JPH0627163A - Fftアナライザ - Google Patents

Fftアナライザ

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Publication number
JPH0627163A
JPH0627163A JP17835792A JP17835792A JPH0627163A JP H0627163 A JPH0627163 A JP H0627163A JP 17835792 A JP17835792 A JP 17835792A JP 17835792 A JP17835792 A JP 17835792A JP H0627163 A JPH0627163 A JP H0627163A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
data
analysis
circuit
fft
Prior art date
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Pending
Application number
JP17835792A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Imamoto
雅巳 今元
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP17835792A priority Critical patent/JPH0627163A/ja
Publication of JPH0627163A publication Critical patent/JPH0627163A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】周波数領域の異なる複数の解析結果を共通の表
示画面に同時に表示できるFFTアナライザを実現する
ことにある。 【構成】測定アナログ入力信号をA/D変換器に加えて
デジタル信号に変換し、このデジタル信号に対してFF
T演算処理を行うFFTアナライザにおいて、共通の測
定アナログ入力信号から周波数領域の異なる複数のデジ
タル信号列を生成する複数のデータ生成系統と、これら
各デジタル信号列に対してFFT演算処理を行うFFT
演算処理部、を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はFFTアナライザに関す
るものであり、詳しくは、共通の測定アナログ入力信号
に対する複数の周波数領域の同時解析に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】FFTアナライザは、回転機械の振動解
析など、各種の振動波形のスペクトル解析に広く用いら
れている。図4は従来の1チャンネル形のFFTアナラ
イザの一例を示すブロック図である。図において、1は
A/D変換器で、測定アナログ入力信号をデジタル信号
に変換する。A/D変換器1の出力データは周波数シフ
ト回路2およびデジタルフィルタ3の直列回路を介して
データ間引き回路4に加えられ、周波数軸のズーミング
動作のための間引き処理が行われる。周波数シフト回路
2は周波数軸のズーミング動作時に任意の周波数領域を
測定するために周波数をシフトさせる。デジタルフィル
タ3はデータの間引きによるエイリアシングを防ぐため
のローパスフィルタ機能を持っている。間引き処理され
たデータはFFT演算回路5に加えられてFFT演算処
理が行われ、その演算結果は表示回路6に出力される。
【0003】また、他のFFTアナライザでは、図4の
ようなデータ処理系を複数系統設けておき、表示部の表
示画面を複数の領域に分割して同時に複数の解析結果を
表示することも行われている。具体例として、第1チャ
ンネルと第2チャンネルの各パワースペクトラムの同時
表示、同一信号の時間波形とパワースペクトラムの同時
表示、同一信号の伝達関数のゲインと位相の同時表示な
どがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のFFTアナライザにおける複数系統のデータ処理系
は、各系統の周波数領域が同一になるように構成されて
いた。このために、複数の解析結果の同時表示にあたっ
て、横軸がいずれも周波数の場合には同じ周波数範囲に
限定されるという問題がある。従って、ある表示領域で
測定アナログ入力信号の周波数スペクトラムを広い周波
数範囲で表示させながら同時に他の表示領域にその一部
の周波数領域の周波数スペクトラムを拡大して表示させ
たいという要求には応えられなかった。
【0005】なお、他の方法として、第1の周波数領域
における解析結果と第2の周波数領域における解析結果
とを交互に切り換えて表示させることが考えられるが、
相互の解析結果の間には時間差が存在することになりリ
アルタイム測定の観点からは好ましくない。本発明はこ
のような問題点を解決するものであり、その目的は、周
波数領域の異なる複数の解析結果を共通の表示画面に同
時に表示でき、効率よく解析が行えるFFTアナライザ
を実現することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点を解決するために、測定アナログ入力信号をA/D
変換器に加えてデジタル信号に変換し、このデジタル信
号に対してFFT演算処理を行うFFTアナライザにお
いて、共通の測定アナログ入力信号から周波数領域の異
なる複数のデジタル信号列を生成する複数のデータ生成
系統と、これら各デジタル信号列に対してFFT演算処
理を行うFFT演算処理部、を設けたことを特徴とす
る。
【0007】
【作用】各データ生成系統は共通の測定アナログ入力信
号から周波数領域の異なる複数のデジタル信号列を生成
し、FFT演算処理部はこれら各デジタル信号列に対し
てFFT演算処理を行う。これにより、周波数領域の異
なる複数の解析結果を共通の表示画面に同時に表示で
き、効率のよい測定が行える。
【0008】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例の要部のブロック図であ
り、図4と共通する部分には同一符号を付けている。図
1と図4の異なる部分は、測定アナログ入力信号から周
波数領域の異なる複数のデジタル信号列を生成するため
に、複数のデータ生成系統を設けている点である。すな
わち、図1では、図4におけるA/D変換器1の出力デ
ータから第1の周波数領域のデジタル信号列を生成して
FFT演算回路5に入力するための周波数シフト回路
2,デジタルフィルタ3およびデータ間引き回路4から
なる第1の直列回路と並列に、A/D変換器1の出力デ
ータから第1の周波数領域とは異なる第2の周波数領域
のデジタル信号列を生成してFFT演算回路5に入力す
るための周波数シフト回路20,デジタルフィルタ30
およびデータ間引き回路40からなる第2の直列回路を
接続している。
【0009】このように構成される装置の動作を説明す
る。A/D変換器1は測定アナログ入力信号をサンプリ
ングクロックに同期してデジタル信号に変換する。周波
数シフト回路2,20は解析周波数領域がベースバンド
でない場合に周波数をシフトさせるものであり、例えば
解析周波数領域が0〜50kHzの場合は動作せず、5
0kHz〜100kHzの場合は動作する。データ間引
き回路4,40は周波数領域のズーミングを行うための
データの間引きを行う。デジタルフィルタ3,30はデ
ータ間引き回路4,40の動作により発生するエイリア
シング(折り返し雑音)を防ぐため、間引き後の周波数
領域以上の周波数成分を除去するためのローパスフィル
タとして機能する。FFT演算回路5は、データ間引き
回路4,40から一定数のデータが入力された後にFF
T演算を行って周波数スペクトラムを求めるとともに、
パワースペクトラム,伝達関数などの種々の解析演算も
行う。表示回路6は共通の表示画面を複数領域に分割し
てデータ間引き回路4,40から出力されるデータに対
する解析結果を同時に表示する。
【0010】具体例を図2のタイミングチャートおよび
図3の表示例を用いて説明する。例えば周波数領域50
kHz〜100kHzを観測しながら同時に周波数領域
60kHz〜72.5kHzを観測したい場合、周波数
シフト回路2,デジタルフィルタ3およびデータ間引き
回路4からなる第1の直列回路を50kHz〜100k
Hzに対応するように設定して、周波数シフト回路2
0,デジタルフィルタ30およびデータ間引き回路40
からなる第2の直列回路を60kHz〜72.5kHz
に対応するように設定する。すなわち、最大周波数レン
ジを100kHzとした場合、周波数シフト回路2は7
5kHzの周波数シフトになるように設定し、デジタル
フィルタ3はカットオフ周波数が25kHzになるよう
に設定し、データ間引き回路4は1/4の間引きになる
ように設定する。また、周波数シフト回路20は66.
25kHzの周波数シフトになるように設定し、デジタ
ルフィルタ30はカットオフ周波数が6.25kHzに
なるように設定し、データ間引き回路40は1/16の
間引きになるように設定する。
【0011】FFT演算回路5は一定数のデータ(例え
ば1024点)が揃うことによりFFT演算および各種
の解析演算を行うが、解析レンジの違いによって一定数
のデータの揃う時間が図2のように異なる。この場合の
処理方法としていろいろの方法が考えられるが、例えば
ズーム率の高い1/16の間引きデータが揃ったタイミ
ングで演算を開始させればよい。
【0012】これらの設定により得られる観測波形例を
図3に示している。すなわち、図3では、周波数領域5
0kHz〜100kHzのパワースペクトラムの解析結
果を表示画面の上部の領域に表示するとともに周波数領
域60kHz〜72.5kHzのパワースペクトラムの
解析結果を表示画面の下部の領域に表示している。な
お、図2および図3の例では、周波数シフト回路2,デ
ジタルフィルタ3およびデータ間引き回路4からなる第
1の直列回路のズーム率が周波数シフト回路20,デジ
タルフィルタ30およびデータ間引き回路40からなる
第2の直列回路のズーム率よりも低い場合を説明した
が、同じズーム率で周波数シフトを解析レンジに対応し
た値にすることにより解析周波数分解能は維持したまま
で解析周波数範囲を2倍に拡大できる。具体的には、周
波数シフト回路2,デジタルフィルタ3およびデータ間
引き回路4からなる第1の直列回路で周波数領域25k
Hz〜50kHzを解析し、周波数シフト回路20,デ
ジタルフィルタ30およびデータ間引き回路40からな
る第2の直列回路で周波数領域50kHz〜75kHz
を解析する場合には、周波数シフト回路2は37.5k
Hzの周波数シフトになるように設定し、デジタルフィ
ルタ3はカットオフ周波数が12.5kHzになるよう
に設定し、データ間引き回路4は1/4の間引きになる
ように設定する。また、周波数シフト回路20は62.
5kHzの周波数シフトになるように設定し、デジタル
フィルタ30はカットオフ周波数が12.5kHzにな
るように設定し、データ間引き回路40は1/4の間引
きになるように設定する。これら2つの周波数領域の組
み合わせは実施例に限るものではなく任意に行える。
【0013】また、周波数シフト回路,デジタルフィル
タおよびデータ間引き回路からなる直列回路を増やすこ
とにより、同時観測できる領域を増やすことができる。
また、図2のズーム率1/4のFFT演算にあたって
は、ズーム率1/16のデータが1024点に達するま
でに得られる4048点のデータの平均を演算してから
FFT演算を行ってもよいし、1024点毎にFFT演
算を行って得られた結果の平均を求めるようにしてもよ
い。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
周波数領域の異なる複数の解析結果を共通の表示画面に
同時に表示できるFFTアナライザを実現でき、各種の
信号解析を効率よく行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の要部のブロック図である。
【図2】図1の動作を説明するタイミングチャートであ
る。
【図3】図1の表示例図である。
【図4】従来のFFTアナライザの一例の要部のブロッ
ク図である。
【符号の説明】
1 A/D変換器 2,20 周波数シフト回路 3,30 デジタルフィルタ 4,40 データ間引き回路 5 FFT演算回路 6 表示回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】測定アナログ入力信号をA/D変換器に加
    えてデジタル信号に変換し、このデジタル信号に対して
    FFT演算処理を行うFFTアナライザにおいて、 共通の測定アナログ入力信号から周波数領域の異なる複
    数のデジタル信号列を生成する複数のデータ生成系統
    と、 これら各デジタル信号列に対してFFT演算処理を行う
    FFT演算処理部、を設けたことを特徴とするFFTア
    ナライザ。
JP17835792A 1992-07-06 1992-07-06 Fftアナライザ Pending JPH0627163A (ja)

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JP17835792A JPH0627163A (ja) 1992-07-06 1992-07-06 Fftアナライザ

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JP17835792A JPH0627163A (ja) 1992-07-06 1992-07-06 Fftアナライザ

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JPH0627163A true JPH0627163A (ja) 1994-02-04

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JP17835792A Pending JPH0627163A (ja) 1992-07-06 1992-07-06 Fftアナライザ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007199019A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Hioki Ee Corp 表示制御装置
JP2011119851A (ja) * 2009-12-01 2011-06-16 Mitsubishi Electric Corp フーリエ変換回路、受信装置およびフーリエ変換方法
JPWO2021100217A1 (ja) * 2019-11-20 2021-11-25 株式会社エー・アンド・デイ 金属検出器
WO2024057635A1 (ja) * 2022-09-14 2024-03-21 株式会社荏原製作所 データ処理装置、物理量計測装置、データ処理システム、及び、データ処理方法

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