の分割周波数範囲の重複周波数範囲における周波数時間変化波形のデータに対してスライディング相関処理を行って相関値を算出する（ステップＳ３３）。 Next, the correlation calculation unit 36 overlaps the data of the frequency temporal change waveform in the overlapping frequency range of the (n-1)th divided frequency range extracted in step S32 with the nth divided frequency range extracted in step S32. A sliding correlation process is performed on the data of the frequency time-varying waveform in the frequency range to calculate a correlation value (step S33).
次に、波形結合部３７は、ｎ番目の分割周波数範囲の周波数時間変化波形を、ｎ−１番目の分割周波数範囲の周波数時間変化波形に対してステップＳ３３で算出された相関値の最大値を与える時間軸のずれ量τだけずらした状態で結合する（ステップＳ３４）。 Next, the waveform combining unit 37 determines the frequency-time-varying waveform in the n-th divided frequency range and the maximum correlation value calculated in step S33 for the frequency-time-varying waveform in the (n-1)th divided frequency range. Coupling is performed in a state of being shifted by the given time axis shift amount τ (step S34).
次に、制御部２２は、インデックスｎがＮ１に到達したか否かを判断する（ステップＳ３５）。否定判断の場合にはステップＳ３６に進み、肯定判断の場合にはステップＳ３７に進む。 Next, the control unit 22 determines whether the index n has reached N1 (step S35). If the determination is negative, the process proceeds to step S36, and if the determination is positive, the process proceeds to step S37.
ステップＳ３６において制御部２２は、インデックスｎをインクリメントして、ステップＳ３２の処理に戻る。ステップＳ３７において制御部２２は、インデックスｎを−１に初期化する。 In step S36, the control unit 22 increments the index n and returns to the process of step S32. In step S37, the control unit 22 initializes the index n to -1.
次に、データ抽出部３５は、ｎ＋１番目とｎ番目の分割周波数範囲の重複周波数範囲における周波数時間変化波形のデータをそれぞれ抽出する（ステップＳ３８）。 Next, the data extraction unit 35 respectively extracts the data of the frequency temporal change waveform in the overlapping frequency range of the n+1th and nth divided frequency ranges (step S38).
次に、相関算出部３６は、ステップＳ３８で抽出されたｎ＋１番目の分割周波数範囲の重複周波数範囲における周波数時間変化波形のデータと、ステップＳ３８で抽出されたｎ番目の分割周波数範囲の重複周波数範囲における周波数時間変化波形のデータに対してスライディング相関処理を行って相関値を算出する（ステップＳ３９）。 Next, the correlation calculating unit 36, the data of the frequency temporal change waveform in the overlapping frequency range of the (n+1)th divided frequency range extracted in step S38, and the overlapping frequency range of the nth divided frequency range extracted in step S38. The correlation value is calculated by performing the sliding correlation process on the data of the frequency time-varying waveform in (step S39).
次に、波形結合部３７は、ｎ番目の分割周波数範囲の周波数時間変化波形を、ｎ＋１番目の分割周波数範囲の周波数時間変化波形に対してステップＳ３９で算出された相関値の最大値を与える時間軸のずれ量τだけずらした状態で結合する（ステップＳ４０）。 Next, the waveform combining unit 37 gives the frequency time-varying waveform of the nth divided frequency range to the maximum value of the correlation value calculated in step S39 for the frequency time-varying waveform of the (n+1)th divided frequency range. Coupling is performed in a state of being displaced by the axial shift amount τ (step S40).
次に、制御部２２は、インデックスｎがＮ２に到達したか否かを判断する（ステップＳ４１）。否定判断の場合にはステップＳ４２に進み、肯定判断の場合には処理を終了する。 Next, the control unit 22 determines whether the index n has reached N2 (step S41). If the determination is negative, the process proceeds to step S42, and if the determination is positive, the process ends.
ステップＳ４２において制御部２２は、インデックスｎをデクリメントして、ステップＳ３８の処理に戻る。 In step S42, the control unit 22 decrements the index n and returns to the process of step S38.
以上の処理により、図１１に示すように、全ての分割周波数範囲の周波数時間変化波形が結合したＦＭＣＷ信号を得ることができる。 Through the above processing, as shown in FIG. 11, it is possible to obtain an FMCW signal in which frequency-time-varying waveforms in all divided frequency ranges are combined.
以上説明したように、本実施形態に係る広帯域信号解析装置１は、複数の分割周波数範囲ごとにＦＭＣＷ信号の波形データを取得し、それらの波形データから得られる周波数時間変化波形のデータを結合することにより、装置の解析帯域幅よりも広帯域なＦＭＣＷ信号の周波数時間変化波形を、ＦＭＣＷ信号の帯域幅全体にわたって再生することができる。例えば、数百ＭＨｚから数ＧＨｚもの広帯域で高精度にＦＭＣＷ信号の周波数時間変化波形を再生して、再生した周波数時間変化波形を解析することが可能となる。 As described above, the wideband signal analyzing apparatus 1 according to the present embodiment acquires the waveform data of the FMCW signal for each of a plurality of divided frequency ranges, and combines the data of the frequency time-varying waveform obtained from the waveform data. As a result, the frequency-time-varying waveform of the FMCW signal, which is wider than the analysis bandwidth of the device, can be reproduced over the entire bandwidth of the FMCW signal. For example, it is possible to reproduce the frequency-time-varying waveform of the FMCW signal with high accuracy in a wide band of several hundred MHz to several GHz and analyze the reproduced frequency-time-varying waveform.
また、本実施形態に係る広帯域信号解析装置１は、複数の分割周波数範囲ごとに得られた周波数時間変化波形の傾きの正負を判断することにより、周波数時間変化波形のピーク点を含む分割周波数範囲を検出することができる。 Further, the wideband signal analyzing apparatus 1 according to the present embodiment determines the positive/negative of the slope of the frequency-time-varying waveform obtained for each of the plurality of divided frequency ranges, and thus the divided-frequency range including the peak point of the frequency-time-varying waveform. Can be detected.
また、本実施形態に係る広帯域信号解析装置１は、隣り合う２つの分割周波数範囲の重複周波数範囲における２つの周波数時間変化波形のデータの相関値を算出することにより、２つの周波数時間変化波形のデータを、相関値の最大値を与える時間軸のずれ量だけずらした状態で連続的に結合することができる。 In addition, the wideband signal analyzing apparatus 1 according to the present embodiment calculates the correlation value of the data of the two frequency time-varying waveforms in the overlapping frequency range of the two adjacent divided frequency ranges, thereby calculating the two frequency time-varying waveforms. The data can be continuously combined while being shifted by the amount of deviation on the time axis that gives the maximum correlation value.
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係る広帯域信号解析装置について図面を参照しながら説明する。第１の実施形態に係る広帯域信号解析装置１の構成と同一の構成については、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
(Second embodiment)
Subsequently, a wideband signal analyzing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components as those of the wideband signal analyzing apparatus 1 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
図１２に示すように、本発明の第２の実施形態に係る広帯域信号解析装置は、第１の実施形態の波形データ処理部１８における電力時間変化波形生成部３０ａと、バースト検出部３１と、時間区間許容範囲設定部３２と、周波数区間許容範囲設定部３３と、傾き判断部３４と、を省略した構成となっている。 As shown in FIG. 12, the wideband signal analyzing apparatus according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a power time change waveform generating section 30a, a burst detecting section 31 in the waveform data processing section 18 of the first exemplary embodiment, The configuration is such that the time section allowable range setting unit 32, the frequency section allowable range setting unit 33, and the inclination determination unit 34 are omitted.
すなわち、本実施形態におけるデータ抽出部４５は、周波数時間変化波形生成部３０ｂから出力される周波数時間変化波形から、各重複周波数範囲における隣り合う２つの分割周波数範囲の周波数時間変化波形のデータをそのまま抽出するようになっている。 That is, the data extraction unit 45 in the present embodiment uses the frequency time change waveform data output from the frequency time change waveform generation unit 30b as the frequency time change waveform data of two adjacent divided frequency ranges in each overlapping frequency range without change. It is designed to be extracted.
本実施形態においては、相関算出部４６は、データ抽出部４５により抽出された重複周波数範囲における一方の周波数時間変化波形のデータＡ'（ｔ）に対して、データ抽出部４５により抽出された重複周波数範囲における他方の周波数時間変化波形のデータＢ'（ｔ）を時間軸上でずらしながら、一方の周波数時間変化波形のデータＡ'（ｔ）と、他方の周波数時間変化波形のデータＢ'（ｔ）との相関値を算出するようになっている。 In the present embodiment, the correlation calculation unit 46, with respect to the data A′(t) of one frequency time change waveform in the overlapping frequency range extracted by the data extraction unit 45, the overlap extracted by the data extraction unit 45. While shifting the data B′(t) of the other time-varying frequency waveform in the frequency range on the time axis, the data A′(t) of one time-varying waveform and the data B′(of the other time-varying waveform are The correlation value with t) is calculated.
図１３（ａ）は、相関値の一例を示すグラフである。また、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）における相関値の最大値Ｐを与えるずれ量τでデータＢ'（ｔ）をずらしてデータＡ'（ｔ）に重ね合わせた状態を示すグラフである。 FIG. 13A is a graph showing an example of the correlation value. Further, FIG. 13B is a graph showing a state in which the data B′(t) is shifted by the shift amount τ that gives the maximum value P of the correlation values in FIG. 13A and is superimposed on the data A′(t). Is.
以上説明したように、本実施形態に係る広帯域信号解析装置は、第１の実施形態と比較して、重複周波数範囲におけるノイズ成分の影響を受けることになるため、相関値の最大値を与えるずれ量τの検出性能が落ちる虞があるが、簡易な構成でＦＭＣＷ信号の周波数時間変化波形を帯域幅全体にわたって再生することができる。 As described above, the wideband signal analyzing apparatus according to the present embodiment is affected by the noise component in the overlapping frequency range as compared with the first embodiment, and thus the deviation that gives the maximum value of the correlation value is obtained. Although the detection performance of the quantity τ may be degraded, the frequency-time-varying waveform of the FMCW signal can be reproduced over the entire bandwidth with a simple configuration.
１ 広帯域信号解析装置
１０ 波形データ取得部
１７ 波形データ記憶部
１８ 波形データ処理部
１９ 測定部
２０ 操作部
２１ 表示部
２２ 制御部
３０ａ 電力時間変化波形生成部
３０ｂ 周波数時間変化波形生成部
３１ バースト検出部
３２ 時間区間許容範囲設定部
３３ 周波数区間許容範囲設定部
３４ 傾き判断部
３５，４５ データ抽出部
３６，４６ 相関算出部
３７ 波形結合部
１００ ＤＵＴ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wideband signal analyzer 10 Waveform data acquisition unit 17 Waveform data storage unit 18 Waveform data processing unit 19 Measuring unit 20 Operation unit 21 Display unit 22 Control unit 30a Electric power time change waveform generation unit 30b Frequency time change waveform generation unit 31 Burst detection unit 32 time section allowable range setting section 33 frequency section allowable range setting section 34 slope determination section 35,45 data extraction section 36,46 correlation calculation section 37 waveform combination section 100 DUT
Claims (3)
前記ＦＭＣＷ信号の波形データを前記複数の分割周波数範囲ごとに取得する波形データ取得部（１０）と、
前記波形データ取得部により取得された各前記波形データから、前記ＦＭＣＷ信号の周波数の時間変化を示す周波数時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成し、互いに隣り合う２つの前記分割周波数範囲における前記周波数時間変化波形のデータを結合する波形データ処理部（１８）と、を備え、
前記波形データ処理部は、
前記波形データ取得部により取得された各前記波形データから、前記ＦＭＣＷ信号の電力の時間変化を示す電力時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成する電力時間変化波形生成部（３０ａ）と、
前記波形データ取得部により取得された各前記波形データから、前記周波数時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成する周波数時間変化波形生成部（３０ｂ）と、
前記電力時間変化波形生成部により生成された各前記電力時間変化波形のデータから、前記ＦＭＣＷ信号の電力が所定の閾値以上となる時間区間を前記複数の分割周波数範囲ごとに検出するバースト検出部（３１）と、
前記バースト検出部により検出された各前記時間区間について、各前記時間区間の中心を含む一部の区間を各前記時間区間の許容範囲として前記複数の分割周波数範囲ごとに設定する時間区間許容範囲設定部（３２）と、
各前記分割周波数範囲について、各前記分割周波数範囲の中心を含む一部の区間を周波数区間の許容範囲として設定する周波数区間許容範囲設定部（３３）と、
前記時間区間許容範囲設定部により設定された各前記時間区間の許容範囲、及び、前記周波数区間許容範囲設定部により設定された各前記周波数区間の許容範囲の両方に含まれる前記周波数時間変化波形の傾きの正負を、前記複数の分割周波数範囲ごとに判断することにより、前記複数の分割周波数範囲のうち、前記周波数時間変化波形のピーク点を含む分割周波数範囲を検出する傾き判断部（３４）と、を含むことを特徴とする広帯域信号解析装置。 A frequency range setting unit (20, 22) for setting a plurality of divided frequency ranges for dividing the bandwidth of the FMCW signal as the signal under measurement,
A waveform data acquisition unit (10) for acquiring the waveform data of the FMCW signal for each of the plurality of divided frequency ranges;
From each of the waveform data acquired by the waveform data acquisition unit, data of a frequency time-varying waveform indicating a time change of the frequency of the FMCW signal is generated for each of the plurality of division frequency ranges, and the two divisions adjacent to each other are generated. A waveform data processing unit (18) for combining the data of the frequency-time-varying waveform in a frequency range ,
The waveform data processing unit,
From each of the waveform data acquired by the waveform data acquisition unit, a power time change waveform generation unit (30a) that generates power time change waveform data indicating the time change of the power of the FMCW signal for each of the plurality of divided frequency ranges. )When,
A frequency time change waveform generation unit (30b) that generates the frequency time change waveform data for each of the plurality of divided frequency ranges from each of the waveform data acquired by the waveform data acquisition unit;
A burst detection unit that detects, for each of the plurality of divided frequency ranges, a time section in which the power of the FMCW signal is equal to or more than a predetermined threshold value from the data of each of the power time change waveforms generated by the power time change waveform generation unit. 31),
For each of the time intervals detected by the burst detection unit, a time interval allowable range setting for setting a part of the interval including the center of each of the time intervals as the allowable range of each of the time intervals for each of the plurality of divided frequency ranges Part (32),
For each of the divided frequency ranges, a frequency section allowable range setting unit (33) that sets a part of the section including the center of each divided frequency range as an allowable range of the frequency section,
The allowable range of each time section set by the time section allowable range setting unit, and the frequency time change waveform included in both the allowable range of each frequency section set by the frequency section allowable range setting unit A slope determination unit (34) for detecting a divided frequency range including a peak point of the frequency time-varying waveform among the plurality of divided frequency ranges by determining whether the inclination is positive or negative for each of the plurality of divided frequency ranges. , wideband signal analyzing apparatus which comprises a.
前記波形データ処理部は、
各前記重複周波数範囲における隣り合う２つの前記分割周波数範囲の前記周波数時間変化波形のデータをそれぞれ抽出するデータ抽出部（３５）と、
前記データ抽出部により抽出された前記重複周波数範囲における一方の前記周波数時間変化波形のデータに対して、前記データ抽出部により抽出された前記重複周波数範囲における他方の前記周波数時間変化波形のデータを時間軸上でずらしながら、前記一方の前記周波数時間変化波形のデータと、前記他方の前記周波数時間変化波形のデータとの相関値を算出する相関算出部（３６）と、
前記隣り合う２つの前記分割周波数範囲の前記周波数時間変化波形のデータを、前記相関算出部により算出された前記相関値の最大値を与える前記時間軸のずれ量だけ互いにずらした状態で結合する波形結合部（３７）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の広帯域信号解析装置。 The two adjacent divided frequency ranges include overlapping frequency ranges in which some of them overlap.
The waveform data processing unit,
A data extraction unit (35) for respectively extracting the data of the frequency time-varying waveforms of the two adjacent divided frequency ranges in each of the overlapping frequency ranges,
For the data of one of the frequency time-varying waveforms in the overlapping frequency range extracted by the data extracting unit, the data of the other frequency-time changing waveform in the overlapping frequency range extracted by the data extracting unit is timed A correlation calculation unit (36) that calculates a correlation value between the data of the one frequency time change waveform and the other of the frequency time change waveform data while shifting on the axis.
Waveforms that combine the data of the frequency-time-varying waveforms of the two adjacent divided frequency ranges in a state where they are shifted from each other by the amount of deviation of the time axis that gives the maximum value of the correlation value calculated by the correlation calculation unit. The wideband signal analyzing apparatus according to claim 1, further comprising a coupling unit (37) .
前記ＦＭＣＷ信号の波形データを前記複数の分割周波数範囲ごとに取得する波形データ取得ステップ（Ｓ２１）と、
波形データ取得ステップで取得された各前記波形データから、前記ＦＭＣＷ信号の周波数の時間変化を示す周波数時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成し、互いに隣り合う２つの前記分割周波数範囲における前記周波数時間変化波形のデータを結合する波形データ処理ステップ（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１２）と、を含み、
前記波形データ処理ステップは、
前記波形データ取得ステップにより取得された各前記波形データから、前記ＦＭＣＷ信号の電力の時間変化を示す電力時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成する電力時間変化波形生成ステップ（Ｓ２２）と、
前記波形データ取得ステップにより取得された各前記波形データから、前記周波数時間変化波形のデータを前記複数の分割周波数範囲ごとに生成する周波数時間変化波形生成ステップ（Ｓ２２）と、
前記電力時間変化波形生成ステップにより生成された各前記電力時間変化波形のデータから、前記ＦＭＣＷ信号の電力が所定の閾値以上となる時間区間を前記複数の分割周波数範囲ごとに検出するバースト検出ステップ（Ｓ２３）と、
前記バースト検出ステップにより検出された各前記時間区間について、各前記時間区間の中心を含む一部の区間を各前記時間区間の許容範囲として前記複数の分割周波数範囲ごとに設定する時間区間許容範囲設定ステップ（Ｓ２４）と、
各前記分割周波数範囲について、各前記分割周波数範囲の中心を含む一部の区間を周波数区間の許容範囲として設定する周波数区間許容範囲設定ステップ（Ｓ２４）と、
前記時間区間許容範囲設定ステップにより設定された各前記時間区間の許容範囲、及び、前記周波数区間許容範囲設定ステップにより設定された各前記周波数区間の許容範囲の両方に含まれる前記周波数時間変化波形の傾きの正負を、前記複数の分割周波数範囲ごとに判断することにより、前記複数の分割周波数範囲のうち、前記周波数時間変化波形のピーク点を含む分割周波数範囲を検出する傾き判断ステップ（Ｓ２５，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１１）と、を含むことを特徴とする広帯域信号解析方法。 A frequency range setting step (S1) of setting a plurality of divided frequency ranges for dividing the bandwidth of the FMCW signal as the signal under measurement,
A waveform data acquisition step (S21) of acquiring the waveform data of the FMCW signal for each of the plurality of divided frequency ranges;
From each of the waveform data acquired in the waveform data acquisition step, data of a frequency time-varying waveform showing a time change of the frequency of the FMCW signal is generated for each of the plurality of divided frequency ranges, and the two divided frequencies adjacent to each other are generated. Waveform data processing step (S3, S4, S6, S8, S9, S11, S12) for combining the data of the frequency time-varying waveform in the range,
The waveform data processing step,
From each of the waveform data acquired in the waveform data acquisition step, power time change waveform generation step (S22) of generating power time change waveform data indicating time change of the power of the FMCW signal for each of the plurality of divided frequency ranges. )When,
A frequency time-varying waveform generation step (S22) of generating data of the frequency time-varying waveform for each of the plurality of divided frequency ranges from the waveform data acquired in the waveform data acquiring step;
A burst detection step of detecting, for each of the plurality of divided frequency ranges, a time section in which the power of the FMCW signal is equal to or higher than a predetermined threshold value from the data of each power time change waveform generated by the power time change waveform generation step ( S23),
For each of the time intervals detected by the burst detection step, a time interval allowable range setting for setting a part of the interval including the center of each of the time intervals as the allowable range of each time interval for each of the plurality of divided frequency ranges Step (S24),
A frequency section allowable range setting step (S24) of setting a part of a section including the center of each of the divided frequency ranges as an allowable range of the frequency section for each of the divided frequency ranges;
The allowable range of each of the time sections set by the time section allowable range setting step, and the frequency time variation waveform included in both the allowable range of each of the frequency sections set by the frequency section allowable range setting step A slope determination step (S25, S4) of detecting a divided frequency range including a peak point of the frequency time-varying waveform among the plurality of divided frequency ranges by determining whether the inclination is positive or negative for each of the plurality of divided frequency ranges. , S6, S9, S11), and a wideband signal analysis method.
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