JPH01124775A - 伝達関数測定方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は伝達関数測定方法と装置に関する。具体的には
、高速フーリエ変換を用いた短時間で測定可能な高速の
伝達関数測定方法と装置に関する。

［従来の技術］ 従来の測定装置の構成を第４図に示し説明する。

１１は、被測定回路１２に印加すべき信号たとえばスイ
ープ可能な正弦波を発生するための測定信号発生器であ
る。

１３は２チヤネルの高速フーリエ変換器を含む伝達関数
測定部であり、第１のチャネルには、被測定回路１２の
入力信号が、第２のチャネルには被測定回路１２の出力
信号が印加されて、それぞれ高速フーリエ変換がなされ
て、伝達関数が求められる。

この伝達関数は第１記憶部１４に記憶され、それが、表
示部１９に表示される。

ここで制御部２４Δは、各構成要素の動作を制御するた
めのものであり、測定すべき周波数範囲および分解能を
指示し、測定信号発生器１１ｔ’は、たとえば指示され
た周波数範囲内で指示された分解能に対応する多くの点
の周波数を順次出力する。

これに対応して、伝達関数を測定し、順次第１記憶部１
４に記憶し、表示部１９に表示している。

［発明が解決しようとする問題点］ 高精度に伝達関数を求めようとすると、分解能をあげる
ために、多くの点の周波数において、それぞれ測定をし
なければならず、１連の伝達関数を求めるのに長い時間
を必要とするという問題点がめった。

［問題点を解決するための手段］ 被測定回路に印加するために指示された周波数の信号を
発生する測定信号発生器と、 被測定回路の入力信号と出力信号とから入力信号の周波
数の各点における伝達関数を測定するための伝達関数測
定部と、 伝達関数測定部で測定した各点における伝達関数を記憶
する第１記憶部と、 第１記憶部からの各点の伝達関数と、前回推定して１ｑ
だ各点の伝達関数とを受けて、被測定回路の伝達関数を
推定して推定した各点の伝達関数を出力する伝達関数推
定部と、 伝達関数推定部で推定した今回の各点の伝達関数と、前
回の伝達関数のうちのいずれかを、それぞれ記憶するた
めの第２記憶部と、第３記憶部と、第２記憶部と第３記
憶部のいずれかに記憶された前回の各点の伝達関数は伝
達関数推定部に送出し、今回推定した各点の伝達関数は
表示用出力として送出するための選択スイッチと、 第２および第３記憶部に記憶した前回の各点の伝達関数
と今回の各点の伝達関数との差である減算結果を求める
ための減算部と、 減算結果において所定の許容値を超過する点を検出する
ための許容値超過点検出部と、ｓ′［８値を超過した各
点の付近の周波数の再測定をすべき測定点を記憶し、測
定信号発生器に再測定すべき点の周波数を指示するため
の再測定点記憶部と、 選択スイッチからの表示用出力を受けて表示するための
表示部とを設けた。

［作用］ 最初に粗く設定された各点の周波数を測定信号発生器で
発生して、伝達関数が伝達関数発生部で、測定され、こ
れを第１記憶部で記憶し、伝達関数推定部では、そのま
ま第２記憶部に格納する。つぎに前回の各点の中間点の
周波数を同様に発生して、伝達関数を求めてこれを第３
記憶部に記憶し、この出力と第２記憶部の出力との差を
減算部で得て、許容値を超過している点を許容値超過点
検出部で検出し、超過点付近の周波数を再測定のために
再測定点記憶部で記憶し、これを測定信号発生器に印加
し、再測定点伝達関数を測定し、第１記憶部に記憶し、
伝達関数推定部に印加し、第２記憶部の出力を選択スイ
ッチを介して取り出して伝達関数推定部に印加し、再測
定点伝達関数で補間して、より詳細な伝達関数を推定し
、これを第３記憶部に格納し、第３記憶部に格納された
今回推定して得た伝達関数と、第２記憶部に格納された
前回の伝達関数との差を減算部Ｃ得て、その減算結果に
おＧ′Ｊる許容値超過点を許容値超過点検出部で検出し
、その超過点付近の再測定点の周波数を再測定点記憶部
に記憶し、それを計重定信号発生器に指示して、指示さ
れた点の周波数を発生することをくり返す。これによっ
て、推定された伝達関数が許容値を超過する部分につい
てのみ、ざらに詳細に伝達関数を求める作業をくり返す
ことになるから、極めて短時間に高精度の伝達関数を得
ることができる。

［実施例］ 第１図に本発明の一実施例を示し説明する。

１１は被測定回路１２に指示された各点の周波数を順次
印加するための信号を発生する測定信号発生器、 １３は被測定回路１２の入力信号と出力信号とから入力
信号の各点の周波数にＪ３ける伝達関数を測定するため
の伝達関数測定部、 １４は伝達関数測定部１３で測定した各点の周波数にお
ける伝達関数を記憶する第１記憶部である。

１５は伝達関数を推定する伝達関数推定部でおり、前回
推定して得た各点の伝達関数と、今回測定して第１記憶
部１４に格納した今回の各点の伝達関数とを受けて、被
測定回路の伝達関数を推定して、今回の推定した各点の
伝達関数を出力する。

すでに両回の推定した各点の伝達関数が第２記憶部１７
に格納されている場合には、今回の推定した各点の伝達
関数は第３記憶部１Ｂに格納され、前回の推定した各点
の伝達関数が第３記憶部１８に格納されている場合には
、今回の推定した各点の伝達関数は第２記憶部１７に格
納される。

今回の推定した各点の伝達関数を求める場合には、前回
の推定した各点の伝達関数を格納している第２または第
３記憶部１７．１８のいずれかの出力を選択スイッチ２
０で選択して伝達関数推定部１５に印加している。また
、今回の推定した各点の伝達関数は、選択スイッチ２０
を介して表示部１９に印加され表示される。

第２および第３記憶部１７．１８に格納されて前回およ
び今回の推定した各点の伝達関数は、減算部２１におい
て差を埠出し、減算結果を得ている。この減算結果は、
許容値超過点検出部２２において、設定された許容値と
比較され、許容値を超過する測定点が検出されて、これ
が再測定点記憶部２３に印加される。

再測定点記憶部２３では、許容値を超過した測定点の前
接の周波数を再測定のための測定点として記憶し、この
測定点を測定信号発生器１１に指示し、測定信号発生器
１１では、この指示にもとづいて次回の伝達関数測定サ
イクルに入る。以上の測定サイクルがくり返される。制
御部２４Ｂは各構成要素の動作を制御している。

第１図に示した構成の動作順序を第２図の波形図により
説明する。ここで（ａ）〜（ｄ）は第２または第３記憶
部１７．１８の記憶内容を表わしており、（ｅ）〜（ｃ
ｐ＞は減算部２１の出力波形と許容値超過点検出部２２
の動作を示している。

（ａ）は第１回目の伝達関数測定において、あらくｎ点
の周波数における伝達関数を求め、これを第２記憶部１
７に格納している様子を示している。（ｂ）は第２回目
の伝達関数測定にＣＦ３いて、（ａ）で示したｎ点の中
間のｎ−１点の周波数において伝達関数を測定し、測定
結果と第２記憶部１７に格納しである第１回目の各点の
伝達関数とから推定して得た各点の伝達関数を示してお
り、これを第３記憶部１８に記憶している。（ａ）に示
す第１回目の各点の伝達関数と（ｂ）に示す第２回目の
各点の伝達関数とは、減算部２１で差をとり、その減算
結果が（ｅ）に示されている。

第２図（ｅ）においてＡは、許容値超過点検出部２２に
設定された許容値を示しており、その許容値Ａの範囲か
ら逸脱したｍで示した範囲が、再測定の対象となる範囲
である。このｍで示した範囲において再測定すべき点は
、たとえば、前回の各測定点の中間点あるいは３等分し
た各点、あるいは４等分した各点などの再測定をする各
点の周波数を再測定点記憶部２３に制御部２４の指示に
従って格納する。

再測定点記憶部２３の指示に従って、第３回目の伝達関
数の測定が行われる。この第３回目（今回）の測定は、
（ｅ）に示したｍの期聞中のみを測定して得た各伝達関
数と、第３記憶部１８に格納されている（ｂ）に示した
第２回目（前回）の推定して得た各伝達関数とが、減算
部２１で減算されて（ｆ）に承り減算結果を得る。（ｅ
）に示した場合と同様にして、許容値Ａの範囲を逸脱し
たｍで示した範囲を再測定することになる。

以下同様の伝達関数測定ナイクルがくり返されて、第Ｎ
回目において、（ｄ）に示す推定した伝達関数を得て、
これを前回（第Ｎ−１回目）に求めた伝達関数との差を
減算部２１″Ｃ締出してｌ）に示す減算結果を１ｑる。

第２図（ＣＩ＞においては、減算結果は許容値Ａの範囲
内にすべての測定点が入っているために、（ｄ）に示し
た第Ｎ回目の各点の伝達関数が、第２または、第３記憶
部１７．１８から選択スイッチ２０を介して表示部１９
に表示されることになる。

以上の動作において、許容値Ａの値は、測定の回数が進
むにつれて小ざな値に設定してもよい。

以上に説明した動作の流れを第３Ａ図、第３Ｂ図および
第３Ｃ図を用いて説明する。

最初に、制御部２４Ｂからの指示により、設定されたｎ
点の周波数を測定信号発生器１１で発生し、被測定回路
１２に印加し、その入出力信号を伝達関数測定部１３で
受【ノて、「）点の伝達関数を測定する（Ｓ１０１．第
３Ａ図）。このｎ点の伝達関数は第１記憶部１４に格納
される（Ｓ１０２＞第１記憶部１４に格納されたデータ
は、伝達関数推定部１５において、曲線補間をして、そ
の結果を第２記憶部１７に格納する（Ｓ１０３）。再測
定点記憶部２３には、ステップ３１０１で測定したｎ点
の各周波数の、たとえば中間点の各周波数を格納しく５
１０４＞、この中間点の各周波数を測定信号発生器１１
に指示して発生せしめて、ステップ３１０１の動作と同
様にして、中間点の各周波数の伝達関数を伝達関数測定
部１３で測定する（３１０５）。ここで得られた中間点
の各伝達関数は、第１記憶部１４に格納される（８１０
６）。

各点の伝達関数を補間して推定した伝達関数として前回
記憶したものが、第２記憶部１７に格納されているのか
、第３記憶部１８に記憶されているのかを調べ（３１０
７、第３Ｂ図）、第２記憶部１７に記憶されているなら
ば、選択スイッチ２Ｏにより第２記憶部１７のデータを
選択し、このデータと第１記憶部１４のデータとを伝達
関数推定部１５に印加して、前回のデータを今回のデー
タで曲線補間することにＪ：つて伝達関数を推定し、結
果を第３記憶部１８に格納する（３１０８）。

ステップ３１０７において、第３記憶部１８に記憶され
ているならば、ｊ式択スイッチ２０ににり第３記憶部１
８のデータを選択し、このデータと第１記憶部１４のデ
ータとを伝達関数推定部１５に印加して、前回のデータ
を今回のデータで曲線補間することによって伝達関数を
推定し、結果を第２記憶部１７に格納する（Ｓ１０９）
。

つぎに第２記憶部１７と第３記憶部１８のデータを減ｑ
部２１で減韓して、その差である減算結果を求め（３１
１０）、減算結果が許容値を越えている点を許容値超過
点検出部２２′ｃ求め、再測定ずべぎ点を再測定点記憶
部２３に格納する（Ｓ１１１、第３Ｃ図）。

再測定すべき魚かある場合には、ステップＳ１Ｏ５にも
どり（３１１２ＹＥＳ）、再測定すべき点がない場合に
は、（３１１２Ｎｏ＞ステップ３１０８，３１０９で１
９だ今回の補間データが第２記憶部１７と第３記憶部１
８のいずれに格納されているかを調べ（Ｓ１１３）、第
２記憶部１７に記憶されている場合は、そのデータを表
示部１９で表示しく５１１４）、第３記憶部１８に記憶
されている場合はそのデータを表示部１９で表示して（
Ｓ１１５）、被測定回路１２の伝達関数の測定を終了す
る。

以上の説明においては、最初にｎ点の伝達関数を測定し
く５１０１）、つぎにそのｎ点の中間点の伝達関数を測
定して両データから補間データを得て伝達関数を推定し
たが、これを、最初にｎ点の伝達関数を測定し、これを
すべてのデータが零である第３記憶部１８の内容とから
補間データを得て伝達関数を推定しこれを第２記憶部１
７に格納してもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によるならば、
伝達関数が急激に変化１６周波数範囲については、細か
い間隔で伝達関数を求め、急激に変化しない範囲につい
ては粗い間隔で測定することになるから少ない測定点で
十分な精度を１ｑることがきる。そのために極めて短時
間に精度よく伝達関数を求めることが可能となった、し
たがって本発明の効果は極めい大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
第１図に示した回路構成の動作順序を示す波形図、 第３Ａ図、第３Ｂ図および第３Ｃ図は第１図に示した装
置の動作の流れを承りフローチャート、第４図は従来例
を示す回路構成図でおる。 １１・・・測定信号発生器　　１２・・・被測定回路１
３・・・伝達関数測定部　　１４・・・第１記憶部１５
・・・伝達関数推定部　　１７・・・第２記憶部１８・
・・第３記憶部　　　　１９・・・表示部２０・・・選
択スイッチ　　　２１・・・減算部２２・・・許容値超
過点検出部 ２３・・・再測定点記憶部 ２４Ａ、２４Ｂ・・・制御部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定回路に入力信号を印加し、前記入力信号の
   周波数の各点における伝達関数を測定し、前記測定され
   た各点の伝達関数で前回推定して求めた伝達関数を補間
   して今回の伝達関数を推定して求め、前記前回推定して
   求めた伝達関数と前記今回推定して求めた伝達関数との
   差を求め、この伝達関数の差が所定の許容値から逸脱す
   る範囲を求め、この範囲において、まだ伝達関数を測定
   していない周波数の各点を決定して、その各点の周波数
   の伝達関数を測定し、前記今回推定して求めた伝達関数
   を補間して伝達関数を推定して求めることを、前記伝達
   関数の差が所定の許容値から逸脱しなくなるまでくり返
   すことを特徴とする伝達間数測定方法。
2. （２）被測定回路に入力するための指示された周波数の
   信号を発生する測定信号発生手段と、前記被測定回路の
   入力信号と出力信号とから前記入力信号の周波数の各点
   における伝達関数を測定するための伝達関数測定手段と
   、 前記伝達関数測定手段で測定した各点における伝達関数
   を記憶する第１記憶手段と、 前記測定された各点の伝達関数で前回推定して求めた伝
   達関数を補間して今回の推定して求めた伝達関数を得る
   ための伝達関数推定手段と、前記前回推定して求めた伝
   達関数と前記今回の推定して求めた伝達関数とを記憶す
   るための第２記憶手段および第３記憶手段と、 前記前回推定して求めた伝達関数を前記第１記憶手段お
   よび前記第２記憶手段の出力のいずれか１つを選択して
   前記伝達関数推定手段に印加するための選択手段と、 前記前回推定して求めた伝達関数と前記今回推定して求
   めた伝達関数との差をとり減算結果を得るための減算手
   段と、 前記減算結果において、所定の許容値を超過する点を検
   出するための許容値超過検出手段と、前記許容値を超過
   する点付近の周波数の再測定をすべき測定点を設定し記
   憶して、前記測定信号発生手段に再測定すべき点の周波
   数を指示するための再測定点記憶手段と を含むことを特徴とする伝達関数測定装置。