JPH0545386A - 波形信号のピーク・ピーク値測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パルス性信号を含む波形信号のピーク・ピー
ク値を高精度に、且つ自動的に測定できるようにする。 【構成】 パルス性信号を含む波形信号はＡ／Ｄ変換器
１２でディジタル値に変換され、２つの時刻で変換され
たときのデータの差（レベルの大きさの差）、つまり微
分値を差分検出手段１８で検出する。そしてこれらの微
分値は、比較手段１００において所定範囲内か否かを判
定され、波形選択出力手段１９は、この判定に基づい
て、微分値が所定範囲内にあるデータのみを選択して出
力する。このように、微分値が所定範囲を超えたデータ
を削除して出力されるので、波形中のパルス成分やノイ
ズ成分のような大きな変化成分を削除した連続波形とし
てのデータが出力される。このようにして大きな変化成
分が削除された連続波形情報から、演算回路２００で波
形信号の最大値及び最小値が求められ、その最大値と最
小値との差、即ちピーク・ピーク値が演算される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パルス性信号を含む波
形信号のピーク・ピーク値を、高精度に、自動的に、測
定することを可能にした装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】衛星放送において、映像信号で周波数変
調された搬送波のスペクトルは、映像信号レベルの時間
率が大きいペデスタルレベルや同期信号レベルに相当す
る周波数のところにエネルギーが集中して、そこにピー
クをもつようになる。このピークは、同じ周波数を地上
の固定業務と共用するとき、固定業務に混信を与えるこ
とになる。そこで、映像信号にフレーム周期と同期した
エネルギー拡散信号（映像信号に比し低周波な成分であ
る例えば三角波信号）を重畳し、このエネルギー拡散信
号によって搬送波の周波数を偏移させて、エネルギーの
集中を防止している。

【０００３】このため、衛星放送受信機では、図１１に
示すようにアンテナ１、受信回路２を経た信号から除去
回路３によってエネルギー拡散信号を除去した後、再生
回路４で映像を再生しているが、このエネルギー拡散信
号の除去が不充分の場合には、再生に支障を来たす。こ
のため、衛星放送受信機の試験の１つとして、残留した
エネルギー拡散信号成分の測定が必要である。

【０００４】この残留エネルギー拡散信号成分の測定
は、従来では、次のように行なっていた。

【０００５】即ち、試験映像信号として例えば図１２に
示すような３階段波形信号を用いる。図１２に示すよう
に３階段波形信号は、ａ、ｂ、ｃの三つのレベルの異な
る３階段状の信号であって、ｄの部分は水平同期信号で
ある。なお、図示していないが、この試験映像信号には
フレーム周期に同期した垂直同期信号も含まれている。
この試験映像信号に、例えば三角波信号などのフレーム
周期に同期したエネルギー拡散信号を重畳した信号を、
衛星放送受信機の受信回路２へ図１１に示すように直接
入力する。そして、衛星放送受信機の除去回路３の出力
端子にオシロスコープ５を接続して、出力波形を横軸
（時間軸）を短縮して表示させる。

【０００６】もし低周波の三角波成分が残留していない
と、図１３に示すように３階段波形の水平滞留時間の長
い３つの水平部分ａ、ｂ、ｃがそれぞれ連らなって、３
つのレベルの水平な直線ａ′、ｂ′、ｃ′が表示される
（なお、映像信号中の水平周期信号ｄは水平滞留時間が
短かいので、輝度の小さい薄い線ｄ′として表示され
る。）。

【０００７】もし、三角波成分が残留していると、図１
４に示すように三つの水平部分の連らなりａ′、ｂ′、
ｃ′は三角波波形となって表示される。そこで、オシロ
スコープの画面上でこのうちの１つの三角波のピーク・
ピーク値Ｖ_P-P を目視によって測定することによってエ
ネルギー拡散信号の残留成分を測定していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のオシロスコープに表示して画面上で目視によ
って測定する方法では、非能率であり、且つ測定精度が
低いという欠点があった。

【０００９】また、図１４のようなデータから波形信号
の振幅Ｖ_P-P を自動測定しようとして、ある時間のレベ
ルを測定するとａ′、ｂ′、ｃ′、ｄ′が測定されるた
め、そのａ′、ｂ′、ｃ′、ｄ′の識別をする必要があ
る（目視でやる場合は人間が識別している）。しかし、
振幅Ｖ_P-P が大きくなったり、雑音が含まれたりする
と、ａ′、ｂ′、ｃ′、ｄ′の識別が困難になってく
る。そのため、現実には自動測定が不可能であった。

【００１０】本発明は、これらの問題を解決して、高精
度に、且つ自動的に、測定できるようにした波形信号の
ピーク・ピーク値測定装置を提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の波形信号のピーク・ピーク値測定装置で
は、パルス性信号を含む波形信号をＡ／Ｄ変換するＡ／
Ｄ変換器（１２）と、前記Ａ／Ｄ変換器から出力される
データを記憶する記憶回路（１３）と、前記記憶回路
（１３）のデータを基に前記波形信号の微分値を求める
差分検出手段（１８）と、前記差分検出手段が出力する
微分値が所定範囲内か否かを判定する比較手段（１０
０）と、前記比較手段（１００）で所定範囲内と判定さ
れた微分値に対応するデータのみを出力する波形選択出
力手段（１９）と、前記波形選択出力手段が出力するデ
ータの最大値及び最小値を求め、最大値と最小値との差
を演算する演算回路（２００）とを具備している。

【００１２】

【作用】このように構成された波形信号のピーク・ピー
ク値測定装置では、波形信号はＡ／Ｄ変換器でディジタ
ル値に変換される。このＡ／Ｄ変換器で２つの時刻で変
換されたときのデータの差（レベルの大きさの差）、つ
まり微分値を差分検出手段で検出する。そしてこれらの
微分値は、比較手段において所定範囲内か否かを判定さ
れる。波形選択出力手段は、この判定に基づいて、微分
値が所定範囲内にあるデータのみを選択して出力する。
このように、微分値が所定範囲を超えたデータを削除し
て出力するので、波形中のパルス成分やノイズ成分のよ
うな大きな変化成分を削除した連続波形としてのデータ
を出力できる。このようにして記憶された波形情報か
ら、演算回路で波形信号の最大値及び最小値を求め、そ
の最大値と最小値との差、即ちピーク・ピーク値が演算
される。

【００１３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。

【００１４】図１は衛星放送受信機のエネルギー拡散信
号の残留成分を測定する測定装置として用いた本発明の
波形信号のピーク・ピーク値測定装置の一実施例を示し
ている。

【００１５】本発明のピーク・ピーク値測定装置は、図
１１に示した衛星放送受信機のエネルギー拡散信号の前
記除去回路３の出力端子に接続される。

【００１６】試験映像信号である例えば図１２に示す３
階段波形信号に、エネルギー拡散信号（例えば三角波信
号）が重畳された信号が、衛星放送受信機の受信回路２
（図１１参照）へ直接入力され、エネルギー拡散信号の
除去回路３を経て、図１のピーク・ピーク値測定装置の
ローパスフィルタ１１へ入力される。

【００１７】ローパスフィルタ１１は、高周波成分であ
る試験映像信号（３階段波形信号）成分を除去する。

【００１８】もし、エネルギー拡散信号（三角波信号）
が完全に除去回路３で除去されていれば、図２に示すよ
うにローパスフィルタ１１の出力波形はほぼ直線状とな
る。ただし、試験映像信号中の３階段波形及び水平同期
信号は高周波のため除去されるが、試験映像信号中の垂
直同期信号は、フレーム周期に同期した三角波信号と同
様に、低周波信号なので、ローパスフィルタで除去され
ず、このため、図２で符号ｅで示すように上下にパルス
状の出力が残る。従って、除去回路３の出力にエネルギ
ー拡散信号（三角波信号）成分が残留していると、図３
に示すように三角波形に垂直同期信号成分によるパルス
ｅが加わった波形となる。

【００１９】これら図２又は図３のような波形のローパ
スフィルタ１１の出力信号は、図１のＡ／Ｄ変換器１２
でディジタル値に変換され、波形データとして記憶回路
１３に記憶される。

【００２０】差分検出手段１８は、記憶回路１３に記憶
されたデータのうち隣合うデータの差（Ａ／Ｄ変換され
順番の隣合うデータの差）、つまり微分値を求める。

【００２１】比較手段１００のデータ比較回路１４は、
微分値が基準値設定回路１５に設定された予め定めた基
準値と比較されてこの基準値より小か否かを比較し、そ
の結果を波形選択出力手段１９に出力する。このデータ
比較はＡ／Ｄ変換された順に１点づつずらしながら行な
われ、波形データの最後まで行なわれる。

【００２２】波形選択出力手段１９は、データ比較回路
１４が微分値が基準値より小と判定したときのデータの
みを、演算回路２００の最大値・最小値検出回路１６へ
出力する。なお、この場合、波形選択出力手段１９は、
記憶回路１３に、微分値が基準値より小と判定したとき
のデータのみを、再記憶させた後出力してもよいし、記
憶回路１３のデータを変更することなく、記憶回路１３
から取り出して出力してもよい。この結果、図２又は図
３の波形から垂直同期信号成分によるパルスｅが除去さ
れたデータのみが波形選択出力手段１９から出力され
る。

【００２３】演算回路２００の最大値・最小値検出回路
１６は、波形選択出力手段１９から出力されたデータか
ら、最大値と最小値とを比較しながら求める。

【００２４】演算回路２００のピーク・ピーク値演算回
路１７は、この最大値と最小値との差（ピーク・ピーク
値Ｖ_P-P ）を演算する。このようにして、エネルギー拡
散信号（三角波信号）の残留成分が自動的に測定され
る。

【００２５】図１の装置のさらに具体的な動作を示すフ
ローチャートを図４に示す。

【００２６】この図４の場合は、波形選択出力手段１９
が、微分値が基準値より小のデータのみを記憶回路１３
に再記憶させて出力する場合の例である。

【００２７】Ａ／Ｄ変換器１２を経た波形情報を記憶回
路１３に記憶させる（ステップ１）。データが記憶され
たデータアドレスＸ（Ｉ）〜（Ｉ＋３）の４点のデータ
を隣り合う２点において差を演算し、その差が基準値設
定回路の基準値範囲内か否かを判定し（ステップ３〜
５）、この範囲内ならば記憶回路１３のアドレスＸ
（Ｊ）〜Ｘ（Ｊ＋３）に書込んで（ステップ６）、書込
みアドレスを１つ進め（ステップ７）、さらにデータア
ドレスを１つ進める（ステップ８）。

【００２８】４点のデータにおいて隣り合う２点のデー
タの差が、ステップ３〜５のうち１つでもこの範囲外の
場合には、４点のデータの書込みは行なわず、且つステ
ップ７の書込みアドレスを１つ進めることも行なわず
に、ステップ８に進んで、データアドレスを１つ進め
る。

【００２９】従って、図２、３に示すようにパルス成分
ｅのためにデータが隣のデータから大きく変化している
場合には、このデータは書込まれないため、ステップ７
で書込みデータの１つ進めると図５、６のようにこのデ
ータがアドレスから抜けた間が空くが、ステップ３〜５
でＮＯの場合にはステップ７を経由しないため、図７、
８のようにアドレスの空を詰めて次のデータが書込まれ
る。

【００３０】このようにしてデータの終りに達すると、
ステップ１０、１１で最大値、最小値が演算され、ステ
ップ１２でピーク・ピーク値Ｖ_P-P が演算される。

【００３１】なお、ローパスフィルタ１１で前記したよ
うにパルス成分ｅを除去した出力信号が、サグによって
図５、６のように直線状にならず、図９、１０のように
ズレている場合がある。この場合にはピーク・ピーク値
演算回路１７によるピーク・ピーク値にはサグ分Ｖｓに
よる誤差が含まれる。

【００３２】このような場合には、衛星放送受信機に、
映像信号に三角波を重畳せずに入力して図１の回路で説
明したのと同様の測定を行う。図９に示すようにサグ分
Ｖｓが測定された場合には、このサグ分Ｖｓを図１の装
置のピーク・ピーク値演算回路１７の出力によって測定
し、この値を予め誤差記憶手段（図示せず）に記憶させ
ておいて、ピーク・ピーク値演算回路１７の出力である
ピーク・ピーク値Ｖ_P-P からサグ分Ｖｓを減算すればよ
い。

【００３３】また、前記実施例では、衛星放送受信機の
エネルギー拡散信号の残留分の測定の場合を例にとって
説明したが、本発明の波形信号のピーク・ピーク値測定
装置はこの用途に限定されるものではなく、他の任意の
波形データにおいても適用できることは勿論である。ま
た、エネルギー拡散信号として三角波信号を例示した
が、正弦波その他の種々の信号でも測定できることは勿
論であり、また試験映像信号として３階段波形信号を例
示したが、これも他の信号でもよいことは勿論である。

【００３４】なお、上記実施例中、データ比較回路１
４、基準値測定回路１５、最大値・最小値検出回路１
６、ピーク・ピーク値演算回路１７、差分検出手段１８
及び波形選択出力手段１９はＣＰＵで構成することがで
きる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明はパルス状
信号を含む波形信号から、パルス信号を除去する構成と
したので、目標とする波形信号のピーク・ピーク値を精
度よく測定できる。また、自動測定も可能になり従来の
オシロスコープで目視で測定していたのに比べて、格段
に高能率、高精度の測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１のローパスフィルタの出力波形図である。

【図３】図１のローパスフィルタの出力波形図である。

【図４】図１の装置の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】本発明の動作説明のための波形図である。

【図６】本発明の動作説明のための波形図である。

【図７】本発明の動作説明のための波形図である。

【図８】本発明の動作説明のための波形図である。

【図９】本発明の動作説明のための波形図である。

【図１０】本発明の動作説明のための波形図である。

【図１１】従来のピーク・ピーク値測定方法を示すブロ
ック図である。

【図１２】試験映像信号の一実施例を示す波形図であ
る。

【図１３】図１１に示す測定方法におけるオシロスコー
プ上の信号波形図である。

【図１４】図１１に示す測定方法におけるオシロスコー
プ上の信号波形図である。

【符号の説明】

１１ ローパスフィルタ １２ Ａ／Ｄ変換器 １３ 記憶回路 １４ データ比較回路 １５ 基準値設定回路 １６ 最大値・最小値演算回路 １７ ピーク・ピーク値演算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パルス性信号を含む波形信号をＡ／Ｄ変換
   するＡ／Ｄ変換器（１２）と、 前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデータを記憶する記憶
   回路（１３）と、 前記記憶回路（１３）のデータを基に前記波形信号の微
   分値を求める差分検出手段（１８）と、 前記差分検出手段が出力する微分値が所定範囲内か否か
   を判定する比較手段（１００）と、 前記比較手段（１００）で所定範囲内と判定された微分
   値に対応するデータのみを出力する波形選択出力手段
   （１９）と、 前記波形選択出力手段が出力するデータの最大値及び最
   小値を求め、最大値と最小値との差を演算する演算回路
   （２００）とを具備する波形信号のピーク・ピーク値測
   定装置。