JP7214698B2 - 受信装置、該受信装置を備えた移動端末試験装置、及び移動端末試験方法 - Google Patents

受信装置、該受信装置を備えた移動端末試験装置、及び移動端末試験方法 Download PDF

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Description

本発明は、受信装置、該受信装置を備えた移動端末試験装置、及び移動端末試験方法に関する。
従来、例えば移動体通信端末などの被試験装置（ＤＵＴ（Device Under Test））から送信される信号を解析し、ＤＵＴの送信性能を調べる送信試験が、移動端末試験装置を用いて行われている。ＤＵＴから送信される信号は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＬＴＥ（Long Term Evolution）、５Ｇ ＮＲ（New Radio）などの通信規格に従って変調された変調信号である。
無線ＬＡＮやＬＴＥ、５Ｇ ＮＲなどの広帯域の無線伝送システムでは、変調方式として周波数利用効率のよいとされるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が広く用いられている。ＯＦＤＭ方式は、所定のデータブロック毎に同期をとるブロック伝送方式であり、具体的には、送信側にてデータ列を逆多重化して並列データに変換して各サブキャリアにマッピングした後、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理、Ｄ／Ａ変換、直交変調等を行って送信信号とする。また、ＩＦＦＴ処理により時間領域の信号に変換した後、該信号の後端の一部をガードインターバルとしてその信号の前方に付加することで、マルチパスフェージングによるシンボル間干渉に耐性を持たせている。
移動端末試験装置は、このようにして生成された変調信号を受信して復調し信号解析を行うものであり、復調においてはＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理が行われる（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、ＤＵＴから送信された信号を受信し、受信信号に対してＦＦＴ処理を施し解析を行って、送信電力、変調精度などの送信特性を測定する装置が開示されている。
特開２０１９－１５３９６３号公報
一般に、ＤＵＴの送信試験では、通信規格に適合する所定の信号長の信号に対して、ＦＦＴ処理を施し解析を行ってＤＵＴの送信特性を測定する。ＦＦＴ処理では、被測定信号に窓関数が乗じられて信号が切り出され、その信号部分にＦＦＴ演算が実施される。しかし、通信規格に適合しない短い信号長の信号に対しても、ＦＦＴ処理を施し解析を行ってＤＵＴの送信特性を測定したい場合がある。
このＦＦＴ処理において、ＦＦＴ長（FFT Length）は、通信規格に規定されたアップリンク帯域幅（Uplink Bandwidth）とサブキャリア間隔（Subcarrier Spacing）によって一意的に定まる。このため、例えば、測定対象がＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）のとき、そのシンボル数が少ないと、ＦＦＴ長より測定対象のＰＵＳＣＨのサンプル数の方が少なくなってしまう場合がある。言い換えれば、測定対象の信号の信号長が、ＦＦＴ処理で用いられる窓関数の区間幅（定義域の幅）より短くなる場合がある。その結果、ＦＦＴ処理において信頼度の高い適切な結果が得られず、測定誤差が生じてしまうという問題があった。例えば、パワーの測定では、期待されるものよりも小さな値となっていた。
この問題を解決するため、ＦＦＴ長を短くする方法が考えられるが、被測定信号の信号長も規格外に短いので、ＦＦＴスイープ回数が少なくなって、窓関数による切り出しが場所によって偏りが生じ、平均化処理を行っても信頼度の高いＦＦＴ結果が得られなかった。そのため、例えば、スペクトル測定機能をＯＮした時とＯＦＦした時とでパワーの測定結果に差が生じてしまう問題があった。
しかしながら、特許文献１に記載の従来の装置にあっては、被測定信号が短く、ＦＦＴ長もそれに応じて短くした場合に、ＦＦＴスイープ回数が少なくなり、平均化しても精度よい測定ができず、特に、スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦ時でのパワー測定結果に差が生じてしまう問題に関しては、考慮されていなかった。
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、ＦＦＴ処理を伴う試験において測定対象の信号の信号長が規格外に短い場合であっても対応可能で、信頼度の高いＦＦＴ処理を行うことができる受信装置、該受信装置を備えた移動端末試験装置、及び移動端末試験方法を提供することを目的とする。
本発明の受信装置は、上記目的達成のため、被試験装置（２）から送信された被測定信号（ａ）をサンプリングしてサンプル信号（ｄ）を取得する受信部（１０）と、前記受信部により取得されたサンプル信号に対して、窓関数を乗じてＦＦＴ処理を実施するＦＦＴ処理部（２１）と、前記受信部により取得されたサンプル信号から前記被測定信号の信号長を算出する信号長算出部（３１）と、前記算出された前記被測定信号の信号長と、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴ長として通信規格に適合した第１のＦＦＴ長とを比較する比較部（３３）と、前記比較部による比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合に、前記第１のＦＦＴ長に代えて、前記被測定信号の信号長より短い第２のＦＦＴ長を前記ＦＦＴ処理部における前記ＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定するＦＦＴ長設定部（３４）と、前記比較部による比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合に、前記ＦＦＴ処理に用いられる窓関数として現に設定されている第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から離間した非対称の第２の窓関数を前記ＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定する窓関数設定部（３５）と、を備えることを特徴とする。
上述のように、本発明の受信装置では、ＦＦＴ長設定部は、被測定信号の信号長が通信規格に適合した第１のＦＦＴ長より短い場合に、第１のＦＦＴ長に代えて、被測定信号の信号長より短い規格外の第２のＦＦＴ長をＦＦＴ処理部におけるＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定するようになっている。また、窓関数設定部は、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合に、ＦＦＴ処理に用いられる第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から離間した非対称の第２の窓関数をＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定するようになっている。この構成により、例えば対称的な第１の窓関数の始点側（左端側）の実質的にＦＦＴされていなかった区間（メインローブ部分から外れた区間）も、ピークが始点側（左端側）に離間した非対称の第２の窓関数を用いることにより実質的にＦＦＴされるようになる。これにより、本発明の受信装置は、ＦＦＴ処理を伴う試験において通信規格に従った被測定信号はもとより、測定対象の信号の信号長が規格外に短い場合であっても対応可能で、信頼度の高いＦＦＴ処理を行うことができる。
また、本発明の受信装置において、前記第２の窓関数の前記ピークの前記窓区間の中央からの離間距離は、次式
Figure 0007214698000001
により示されるＮサンプル数分であり、ここで、ＷＬは前記第２の窓関数の区間長であり、ＲＢＷは前記第２の窓関数の分解能帯域幅であり、SamplingRateは前記受信部における前記サンプリングのレートである構成であってもよい。
窓関数は上式で示されるＮサンプル数以上であれば、実用上問題なくＦＦＴを行い得ることが分かっている。よって、窓区間において、上式で示されるＮサンプル数分だけ窓関数を左側に平行移動させて、右側にできる関数値の無い部分にはゼロパディング（0 padding）しても実用上問題なくＦＦＴを行うことができる。この構成により、窓区間の中央から最大限離間させた非対称の第２の窓関数により、信頼度の高いＦＦＴを行うことができる。
また、本発明の受信装置において、前記ＦＦＴ処理部は、設定されている窓関数をＦＦＴのスイープ区間内においてシフトさせつつＦＦＴ処理を実施し、前記受信装置は、前記比較部による比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合には、前記被測定信号に対応する測定区間を延長して得られる区間を、前記ＦＦＴのスイープ区間として設定するＦＦＴスイープ区間設定部（３６）をさらに備える構成であってもよい。
このように、ＦＦＴスイープ区間設定部は、比較部による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合には、被測定信号に対応する測定区間を延長して得られる区間を、ＦＦＴのスイープ区間として設定するようになっている。ＦＦＴスイープの際に第２の窓関数を終点側（右端側）にシフトしていくとき、右側のゼロパディングした部分は値が０なので、この部分が測定区間を越えたとしてもＦＦＴの結果に影響はない。この構成により、測定区間の右端まで実質的に有効なＦＦＴを行うことができる。これにより、本発明の受信装置は、ＦＦＴ処理を伴う試験において通信規格に従った被測定信号はもとより、測定対象の信号の信号長が規格外に短い場合であっても対応可能で、スペクトル測定機能の使用不使用に関わらず信頼度の高いＦＦＴ処理を行うことができる。
また、本発明の受信装置において、前記測定区間を延長して得られた前記ＦＦＴのスイープ区間は、前記第２の窓関数の区間長から、前記第２の窓関数の始点からピーク点までの区間長の２倍の値を差し引いて得られる差分だけ、前記測定区間の終点から延長して得られた区間である構成であってもよい。
この構成により、測定区間の始点（左端）から終点（右端）まで均等に実質的に有効なＦＦＴを行うことができる。
また、本発明の受信装置において、前記ＦＦＴ長設定部は、前記第２のＦＦＴ長を、前記受信部による前記サンプリングにおけるサンプリングレートでの１シンボルのサンプル数以下で最大の２ｎとし、ここでｎは自然数である構成とする。
この構成により、被測定信号の信号長が最悪１シンボル分しかない場合であっても、適切にＦＦＴ処理を行うことができる。また、第２のＦＦＴ長を最短に設定できるので、ＦＦＴスイープ回数を増すことができる。
また、本発明の移動端末試験装置は、上記いずれかに記載の受信装置と、前記ＦＦＴ処理部により得られた信号を解析する解析部（４０）と、前記解析部による解析の結果を表示する表示部（５０）と、を備えたことを特徴とする。
上述のように、本発明の移動端末試験装置では、受信装置のＦＦＴ長設定部は、被測定信号の信号長が通信規格に適合した第１のＦＦＴ長より短い場合に、第１のＦＦＴ長に代えて、被測定信号の信号長より短い規格外の第２のＦＦＴ長をＦＦＴ処理部におけるＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定するようになっている。また、受信装置の窓関数設定部は、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合に、ＦＦＴ処理に用いられる第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から離間した非対称の第２の窓関数をＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定するようになっている。この構成により、例えば対称的な第１の窓関数の始点側（左端側）の実質的にＦＦＴされていなかった区間（メインローブ部分から外れた区間）も、ピークが始点側（左端側）に離間した第２の窓関数を用いることにより実質的にＦＦＴされるようになる。
また、受信装置がＦＦＴスイープ区間設定部を備えている場合には、比較部による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合には、被測定信号に対応する測定区間を延長して得られる区間を、ＦＦＴのスイープ区間として設定するようになっている。ＦＦＴスイープの際に第２の窓関数を右側にシフトしていくとき、右側のゼロパディングした部分は値が０なので、この部分が測定区間を越えたとしてもＦＦＴの結果に影響はない。この構成により、測定区間の右端まで実質的に有効なＦＦＴを行うことができる。
よって、本発明の移動端末試験装置は、ＦＦＴ処理を伴う試験において通信規格に従った被測定信号はもとより、測定対象の信号の信号長が規格外に短い場合であっても対応可能で、スペクトル測定機能の使用不使用に関わらず信頼度の高いＦＦＴ処理を行うことができるので、移動体通信端末の試験を精度よく行うことができる。
また、本発明の移動端末試験方法は、被試験装置（２）から送信された被測定信号（ａ）をサンプリングしてサンプル信号（ｄ）を取得する受信ステップ（Ｓ２～Ｓ５）と、前記受信ステップで取得されたサンプル信号に対して、窓関数を乗じてＦＦＴ処理を施すＦＦＴ処理ステップ（Ｓ７）と、前記受信ステップで取得されたサンプル信号から前記被測定信号の信号長を算出する信号長算出ステップ（Ｓ２２）と、前記算出された前記被測定信号の信号長と、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴ長として通信規格に適合した第１のＦＦＴ長とを比較する比較ステップ（Ｓ２３）と、前記比較ステップでの比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合に、前記第１のＦＦＴ長に代えて、前記被測定信号の信号長より短い第２のＦＦＴ長を前記ＦＦＴ処理ステップにおける前記ＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定するＦＦＴ長設定ステップ（Ｓ２４）と、前記比較ステップでの比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合に、前記ＦＦＴ処理に用いられる窓関数として現に設定されている第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から離間した非対称の第２の窓関数を前記ＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定する窓関数設定ステップ（Ｓ２５）と、前記比較ステップでの比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合に、前記被測定信号に対応する測定区間を延長して得られる区間を、前記ＦＦＴのスイープ区間として設置するスイープ区間設定ステップ（Ｓ２６）と、前記ＦＦＴ処理ステップにより得られた信号を解析する解析ステップ（Ｓ９）と、前記解析ステップによる解析の結果を表示する表示ステップ（Ｓ１０）と、を含むことを特徴とする。
上述のように、本発明の移動端末試験方法では、ＦＦＴ長設定ステップにおいて、被測定信号の信号長が通信規格に適合した第１のＦＦＴ長より短い場合に、第１のＦＦＴ長に代えて、被測定信号の信号長より短い規格外の第２のＦＦＴ長をＦＦＴ処理ステップにおけるＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定するようになっている。また、窓関数設定ステップにおいて、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合に、ＦＦＴ処理に用いられる第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から離間した非対称の第２の窓関数をＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定するようになっている。この構成により、例えば対称的な第１の窓関数の始点側（左端側）の実質的にＦＦＴされていなかった区間（メインローブ部分から外れた区間）も、ピークが始点側（左端側）に離間した非対称の第２の窓関数を用いることにより実質的にＦＦＴされるようになる。
また、ＦＦＴスイープの際に第２の窓関数を終点側（右端側）にシフトしていくとき、右側のゼロパディングした部分は値が０なので、この部分が測定区間を越えたとしてもＦＦＴの結果に影響はない。これにより、測定区間の右端まで実質的に有効なＦＦＴを行うことができる。これにより、ＦＦＴ処理を伴う試験において通信規格に従った被測定信号はもとより、測定対象の信号の信号長が規格外に短い場合であっても対応可能で、スペクトル測定機能の使用不使用に関わらず信頼度の高いＦＦＴ処理を行うことができるので、移動体通信端末の試験を精度よく行うことができる。
本発明によれば、ＦＦＴ処理を伴う試験において測定対象の信号の信号長が規格外に短い場合であっても対応可能で、信頼度の高いＦＦＴ処理を行うことができる受信装置、該受信装置を備えた移動端末試験装置、及び移動端末試験方法を提供することができる。
本発明の実施形態に係る移動端末試験装置の構成を示すブロック図である。 通信規格に適合した被測定信号と窓関数の関係を示す図である。 通信規格に適合しない被測定信号と窓関数の関係を示す図である。 本発明の実施形態において、通信規格に適合しない被測定信号に対して用いられる窓関数を示す図である。 （ａ）はスペクトル測定機能がＯＦＦのときの被測定信号と窓関数の関係を示す図であり、（ｂ）はスペクトル測定機能がＯＮのときの被測定信号と窓関数の関係を示す図である。 本発明の実施形態においてＦＦＴに用いられる窓関数を示す図である。 従来のＦＦＴスイープを説明する図である。 本発明の実施形態におけるＦＦＴスイープを説明する図である。 本発明の実施形態に係る移動端末試験方法のフローチャートを示す図である。 本発明の実施形態に係る移動端末試験方法のフローチャートを示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る移動端末試験装置１（以下、試験装置ともいう）は、被試験装置（ＤＵＴ）２から送信された変調信号ａを受信しＦＦＴ処理を行って解析することによりＤＵＴ２の送信性能を試験するものである。このために、試験装置１は、図１に示すように、受信部１０、信号処理部２０、設定部３０、解析部４０、表示部５０、操作部６０、及び制御部７０を備えている。受信部１０、信号処理部２０、及び設定部３０を含む部分を受信装置１００ともいう。試験装置１は、ＦＦＴ処理を利用するものであれば、例えば、シグナルアナライザやスペクトラムアナライザであってもよい。
ＤＵＴ２としては、限定するものではないが、例えば、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末などの移動体通信端末が挙げられる。ＤＵＴ２から送信される変調信号ａは、例えばＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、５Ｇ ＮＲ、無線ＬＡＮなどの通信規格に従って例えば直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式により変調されたＯＦＤＭ変調信号である。変調信号ａは被測定信号ともいう。本実施形態では、通信規格として５Ｇ ＮＲを想定し、ＯＦＤＭ方式により変調された変調信号を受信するものとして説明するが、通信規格、変調方式はこれに限定されるものではない。以下、各構成要素について説明する。
（受信部）
受信部１０は、ＤＵＴ２から送信された変調信号ａ（ＯＦＤＭ変調信号）を、アンテナを介して、あるいは有線で受信し周波数変換を行いサンプリングするようになっている。具体的には、受信部１０は、ダウンコンバータ１１、アナログ－デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）１２、及び直交復調部１３を備えている。
ダウンコンバータ１１は、ミキサや局部発信器を備え、ＤＵＴ２から送信された変調信号ａと、局部発振器により生成されたローカル信号とをミキサに入力してダウンコンバートし、中間周波数（ＩＦ）信号ｂを生成するようになっている。中間周波数信号ｂは、Ａ／Ｄ変換部１２に送られる。
Ａ／Ｄ変換部１２は、ダウンコンバータ１１により周波数変換された中間周波数信号ｂをサンプリングしてアナログ信号からデジタル信号に変換するようになっている。得られたデジタルの中間周波数信号ｃは、直交復調部１３に送られる。
直交復調部１３は、Ａ／Ｄ変換部１２から出力されたデジタルの中間周波数信号ｃをベースバンド信号に周波数変換するとともに、Ｉ相成分及びＱ相成分に直交復調するようになっている。得られた直交復調信号ｄは、信号処理部２０と設定部３０とに送られる。直交復調信号ｄは複素信号であり、サンプル信号又はサンプル列とも称する。
上記説明では、受信部１０はダウンコンバータ１１において中間周波数信号に変換されるとしたが、ダウンコンバータ１１においてベースバンドの信号に変換するようにしてもよい。また、直交復調部１３と信号処理部２０の間に信号同期部を設け、直交復調信号ｄに対してシンボルやフレームの同期処理を行うようにしてもよい。
設定部３０は、後で詳細に説明するが、信号処理部２０のＦＦＴ処理部２１により行われるＦＦＴ処理を規定するパラメータを設定あるいは変更するようになっている。
（信号処理部）
信号処理部２０は、受信部１０の直交復調部１３から出力された直交復調信号ｄをＯＦＤＭ復調するようになっている。具体的には、信号処理部２０は、ＦＦＴ処理部２１、及びサブキャリア復調部２２を備えている。
ＦＦＴ処理部２１は、受信部１０により取得された直交復調信号ｄ（サンプル信号）に対して、窓関数を乗じてＦＦＴ処理を実施して、周波数ドメイン信号ｅを生成するようになっている。具体的には、ＦＦＴ処理部２１は、所定のスイープ区間において窓関数をシフトさせつつＦＦＴ演算を実施するようになっている（ＦＦＴスイープ）。ＦＦＴ処理を規定するパラメータ又は条件として、ＦＦＴ長、窓関数、窓関数の分解能帯域幅（ＲＢＷ（Resolution BandWidth））、ＦＦＴスイープ方法等が挙げられる。これらＦＦＴ処理の諸条件の全部又は一部は、通信規格に規定されている条件をデフォルトとしてＦＦＴ処理部２１に初期設定しておくようにしてもよいし、あるいは、ユーザが操作部６０を操作して入力してもよい。窓関数は、ガウス窓等の任意の種類の窓関数が使用できる。
なお、必要に応じ、ＦＦＴ処理部２１においてＦＦＴ処理を行う前に、直交復調信号ｄの各シンボルからＣＰ（Cyclic Prefix）を除去しておくようにする。ＦＦＴ処理部２１が生成した周波数ドメイン信号ｅは、サブキャリア復調部２２及び必要に応じて解析部４０に送られる。
ＦＦＴ処理部２１とサブキャリア復調部２２の間に、伝送路推定及び伝送路補正部を設けてもよい。この伝送路推定及び伝送路補正部は、ＦＦＴ処理部２１から出力された周波数ドメイン信号ｅに対して例えばパイロット信号による伝送路推定を行い、伝送路の補正を行うものである。伝送路推定及び伝送路補正部が設けられている場合には、これにより補正済みの周波数ドメイン信号がサブキャリア復調部２２に送られる。
サブキャリア復調部２２は、周波数ドメイン信号ｅに対してサブキャリア毎に復調処理を行ってＯＦＤＭ復調信号ｆを生成するようになっている。ＯＦＤＭ復調信号ｆは、解析部４０に送られる。
（解析部）
解析部４０は、サブキャリア復調部２２から出力されたＯＦＤＭ復調信号ｆに対して、例えば、送信パワー、ＥＶＭ（Error Vector Magnitude）、コンスタレーション、スペクトラム等を測定、解析し、ＤＵＴ２の送信性能を試験するように構成されている。解析部４０による測定及び解析結果の情報ｇは、表示部５０に送られる。
（表示部等）
表示部５０は、液晶表示器等の表示機器を備え、解析部４０から送られた測定及び解析結果のデータやグラフ等を含めて、ＤＵＴ２の試験結果を表示機器に表示するようになっている。
操作部６０は、ＤＵＴ２を試験する際の測定項目、測定条件、判定条件の他、各種パラメータを設定するためにユーザが操作するものである。具体的には、操作部６０は、例えば、タッチパネルやハードウェアキーで構成されたキーボード、マウス又はダイヤルのような入力デバイス、これらを制御する制御回路等で構成されている。
制御部７０は、操作部６０からの入力を受け付け、各種パラメータ等を設定するとともに、受信部１０、信号処理部２０、設定部３０、解析部４０、表示部５０などの機能部の制御を行うようになっている。
（設定部）
次に、設定部３０について図面を参照して説明する。
設定部３０は、信号処理部２０のＦＦＴ処理部２１により行われるＦＦＴ処理を規定するパラメータを設定するようになっている。具体的には、設定部３０は、図１に示すように、信号長算出部３１、ＦＦＴ長記憶部３２、比較部３３、ＦＦＴ長設定部３４、窓関数設定部３５、ＦＦＴスイープ区間設定部３６、及びスペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦ記憶部３７を備えている。
＜ＦＦＴ処理＞
まず、ＦＦＴ処理部２１により行われるＦＦＴ処理について説明する。
直交復調部１３から出力される直交復調信号ｄは、Ａ／Ｄ変換部１２でのサンプリングレートＳＲで取得された時系列（時間ドメイン）のサンプル列Ｓ（１），…，Ｓ（Ｎ）である。ここで、Ｎは自然数である。各サンプルＳ（ｋ）は、Ｉ相成分とＱ相成分を有する複素数である。ここで、ｋはサンプル番号であり、１≦ｋ≦Ｎの自然数である。時系列のサンプル列Ｓ（１），…，Ｓ（Ｎ）全体の時間長をＴ１とおく（図２参照）。サンプリングレートＳＲは一定であるので、以下では時間、時間長、区間長をサンプル数で表す場合もある。
ＦＦＴ処理部２１では、時間長Ｔ１のサンプル列Ｓ（ｋ）に対してＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ処理では、時間長Ｔ１のサンプル列Ｓ（ｋ）に対して、区間長Ｔ２の窓関数ｗ（ｔ）を乗算して信号の切り出しを行う。ここで、時間ｔはサンプル番号ｍに対応づけられ、ｔ（ｍ）と表せる。切り出された時間長Ｔ２のデータ列ｄ（ｍ）は、次式で表される。
ｄ（ｍ）＝Ｓ（ｍ）・ｗ（ｔ（ｍ））， １≦ｍ≦Ｍ≦Ｎ
ここで、ｍは自然数、Ｍは切り出されたデータ列のデータ数である。なお、時間軸でのサンプル信号（サンプル列）と窓関数の乗算は、周波数軸ではサンプル信号と窓関数の畳み込み演算に相当する。
一般に、窓関数ｗの区間長Ｔ２は、ＦＦＴ長に等しい。すなわち、窓関数ｗの区間長Ｔ２に含まれるサンプル数がＭのとき、ＦＦＴ長はＭ個のサンプル分に等しい。
切り出された時間長Ｔ２のデータ列ｄ（ｍ）に対して、公知のＦＦＴ演算を行い、周波数ドメインのデータ列Ｄ（ωｍ）を得る。すなわち、基本波（ω１）とその高調波（ω２，…，ωＭ）の成分が得られる。
図２は、通信規格に適合した被測定信号（上段のグラフ）と窓関数（下段のグラフ）の関係を示す図である。図２の例では、被測定信号はＰＵＳＣＨ信号であり、窓関数はガウス窓である。ＤＵＴ２から送信される被測定信号を構成するサンプル列（又はシンボル列）の時間長Ｔ１は、窓関数の区間長Ｔ２より長くなっている。図２では横軸のサンプル数はスケールを上下グラフで合わせている。図２に示すように、窓関数のメインローブに対応するサンプル列の部分は、基準値以上のパワーを有する実質的なデータが存在する領域である。よって、時間長Ｔ２の部分サンプル列に区間長Ｔ２の窓関数を乗算することにより、信号の切り出しを良好に行うことができる。
このように、Ｔ１（被測定信号の時間長）＞Ｔ２（窓関数の区間長）の場合は、サンプル列Ｓ（ｋ）において窓関数を乗算する位置（サンプル番号）をシフトしつつ、信号の切り出しとＦＦＴ演算を繰り返す。このような処理をＦＦＴスイープ（sweep）ともいう。窓関数の始点（左端）がサンプル列の区間（測定区間）の始点に一致した状態でスイープを開始し、窓関数を所定の間隔ｄで右にシフトさせつつＦＦＴ演算を行っていき、窓関数の終点（右端）が測定区間の終点に達したら処理を終了する。ＦＦＴスイープにおける窓関数のシフトは、窓関数をオーバーラップさせつつ行ってもよく、あるいは窓関数をオーバーラップさせずに行ってもよい。
図３は、通信規格に適合しない被測定信号（上段のグラフ）と窓関数（下段のグラフ）の関係を示す図である。図３の例では、被測定信号はＰＵＳＣＨ信号であり、窓関数はガウス窓である。ＤＵＴ２から送信される被測定信号を構成するサンプル列の時間長Ｔ３が窓関数の区間長Ｔ２（すなわち、ＦＦＴ長）より短い場合を示す。図３では横軸のサンプル数はスケールを上下段のグラフで合わせている。
上述したように、ＦＦＴ処理では、ＦＦＴ演算を行う前に、被測定信号と窓関数を掛ける。図３の場合、窓関数のメインローブ部分に対応した被測定信号の部分Ａには、実質的に何も信号がなく、すなわち、この部分Ａは、被測定信号において基準値以上のパワーを有する実質的なデータが存在しない領域である。よって、時間長Ｔ２の部分サンプル列に区間長Ｔ２の窓関数を乗算すると、実質的なデータが存在していない領域を切り出すことになってしまう。このような乗算を行うことで、実質的に被測定信号がない区間をＦＦＴしてしまうことになる。これにより、例えばパワーの測定結果がノイズフロア程度になるか、または期待値より小さくなる。このような現象は、被測定信号の信号長よりＦＦＴ長の方が大きいことに起因して発生している。
図４は、本発明の実施形態において、通信規格に適合しない被測定信号に対して用いられる窓関数を示す図である。ＤＵＴ２から送信される被測定信号の時間長Ｔ３が窓関数の区間幅Ｔ２（すなわち、第１のＦＦＴ長）より短い場合に、被測定信号の時間長Ｔ３より短い区間長Ｔ４の窓関数に変更する。別言すれば、被測定信号の信号長Ｔ３が第１のＦＦＴ長Ｔ２より短い場合に、第１のＦＦＴ長に代えて、被測定信号の信号長より短い規格外の第２のＦＦＴ長Ｔ４を採用する。
以下、設定部３０の構成要素について説明する。
信号長算出部３１は、受信部１０により取得された直交復調信号ｄ（サンプル信号ともいう）から被測定信号の信号長を算出するようになっている。具体的には、信号長算出部３１は、直交復調信号ｄの各サンプルのパワーと所定の基準値とを比較し、基準値より大きい場合にＤＵＴ２から送信された実質的な信号であると判定する。例えば、図３では、被測定信号の信号長はＴ３［サンプル］である。
ＦＦＴ長記憶部３２は、受信部１０により取得されたサンプル信号に施すＦＦＴ処理のＦＦＴ長として、通信規格に規定された所定の第１のＦＦＴ長を格納するようになっている。例えば、図２では、第１のＦＦＴ長はＴ２［サンプル］である。
比較部３３は、信号長算出部３１により算出された被測定信号の信号長と、ＦＦＴ長記憶部３２に格納された第１のＦＦＴ長とを比較するようになっている。例えば、図２では、被測定信号の信号長であるＴ１と、第１のＦＦＴ長であるＴ２とを比較する。例えば、図３では、被測定信号の信号長であるＴ３と、第１のＦＦＴ長であるＴ２とを比較する。
ＦＦＴ長設定部３４は、比較部３３による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合に、第１のＦＦＴ長に代えて、被測定信号の信号長より短い規格外の第２のＦＦＴ長をＦＦＴ処理部２１におけるＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定するようになっている。例えば、図３に示すように、被測定信号の信号長であるＴ３が、第１のＦＦＴ長であるＴ２より短い場合に、図４に示すように、被測定信号の信号長Ｔ３より短い第２のＦＦＴ長Ｔ４を、ＦＦＴ処理部２１におけるＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定する。
このように、通信規格により規定されたＦＦＴ処理のＦＦＴ長（第１のＦＦＴ長）よりも被測定信号のＩ相成分又はＱ相成分のサンプル数（信号長）の方が小さい場合に、ＦＦＴ長を短くする。その際に採用するＦＦＴ長の値はワーストケース（すなわち、１シンボル時）に合わせる。
具体的には、ＦＦＴ長設定部３４は、第２のＦＦＴ長を、受信部１０によるサンプリングにおけるサンプリングレートでの１シンボルのサンプル数以下で最大の２ｎ（２のべき乗）とする。ここでｎは自然数である。この構成により、被測定信号の信号長が最悪１シンボル分しかない場合であっても、適切にＦＦＴ処理を行うことができる。また、第２のＦＦＴ長を最短に設定できるので、ＦＦＴスイープ回数を増すことができる。
ここで、窓関数について説明する。
窓関数ｗ（ｔ）としては、例えば次のガウス窓ｗＧ（ｔ）が用いられる。
Figure 0007214698000002
ここで、σは標準偏差である。
ガウス窓ｗＧ（ｔ）をフーリエ変換すると次式が得られる。
Figure 0007214698000003
ＲＢＷを－３ｄＢ帯域幅で定義すると、（３）式から次式が得られる。
Figure 0007214698000004
また、－３ｄＢ落ちるωは次式となる。
Figure 0007214698000005
（４）式と（５）式より、次式が得られる。
Figure 0007214698000006
（窓関数設定部）
図６は、本実施形態において窓関数設定部３５により設定される窓関数を説明するための図である。図６に示すように、窓関数設定部３５は、比較部３３による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合に、ＦＦＴ処理に用いられる窓関数として現に設定されている第１の窓関数に代えて、ピークＰ２が窓区間の中央から始点Ｓ２側（左端側）に離間した非対称の第２の窓関数Ｗ２をＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定するようになっている。第２の窓関数Ｗ２の窓区間の区間長はＴ４であり、第２の窓関数Ｗ２又はその窓区間の左端を始点Ｓ２、右端を終点Ｅ２と称する。
図６では、参考のため、同一の窓区間の中央を基準に対称的な窓関数Ｗ１が示されている。窓関数Ｗ１は上記の第１の窓関数であってもよい。第２の窓関数Ｗ２は、参考として示した対称的な窓関数Ｗ１が左に平行移動したものであり、メインローブ部分も左に移動している。平行移動の結果、第２の窓関数Ｗ２のメインローブ部分より左側の部分は狭くなり、右側の部分はゼロパディングにより広くなっている。
第２の窓関数Ｗ２のピークＰ２の窓区間の中央からの離間距離Ｔｓは、次式
Figure 0007214698000007
により示されるＮサンプル数分である。ここで、ＷＬは第２の窓関数Ｗ２の区間長Ｔ４であり、ＲＢＷは第２の窓関数Ｗ２の分解能帯域幅であり、SamplingRateは受信部１０におけるサンプリングレートである。窓関数は上式で示されるＮサンプル数以上であれば、実用上問題なくＦＦＴを行い得るので、ピークＰ２を上式で示されるＮサンプル数分だけ窓区間の中央から左側に最大限離間させた非対称の第２の窓関数Ｗ２により、信頼度の高いＦＦＴを行うことができる。
（ＦＦＴスイープ区間設定部）
図７は、従来のＦＦＴスイープを説明する図である。１段目のグラフは、信号長Ｔ３すなわち測定区間Ｔ３の被測定信号（ＰＵＳＣＨ信号）を示す。ＦＦＴのスイープ区間は、測定区間に等しい。２段目、３段目、４段目のグラフは、測定区間Ｔ３に等しいスイープ区間において、窓関数Ｗ１をステップｄ１で右にシフトさせつつＦＦＴ演算を行う様子を示している。
図７に示すように、従来のＦＦＴスイープは、窓関数Ｗ１の始点（左端）Ｓ１が測定区間の始点（左端）に位置した状態からスタートし、窓関数Ｗ１の終点（右端）Ｅ１が測定区間の終点（右端）に達した状態でエンドとなる。図７でのスイープ回数（ＦＦＴ回数）は３回である。従来のＦＦＴスイープでは、スイープ回数も少なく、被測定信号のうち中心部分Ｂだけに窓関数のメインローブ部分が掛かり、中心部分Ｂだけしか信頼度の高いＦＦＴが行われないので、平均化しても良好な結果が得られない。
図８は、本実施形態におけるＦＦＴスイープを説明する図である。１段目のグラフは、図７の被測定信号と同一の測定区間（信号長）Ｔ３の被測定信号（ＰＵＳＣＨ信号）を示す。ＦＦＴのスイープ区間は、測定区間Ｔ３を延長して得られる区間Ｔ５である。２段目、３段目、４段目、５段目のグラフは、スイープ区間Ｔ５において、非対称の第２の窓関数Ｗ２をステップｄ２で右にシフトさせつつＦＦＴ演算を行う様子を示している。
図８に示すように、本実施形態におけるＦＦＴスイープは、窓関数Ｗ２の始点（左端）Ｓ２がスイープ区間Ｔ５の始点（左端）に位置した状態からスタートし（２段目のグラフ）、窓関数Ｗ２の終点（右端）Ｅ２がスイープ区間Ｔ５の終点（右端）に達した状態でエンドとなる（５段目のグラフ）。図８でのスイープ回数（ＦＦＴ回数）は４回以上に増えている。本実施形態におけるＦＦＴスイープでは、スイープ回数も増え、被測定信号の測定区間の左端から右端まで窓関数のメインローブ部分が掛かり、測定区間の全体で信頼度の高いＦＦＴが行われるので、平均化により良好な結果が得られる。
具体的には、ＦＦＴスイープ区間設定部３６は、比較部３３による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合に、被測定信号に対応する測定区間Ｔ３を延長して得られる区間Ｔ５を、ＦＦＴのスイープ区間として設定するようになっている。
測定区間を延長して得られたＦＦＴのスイープ区間Ｔ５は、第２の窓関数Ｗ２の区間長Ｔ４から、第２の窓関数Ｗ２の始点Ｓ２からピーク点Ｐ２までの区間長Ｔ６の２倍の値を差し引いて得られる差分だけ、測定区間の終点から延長して得られた区間としてもよい。具体的には、図８において、点Ｋから終点Ｅ２までの区間長だけ測定区間を延長する。このようにすると、ＦＦＴスイープのスタート時の第２の窓関数のメインローブ部分と、ＦＦＴスイープのエンド時のメインローブの位置とが、それぞれ測定区間の左端と右端からほぼ同じ距離に位置するようになる。この構成により、測定区間の始点（左端）から終点（右端）まで均等に実質的に有効なＦＦＴを行うことができる。
また、ＦＦＴスイープ区間設定部３６は、比較部３３による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長以上の場合には、被測定信号に対応する測定区間と同一の区間を、ＦＦＴのスイープ区間として設定する。この場合には、図７に示すＦＦＴスイープが実施される。
＜スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦ＞
ここで、スペクトル測定機能のＯＮ／ＯＦＦ設定について説明する。
一般に、移動端末試験装置には、スペクトル測定機能が備わっており、ＯＮ／ＯＦＦ設定できるようになっている。図５（ａ）は、スペクトル測定ＯＦＦのときの測定区間における被測定信号（ＰＵＳＣＨ）（上図）と窓関数（下図）の関係を示す図であり、図５（ｂ）はスペクトル測定ＯＮのときの測定区間における被測定信号（ＰＵＳＣＨ）（上図）と窓関数（下図）の関係を示す図である。窓関数はガウス窓である。図５に示すように、スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦにより、サンプリングレートが異なっている。スペクトル測定ＯＮ時とＯＦＦ時の測定区間は、サンプル数こそ違うものの、時間長は同じである。
図５に示すように、測定区間のサンプル数（区間長）に対する、窓関数のサンプル数（区間長）の割合は、スペクトル測定ＯＦＦ時よりスペクトル測定ＯＮ時の方が大きくなっている。そのため、スペクトル測定ＯＮ時には、ＦＦＴスイープが行われる回数が少なくなり、窓関数のメインローブ部分がスイープする場所も局所的になる。図５（ｂ）では、窓関数のメインローブ部分がスイープするのは、測定区間の中心付近のみである。すなわち、実質的に有効なＦＦＴ演算が行われるのは、測定区間の中心付近のみである。これに対して、図５（ａ）に示すように、スペクトル測定ＯＦＦ時にはスイープの回数も多くとれ、また測定区間内を満遍なくＦＦＴスイープが行われる。このこと原因でスペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦ時でパワーの測定結果に差が生じてしまう。
スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦ記憶部３７は、スペクトル測定機能を使用するか（ＯＮ）、使用しないか（ＯＦＦ）を示す「スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦ」の情報を記憶するようになっている。スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦは、必要に応じ制御部７０が自動で設定するようにしてもよい。スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦの情報Ｐは、必要に応じて受信部１０、信号処理部２０、解析部４０等に送られ各部の設定に使用される。例えば、スペクトル測定ＯＮのときには、受信部１０のＡ／Ｄ変換部１２でのサンプリングレートを大きくするようになっている。また、この情報Ｐは、設定部３０の窓関数設定部３５及びＦＦＴスイープ区間設定部３６に送られ、窓関数及びＦＦＴスイープ区間の設定に使用されるようにしてもよい。
例えば、窓関数設定部３５は、比較部３３による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合で、かつ、スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦ記憶部３７に格納されている情報Ｐがスペクトル測定ＯＮである場合に、ＦＦＴ処理に用いられる第１の窓関数に代えて、ピークＰ２が窓区間の中央から始点Ｓ２側（左端側）に離間した非対称の第２の窓関数Ｗ２をＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定するようにしてもよい。
また、例えば、ＦＦＴスイープ区間設定部３６は、比較部３３による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合で、かつ、スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦ記憶部３７に格納されている情報Ｐがスペクトル測定ＯＮである場合に、被測定信号に対応する測定区間Ｔ３を延長して得られる区間Ｔ５を、ＦＦＴのスイープ区間として設定するようにしてもよい。
本実施形態に係る移動端末試験装置１及び受信装置１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェース、ハードディスク等の記憶装置等を有するコンピュータを個別にあるいは全体として備えている。これにより、例えば、受信部１０、信号処理部２０、設定部３０、解析部４０、表示部５０、操作部６０、制御部７０等の機能の一部または全部は、ＲＯＭや記憶装置に記憶された各種処理プログラムをＲＡＭに読み出してＣＰＵで実行することにより実現することができる。
次に、本発明の実施形態に係る移動端末試験装置１を用いて行う移動端末試験方法について、図１、図９及び図１０を参照しつつ説明する。
ユーザが制御部７０の制御下で操作部６０を操作して、ＤＵＴ２を試験する際の測定項目、測定条件、判定条件の他、スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦなどの各種パラメータを設定する（ステップＳ１）。
ＤＵＴ２は、通信規格に従ってＯＦＤＭ変調方式により変調された変調信号ａを送信する。ＤＵＴ２は、規格外に短い変調信号ａを送信する場合もある。変調信号ａは被測定信号ともいう。
受信部１０は、ＤＵＴ２からアンテナを介して、あるいは有線にて変調信号ａを受信する（ステップＳ２）。受信した変調信号ａは、ダウンコンバータ１１に送られる。
ダウンコンバータ１１は、ＤＵＴ２から送信された変調信号ａを中間周波数の中間周波数信号ｂにダウンコンバートする（ステップＳ３）。中間周波数信号ｂは、Ａ／Ｄ変換部１２に送られる。
Ａ／Ｄ変換部１２は、アナログの中間周波数信号ｂをサンプリングしてデジタルの中間周波数信号ｃを生成する（ステップＳ４）。サンプリングは、例えば、１４シンボル（１スロット）当り１４６４０回、３０７２０回、又は６１４４０回行うようにする。デジタルの中間周波数信号ｃは、直交復調部１３に送られる。
直交復調部１３は、Ａ／Ｄ変換部１２から送られたデジタルの中間周波数信号ｃをベースバンドの信号に直交復調して直交復調信号ｄを生成する（ステップＳ５）。直交復調信号ｄは、時間ドメインの複素信号であり、Ｉ相成分とＱ相成分を有している。直交復調信号ｄは、信号処理部２０と設定部３０に送られる。直交復調信号ｄは、いったん記憶装置（図示せず）に格納し、該記憶装置から信号処理部２０と設定部３０に送られるようにしてもよい。
設定部３０は、後で詳細に説明するが、信号処理部２０のＦＦＴ処理部２１により行われるＦＦＴ処理を規定するパラメータを設定する（ステップＳ６）。例えば、ＦＦＴ長、窓関数のＲＢＷ等のＦＦＴ処理のパラメータの全部又は一部は、通信規格に適合するパラメータをデフォルトとしてＦＦＴ処理部２１に初期設定しておくようにしてもよいし、あるいは、ユーザが操作部６０を操作して入力してもよい。
信号処理部２０のＦＦＴ処理部２１は、直交復調部１３が出力した時間ドメインの直交復調信号ｄに対し、ＦＦＴ処理を行って周波数ドメイン信号ｅを取得する（ステップＳ７）。具体的には、ＦＦＴ処理部２１は、直交復調信号ｄを構成する時系列のサンプル列に窓関数を乗算してデータ列の切り出しを行い、切り出されたデータ列に対してＦＦＴ演算を行う。サンプル列において窓関数を乗算する位置（サンプル番号）を所定ステップでシフトしつつ、信号の切り出しとＦＦＴ演算をサンプル列の全範囲にわたって繰り返して、周波数ドメイン信号ｅを取得する。周波数ドメイン信号ｅは、サブキャリア復調部２２及び必要に応じて解析部４０に送られる。
サブキャリア復調部２２は、周波数ドメイン信号ｅからサブキャリア毎に復調処理を行ってＯＦＤＭ復調信号ｆを取得する（ステップＳ８）。サブキャリア毎の復調処理は、ＤＵＴ２においてサブキャリア毎に行われた変調方式に対応した復調処理であり、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、８ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭ等の復調である。ＯＦＤＭ復調信号ｆは、解析部４０に送られる。
解析部４０は、ＯＦＤＭ復調信号ｆ又は周波数ドメイン信号ｅに対して、例えば、送信パワー、ＥＶＭ、コンスタレーション、スペクトラム等を測定し、解析する（ステップＳ９）。
表示部５０は、ステップＳ８において解析部４０により得られた測定及び解析結果のデータやグラフ等の情報ｇを表示する（ステップＳ１０）。
（設定処理）
次に、図１０を参照して設定部３０によるＦＦＴ設定処理（ステップＳ６）について説明する。
ＦＦＴ長記憶部３２は、受信部１０により取得されたサンプル信号に施すＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定されている、通信規格に適合した所定の第１のＦＦＴ長を格納する（ステップＳ２１）。
信号長算出部３１は、直交復調部１３から出力された直交復調信号ｄを構成するサンプル列を基に、被測定信号の信号長を算出する（ステップＳ２２）。具体的には、信号長算出部３１は、例えば、直交復調信号ｄの各サンプルのパワーと所定の基準値とを比較し、基準値より大きい場合にＤＵＴ２から送信された信号であると判定する。パワーが基準値より大きいサンプルの個数から、被測定信号の信号長が求められる。
次いで、比較部３３は、被測定信号の信号長と、ＦＦＴ長記憶部３２に格納された第１のＦＦＴ長とを比較する（ステップＳ２３）。
比較部３３による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長以上の場合（ステップＳ２３においてＮＯ）、ＦＦＴ長設定部３４は、ＦＦＴ設定処理を終了する。この場合は、ＦＦＴ処理のＦＦＴ長は、第１のＦＦＴ長のままである。あるいは、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長以上の場合（ステップＳ２３においてＮＯ）、ＦＦＴ長設定部３４は、第１のＦＦＴ長以外のＦＦＴ長が設定されているならば、第１のＦＦＴ長に設定を戻すようにしてもよい。
比較部３３による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、ＦＦＴ長設定部３４は、既存の第１のＦＦＴ長に代えて、被測定信号の信号長より短い規格外の第２のＦＦＴ長を、ＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定する（ステップＳ２４）。
具体的には、ＦＦＴ長設定部３４は、第２のＦＦＴ長を、受信部１０によるサンプリングにおけるサンプリングレートでの１シンボルのサンプル数以下で最大の２ｎの値にする。ここでｎは自然数である。このようにすることで、被測定信号の信号長が最悪１シンボル分しかない場合であっても、ＦＦＴ処理を適切に行うことができる。また、第２のＦＦＴ長を最短に設定できるので、ＦＦＴスイープ回数を増すことができる。
次いで、窓関数設定部３５は、ＦＦＴ処理に用いられる第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から始点側（左端側）に離間した非対称の第２の窓関数をＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定する（ステップＳ２５）。
ＦＦＴスイープ区間設定部３６は、被測定信号に対応する測定区間の終点側（右端側）を延長して得られる区間を、ＦＦＴのスイープ区間として設定する（ステップＳ２６）。
ＦＦＴスイープ区間設定部３６は、比較部３３による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長以上の場合（ステップＳ２３においてＮＯ）、被測定信号に対応する測定区間と同一の区間に、ＦＦＴのスイープ区間の設定を戻すようにしてもよい。
次に、作用・効果について説明する。
上述のように、本実施形態に係る受信装置１００及び移動端末試験装置１では、ＦＦＴ長設定部３４は、被測定信号の信号長が通信規格に適合した第１のＦＦＴ長より短い場合に、第１のＦＦＴ長に代えて、被測定信号の信号長より短い規格外の第２のＦＦＴ長をＦＦＴ処理部２１におけるＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定するようになっている。また、窓関数設定部３５は、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合に、ＦＦＴ処理に用いられる窓関数として現に設定されている第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から始点側（左端側）に離間した非対称の第２の窓関数をＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定するようになっている。このような構成により、例えば対称的な第１の窓関数の始点側（左端側）の実質的にＦＦＴされていなかった区間（メインローブ部分から外れた区間）も、ピークが始点側（左端側）に離間した第２の窓関数を用いることによりＦＦＴされるようになる。
また、本実施形態に係る受信装置１００及び移動端末試験装置１では、ＦＦＴスイープ区間設定部３６は、比較部３３による比較の結果、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合には、被測定信号に対応する測定区間を延長して得られる区間を、ＦＦＴのスイープ区間として設定するようになっている。ＦＦＴスイープの際に第２の窓関数を終点側（右端側）にシフトしていくとき、右側のゼロパディングした部分は値が０なので、この部分が測定区間を越えたとしてもＦＦＴの結果に影響はない。この構成により、測定区間の右端まで実質的に有効なＦＦＴを行うことができる。
したがって、本実施形態に係る受信装置１００及び移動端末試験装置１は、ＦＦＴ処理を伴う試験において通信規格に従った被測定信号はもとより、測定対象の信号の信号長が規格外に短い場合であっても対応可能で、スペクトル測定機能の使用不使用に関わらず信頼度の高いＦＦＴ処理を行うことができる。よって、移動体通信端末の試験を精度よく行うことができる。
上記実施形態では、窓関数設定部３５は、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合に（条件Ａ）、現に設定されている第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から始点側（左端側）に離間した非対称の第２の窓関数をＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定するようになっているが、構成はこれに限定されない。
例えば、窓関数設定部３５は、被測定信号の信号長に対する、現に設定されているＦＦＴ長の比が所定の基準値より大きい場合に（条件Ｂ）、すなわちＦＦＴスイープ回数を多くとれない場合に、現に設定されている第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から始点側（左端側）に離間した非対称の第２の窓関数をＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定するように構成してもよい。
また、例えば、窓関数設定部３５は、スペクトル測定ＯＮの場合に（条件Ｃ）、現に設定されている第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から始点側（左端側）に離間した非対称の第２の窓関数をＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定するように構成してもよい。
ＦＦＴスイープ区間設定部３６についても窓関数設定部３５と同様であり、被測定信号の信号長が第１のＦＦＴ長より短い場合に（条件Ａ）、被測定信号に対応する測定区間を延長して得られる区間を、ＦＦＴのスイープ区間として設定するようになっているが、構成はこれに限定されない。
例えば、ＦＦＴスイープ区間設定部３６は、被測定信号の信号長に対する、現に設定されているＦＦＴ長の比が所定の基準値より大きい場合に（条件Ｂ）、すなわちＦＦＴスイープ回数を多くとれない場合に、被測定信号に対応する測定区間を延長して得られる区間を、ＦＦＴのスイープ区間として設定するように構成してもよい。
また、例えば、ＦＦＴスイープ区間設定部３６は、スペクトル測定ＯＮの場合に（条件Ｃ）、被測定信号に対応する測定区間を延長して得られる区間を、ＦＦＴのスイープ区間として設定するように構成してもよい。
上記の条件Ａ、Ｂ、Ｃを任意に組み合わせて、窓関数設定部３５やＦＦＴスイープ区間設定部３６の作動条件としてもよい。
以上説明したように、本発明は、ＦＦＴ処理を伴う試験において測定対象の信号の信号長が規格外に短い場合であっても対応可能で、信頼度の高いＦＦＴ処理を行うことができるという効果を有し、受信装置、該受信装置を備えた移動端末試験装置、及び移動端末試験方法の全般に有用である。
１ 試験装置（移動端末試験装置）
２ ＤＵＴ（被試験装置）
１０ 受信部
１１ ダウンコンバータ
１２ Ａ／Ｄ変換部
１３ 直交復調部
２０ 信号処理部
２１ ＦＦＴ処理部
２２ サブキャリア復調部
３０ 設定部
３１ 信号長算出部
３２ ＦＦＴ長記憶部
３３ 比較部
３４ ＦＦＴ長設定部
３５ 窓関数設定部
３６ ＦＦＴスイープ区間設定部
３７ スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦ記憶部
４０ 解析部
５０ 表示部
６０ 操作部
７０ 制御部
１００ 受信装置
ａ 変調信号（被測定信号）
ｂ 中間周波数信号
ｃ デジタルの中間周波数信号
ｄ 直交復調信号（サンプル信号）
ｅ 周波数ドメイン信号
ｆ ＯＦＤＭ復調信号
Ｐ スペクトル測定ＯＮ／ＯＦＦの情報
Ｔ１、Ｔ３ サンプル列の時間長（被測定信号の信号長）
Ｔ２ 窓関数の区間幅（第１のＦＦＴ長）
Ｔ４ 窓関数の区間幅（第２のＦＦＴ長）

Claims (7)

  1. 被試験装置（２）から送信された被測定信号（ａ）をサンプリングしてサンプル信号（ｄ）を取得する受信部（１０）と、
    前記受信部により取得されたサンプル信号に対して、窓関数を乗じてＦＦＴ処理を実施するＦＦＴ処理部（２１）と、
    前記受信部により取得されたサンプル信号から前記被測定信号の信号長を算出する信号長算出部（３１）と、
    前記算出された前記被測定信号の信号長と、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴ長として通信規格に適合した第１のＦＦＴ長とを比較する比較部（３３）と、
    前記比較部による比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合に、前記第１のＦＦＴ長に代えて、前記被測定信号の信号長より短い第２のＦＦＴ長を前記ＦＦＴ処理部における前記ＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定するＦＦＴ長設定部（３４）と、
    前記比較部による比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合に、前記ＦＦＴ処理に用いられる窓関数として現に設定されている第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から離間した非対称の第２の窓関数を前記ＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定する窓関数設定部（３５）と、
    を備える、受信装置。
  2. 前記第２の窓関数の前記ピークの前記窓区間の中央からの離間距離は、次式
    Figure 0007214698000008
    により示されるＮサンプル数分であり、ここで、ＷＬは前記第２の窓関数の区間長であり、ＲＢＷは前記第２の窓関数の分解能帯域幅であり、SamplingRateは前記受信部における前記サンプリングのレートである、請求項１に記載の受信装置。
  3. 前記ＦＦＴ処理部は、設定されている窓関数をＦＦＴのスイープ区間内においてシフトさせつつＦＦＴ処理を実施し、
    前記受信装置は、前記比較部による比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合には、前記被測定信号に対応する測定区間を延長して得られる区間を、前記ＦＦＴのスイープ区間として設定するＦＦＴスイープ区間設定部（３６）をさらに備える、請求項１又は２に記載の受信装置。
  4. 前記測定区間を延長して得られた前記ＦＦＴのスイープ区間は、前記第２の窓関数の区間長から、前記第２の窓関数の始点からピーク点までの区間長の２倍の値を差し引いて得られる差分だけ、前記測定区間の終点から延長して得られた区間である、請求項３に記載の受信装置。
  5. 前記ＦＦＴ長設定部は、前記第２のＦＦＴ長を、前記受信部による前記サンプリングにおけるサンプリングレートでの１シンボルのサンプル数以下で最大の２ｎとし、ここでｎは自然数である、請求項１～４のいずれか一項に記載の受信装置。
  6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の受信装置と、
    前記ＦＦＴ処理部により得られた信号を解析する解析部（４０）と、
    前記解析部による解析の結果を表示する表示部（５０）と、
    を備えた、移動端末試験装置。
  7. 被試験装置（２）から送信された被測定信号（ａ）をサンプリングしてサンプル信号（ｄ）を取得する受信ステップ（Ｓ２～Ｓ５）と、
    前記受信ステップで取得されたサンプル信号に対して、窓関数を乗じてＦＦＴ処理を施すＦＦＴ処理ステップ（Ｓ７）と、
    前記受信ステップで取得されたサンプル信号から前記被測定信号の信号長を算出する信号長算出ステップ（Ｓ２２）と、
    前記算出された前記被測定信号の信号長と、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴ長として通信規格に適合した第１のＦＦＴ長とを比較する比較ステップ（Ｓ２３）と、
    前記比較ステップでの比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合に、前記第１のＦＦＴ長に代えて、前記被測定信号の信号長より短い第２のＦＦＴ長を前記ＦＦＴ処理ステップにおける前記ＦＦＴ処理のＦＦＴ長として設定するＦＦＴ長設定ステップ（Ｓ２４）と、
    前記比較ステップでの比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合に、前記ＦＦＴ処理に用いられる窓関数として現に設定されている第１の窓関数に代えて、ピークが窓区間の中央から離間した非対称の第２の窓関数を前記ＦＦＴ処理に用いられる窓関数として設定する窓関数設定ステップ（Ｓ２５）と、
    前記比較ステップでの比較の結果、前記被測定信号の信号長が前記第１のＦＦＴ長より短い場合に、前記被測定信号に対応する測定区間を延長して得られる区間を、前記ＦＦＴのスイープ区間として設置するスイープ区間設定ステップ（Ｓ２６）と、
    前記ＦＦＴ処理ステップにより得られた信号を解析する解析ステップ（Ｓ９）と、
    前記解析ステップによる解析の結果を表示する表示ステップ（Ｓ１０）と、
    を含む、移動端末試験方法。
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