JPH02261233A - フェージングシミュレータ及びそれによって試験信号の擬似伝播路を設定する方法 - 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、送信装置から送出された一つの信号が伝播定
数が異なる複数の伝播路を通過することにより、受信装
置で受信したときに２つの信号の干渉により発生するフ
ェージング現象を擬似的に発生させるフェージングシミ
ュレータに関する。

［従来の技術］ 各種データを例えば１〜２０　Ｇ　Ｈｚのマイクロ波を
利用して長距離伝送する場合は一般に第４図に示すよう
な一対のアンテナｌａ、ｌｂを対向配置して、送信装置
２から出力された信号を送信側のアンテナ１ａから無線
用力し、受信側のアンテナ１ｂを介して受信装置３で受
信する。この場合、アンテナｌａ、ｌｂは目視で互いに
対向配置されているので、アンテナ１ａから放射された
電波は直接アンテナ１ｂへ入力されるが、何等かの条件
によって地上で反射したり、回折が生じた状態で受信側
のアンテナ１ｂに入力する場合もある。

この場合、直接波の伝播路４ａと反射波の伝播路４ｂと
の二つの伝播路が生じる。各伝播路４ａ。

４ｂにおける伝播経路長が異なるために、受信装置３で
各電波を受信した場合における各伝播路４ａ、４ｂを伝
播する信号ＡＯ，Ａｒ相互間に遅延時間τおよび位相差
φが発生する。したがって、各伝播路４ａ、４ｂを経由
する信号Ａｏ、Ａｒを（１）、　（２）式で示すことが
できる。

Ａｏ　−ａ　ｏ　ｅｘｐ［ｊωｔ　］　　　　　　・＝
（１）Ａｒ　ａｗｇＲｃｘｐ［ｊｌω（ｔ＋　ｒ）＋φ
ｌ　］　　−（２）よって、各信号Ａｏ、Ａｒを合成し
た信号ＡｔはＡｔ　−Ａｏ　＋Ａｒ 禰ａ　ｏ　Ｃｅｘｐ（ｊωｔ） ＋（ａ　ａｈａ　ｏ　）ｅｘｐｌｊωＱ＋　ｒ　）＋　
ｊφ）］　　−（３）なお、ａ□　＞ａＲの状態をミニ
マムフェージングと言い、ａ□＜ａＨの状態を非ミニマ
ムフェージングと言う。この合成信号Ａｔの振幅特性へ
ＢＳ（Ａ　ｔ）は直接波の信号Ａｏで標準化すると、＾
［３Ｓ（Ａｔ）−人ＢＳ（Ａ　ｏ＋Ａ　ｒ）−人Ｂ５Ｃ
ｌ＋ρ　ｅｘｐ（ｊωτ十ｊφ）］−＋　ρｃｏｓ　　
＋ρ２　　　　　・・・（４）但し　ρ−ａＲ／ａ□ 又はａＯ／ａＲ＋（ρ≦１） θ−ωτ＋φ さらに、Δω−２πΔｆ、Δｆ　−ｆ−Ｆｐとして、上
記振幅特性をｄＢ表示すると、（５）式となる。

Ａ　ｔ（ｄＢ）＝１０１ｏｇ［１＋ρ２−２ａ　ｃｏｓ
（Δωｆ）］　　・（５）この（５）式を、横軸を周波
数ｆ（−ω／２π）として表示すると第５図に示すよう
に、ある特定周波数Ｆｐで振幅が急激に低下する。また
この周波数Ｆｐで位相が１８０＠転換する。すなわち、
受信装置３で各信号Ａｏ、Ａｒを合成するとフェージン
グ現象が生じる。

したがって、受信装置３においては、上述したフェージ
ング現象が生じたとしても正常に信号を取出す機能が要
求される。

この受信装置３におけるフェージング現象を除去して正
常な信号を取出す機能を定量的に試験する装置としてフ
ェージングシミュレータが用いられる。

このフェージングシミュレータは第５図に示した周波数
特性を有する伝播路を擬似的に作成して、受信装置３に
入力する信号を加工する。すなわち、第５図の特定周波
数をノツチ周波数Ｆｐと言い、ノツチ周波数Ｆｐにおけ
る受信レベルの基準レベルからの減衰量をノツチ深さＤ
ｐと言うが、このノツチ周波数Ｆｐとノツチ深さＤｐを
忠実に再現すればよい。

具体的には第６図に示すように、入力端子５から入力し
た試験信号を分離回路６で前記第４図の各伝播路４ａ、
４ｂに相当する２本の伝播路７ａ。

７ｂに分割して、一方の伝播路７ａは直接合成回路８に
入力され、他方の伝播路７ｂには、遅延回路９．移相回
路１０および減衰回路１１が介挿されている。そして、
合成回路８で直接波の信号Ａｏと遅延回路９．移相回路
１０および慧衰回路１１を介して擬似的に作成された反
射波の信号Ａｒとが合成されて、出力端子１２から出力
される。すなわち、上記遅延回路９．移相回路１０およ
び減衰回路１１の各遅延時間τ１位相差φ、減衰量ρ等
からなる伝播定数を変化させることによって、任意のノ
ツチ周波数Ｆｐおよびノツチ深さＤｐを得ることができ
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第６図に示したフェージングシミュレー
タにおいてもまだ次のような問題があった。すなわち、
フェージングシミュレータの性能は、上記ノツチ周波数
Ｆｐとノツチ深さＤｐとをいかに正確に与えることがで
きるかで定まる。通常必要とされるノツチ深さＤｐの値
は、０〜４０ｄＢもの広い範囲であるので、例えばＤｐ
−４０ｄＢとした場合には、（４）式における減衰量ρ
はρ−０，９９となる。したがって、この減衰量ρを正
確に与えることは、この伝播路７ｂに挿入された遅延回
路９や移相回路１０における減衰量等も加味されるため
に、たとえ減衰回路１１だけで上記精度を維持しても無
駄であるので、非常に困難である。よって、フェージン
グシミュレータの性能にも一定の限界が生じることにな
る。

このような不都合を解消するために、第７図に示すよう
なパイロット信号を用いて減衰量を制御する干渉擬似試
験装置が提唱されている（特開昭６０−２３６５２９号
公報）、すなわち、入力端子５から入力される試験信号
に合成回路１３でもってパイロット信号発生器１４から
出力される設定すべきノツチ周波数Ｆｐを有するパイロ
ット信号を合成して、合成された信号を分離回路６で分
離する。そして、一方を直接合成回路８へ入力し、他方
を遅延回路９および複素減衰器１５を介して合成回路８
へ入力させる。そして、この合成回路８の出力信号を分
離回路１６でパイロット信号の成分のみを検出したのち
、出力端子１２へ送出する。そして、この分離回路１６
で検出されたパイロット信号成分を複素相関回路１７へ
印加する。

この複素相関回路１７は複素減衰器１５の複素減衰値を
分離回路１６で検出されるパイロット信号成分が零にな
るように制御する。すなわち、複素減衰器１５１合成回
路８１分離回路１６．複素相関回路１７で一種の帰還回
路を形成して、出力端子１２に出力されるパイロット信
号成分を打消すことにより、結果として、ノツチ周波数
Ｆｐで大きなノツチ深さＤｐを得るものである。

しかし、第７図のように、試験信号を入力している状態
で常時パイロット信号を入力する装置においては、前記
帰還回路でパイロット信号成分を完全に除去できない問
題がある。よって、パイロット信号が出力端子１２から
出てくる懸念がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
校正信号を用いて伝播路の各伝播定数に対する各ノツチ
周波数およびノツチ深さを校正データとして予め測定、
記憶しておくことにより、この記憶された校正データを
用いて、目標とするノツチ周波数およびノツチ深さを正
確に設定でき、シミュレータとしての性能を大幅に向上
できるフェージングシミュレータを提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解消するために本発明においては、入力端子
を介して入力された試験信号を分離回路で分割し、伝播
時間および減衰量等の伝播定数が異なる複数の伝播路を
経由させた後に、合成回路でもって合成してこの合成回
路の出力信号に擬似フェージング現象を生じさせるフェ
ージングシミュレータにおいて、 出力可能周波数が試験信号の全周波数領域に亘る校正信
号を出力する校正色号発生回路と、入力端子と分離回路
との間に介挿され、この分離回路への入力信号を試験信
号又は校正信号に切換える切換スイッチと、合成回路の
出力信号の減衰量を検出するレベル検出器と、各伝播路
における伝播定数を可変設定する伝播定数設定手段と、
切換スイッチを校正信号側に切換えて校正信号を分離回
路に印加した状態で、校正信号の周波数を連続的に掃引
して、各周波数における減衰量をレベル検出器で測定す
る減衰量測定制御手段と、この減衰量Ｍ１定制御手段に
て得られた各周波数における減衰量および伝播定数設定
手段にて設定された伝播定数とから、この伝播定数設定
時におけるフェージング現象のノツチ周波数およびノツ
チ深さを求めるフェージング特性読取手段と、このフェ
ージング特性読取手段にて求められた各伝播定数におけ
る各ノツチ周波数および各ノツチ深さを校正データとし
て記憶する校正データメモリと、切換スイッチを試験信
号側に切換えて、必要とするノツチ周波数およびノツチ
深さに対応する伝播定数を校正データメモリから読出し
て伝播定数設定手段にて各伝播路に設定し、試験信号に
よる擬似フェージング現象を発生させる試験実行手段と
を備えたものである。

［作用］ このように構成されたフェージングシミュレータによれ
ば、実際に試験信号を入力して受信装置に対するフェー
ジングシミュレーション試験を実行するまえに、切換ス
イッチを校正信号側に切換える。そして、伝播路の伝播
定数を設定した状態で校正信号の周波数を連続的に掃引
して、各周波数における減衰量をレベル検出器から得る
。したがって、この各周波数における減衰量特性から該
当伝播定数におけるノツチ周波数およびノツチ深さが得
られる。そして、各伝播定数における各ノツチ周波数お
よびノツチ深さを校正データとして校正データメモリに
記憶しておく。

そして、実際の試験時には必要とするノツチ周波数およ
びノツチ深さに対応する伝播定数を校正データメモリか
ら読出して設定することにより、実際の試験時に校正信
号を印加する必要がなく、かつ正確にノツチ周波数およ
びノツチ深さが設定できる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例のフェージングシミュレータを示すブロ
ック図である。入力端子２１を介して入力された試験信
号は切換スイッチ２２を介して分離回路２４で直接波に
対応する信号ＡＯと反射波に対応する信号Ａ「とに分割
され、信号Ａｏは伝播路２５ａを介して合成回路２６へ
入力され、信号Ａ「は伝播路２５ｂを介して同じく合成
回路２６へ入力される。伝播路２５ａには非ミニマムフ
ェージング状態時の減衰量を設定するための減衰回路２
７のみが介挿されているが、伝播路２５ｂには移相回路
２８．遅延回路２９．減衰回路３０．およびミニマムフ
ェージング状態時の減声量を設定するための減衰回路３
１が介挿されている。前記移相回路２８．遅延回路２９
．減衰回路３０の各位相差φ、遅延時間τ、減衰量ρは
それぞれＤ／Ａ変換器２８ａ、２９ａ、３０ａを介して
例えばマイクロコンピュータで構成された制御部３２か
ら設定される。また、各減衰回路２７゜３１の減衰量も
各Ｄ／Ａ変換器２７ａ、３１ｇを介してＩｎ　１１部３
２から設定される。なお、各減衰回路２７．３１の減衰
量はフェージング特性に対する校正動作中においては一
定値に制御される。

前記合成回路２６の出力信号Ａｔは試験対象としての例
えば第４図に示した受信装置３に接続される出力端子３
３へ送出されるとともにレベル検出器３４へ入力される
。このレベル検出器３４は出力信号Ａｔのレベルを検出
し、検出されレベル値はＡ／Ｄ変換器３４ｇでデジタル
値に変換されたのち制御部３２へ入力される。

また、前記切換スイッチ２２のもう一方の端子には校正
信号発生回路３５から出力される校正信号が印加される
。この校正信号発生回路３５は水晶発振器等の基準周波
数を発生する回路と、この基準周波数から種々の周波数
を得るシンセサイザとで構成されており、入力端子２１
に印加される試験信号の全周波数範囲を例えば１０　ｋ
　ｌｌｚ間隔等の非常に狭いステップで順次変化（掃引
）させることが可能である。そして、この校正信号発生
回路３５および切換スイッチ２２は前記制御部３２にて
制御される。

制御部３２においては、図示するように、伝播定数設定
手段３２ａ、減衰量測定制御手段３２ｂ。

フェージング特性読取手段３２Ｃ１校正データメモリ３
２ｄ、試験実行手段３２ｅ等が例えば制御プログラムや
ＲＡＭ等の記憶素子で形成されている。

伝播定数設定手段３２ａは、各Ｄ／Ａ変換器２８ａ、２
９ａ、３０ａ、３１ａ、２７ａを介して移相回路２８．
遅延回路２９．減衰回路３０に対して位相差φ、遅延時
間τ、減衰量ρ等からなる伝播定数および各減衰回路３
１．２７に対する各固定減衰量を設定する。また、減衰
量Δ−１定制御手段３２ｂは、切換スイッチ２２を校正
信号側に設定し、校正信号発生回路３５を制御して校正
信号の周波数を例えば１０　ｋ　Ｉｌｚ毎で変化させた
状態において、前記１０ｋＨｚ毎の各周波数における出
力信号Ａｔの信号レベルをレベル検出器３４を介して読
取る。

次に、フェージング特性読取手段３２ｃは、減衰量測定
制御手段３２ｂから得られる各周波数におけるレベル値
Ａｔと伝播定数設定手段３２ａに設定している伝播定数
を用いて、該当伝播定数φ。

ｒ、ρにおけるノツチ周波数Ｆｐ、ノツチ深さＤｐを求
める。

具体的には、前記減衰量測定制御手段３２ｂにて１０ｋ
Ｈｚ間隔で順次読取った各出力信号Ａｔが最小となる点
の周波数をノツチ周波数Ｆｐとする。

また、そのノツチ周波数Ｆｐでの減衰量をノツチ深さＤ
ｐとする。すなわち、ノツチ深さＤｐは、このノツチ深
さを仮にＯｄＢに設定した場合と、このノツチ深さを必
要な深さに設定した場合との間のデシベル差で示される
。

校正データメモリ３２ｄは、第２図に示すように、フェ
ージング特性読取手段３２ｃにて得られた各伝播定数毎
のノツチ周波数Ｆｐとノツチ深さＤｐからなる特性値を
記憶する領域が形成されている。

試験実行手段３２ｅは、前記校正データメモリ３２ｄに
各伝播定数における各特性値が格納された状態で、実際
に受信装置３に対するフェージング試験を実施すること
を示し、切換スイッチ２２を試験信号側に設定し、必要
とするノツチ周波数Ｆｐ、　　ノツチ深さＤｐに対応す
る位相角φ、遅延時間τ、減衰量ρの伝播定数を読出し
て、伝播定数設定手段３２ａを介して移相回路２８．遅
延回路２９．減衰回路３０に設定する。そして、合成回
路２６からの出力信号Ａｔに、指定されたノツチ周波数
Ｆｐおよびノツチ深さＤｐを有する擬似的なフェージン
グ現象を生じさせる。

つぎに、制御部３２において、各伝播定数における各ノ
ツチ周波数Ｆｐおよびノツチ深さＤｐを求めて校正デー
タメモリ３２ｄへ設定する校正処理の手順を第３図の流
れ図を用いて説明する。まず、操作パネル等から校正指
令が入力されると、Ｓ（ステップ）１にて切換スイッチ
２２を校正信号側へ切換える。そして、Ｓ２にて伝播定
数設定手段２３ａにて各回路２８，２９．３０に対する
一つの伝播定数φ、τ、ρを設定する。そして、校正信
号周波数ｆを全ｎ１定範囲に亘り掃引する。

そして各周波数ｆにおけるレベル値Ａｔを測定して、−
旦記憶する。そして、ノツチ周波数Ｆｐを検出レベルＡ
ｔが最小となる点の周波数として求める。そして、検出
レベルＡｔが最小となるノツチ周波数Ｆｐでのノツチ深
さＤｐを、ＯｄＢと設定された伝播定数でのノツチ深さ
（ｄＢ）との差として求める。

以上で一つの伝播定数φ、τ、ρに対応するノツチ周波
数Ｆｐおよびノツチ深さＤｐが算出されたので、これら
の校正データを第２図に示す校正データメモリ３２ｄの
空き領域へ格納する。そして、Ｓ２へ戻り、次の伝播定
数に対するノツチ周波数Ｆｐおよびノツチ深さＤｐの算
出処理を開始する。

そして、Ｓ４にて全部の伝播定数に対するノツチ周波数
Ｆｐとノツチ深さＤｐの校正データメモリ３２ｄへの格
納処理が終了すると、全部の校正処理が終了したので、
切換スイッチ２２を試験信号側に切換えて、試験実行待
ちとなる。

このように構成されたフェージングシミュレータによれ
ば、操作パネルから校正指令を入力すると、自動的に各
伝播定数におけるフェージング特性を示すノツチ周波数
Ｆｐとノツチ深さＤｐとが求められて校正データメモリ
３２ｄに格納される。

したがって、実際の試験においては、必要とするフェー
ジング特性のノツチ周波数Ｆｐとノツチ深さＤｐを指定
すると、このノツチ周波数Ｆｐおよびノツチ深さＤｐに
対応するφ、τ、ρの伝播定数が校正データメモリ３２
ｄから読出されて各回路２ｇ、２９．３０に自動的に設
定される。しかして、このフェージングシミュレータに
おいて、指定したノツチ周波数Ｆｐとノツチ深さＤｐを
正確に再現するフェージング特性を得ることが可能とな
る。よって、受信装置３に対する正確な試験を実施でき
る。

また、校正信号は実際の試験動作中においては切換スイ
ッチ２２で遮断されているので、校正信号が受信装置３
に対する試験結果に悪影響を及ぼすことを未然に防止で
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のフェージングシミュレー
タによれば、実際の試験に先だって、校正信号を用いて
伝播路の各伝播定数に対する各ノツチ周波数およびノツ
チ深さを校正データとして測定、記憶しておく。そして
、実際の試験においては、この記憶された校正データを
用いることによって、目標とするノツチ周波数およびノ
ツチ深さを正確に設定できる。よって、シミュレータと
しての性能を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例に係わるフェージ
ングシュミレータを示すものであり、第１図は概略構成
を示すブロック図、第２図は校正データメモリを示す図
、第３図は動作を示す流れ図であり、第４図は一般的な
データ伝送システムを示す図、第５図はフェージング特
性を示す図、第６図および第７図は従来のフェージング
シミュレータを示すブロック図である。 ２１・・・入力端子、２２・・・切換スイッチ、２４・
・・分離回路、２５ａ、２５ｂ・・・伝播路、２６・・
・合成回路、２８・・・移相回路、２９・・・遅延回路
、３０・・・減衰回路、３２・・・制御部、３２ａ・・
・伝播定数設定手段、３２ｂ・・・減衰量／ｌｐＪ定制
御半制御手段ｃ・・・フェージング特性読取手段、３２
ｄ・・・校正データメモリ、３２ｅ・・・試験実行手段
、３３・・・出力端子、３４・・・レベル検出器、３５
・・・校正信号発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力端子を介して入力された試験信号を分離回路（２４
   ）で分割し、伝播時間および減衰量等の伝播定数が異な
   る複数の伝播路（２５ａ、２５ｂ）を経由させた後に、
   合成回路（２６）でもって合成してこの合成回路の出力
   信号に擬似フェージング現象を生じさせるフェージング
   シミュレータにおいて、 出力可能周波数が前記試験信号の全周波数領域に亘る校
   正信号を出力する校正信号発生回路（３５）と、前記入
   力端子と分離回路との間に介挿され、この分離回路への
   入力信号を前記試験信号又は校正信号に切換える切換ス
   イッチ（２２）と、前記合成回路の出力信号の減衰量を
   検出するレベル検出器（３４）と、前記各伝播路におけ
   る伝播定数を可変設定する伝播定数設定手段（３２ａ）
   と、前記切換スイッチを校正信号側に切換えて校正信号
   を前記分離回路に印加した状態で、前記校正信号の周波
   数を連続的に掃引して、各周波数における減衰量を前記
   レベル検出器で測定する減衰量測定制御手段（３２ｂ）
   と、この減衰量測定制御手段にて得られた各周波数にお
   ける減衰量および前記伝播定数設定手段にて設定された
   伝播定数とから、この伝播定数設定時におけるフェージ
   ング現象のノッチ周波数およびノッチ深さを求めるフェ
   ージング特性読取出手段（３２ｃ）と、このフェージン
   ク特性読取出手段にて求められた各伝播定数における各
   ノッチ周波数および各ノッチ深さを校正データとして記
   憶する校正データメモリ（３２ｄ）と、前記切換スイッ
   チを試験信号側に切換えて、必要とするノッチ周波数お
   よびノッチ深さに対応する伝播定数を前記校正データメ
   モリから読出して前記伝播定数設定手段にて各伝播路に
   設定し、前記試験信号による擬似フェージング現象を発
   生させる試験実行手段（３２ｅ）とを備えたフェージン
   グシミュレータ。