JPH0247563A - Spectrum analyzer - Google Patents

Spectrum analyzer

Info

Publication number
JPH0247563A
JPH0247563A JP19937988A JP19937988A JPH0247563A JP H0247563 A JPH0247563 A JP H0247563A JP 19937988 A JP19937988 A JP 19937988A JP 19937988 A JP19937988 A JP 19937988A JP H0247563 A JPH0247563 A JP H0247563A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
spectrum
signal
low
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP19937988A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0769361B2 (en
Inventor
Aiichi Katayama
片山 愛一
Koichi Oshima
大島 廣一
Mamoru Ando
守 安藤
Mitsuyoshi Takano
高野 光祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
Priority to JP19937988A priority Critical patent/JPH0769361B2/en
Publication of JPH0247563A publication Critical patent/JPH0247563A/en
Publication of JPH0769361B2 publication Critical patent/JPH0769361B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To measure the spectrums of signals from a low frequency region to a high frequency region in high resolution at a high speed by synthesizing the spectrums obtained by discrete Fourier transform and analog spectrum analysis, and forming a series of the spectrum. CONSTITUTION:The low-frequency component lower than a specified frequency in an input signal is sent into a Fourier transformation device 12 from a signal distributing device 11. The high frequency signal component higher than a specified frequency is sent into a high frequency spectrum analyzer 13. The Fourier transformation device 12 generates and sends the low frequency spectrum signal into a spectrum synthesizer 14 by the discrete Fourier transformation. The high frequency spectrum analyzer 13 generate and sends the high frequency spectrum signal into the spectrum synthesizer 14. The spectrum signal which is continued from the low frequency to the high frequency is synthesized with an arbitrarily set boundary frequency as a boundary. In this way, the spectrums of the signals from the low frequency region to the high frequency regions can be measured in high resolution at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、数ヘルツからメガヘルツ或はギガヘルツに及
ぶ低周波域から高周波域の信号のスペクトラムを高速、
かつ、高分解能で測定できるスペクトラムアナライザに
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Fields] The present invention is a method for transmitting the spectrum of signals from low frequency ranges to high frequency ranges ranging from several hertz to megahertz or gigahertz at high speed.
The present invention also relates to a spectrum analyzer that can perform measurements with high resolution.

[従来の技術] スペクトラムアナライザは方式上で大別すると次の2種
類がある。
[Prior Art] Spectrum analyzers can be broadly classified into the following two types based on their methods.

(イ) 高速フーリエ変換(1,1sj F□urie
r Trans−form、以下rFFT」と呼ぶ)方
式によるリアルタイム形のスペクトラムアナライザ(以
下rFFTスペクトラムアナライザ」と呼ぶ) FFTスペクトラムアナライザの基本的な構成例を第6
図に示す。第6図において、入力信号は低域フィルタ6
1を通りA/D変換器62においてデジタル信号に変換
される。A/D変換器は通常その前段にサンプルホール
ド回路を有している。サンプルホールド回路に与えられ
るサンプリングクロックの周波数より高い周波数の信号
の処理はできない。A/D変換器62の出力信号は、フ
ーリエ変換器(FFT)63において離散的フーリエ変
換によりスペクトラムに分解され、表示器64に導かれ
る。表示器64は、横軸を周波数、縦軸を振幅として入
力信号のスペクトラムを表示する。
(a) Fast Fourier transform (1,1sj F□urie
A real-time spectrum analyzer (hereinafter referred to as "rFFT spectrum analyzer") using the rTrans-form (hereinafter referred to as "rFFT") method.The basic configuration example of an FFT spectrum analyzer is shown in Part 6.
As shown in the figure. In FIG. 6, the input signal is filtered through a low-pass filter 6.
1 and is converted into a digital signal by an A/D converter 62. An A/D converter usually has a sample and hold circuit at its front stage. It is not possible to process a signal with a frequency higher than the frequency of the sampling clock given to the sample and hold circuit. The output signal of the A/D converter 62 is decomposed into a spectrum by discrete Fourier transform in a Fourier transformer (FFT) 63 and guided to a display 64. The display 64 displays the spectrum of the input signal, with the horizontal axis representing frequency and the vertical axis representing amplitude.

FFTスペクトラムアナライザでは、音声のような低周
波信号であっても高速でフーリエ変換し、そのスペクト
ラムを表示できる特徴を有する。しかし、入力信号を直
接A/D変換するため、A/D変換器の変換速度がアナ
ライザの上限周波数を決定してしまい、高周波信号の解
析ができない。
The FFT spectrum analyzer has the feature of being able to Fourier transform even a low frequency signal such as voice at high speed and displaying the spectrum. However, since the input signal is directly A/D converted, the conversion speed of the A/D converter determines the upper limit frequency of the analyzer, making it impossible to analyze high frequency signals.

また、振幅軸のダイナミックレンジを拡大しようとする
と、A/D変換器のビット数が大きくなり、変換速度が
遅くなるので、アナライザの上限周波数がさらに低下し
てしまうことになる。
Furthermore, if an attempt is made to expand the dynamic range of the amplitude axis, the number of bits of the A/D converter will increase and the conversion speed will become slower, which will further reduce the upper limit frequency of the analyzer.

(ロ)ヘテロダイン方式による掃引形のスペクトラムア
ナライザ(以下[アナログスペクトラムアナライザ]と
呼ぶ) アナログスペクトラムアナライザの基本的な構成例を第
7図(a)及び第7図(b)に示す。第7図(a)にお
いて、入力信号はミキサ71において局部発振器75の
出力信号と混合され中間周波信号に変換される。中間周
波信号は分析フィルタ72を通り、検波器35において
検波される。検波器35の出力信号は縦軸信号として表
示器74に導かれる。掃引制御器76は局部発振器75
の掃引を制御するとともに表示器74へ横軸信号を与え
る。表示器74は、横軸を周波数、縦軸を振幅として入
力信号のスペクトラムを表示する。
(b) Sweep type spectrum analyzer using heterodyne method (hereinafter referred to as "analog spectrum analyzer") A basic configuration example of an analog spectrum analyzer is shown in FIGS. 7(a) and 7(b). In FIG. 7(a), the input signal is mixed with the output signal of the local oscillator 75 in a mixer 71 and converted into an intermediate frequency signal. The intermediate frequency signal passes through an analysis filter 72 and is detected by a detector 35. The output signal of the detector 35 is guided to the display 74 as a vertical axis signal. The sweep controller 76 is a local oscillator 75
The horizontal axis signal is supplied to the display 74 while controlling the sweep of the horizontal axis. The display 74 displays the spectrum of the input signal, with the horizontal axis representing frequency and the vertical axis representing amplitude.

第7図(b)に示す例は、第7図(a)に示した例にA
/D変換器77及びメモリ78を追加したものである。
The example shown in FIG. 7(b) is the same as the example shown in FIG. 7(a).
/D converter 77 and memory 78 are added.

検波器35のアナログ出力信号はA/D変換器77にお
いてデジタル信号に変換されメモリ78に記憶される。
The analog output signal of the wave detector 35 is converted into a digital signal by an A/D converter 77 and stored in a memory 78.

表示器79は第7図(a)に示した例と同様ξこ、横軸
を周波数、縦軸を振幅として入力信号のスペクトラムを
表示する。第7図(b)に示したものを特にデジタルス
トレージ形スペクトラムアナライザと呼ぶことがある。
Similar to the example shown in FIG. 7(a), the display 79 displays the spectrum of the input signal with the horizontal axis representing the frequency and the vertical axis representing the amplitude. The one shown in FIG. 7(b) is sometimes called a digital storage type spectrum analyzer.

アナログスペクトラムアナライザはギガヘルツ帯に及ぶ
高周波信号のスペクトラム解析を可能にする特徴を持っ
ている。しかし、音声のような低周波信号のスペクトラ
ム解析では、表示器に一つのスペクトラム画像を得るの
に数lO秒〜数100秒もの時間を要するという欠点が
ある。
Analog spectrum analyzers have features that enable spectrum analysis of high frequency signals in the gigahertz band. However, spectrum analysis of low frequency signals such as audio has a disadvantage in that it takes several 10 seconds to several 100 seconds to obtain one spectrum image on a display.

そこで、低周波から高周波まで幅広いスペクトラムを含
む信号を解析する場合、従来は(イ)のFFTスペクト
ラムアナライザと(ロ)のアナログスペクトラムアナラ
イザとを併用しなければならなかった。
Therefore, when analyzing a signal that includes a wide spectrum from low frequencies to high frequencies, it has conventionally been necessary to use both the FFT spectrum analyzer (a) and the analog spectrum analyzer (b).

しかしながら、アナログスペクトラムアナライザを用い
て、音声のような低周波信号のスペクトラムを高分解能
かつ高確度で解析しようとすると、上記の如く処理時間
が非常に長くなる欠点があり、また、FFTスペクトラ
ムアナライザでは、ギガヘルツ帯に及ぶような高周波信
号のスペクトラム解析が不可能であった。
However, when trying to analyze the spectrum of a low-frequency signal such as voice with high resolution and high accuracy using an analog spectrum analyzer, there is a disadvantage that the processing time is extremely long as described above. , it has been impossible to analyze the spectrum of high-frequency signals that span the gigahertz band.

[発明が解決しようとする課題] 従来技術において、アナログスペクトラムアナライザの
低周波域における高分解能/高速処理を実現させれば課
題は解決するであろうが、それは理論的に不可能である
。なぜなら、高分解能でスペクトラム解析するには分析
フィルタの帯域を狭くしなければならず、その結果とし
て、掃引時間が分析フィルタ帯域幅の2乗に反比例して
長くなるからである。また、FFTスペクトラムアナラ
イザの上限周波数をギガヘルツ帯まで引き上げれば課題
は解決するであろうが、ギガヘルツ帯の信号を直接A/
D変換することは現在の技術では不可能であるからであ
る。
[Problem to be Solved by the Invention] In the conventional technology, the problem would be solved if high resolution/high speed processing in the low frequency range of an analog spectrum analyzer was realized, but this is theoretically impossible. This is because in order to perform spectrum analysis with high resolution, the band of the analysis filter must be narrowed, and as a result, the sweep time becomes longer in inverse proportion to the square of the analysis filter bandwidth. In addition, raising the upper limit frequency of the FFT spectrum analyzer to the gigahertz band would solve the problem, but it is also possible to directly
This is because D conversion is impossible with current technology.

そこで、低周波から高周波まで幅広いスペクトラムを含
む信号を解析する場合、低周波信号の解析用にFFTス
ペクトラムアナライザを、また高周波信号の解析用にア
ナログスペクトラムアナライザを用意し、それぞれのア
ナライザの特徴を生かしながら低周波信号と高周波信号
を別個に測定することが考えられた。しかし、これにも
次のような解決すべき課題がある。
Therefore, when analyzing signals that include a wide spectrum from low frequencies to high frequencies, we prepare an FFT spectrum analyzer for analyzing low frequency signals and an analog spectrum analyzer for analyzing high frequency signals, and take advantage of the characteristics of each analyzer. However, it was considered to measure the low frequency signal and high frequency signal separately. However, this also has the following issues to be resolved.

(a)  各々方式の異なるスペクトラムアナライザを
用意しなければならず、装置の価格が非常に高価になる
(a) Spectrum analyzers of different types must be prepared, making the device extremely expensive.

(1))各々のアナライザによって得られたスペクトラ
ムは、別々の画面上に表示されるため、一連のスペクト
ラムデータとして観測することができない。
(1)) Spectra obtained by each analyzer are displayed on separate screens, and therefore cannot be observed as a series of spectrum data.

[課題を解決するための手段] 本発明は上記の課題を解決するために、一方では離散的
フーリエ変換により低周波信号のスペクトラムを得、他
方ではアナログスペクトラム解析により高周波信号のス
ペクトラムを得て、それぞれのスペクトラムをスペクト
ラム合成器によって合成して一連のスペクトラムとし、
低周波から高周波に至る信号のスペクトラムを得ろよう
にしている。さらにはそのスペクトラムを必要に応じて
、一つの画面上に表示できるようにし、或は別な用途に
使用できるようにした。このスペクトラム合成器の動作
の態様によっていくつかの発明が生まれている。すなわ
ち、上記発明において、入力信号を中間周波数に変換す
る周波数変換器と、検波器の出力をデジタル値に変換す
る第2のA/l)変換器と、フーリエ変換器の前記低周
波信号のスペクトラムと前記第2のA/D変換器の高周
波信号のスペクトラムとをそれぞれ記憶してその記憶値
を入力信号周波数に対応づけて読出し、一連のスペクト
ラムデータとして出力するスペクトラム合成器とを備え
たことを特徴とした。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention obtains the spectrum of a low frequency signal by discrete Fourier transform on the one hand, and the spectrum of a high frequency signal through analog spectrum analysis on the other hand, The respective spectra are combined by a spectrum synthesizer to form a series of spectra.
I am trying to obtain the spectrum of a signal ranging from low frequencies to high frequencies. Furthermore, the spectrum can be displayed on a single screen or used for other purposes as needed. Several inventions have been created based on the mode of operation of this spectrum synthesizer. That is, in the above invention, a frequency converter that converts an input signal to an intermediate frequency, a second A/l) converter that converts the output of the detector into a digital value, and a spectrum of the low frequency signal of the Fourier transformer. and a spectrum synthesizer that stores the spectrum of the high-frequency signal of the second A/D converter, reads out the stored values in association with the input signal frequency, and outputs the stored values as a series of spectrum data. Featured.

さらには、低域フィルタの出力と前記検波器の出力とを
切替える切替スイッチ及びこの切替スイッチにより選択
された前記出力を受領し、デジタル値に変換するA/D
変換器と、前記切替スイッチが前記低域フィルタ側に切
り替えられているとき、前記A/D変換器のデジタル出
力を離散的フーリエ変換により前記低周波信号のスペク
トラムを出力し、前記離散的フーリエ変換された低周波
(8号のスペクトラム値を記憶し、前記切替スイッチか
前記検波器側に切り替えられているとき前記A/D変換
器の出力を前記高周波信号のスペクトラム値として記憶
し、前記各々の記憶値を入力信号周波数に対応づけて読
出し、一連のスペクトラムデータとして出力するデータ
処理回路とを備えたことを特徴としている。
Furthermore, a changeover switch that switches between the output of the low-pass filter and the output of the detector, and an A/D that receives the output selected by the changeover switch and converts it into a digital value.
When the converter and the selector switch are switched to the low-pass filter side, the digital output of the A/D converter is subjected to discrete Fourier transform to output a spectrum of the low frequency signal, and the digital output of the A/D converter is subjected to discrete Fourier transform. When the changeover switch is switched to the detector side, the output of the A/D converter is stored as the spectrum value of the high frequency signal, and each of the above It is characterized by comprising a data processing circuit that reads out stored values in association with input signal frequencies and outputs them as a series of spectrum data.

[実施例] 1上Ω1上l 第1図に本発明の第1の実施例のブロック図を示す。第
1図を用いて本発明の第1の実施例を説明する。
[Embodiment] 1 above Ω 1 above l FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of the present invention. A first embodiment of the present invention will be described using FIG.

入力信号は信号分配器(11)に導かれる。信号分配器
(11)は、所定の周波数(f、)以下の低周波信号成
分をフーリエ変換器(12)へ送出し、所望の周波数(
fn)以上の高周波信号成分を高周波スペクトラム解析
器(13)へ送出する。ここで、所定の周波数(fL)
と所望の周波数(fn)との関係について説明する。
The input signal is guided to a signal splitter (11). The signal splitter (11) sends low frequency signal components below a predetermined frequency (f,) to the Fourier transformer (12), and converts them to a desired frequency (f,).
fn) or higher are sent to a high frequency spectrum analyzer (13). Here, the predetermined frequency (fL)
The relationship between fn and desired frequency (fn) will be explained.

(i)  fl>fHの場合(第8図(a)参照)周波
数fLとfHがオーバーラツプしているもので、入力信
号中のfしからfHまでの信号成分はフーリエ変換器1
2及び高周波スペクトラム解析器13の双方に供給され
、処理される。
(i) In the case of fl>fH (see Fig. 8(a)), the frequencies fL and fH overlap, and the signal components from f to fH in the input signal are transferred to the Fourier transformer 1.
2 and a high frequency spectrum analyzer 13 for processing.

(ii)  fiefHの場合(第8図(b)参照)周
波数fLとfnとの間が抜けているもので、入力信号中
のfLからfnまでの信号成分はフーリエ変換器12及
び高周波スペクトラム解析器13の何れにも供給されな
い。fしとfHとの間に極端に大きい信号成分が存在し
、その信号成分が後続の回路を飽和させ、[L以下及び
11以上のスペクトラム解析に支障を与えるような場合
、この周波数設定が有効である。
(ii) In the case of fiefH (see Figure 8(b)), there is a gap between frequencies fL and fn, and the signal components from fL to fn in the input signal are processed by the Fourier transformer 12 and the high frequency spectrum analyzer. 13. This frequency setting is effective when there is an extremely large signal component between fH and fH that saturates the subsequent circuit and interferes with spectrum analysis below L and above 11. It is.

本発明では上記(i)又は(ii)の周波数関係を任意
に選んでよい。
In the present invention, the frequency relationship (i) or (ii) above may be arbitrarily selected.

なお、信号分配器(11)は種々の組合せが可能である
が、代表的なものを次に示す。
Although various combinations of the signal distributor (11) are possible, typical ones are shown below.

(A)  所定の周波数以下の低周波信号成分を分離す
るための低域フィルタと所望の周波数以上の高周波信号
成分を分離するための高域フィルタとの組合せによるも
の。
(A) A combination of a low-pass filter for separating low-frequency signal components below a predetermined frequency and a high-pass filter for separating high-frequency signal components above a desired frequency.

(B)  アナライザの入力端子とフーリエ変換器(1
2)及び高周波スペクトラム分析器(13)閏のインピ
ーダンス整合をとりながら入力信号を分割するもの。な
お、信号分割器の代表的なものに抵抗器をT形に接続し
たものがある。
(B) Analyzer input terminal and Fourier transformer (1
2) and a high frequency spectrum analyzer (13) that divides the input signal while matching the impedance of the lever. Note that a typical signal divider is one in which resistors are connected in a T-shape.

フーリエ変換器12は、信号分配器11から受領した信
号を離散的フーリエ変換により低周波スペクトラム信号
を生成し、そのスペクトラム信号をスペクトラム合成器
14へ送出する。なお、離散的フーリエ変換によりアナ
ログ信号をスペクトラム信号に変換する技術の詳細は、
特開昭53−132958及び特開昭56−10816
4に開示されている。
The Fourier transformer 12 performs discrete Fourier transform on the signal received from the signal distributor 11 to generate a low frequency spectrum signal, and sends the spectrum signal to the spectrum synthesizer 14 . For details on the technology for converting analog signals into spectrum signals using discrete Fourier transform, please refer to
JP-A-53-132958 and JP-A-56-10816
4 is disclosed.

高周波スペクトラム解析器13は、信号分配器11から
受領した信号を中間局信号に変換し、その信号を検波し
た後A/D変換することによって高周波スペクトラム信
号を生成し、そのスペクトラム信号をスペクトラム合成
器14へ送出する。高周波スペクトラム解析器13の代
表的なものに、第7図(a)に示される構成から表示器
74を除いたものがある。
The high frequency spectrum analyzer 13 converts the signal received from the signal distributor 11 into an intermediate station signal, generates a high frequency spectrum signal by detecting and A/D converting the signal, and transmits the spectrum signal to the spectrum synthesizer. 14. A typical example of the high frequency spectrum analyzer 13 is one in which the display 74 is removed from the configuration shown in FIG. 7(a).

スペクトラム合成器14は任意に設定される境界周波数
に関連した境界値に基づいて、低域境界値(へし)以下
の低周波スペクトラム信号と高域境界値(A H)以上
の高周波スペクトラム信号とを抽出し、それらを一連の
スペクトラム信号として合成する。
The spectrum synthesizer 14 generates a low-frequency spectrum signal below the low-frequency boundary value (Heshi) and a high-frequency spectrum signal above the high-frequency boundary value (AH) based on a boundary value related to an arbitrarily set boundary frequency. and synthesize them as a series of spectral signals.

この結果、離散的フーリエ変換によって得られた低周波
スペクトラム信号とアナログスペクトラム解析によって
得られた高周波スペクトラム信号は、境界周波数を境に
低周波から高周波まで連続したスペクトラム信号になる
。この連続したスペクトラム信号を表示器に表示させる
等利用できる。
As a result, the low frequency spectrum signal obtained by discrete Fourier transform and the high frequency spectrum signal obtained by analog spectrum analysis become continuous spectrum signals from low frequency to high frequency with the boundary frequency as a boundary. This continuous spectrum signal can be displayed on a display, etc.

第9図を用いてスペクトラム合成の一例を説明する。境
界値に基づいてメモリのアドレスを区切り、F位のアド
レスに低周波信号のスペクトラムデータ、また上位のア
ドレスに高周波信号のスペクトラム・データを記憶させ
るものである。
An example of spectrum synthesis will be explained using FIG. 9. Memory addresses are divided based on the boundary value, and the spectrum data of the low frequency signal is stored in the F address, and the spectrum data of the high frequency signal is stored in the upper address.

(i)  第8図(a)に示した例(fL>fn)では
、信号分配器IIの各周波数とスペクトラム合成器14
に与えられる境界値との関係を(f H< A t =
 A H<fc)となるように設定する。第9図(a)
に示される如く、低周波スペクトラムの振幅データはメ
モリのアドレス「0」からアドレスrn−IJに、また
高周波スペクトラムの振幅データはアドレスrnJから
アドレスrN−IJに記憶される。
(i) In the example shown in FIG. 8(a) (fL>fn), each frequency of the signal distributor II and the spectrum synthesizer 14
The relationship with the boundary value given to (f H< A t =
Set so that A H<fc). Figure 9(a)
As shown in , the amplitude data of the low frequency spectrum is stored from address "0" in the memory to address rn-IJ, and the amplitude data of the high frequency spectrum is stored from address rnJ to address rN-IJ.

(ii)  第8図(b)に示シタ例(fしくrH)で
は、信号分配器11の各周波数とスペクトラム合成器1
4に与えられる境界値との関係を(fL≧Ac、f+≦
AH)となるように設定する。第9図(b)に示される
如く、低周波スペクトラムの振幅データはメモリのアド
レス「0」からアドレスrnJに、また高周波スペクト
ラムの振幅データはアドレスrmJからアドレスrN−
IJに記憶される。アドレスrn+ IJからアドレス
rm−IJまでは空領域としているが、第9図(a)に
示すように空領域を設けずに記憶させ、例えは表示器に
表示させる等メモリに記憶されたデータを利用するとき
に空白部を与えてもよい。
(ii) In the example shown in FIG. 8(b), each frequency of the signal distributor 11 and the spectrum synthesizer 1 are
The relationship with the boundary value given to 4 is (fL≧Ac, f+≦
AH). As shown in FIG. 9(b), the amplitude data of the low frequency spectrum is transferred from memory address "0" to address rnJ, and the amplitude data of the high frequency spectrum is transferred from address rmJ to address rN-.
Stored in IJ. Although the area from address rn+IJ to address rm-IJ is an empty area, as shown in FIG. You may provide a blank space when using it.

12立1上l 第2図に本発明の第2の実施例のブロック図を示す。第
2図を用いて本発明の第2の実施例を説明する。第2の
実施例と第1の実施例との違いは、第1図に示した構成
に表示器15を追加し、低周波から高周波まで連続した
スペクトラムを表示器!5に表示させる点である。作用
は第1の実施例と同じである。
Figure 2 shows a block diagram of a second embodiment of the present invention. A second embodiment of the present invention will be described using FIG. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that a display 15 is added to the configuration shown in FIG. 1, and a continuous spectrum from low frequency to high frequency is displayed! This is the point shown in 5. The operation is the same as in the first embodiment.

表示例を第5図に示す。この例は横軸(周波数軸)を対
数スケールで目盛り、数10ヘルツからギガヘルツ帯に
およぶスペクトラムを一つの画面上に表示させたもので
ある。
A display example is shown in FIG. In this example, the horizontal axis (frequency axis) is graduated on a logarithmic scale, and a spectrum ranging from several tens of hertz to a gigahertz band is displayed on one screen.

11立1上ヨ 第3図に本発明の第3の実施例のブロック図を示す。第
3図を用いて本発明の第3の実施例を説明する。
FIG. 3 shows a block diagram of a third embodiment of the present invention. A third embodiment of the present invention will be described using FIG.

入力信号は低域フィルタ3Iと周波数変換器34に導か
れる。低域フィルタ31は所定の周波数(fL)以下の
低周波信号を通過させる。第1のA/D変換器32は、
低域フィルタ31を通過したアナログ信号をデジタル信
号に変換する。フーリエ変換器33は、第1のA/D変
換器32のデジタル出力信号を離散的フーリエ変換によ
り低周波信号のスペクトラムに変換、そのデータをスペ
クトラム合成器37へ送出する。周波数変換器34は、
ミキサ34a、分析フィルタ34b、局部発振器34c
及び掃引制御器34dから構成されており、入力信号を
所定の中間周波信号に変換する。検波器35は、周波数
変換器34の中間周波出力信号を検波する。第20) 
A / D変換器36は、検波器35のアナログ出力信
号をデジタル信号に変換し、その信号を高周波信号のス
ペクトラムデータとしてスペクトラム合成器37へ出力
する。一般に、周波数変換器34は、入力回路或は局部
発振周波数等により解析可能な下限の周波数(fH)が
制限される場合が多い。スペクトラム合成器37は、フ
ーリエ変換器33から送られる低周波信号のスペクトラ
ムデータの中から予め設定されている低域境界値(Aし
)以下のスペクトラムデータを抽出し、更に第2のA/
D変換器36から送られる高周波信号のスペクトラムデ
ータの中から高域境界値(AH)以上のスペクトラムデ
ータを抽出し、抽出されたそれぞれのデータを合成し、
低周波から高周波までの一連のスペクトラムデータを生
成し、そのデータを表示器15に出力する。表示器15
は、低周波から高周波までの一連のスペクトラムを一つ
の画面上に表示する。その表示例を第5図に示す。
The input signal is directed to a low pass filter 3I and a frequency converter 34. The low-pass filter 31 passes low-frequency signals below a predetermined frequency (fL). The first A/D converter 32 is
The analog signal passed through the low-pass filter 31 is converted into a digital signal. The Fourier transformer 33 converts the digital output signal of the first A/D converter 32 into a spectrum of a low frequency signal by discrete Fourier transform, and sends the data to the spectrum synthesizer 37. The frequency converter 34 is
Mixer 34a, analysis filter 34b, local oscillator 34c
and a sweep controller 34d, which converts the input signal into a predetermined intermediate frequency signal. The detector 35 detects the intermediate frequency output signal of the frequency converter 34. 20th)
The A/D converter 36 converts the analog output signal of the wave detector 35 into a digital signal, and outputs the signal to the spectrum synthesizer 37 as spectrum data of a high frequency signal. Generally, in the frequency converter 34, the lower limit frequency (fH) that can be analyzed is often limited by the input circuit or the local oscillation frequency. The spectrum synthesizer 37 extracts spectrum data below a preset low frequency boundary value (A) from the spectrum data of the low frequency signal sent from the Fourier transformer 33, and further extracts spectrum data below a preset low frequency boundary value (A).
From the spectrum data of the high frequency signal sent from the D converter 36, spectrum data above the high frequency boundary value (AH) is extracted, and each extracted data is synthesized,
A series of spectrum data from low frequency to high frequency is generated and the data is output to the display 15. Display 15
displays a series of spectra from low frequencies to high frequencies on one screen. An example of the display is shown in FIG.

低周波信号(f[以下)と高周波信号(fn以上)との
境界及びスペクトラム合成は、第1の実施例で説明した
ものを適用してよい(第8図及び第9図参照)。
As for the boundary between the low frequency signal (f [below)] and the high frequency signal (above fn) and the spectrum synthesis, those explained in the first embodiment may be applied (see FIGS. 8 and 9).

且」1とL敷■ 第4図に本発明の第4の実施例のブロック図を示す。第
4図を用いて本発明の第4の実施例を説明する。第4の
実施例は、A/D変換器を共用した点において第3の実
施例と異なる。
Figure 4 shows a block diagram of a fourth embodiment of the present invention. A fourth embodiment of the present invention will be described using FIG. 4. The fourth embodiment differs from the third embodiment in that the A/D converter is shared.

入力信号は低域フィルタ31と周波数変換器34に導か
れる。低域フィルタ31は所定の周波数([L)以下の
低周波信号を通過させる。周波数変1g!I器34は、
入力信号を所定の中間周波信号に変換する。
The input signal is directed to a low pass filter 31 and a frequency converter 34. The low-pass filter 31 passes low-frequency signals below a predetermined frequency ([L). Frequency change 1g! The I device 34 is
Converts an input signal into a predetermined intermediate frequency signal.

検波器35は周波数変換器34の中間周波信号を検波す
る。
The detector 35 detects the intermediate frequency signal of the frequency converter 34.

低周波信号を処理するときは切替スイッチ40、43及
び44をa側に倒しておく。A/D変換器41は、低域
フィルタ31を通過したアナログ信号をデジタル信号に
変換し、その信号をデータ処理回路42へ送出する。デ
ータ処理回路42は、切替スイッチ43及び44、フー
リエ変換器46、スペクトラム合成器45とから構成さ
れている。フーリエ変換器46は、A/D変換器41の
デジタル出力信号を離散的フーリエ変換により低周波信
号のスペクトラムに変換し、そのデータをスペクトラム
合成器45へ送出する。
When processing low frequency signals, the changeover switches 40, 43, and 44 are set to the a side. A/D converter 41 converts the analog signal that has passed through low-pass filter 31 into a digital signal, and sends the signal to data processing circuit 42 . The data processing circuit 42 includes changeover switches 43 and 44, a Fourier transformer 46, and a spectrum synthesizer 45. The Fourier transformer 46 converts the digital output signal of the A/D converter 41 into a spectrum of a low frequency signal by discrete Fourier transform, and sends the data to the spectrum synthesizer 45.

高周波信号を処理するときは切替スイッチ40.43及
び44をb側に倒しておく。A/D変換器41は、周波
数変換器34において周波数変換されたアナログの中間
周波信号をデジタル信号に変換し、その信号を高周波信
号のスペクトラムデータとしてデータ処理回路42へ送
出する。
When processing high frequency signals, the changeover switches 40, 43 and 44 are set to the b side. The A/D converter 41 converts the analog intermediate frequency signal frequency-converted by the frequency converter 34 into a digital signal, and sends the signal to the data processing circuit 42 as spectrum data of the high frequency signal.

スペクトラム合成器45は、低周波信号のスペクトラム
データの中から予め設定されている低域境界値(A L
 )以下のスペクトラムデータを抽出し、高周波信号の
スペクトラムデータの中から予め設定されている高域境
界(1α(AH)以りのスペクトラムデータを抽出し、
抽出されたそれぞれのデータを合成し、低周波から高周
波までの一連のスペクトラムデータを生成する。スペク
トラム合成器45は、合成されたスペクトラムデータを
表示器38に送出する。表示器38は、低周波から高周
波までの一連のスペクトラムを一つの画面上に表示する
The spectrum synthesizer 45 extracts a preset low frequency boundary value (AL) from the spectrum data of the low frequency signal.
) The following spectrum data is extracted, and from the spectrum data of the high frequency signal, the spectrum data above the preset high frequency boundary (1α (AH)) is extracted,
The extracted data are combined to generate a series of spectrum data ranging from low frequencies to high frequencies. Spectrum synthesizer 45 sends the synthesized spectrum data to display 38. The display 38 displays a series of spectra from low frequencies to high frequencies on one screen.

その表示例を第5図に示す。なお、必ずしも、上記一連
のスペクトラムを表示器に表示する必要はない。データ
を収録しておき必要なときに取り出すことも可能である
An example of the display is shown in FIG. Note that it is not necessarily necessary to display the above series of spectra on the display. It is also possible to record data and retrieve it when necessary.

[発明の効果] 本発明によるスペクトラムアナライザは、低周波信号の
スペクトラムを離散的フーリエ変換によって得るように
し、また高周波信号のスペクトラムをアナログスペクト
ラム解析によって得るようにしたので次のような効果が
得られる。
[Effects of the Invention] The spectrum analyzer according to the present invention obtains the spectrum of a low frequency signal by discrete Fourier transform, and obtains the spectrum of a high frequency signal by analog spectrum analysis, so that the following effects can be obtained. .

(1)低周波から高周波にわたる信号のスペクトラムを
一つの画面」二で観測できる。
(1) The spectrum of signals ranging from low frequencies to high frequencies can be observed on a single screen.

(2)低周波信号成分と高周波信号成分は、それぞれ同
時に処理されるため全体の処理速度が速くなる。
(2) Since the low frequency signal component and the high frequency signal component are processed simultaneously, the overall processing speed becomes faster.

(3)各々方式の異なるスペクトラムアナライザを用意
する必要がないため、装置の価格が非常に安価になる。
(3) Since there is no need to prepare spectrum analyzers of different types, the cost of the device becomes extremely low.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、第2
図は本発明の第2の実施例を示すブロック図、第3図ζ
よ本発明の第3の実施例を示すブロック図、第4図は本
発明の第4の実施例を示すブロック図、第5図は本発明
のスペクトラムアナライザによる表示例、第6図は従来
のFFTスペクトラムアナライザのブロック図、第7図
は従来のアナログスペクトラムアナライザのブロック図
、第8図は周波数の境界を示す図、第9図はスペクトラ
ム合成のメモリマツプである。 図中の、11は信号分配器、12はフーリエ変換器、1
3は高周波スペクトラム解析器、14はスペクトラム合
成器、I5は表示器、31は低域フィルタ、32は第1
のA/D変換器、33はフーリエ変換器、34は周波数
変換器、35は検波器、36は第2のA/D変換器、3
7はスペクトラム合成器、40は切替スイッチ、42は
データ処理回路をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention;
The figure is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention, FIG. 5 is a display example by the spectrum analyzer of the present invention, and FIG. 6 is a conventional display example. FIG. 7 is a block diagram of an FFT spectrum analyzer, FIG. 7 is a block diagram of a conventional analog spectrum analyzer, FIG. 8 is a diagram showing frequency boundaries, and FIG. 9 is a memory map for spectrum synthesis. In the figure, 11 is a signal splitter, 12 is a Fourier transformer, 1
3 is a high frequency spectrum analyzer, 14 is a spectrum synthesizer, I5 is a display, 31 is a low pass filter, 32 is a first
33 is a Fourier transformer, 34 is a frequency converter, 35 is a detector, 36 is a second A/D converter, 3
7 represents a spectrum synthesizer, 40 represents a changeover switch, and 42 represents a data processing circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)入力信号を受領し、所定の周波数以下の低周波信号
成分と所望の周波数以上の高周波信号成分を出力する信
号分配器(11)と、 前記低周波信号成分を受領し、離散的フーリエ変換して
低周波スペクトラム信号を出力するフーリエ変換器(1
2)と、 前記高周波信号成分を受領し、周波数スペクトラムに変
換し、高周波スペクトラム信号を出力する高周波スペク
トラム解析器(13)と、 前記低周波スペクトラム信号と前記高周波スペクトラム
信号を受領し、任意の周波数帯域においてスペクトラム
合成するスペクトラム合成器(14)とから成るスペク
トラムアナライザ。 2)スペクトラム合成器(14)の出力信号を受けて、
低周波スペクトラムと高周波スペクトラムを一つの画面
上に表示する表示器(15)を備えた請求項1記載のス
ペクトラムアナライザ。 3)入力信号のうち所定の周波数以下の低周波信号を通
過させる低域フィルタ(31)と、 該低域フィルタを通過した信号をA/D変換する第1の
A/D変換器(32)と、 該第1のA/D変換器のデジタル出力を離散的フーリエ
変換により前記低周波信号のスペクトラムを出力するフ
ーリエ変換器(33)と、 前記入力信号の所望の周波数以上の高周波信号を設定さ
れた掃引時間で周波数掃引しながら中間周波数に変換す
る周波数変換器(34)と、該周波数変換器の出力を検
波する検波器(35)と、該検波器の出力をデジタル値
に変換し、前記高周波信号のスペクトラムを出力する第
2のA/D変換器(36)と、 前記フーリエ変換器の低周波信号のスペクトラムと前記
第2のA/D変換器の高周波信号のスペクトラムとをそ
れぞれ記憶してその記憶値を入力信号周波数に対応づけ
て読出し、一連のスペクトラムデータとして出力するス
ペクトラム合成器(37)とを備えたことを特徴とする
スペクトラムアナライザ。 4)入力信号のうち所定の周波数以下の低周波信号を通
過させる低域フィルタ(31)と、 前記入力信号の所望の周波数以上の高周波信号を設定さ
れた掃引時間で周波数掃引しながら中間周波数に変換す
る周波数変換器(34)と、該周波数変換器の出力を検
波する検波器(35)と、前記低域フィルタの出力と前
記検波器の出力とを切替える切替スイッチ(40)と、 前記切替スイッチにより選択された前記出力を受領し、
デジタル値に変換するA/D変換器(41)と、 前記切替スイッチが前記低域フィルタ側に切り替えられ
ているとき、前記A/D変換器のデジタル出力を離散的
フーリエ変換により前記低周波信号のスペクトラムを出
力し、前記離散的フーリエ変換された低周波信号のスペ
クトラム値を記憶し、前記切替スイッチが前記検波器側
に切り替えられているとき前記A/D変換器の出力を前
記高周波信号のスペクトラム値として記憶し、前記各々
の記憶値を入力信号周波数に対応づけて読出し、一連の
スペクトラムデータとして出力するデータ処理回路(4
2)とを備えたことを特徴とするスペクトラムアナライ
ザ。
[Scope of Claims] 1) A signal splitter (11) that receives an input signal and outputs a low frequency signal component below a predetermined frequency and a high frequency signal component above a desired frequency, and receives the low frequency signal component. A Fourier transformer (1
2), a high frequency spectrum analyzer (13) that receives the high frequency signal component, converts it into a frequency spectrum, and outputs a high frequency spectrum signal; and a high frequency spectrum analyzer (13) that receives the low frequency spectrum signal and the high frequency spectrum signal and converts it into a frequency spectrum, and A spectrum analyzer comprising a spectrum synthesizer (14) that performs spectrum synthesis in a band. 2) Receiving the output signal of the spectrum synthesizer (14),
The spectrum analyzer according to claim 1, further comprising a display (15) for displaying the low frequency spectrum and the high frequency spectrum on one screen. 3) A low-pass filter (31) that passes a low-frequency signal below a predetermined frequency among the input signals, and a first A/D converter (32) that A/D-converts the signal that has passed the low-pass filter. and a Fourier transformer (33) that outputs the spectrum of the low frequency signal by performing discrete Fourier transform on the digital output of the first A/D converter, and setting a high frequency signal higher than a desired frequency of the input signal. a frequency converter (34) that converts the frequency to an intermediate frequency while sweeping the frequency with the specified sweep time; a detector (35) that detects the output of the frequency converter; and a detector (35) that converts the output of the detector into a digital value; a second A/D converter (36) that outputs a spectrum of the high-frequency signal; a spectrum of the low-frequency signal of the Fourier transformer and a spectrum of the high-frequency signal of the second A/D converter are respectively stored; A spectrum analyzer comprising a spectrum synthesizer (37) that reads out the stored value in association with the input signal frequency and outputs it as a series of spectrum data. 4) A low-pass filter (31) that passes a low-frequency signal below a predetermined frequency among the input signals, and a low-pass filter (31) that passes a low-frequency signal below a predetermined frequency of the input signal, and sweeps the high-frequency signal above the desired frequency of the input signal to an intermediate frequency while sweeping the frequency over a set sweep time. a frequency converter (34) for converting, a detector (35) for detecting the output of the frequency converter, a changeover switch (40) for switching between the output of the low-pass filter and the output of the detector; receiving said output selected by a switch;
an A/D converter (41) that converts into a digital value; and when the changeover switch is switched to the low-pass filter side, the digital output of the A/D converter is converted into the low-frequency signal by discrete Fourier transform; outputs the spectrum of the discrete Fourier-transformed low-frequency signal, stores the spectrum value of the low-frequency signal that has been subjected to the discrete Fourier transform, and converts the output of the A/D converter to the high-frequency signal when the changeover switch is switched to the detector side. A data processing circuit (4) stores the data as a spectrum value, reads out each stored value in association with the input signal frequency, and outputs the data as a series of spectrum data.
2) A spectrum analyzer comprising:
JP19937988A 1988-08-10 1988-08-10 Spectrum analyzer Expired - Lifetime JPH0769361B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19937988A JPH0769361B2 (en) 1988-08-10 1988-08-10 Spectrum analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19937988A JPH0769361B2 (en) 1988-08-10 1988-08-10 Spectrum analyzer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0247563A true JPH0247563A (en) 1990-02-16
JPH0769361B2 JPH0769361B2 (en) 1995-07-31

Family

ID=16406784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19937988A Expired - Lifetime JPH0769361B2 (en) 1988-08-10 1988-08-10 Spectrum analyzer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0769361B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420501A (en) * 1993-02-01 1995-05-30 Nsk Ltd. Frequency spectrum analyzer
JP2007225488A (en) * 2006-02-24 2007-09-06 Yokogawa Electric Corp Measuring method of frequency shift of brillouin scattering light, and device using the same
WO2008023640A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Advantest Corporation Spectrum analyzer system and spectrum analyze method
DE102009040775A1 (en) 2009-02-27 2010-09-09 Anritsu Corp., Atsugi Frequency converter for use in mobile communication system during waveform analysis and spectrum analysis of broadband analog signal, has playback part regenerating signal of preset frequency area as digital signal of frequency domain
US8300734B2 (en) 2008-03-10 2012-10-30 Anritsu Corporation Frequency converting system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420501A (en) * 1993-02-01 1995-05-30 Nsk Ltd. Frequency spectrum analyzer
JP2007225488A (en) * 2006-02-24 2007-09-06 Yokogawa Electric Corp Measuring method of frequency shift of brillouin scattering light, and device using the same
WO2008023640A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Advantest Corporation Spectrum analyzer system and spectrum analyze method
US8072206B2 (en) 2006-08-24 2011-12-06 Advantest Corporation Spectrum analyzer system and spectrum analyze method
US8300734B2 (en) 2008-03-10 2012-10-30 Anritsu Corporation Frequency converting system
DE102009040775A1 (en) 2009-02-27 2010-09-09 Anritsu Corp., Atsugi Frequency converter for use in mobile communication system during waveform analysis and spectrum analysis of broadband analog signal, has playback part regenerating signal of preset frequency area as digital signal of frequency domain

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0769361B2 (en) 1995-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5412325A (en) Phase noise measurement system and method
JP3444904B2 (en) Signal analyzer
EP0664459B1 (en) Waveform display apparatus for easily realizing high-definition waveform observation
US3731188A (en) Signal analysis of multiplicatively related frequency components in a complex signal
JP4762382B2 (en) Spectrum analyzer
US6233529B1 (en) Frequency spectrum analyzer having time domain analysis function
JPS60213869A (en) Spectrum-analyzer
US5175880A (en) Signal analysis
JPH0247563A (en) Spectrum analyzer
US20080231254A1 (en) Spectrum analyzer, spectrum analysis method and recording medium
JP3122144B2 (en) How to get the intermediate frequency response of an instrument
US4860227A (en) Circuit for measuring characteristics of a device under test
JPH07209352A (en) Spectrum analyzer
JPH08233875A (en) Image frequency-removing apparatus and spectrum analyzer using the apparatus
JPH10126217A (en) Decimation filter
JP2001141764A (en) Signal analyzer
US6316943B1 (en) Signal generator
WO2006051498A1 (en) Image cancellation in frequency converters for spectrum analysers
JPH0627163A (en) Fft analyzer
WO2006051499A2 (en) Actual-ray and image-ray distinction in frequency converters for spectrum analysers
JPH0619395B2 (en) Spectrum analyzer
JP2001249149A (en) Signal analyzer
CN113419111B (en) Spectrum analyzer and signal scanning method for same
JPH1168444A (en) Method and device for measuring amplitude/phase of many inputs
JP3127017B2 (en) Frequency analyzer