JPH0610877U - 波形解析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】入力信号を、周波数領域及び時間領域のそれぞ
れで容易に素早く分析できる波形解析装置を提供する。 【構成】所望の条件を条件設定手段８により設定して、
周波数領域で測定できる構成（１，２，３，５，６）
に、さらに、第１の記憶手段１０に周波数領域測定時に
条件設定手段８で設定される各パラメータを記憶させ、
第２の記憶手段１１に時間領域測定時に条件設定手段で
設定される各パラメータを記憶させるとともに、制御部
７が周波数領域測定時は第１の記憶手段から、時間領域
測定時は第２の記憶手段から各パラメータを読み出して
各測定領域のパラメータで測定せしめ構成にした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、入力信号を周波数領域及び時間領域で解析できる波形解析装置に関 する。

【０００２】 例えば、近年、移動通信方式において、高周波信号を含む区間と含まない区間 が交互するバースト信号が利用されている。このような、信号を分析或いは観測 する場合において、横軸を周波数、縦軸をレベルとする周波数領域測定（いわゆ るスペクトラム測定）と、横軸を時間、縦軸をレベルとする時間領域測定（いわ ゆるオシロスコープのような測定）とが必要となる場合がある。

【０００３】 本考案は、このような場合、一つの測定器で双方の領域で素早く、分析或いは 観測できるようにした波形解析装置に関する。

【０００４】

【従来の技術】

例えば、図２に示すような従来のスペクトラムアナライザにおいても、周波数 領域測定と時間領域測定はなされていた。

【０００５】 図２において周波数領域（スペクトラム）測定について説明する。ＲＦ部１で は、局部発振器１ｂが掃引部１ｃから制御される周波数の掃引幅、センター周波 数及び周波数の掃引時間にしたがって、周波数掃引信号をミキサ１ａに出力して 、入力信号をＩＦ部２の中間周波数を有する中間周波数信号に変換せしめる。Ｉ Ｆ部２は、一般に、バンドパス型の帯域可変フィルタで構成されている。その帯 域幅がスペクトラム解析時の分解能を決定するところから分解能帯域幅と呼ばれ る。ＩＦ部２で所望の分解能帯域幅で帯域制限された中間周波数信号は、検波部 ３で検波され、検波された信号はビデオフィルタ４で不要成分を除去される。そ の後検波された信号は、データ処理部５において、Ａ／Ｄ変換器５ｂでデジタル のデータに変換された後にデータメモリ５ａに記憶される。なお、ビデオフィル タ４は可変のローパスフィルタで構成される。表示装置６は、データメモリ５ａ に記憶されたスペクトラムのデータを、縦軸をレベル、横軸を周波数とする座標 上に表示する。制御部１２は、条件設定手段８から設定される掃引幅及び掃引時 間を決定して掃引部１ｃを制御し、同様にＩＦ部２に分解能帯域幅、ビデオフィ ルタ４に所望の帯域幅を設定するための手段である。

【０００６】 図２の構成で、時間領域の測定を行う場合は、ＲＦ部１、ＩＦ部２及びビデオ フィルタ４等の条件を変えて行う。時間領域測定とは、例えば、ある周波数の信 号の時間変化を測定するのであるから、周波数の掃引幅はゼロにしてセンター周 波数を所望の観測対象の信号が受信できる周波数に固定する。ＩＦ部２の分解能 帯域幅（時間領域測定においては分解能を決定しない）及びビデオフィルタ４の 帯域を広く設定して、信号を忠実に送出できるようにする。データ処理部５は時 間に対応してデータを記憶する。そのデータを表示装置６が表示する。

【０００７】 ここで、周波数及び時間の双方の領域で信号を素早く分析するうえで、問題に なるのがその条件設定の制御である。それは、いわば測定のセンサとして機能す るハード部（特に、図２のＲＦ部１、ＩＦ部２）が各領域の測定で共通に利用さ れるが、周波数領域測定と時間領域測定とでは、条件が一致せず、むしろ矛盾し た使いかたがされるために個々に設定しなければならないという問題がある。

【０００８】 周波数領域測定と時間領域測定とでは、図２の構成では、次のような主な条件 の違いがある。

【０００９】 (1) 周波数領域測定 ・分解能を良くするには、ＩＦ部２の分解能帯域幅を狭くする必要がある。 ・ＲＦ部１の周波数の掃引幅、周波数の掃引時間を分解能帯域幅に応じて最 適に設定する必要がある。

【００１０】 (2) 時間領域測定 ・波形を忠実に再現するには、ＩＦ部２の分解能帯域幅をできる限り広くす る必要がある。 ・掃引幅はゼロになるようにしなければならない（但し、ＲＦ部１の受信周 波数は、入力信号の波形観測対象の周波数を受信できるようにされている ）。 ・ＲＦ部１の掃引時間は、波形観測対象の周期に対して見やすい時間に設定 される必要がある。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

したがって、従来、一つのスペクトラムアナライザで、双方の領域における波 形を交互に観測しようとすると、上記(1) 又は(2) の条件を達成するために、そ れぞれの領域測定においてその都度、条件設定手段を操作して分解能帯域幅、掃 引幅及び掃引時間などを設定して、かつ分析する必要があった。したがって、そ の条件設定が煩わしく、かつ時間がかかることから、双方の領域で測定した波形 の観測が素早くできず、双方の波形を比較検討することが容易ではなかった。

【００１２】 そこで、本発明の目的は、それぞれの領域測定で一旦設定した条件を留保して 、その後領域を交互に切り替えて測定する際に、再び利用できるようにすること によって、素早く双方の領域の波形を分析或いは観測できる波形解析装置を提供 する事である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、所望のセンター周波数、分解能帯域幅、掃引幅及 び掃引時間等の条件を条件設定手段により設定して、周波数領域で測定できる従 来のスペクトラムアナライザ（波形解析装置）の構成に、次のような手段を備え た。 ・測定領域設定手段 周波数領域測定又は時間領域測定を設定するための手段 ・第１の記憶手段 周波数領域測定時に前記条件設定手段で設定される各パラメータを更新して 記憶する手段。これは、時間領域測定時は周波数領域測定時の最後に記憶さ れたデータを保持している。 ・第２の記憶手段 時間領域測定時に前記条件設定手段で設定される各パラメータを更新して記 憶する手段。周波数領域測定時は時間領域測定時の最後に記憶されたデータ を保持している。 ・制御部 前記測定領域設定手段の設定に対応して、周波数領域測定時は第１の記憶手 段から、時間領域測定時は第２の記憶手段から各パラメータを読み出して、 前記ＲＦ部、ＩＦ部、データ処理部及び表示装置を制御して、各測定領域に 応じたパラメータで測定せしめる手段。

【００１４】

【作用】

一度、測定領域設定手段で、周波数領域測定状態にして、測定のための条件を 条件設定手段により設定し、さらに、時間領域測定状態にして、その測定のため の条件を前記条件設定手段により設定しておくことにより、後は、測定領域設定 手段の設定により、どちらかの領域の測定を選択して、望む方の波形を素早く観 測できる。双方の領域の波形の比較も容易に行える。

【００１５】

【実施例】

図１に、本考案の一実施例としての構成を示す。 図１における各要部のうち、図２と同一符号の要部は、機能も同一である。 本考案で、従来技術と異なる点は、測定領域設定手段９、第１，第２の記憶手段 １０，１１、制御部７である。

【００１６】 測定領域設定手段９は、周波数領域測定又は時間領域測定を切り替えて設定す るための手段である。

【００１７】 第１の記憶手段１０は、測定領域設定手段９が周波数領域測定に設定されてい るときに条件設定手段８で設定されるセンター周波数、掃引幅、掃引時間、分解 能帯域幅等の各パラメータを設定される毎に逐一更新して記憶する手段である。 そして、時間領域測定に切り替えられたときは、周波数領域測定時の最後に記憶 された各パラメータを保持し、再び周波数領域測定に設定されたときにその保持 していた各パラメータが読み出されて利用される。

【００１８】 第２の記憶手段１１は、測定領域設定手段９が時間領域測定に設定されている ときに条件設定手段８で設定されるセンター周波数、掃引幅、掃引時間、分解能 帯域幅等の各パラメータを設定される毎に逐一更新して記憶する手段である。そ して、周波数領域測定に切り替えられたときは、時間領域測定時の最後に記憶さ れた各パラメータを保持し、再び時間領域測定に設定されたときにその保持して いた各パラメータが読み出されて利用される。

【００１９】 制御部７は、測定領域設定手段９が周波数領域測定に設定されているときは、 第１の記憶手段１０からセンター周波数、掃引幅、掃引時間及び分解能帯域幅等 各パラメータを読み出して、ＲＦ部１、ＩＦ部２、データ処理部５及び表示装置 ６を制御して、周波数領域で測定せしめる。測定領域設定手段９が時間領域測定 に設定されているときは、第２の記憶手段１１から各パラメータを読み出して、 前記ＲＦ部１、ＩＦ部２、データ処理部５及び表示装置６を制御して、時間領域 で測定せしめる。なお、制御部７は、ＣＰＵ及び全体を目的達成のために統一し て動作させるためのプログラムを記憶する手段等で構成されている。

【００２０】 次に、周波数領域測定と時間領域測定を交互に行ってそれぞれの波形観測を行 う場合を例として、一連の動作を説明する。

【００２１】 Ａ.周波数領域での初期観測（第１の記憶手段１０への入力） A-1.測定領域設定手段９を周波数領域測定に設定する。第１の記憶手段１０は 記憶可の状態となり、第２の記憶手段１１は記憶不可の状態となる。表示装置６ は、制御部７からの指示で縦軸をレベル、横軸を周波数の座標軸を表示する。

【００２２】 A-2.条件設定手段８で所望の測定周波数範囲が測定できるように、センター周 波数及び掃引幅を設定する。設定されこれらのパラメータは第１の記憶手段１０ に記憶されるとともに、制御部７によって掃引部１ｃに設定される。

【００２３】 このとき、受信された入力信号のスペクトラムは、データメモリ５ａに記憶さ れるとともに、表示装置６に表示される。この表示されたスペクトラム波形を観 測しながら必要な分解能帯域幅及び掃引時間を条件設定手段８で設定する。これ らのパラメータも第１の記憶手段１０に記憶されるとともに、制御部７によって ＩＦ部２及び掃引部１ｃに設定される。スペクトラムは、上記各パラメータに応 じて測定されたものが表示される。

【００２４】 なお、分解能帯域幅、掃引時間及び掃引幅との関係では、測定誤差並びに測定 スピードとについて最適な関係があることが知られているので、そのように波形 を観測しながら条件を手動設定してもよいし、それらの一つのパラメータから演 算により最適な他のパラメータを自動設定すようにすることもできる。この場合 はそのような演算手段が必要になる。

【００２５】 Ｂ.時間領域での初期観測（第２の記憶手段１１への入力） B-1.所望のスペクトラム観測できる状態になったところで、測定領域設定手段 ９を時間領域測定に設定する。第２の記憶手段１１は記憶可の状態となり、第１ の記憶手段１０は、時間領域測定設定前の最新の各パラメータを保持して記憶不 可の状態となる。表示装置６は、制御部７からの指示で縦軸をレベル、横軸を時 間とする座標軸を表示する。

【００２６】 B-2.条件設定手段８で所望の測定周波数が測定できるようにセンター周波数を 設定するとともに、掃引幅をゼロに設定し、掃引時間を観測対象の信号の繰り返 し周期と同程度の時間に設定し、分解能帯域幅を最大（少なくとも、観測しよう と信号の周波数成分より大きな帯域にする）にする。設定されたこれらのパラメ ータは第２の記憶手段１１に記憶されるとともに、制御部７によって掃引部１ｃ 及びＩＦ部２に設定される。

【００２７】 Ｃ.周波数領域及び時間領域の相互測定 測定領域設定手段９による切り替えで、素早く、単に所望の波形を選択する感 覚で設定、観測できる。

【００２８】 なお、この第１実施例の構成で、データ処理部５は、周波数領域測定の第１の データメモリと時間領域のデータを記憶する第２のデータメモリを持ち、測定領 域設定手段９の切り替えによって切り替えられるように構成すれば、切り替えた 瞬間は、ＲＦ部１等が応答するまでの間、先に記憶した波形のデータ表示するこ とができるので、さらに観測しやすい。

【００２９】 さらに、データ処理部５は上記第１のデータメモリと第２のデータメモリを持 つとともに、表示装置６から所定のタイミングで読み出されて表示する構成にし 、制御部７は別なタイミングで第１の記憶手段１０と第２の記憶手段１１とから 交互にデータを読み出して、ＲＦ部１等の各部を制御して測定するとともに、第 １のデータメモリと第２のデータメモリのデータを交互に更新して記憶するよう にすれば、双方の領域の波形を同時観測することもできる。

【００３０】

【考案の効果】

上記目的を達成するために、所望のセンター周波数、分解能帯域幅、掃引幅及 び掃引時間等の条件を条件設定手段により設定して、周波数領域で測定できる構 成に、さらに、第１の記憶手段に周波数領域の測定時における条件設定手段で設 定される各パラメータを更新して記憶させ、第２の記憶手段に時間領域の測定時 における条件設定手段で設定される各パラメータを更新して記憶するようにする とともに、制御部が周波数領域測定時は第１の記憶手段から、時間領域測定時は 第２の記憶手段から各パラメータを読み出して、前記ＲＦ部、ＩＦ部、データ処 理部及び表示装置を制御して、各測定領域に応じたパラメータで測定せしめるよ うにしたことから、周波数領域での分析波形と時間領域での分析波形とを、素早 く切り替えて観測でき、双方の波形の対応も検討しやすい効果がある。特に、掃 引時間が大きい時には、その効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例の構成を示す図、

【図２】 従来技術の一例の構成を示す図。

【符号の説明】

１ ・・・ＲＦ部、 １ａ・・・ミキサ、 １ｂ・・・局部発振器、 １ｃ・・・掃引部、 ２ ・・・ＩＦ部、 ３ ・・・検波部、 ４ ・・・ビデオフィルタ、 ５ ・・・データ処理部、 ５ａ・・・データメモリ、 ５ｂ・・・Ａ／Ｄ変換器、 ６ ・・・表示装置、 ７ ・・・制御部、 ８ ・・・条件設定手段、 ９ ・・・測定領域設定手段、 １０・・・第１の記憶手段、 １１・・・第２の記憶手段、 １２・・・制御部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望センター周波数、掃引幅及び掃引時
   間で周波数掃引して入力信号を中間周波数信号に変換し
   て出力するＲＦ部（１）と、前記中間周波数信号を所望
   の分解能帯域幅で選択するＩＦ回路（２）と、前記ＩＦ
   回路からの中間周波数信号を検波する検波部（３）と、
   前記検波器の検波出力をデジタル信号に変換して記憶す
   るデータ処理部（５）と、前記データ処理部で記憶した
   データを表示する表示装置（６）と、少なくとも、前記
   掃引時間、掃引幅及び分解能帯域幅の各パラメータを設
   定する条件設定手段（８）とを備え、前記条件設定手段
   からの前記各パラメータに基づいて入力信号のスペクト
   ラムを解析する波形解析装置において、 周波数領域測定又は時間領域測定を設定する測定領域設
   定手段（９）と、 周波数領域測定時は、前記条件設定手段で設定される各
   パラメータを更新して記憶し、時間領域測定時は記憶し
   たデータを保持する第１の記憶手段（１０）と、 時間領域測定時は、前記条件設定手段で設定される各パ
   ラメータを更新して記憶し、周波数領域測定時は記憶し
   たデータを保持する第２の記憶手段（１１）と、 前記測定領域設定手段の設定に対応して、周波数領域測
   定時は第１の記憶手段から、時間領域測定時は第２の記
   憶手段から各パラメータを読み出だして、前記ＲＦ部、
   ＩＦ部、データ処理部を制御して、各測定領域に応じた
   パラメータで測定せしめる制御部（７）とを備えたこと
   を特徴とする波形解析装置。