JPH11118848A - スペクトラムアナライザ - Google Patents
スペクトラムアナライザInfo
- Publication number
- JPH11118848A JPH11118848A JP9280424A JP28042497A JPH11118848A JP H11118848 A JPH11118848 A JP H11118848A JP 9280424 A JP9280424 A JP 9280424A JP 28042497 A JP28042497 A JP 28042497A JP H11118848 A JPH11118848 A JP H11118848A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- time
- frequency
- period
- spectrum analyzer
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
- G01R23/173—Wobbulating devices similar to swept panoramic receivers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、時間に対する周波数または周期の
微小変化を高速にかつ高分解能に測定する機能を有する
スペクトラムアナライザを提供する。 【解決手段】 掃引型のスペクトラムアナライザにおい
て、IF信号を受けて連続して周期が測定できる連続周
期測定部を設け、被測定信号の周期を連続して測定した
データの演算により時間ドメインの解析ができる解決手
段。
微小変化を高速にかつ高分解能に測定する機能を有する
スペクトラムアナライザを提供する。 【解決手段】 掃引型のスペクトラムアナライザにおい
て、IF信号を受けて連続して周期が測定できる連続周
期測定部を設け、被測定信号の周期を連続して測定した
データの演算により時間ドメインの解析ができる解決手
段。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、時間ドメイン解析
機能を有するスペクトラムアナライザに関する。
機能を有するスペクトラムアナライザに関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術の例について、図6を参照して
説明する。図6に示すように、従来のスペクトラムアナ
ライザは、RF部10と、検波部20と、AD変換器3
0と、マイクロプロセッサ50と、ディスプレイ60
と、周波数基準源70とで構成している。また、RF部
10は、アッテネータ11と、アンプ12と、ミキサ1
3と、IFフィルタ14と、ローカル周波数発振器15
とで構成している。
説明する。図6に示すように、従来のスペクトラムアナ
ライザは、RF部10と、検波部20と、AD変換器3
0と、マイクロプロセッサ50と、ディスプレイ60
と、周波数基準源70とで構成している。また、RF部
10は、アッテネータ11と、アンプ12と、ミキサ1
3と、IFフィルタ14と、ローカル周波数発振器15
とで構成している。
【0003】最初に、スペクトラムアナライザの動作の
概要について説明する。入力のRF信号は、ダイナミッ
クレンジが大きくとれるように信号をアッテネータ11
で減衰させ、またアンプ12で増幅する。一方、ローカ
ル周波数発振器15は、周波数基準源70の周波数を基
準クロックとして周波数掃引している。
概要について説明する。入力のRF信号は、ダイナミッ
クレンジが大きくとれるように信号をアッテネータ11
で減衰させ、またアンプ12で増幅する。一方、ローカ
ル周波数発振器15は、周波数基準源70の周波数を基
準クロックとして周波数掃引している。
【0004】次に、RF信号とローカル周波数発振器1
5の信号とをミキサ13で混合して、和と差の周波数に
変換している。そして、周波数変換した信号は、バンド
パスフィルタであるIFフィルタ14で和または差のI
F信号を取り出している。IF信号は、検波部20で検
波して、AD変換器30で検波信号をデジタル信号に変
換している。さらに、デジタル信号の検波信号はマイク
ロプロセッサ50で演算して、ディスプレイ60にスペ
クトラムのレベルとして表示をしている。また、マイク
ロプロセッサ50は、各部の制御をバスを介しておこな
う。
5の信号とをミキサ13で混合して、和と差の周波数に
変換している。そして、周波数変換した信号は、バンド
パスフィルタであるIFフィルタ14で和または差のI
F信号を取り出している。IF信号は、検波部20で検
波して、AD変換器30で検波信号をデジタル信号に変
換している。さらに、デジタル信号の検波信号はマイク
ロプロセッサ50で演算して、ディスプレイ60にスペ
クトラムのレベルとして表示をしている。また、マイク
ロプロセッサ50は、各部の制御をバスを介しておこな
う。
【0005】ディスプレイ60は、周波数ドメイン表示
のとき、横軸は周波数で縦軸はレベルを表示し、時間ド
メイン表示のとき、横軸は時間で縦軸はレベルを表示す
る。
のとき、横軸は周波数で縦軸はレベルを表示し、時間ド
メイン表示のとき、横軸は時間で縦軸はレベルを表示す
る。
【0006】そして、スペクトラムアナライザにおい
て、時間ドメインでの解析をおこなう場合、ゼロスパン
モードによりおこなう。しかし、スペクトラムアナライ
ザにおいて、時間に対するレベルの変化を測定及び解析
することは可能であるが、時間に対する周波数の変化を
測定及び解析することができない。
て、時間ドメインでの解析をおこなう場合、ゼロスパン
モードによりおこなう。しかし、スペクトラムアナライ
ザにおいて、時間に対するレベルの変化を測定及び解析
することは可能であるが、時間に対する周波数の変化を
測定及び解析することができない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、ゼ
ロスパンモードでは、時間の経過における周波数または
周期のすばやく変化する信号を測定することが難しい実
用上の不便があった。そこで、本発明は、こうした問題
に鑑みなされたもので、その目的は、時間に対する周波
数または周期の微小変化を高速にかつ高分解能に測定す
る機能を有するスペクトラムアナライザを提供すること
にある。
ロスパンモードでは、時間の経過における周波数または
周期のすばやく変化する信号を測定することが難しい実
用上の不便があった。そこで、本発明は、こうした問題
に鑑みなされたもので、その目的は、時間に対する周波
数または周期の微小変化を高速にかつ高分解能に測定す
る機能を有するスペクトラムアナライザを提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた本発明の第1は、掃引型のスペクトラ
ムアナライザにおいて、IF信号を受けて連続して周期
が測定できる連続周期測定部を設け、被測定信号の周期
を連続して測定したデータの演算により時間ドメインの
解析ができることを特徴としたスペクトラムアナライザ
を要旨としている。
るためになされた本発明の第1は、掃引型のスペクトラ
ムアナライザにおいて、IF信号を受けて連続して周期
が測定できる連続周期測定部を設け、被測定信号の周期
を連続して測定したデータの演算により時間ドメインの
解析ができることを特徴としたスペクトラムアナライザ
を要旨としている。
【0009】また、上記目的を達成するためになされた
本発明の第2は、本発明第1記載の連続周期測定部は、
IF信号を分周できる分周器と、分周されたIF信号と
基準クロックとの非同期によって生じる端数時間を測定
できる端数時間測定部と、端数時間測定の制御ができる
端数時間制御部と、分周されたIF信号の周期と拡大さ
れた端数時間を計数する計数部と、計数された計数値を
格納するメモリと、測定回数を設定するアドレスカウン
タと、で構成されているスペクトラムアナライザを要旨
としている。
本発明の第2は、本発明第1記載の連続周期測定部は、
IF信号を分周できる分周器と、分周されたIF信号と
基準クロックとの非同期によって生じる端数時間を測定
できる端数時間測定部と、端数時間測定の制御ができる
端数時間制御部と、分周されたIF信号の周期と拡大さ
れた端数時間を計数する計数部と、計数された計数値を
格納するメモリと、測定回数を設定するアドレスカウン
タと、で構成されているスペクトラムアナライザを要旨
としている。
【0010】さらに、上記目的を達成するためになされ
た本発明の第3は、連続周期測定部は、入力部にセレク
タを設けて、IF信号を選択できるようにした本発明の
第1又は2記載のスペクトラムアナライザを要旨として
いる。
た本発明の第3は、連続周期測定部は、入力部にセレク
タを設けて、IF信号を選択できるようにした本発明の
第1又は2記載のスペクトラムアナライザを要旨として
いる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、下記の実
施例において説明する。
施例において説明する。
【0012】
【実施例】本発明の実施例について、図1〜図5を参照
して説明する。本発明のスペクトラムアナライザは、図
1に示すように、RF部10と、検波部20と、AD変
換器30と、マイクロプロセッサ50と、ディスプレイ
60と、周波数基準源70との従来構成に、連続周期測
定部40を追加した構成になっている。
して説明する。本発明のスペクトラムアナライザは、図
1に示すように、RF部10と、検波部20と、AD変
換器30と、マイクロプロセッサ50と、ディスプレイ
60と、周波数基準源70との従来構成に、連続周期測
定部40を追加した構成になっている。
【0013】従来構成と同じ構成要素の動作については
従来の技術で説明したのと同様であるので説明を省略す
る。また、連続周期測定部については、「周波数測定装
置」として特開平9−80091において詳細な説明が
されているものと同様である。
従来の技術で説明したのと同様であるので説明を省略す
る。また、連続周期測定部については、「周波数測定装
置」として特開平9−80091において詳細な説明が
されているものと同様である。
【0014】そして、上記周波数測定装置においては、
分周された被測定信号の周期だけずらしながら、データ
取り込みの単位時間であるゲート時間に相当するデータ
をオーバラップさせて測定するアルゴリズムを使って、
被測定信号の分周された周期を連続的に漏れなく測定し
ている。
分周された被測定信号の周期だけずらしながら、データ
取り込みの単位時間であるゲート時間に相当するデータ
をオーバラップさせて測定するアルゴリズムを使って、
被測定信号の分周された周期を連続的に漏れなく測定し
ている。
【0015】次に、連続周期測定部の構成と動作につい
て図2を参照して説明する。図2に示すように、連続周
期測定部40は、セレクタ41と、1/M分周器42
と、端数時間制御部43と、端数時間測定部44と、第
1計数部45と、第2計数部46と、第1メモリ47
と、第2メモリ48と、アドレスカウンタ49とで構成
している。
て図2を参照して説明する。図2に示すように、連続周
期測定部40は、セレクタ41と、1/M分周器42
と、端数時間制御部43と、端数時間測定部44と、第
1計数部45と、第2計数部46と、第1メモリ47
と、第2メモリ48と、アドレスカウンタ49とで構成
している。
【0016】図1では、RF部10のミキサの段数は説
明を簡明とするために1段の例で示したが、一般にスペ
クトラムアナライザは3〜4段のミキサでIF信号に周
波数変換しているので、セレクタ41は、これらのIF
信号をどのミキサ出力で取り出すかを選択する。従っ
て、所望のIF信号のみを使用する場合は不要である。
明を簡明とするために1段の例で示したが、一般にスペ
クトラムアナライザは3〜4段のミキサでIF信号に周
波数変換しているので、セレクタ41は、これらのIF
信号をどのミキサ出力で取り出すかを選択する。従っ
て、所望のIF信号のみを使用する場合は不要である。
【0017】1/M分周器42は、セレクタ41で選択
されたIF信号の分周比を決定するブロックである。こ
こで、IF信号は既知周波数であるので分周比はあらか
じめ選択することができる。また、分周した周期ごとに
ずらして測定するので、分周した周期は小さいほど有利
であるが、端数時間測定部の動作時間で制限される。例
えば、端数時間測定部の動作時間は、6.5μsである
場合、余裕をみて分周した周期は8μs以上としてい
る。
されたIF信号の分周比を決定するブロックである。こ
こで、IF信号は既知周波数であるので分周比はあらか
じめ選択することができる。また、分周した周期ごとに
ずらして測定するので、分周した周期は小さいほど有利
であるが、端数時間測定部の動作時間で制限される。例
えば、端数時間測定部の動作時間は、6.5μsである
場合、余裕をみて分周した周期は8μs以上としてい
る。
【0018】端数時間制御部43と、端数時間測定部4
4とは、分周されたIF信号と周波数基準源で発生した
基準クロックとの、非同期関係から生じる端数時間をマ
ルチスロープ型積分器で拡大する。
4とは、分周されたIF信号と周波数基準源で発生した
基準クロックとの、非同期関係から生じる端数時間をマ
ルチスロープ型積分器で拡大する。
【0019】第1計数部45と、第2計数部46とは、
分周されたIF信号の周期と、拡大された端数時間をそ
れぞれ計数する。
分周されたIF信号の周期と、拡大された端数時間をそ
れぞれ計数する。
【0020】第1メモリ47と、第2メモリ48とは、
第1計数部45と、第2計数部46とで計数された計数
値をそれぞれ格納する。例えば、アドレス0の第1メモ
リには計数値N1、アドレス0の第2メモリには端数値
ΔT1、アドレス1の第1メモリには計数値N2、アド
レス1の第2メモリには端数値ΔT2、以下同様に所望
のアドレス(j+1)まで測定データを格納する。
第1計数部45と、第2計数部46とで計数された計数
値をそれぞれ格納する。例えば、アドレス0の第1メモ
リには計数値N1、アドレス0の第2メモリには端数値
ΔT1、アドレス1の第1メモリには計数値N2、アド
レス1の第2メモリには端数値ΔT2、以下同様に所望
のアドレス(j+1)まで測定データを格納する。
【0021】アドレスカウンタ49は、測定回数を設定
するカウンタである。
するカウンタである。
【0022】次に、端数時間測定部44における端数時
間について図3を参照して説明する。図3に示すよう
に、ゲートの開閉時間とクロックとは非同期の関係にあ
るので、ゲートが開く時点においてΔT1の端数と、ゲ
ートが閉じる時点でΔT2の端数時間が発生する。そし
て、ゲートが開いている時間Pの計数器に入力されるク
ロック数をN1、クロックの周期Tとすると、下記式
(1)となる。 P+ΔT2=N1・T+ΔT1 ・・・・(1) よって、下記式(2)が得られる。 P=N1・T+ΔT1−ΔT2 ・・・・(2)
間について図3を参照して説明する。図3に示すよう
に、ゲートの開閉時間とクロックとは非同期の関係にあ
るので、ゲートが開く時点においてΔT1の端数と、ゲ
ートが閉じる時点でΔT2の端数時間が発生する。そし
て、ゲートが開いている時間Pの計数器に入力されるク
ロック数をN1、クロックの周期Tとすると、下記式
(1)となる。 P+ΔT2=N1・T+ΔT1 ・・・・(1) よって、下記式(2)が得られる。 P=N1・T+ΔT1−ΔT2 ・・・・(2)
【0023】さらに、実際のIF信号の周期P1は、1
/M分周器42で分周されているので下記式(3)とな
る。 P1=(1/M)(N1・T+ΔT1−ΔT2) ・・・・(3) 以下同様にして周期ごとに演算して求める。 P2=(1/M)(N2・T+ΔT2−ΔT3) P3=(1/M)(N3・T+ΔT3−ΔT4) ・ ・ ・ Pj=(1/M)(Nj・T+ΔTj−ΔT(j+1))
/M分周器42で分周されているので下記式(3)とな
る。 P1=(1/M)(N1・T+ΔT1−ΔT2) ・・・・(3) 以下同様にして周期ごとに演算して求める。 P2=(1/M)(N2・T+ΔT2−ΔT3) P3=(1/M)(N3・T+ΔT3−ΔT4) ・ ・ ・ Pj=(1/M)(Nj・T+ΔTj−ΔT(j+1))
【0024】以上により、マイクロプロセッサ50によ
りIF信号の周期を各周期ごとに演算して求めることが
できる。また、各IF周波数はその周期の逆数として演
算により下記式(4)より求められる。 FIF=1/Pj ・・・・(4) FIF:IF周波数
りIF信号の周期を各周期ごとに演算して求めることが
できる。また、各IF周波数はその周期の逆数として演
算により下記式(4)より求められる。 FIF=1/Pj ・・・・(4) FIF:IF周波数
【0025】さらに、得られた各周期から、入力信号の
各周波数F1も演算により下記式(5)より求めること
ができる。 F1=FLO±FIF=FLO±(1/Pj) ・・・・(5) ここで、 F1:入力信号の周波数 FLO:ローカル発振器の周波数 FIF:IF周波数 なお、IFフィルタにより、和または差の周波数のどち
らかにきまる。
各周波数F1も演算により下記式(5)より求めること
ができる。 F1=FLO±FIF=FLO±(1/Pj) ・・・・(5) ここで、 F1:入力信号の周波数 FLO:ローカル発振器の周波数 FIF:IF周波数 なお、IFフィルタにより、和または差の周波数のどち
らかにきまる。
【0026】次に、本実施例により測定した具体例につ
いて、図4と図5とを参照して説明する。図4は、40
MHzのFM変調した搬送波を測定周期毎のポイントに
対する周波数の変化として示している。なお、図には示
していないが、横軸のポイントを各周期として演算すれ
ば、時間軸に対する周波数の変化の波形も表示できる。
また、図5は、図4で得られたデータから横軸を周波数
のデータ区間とし、その頻度とからヒストグラム表示と
した例である。
いて、図4と図5とを参照して説明する。図4は、40
MHzのFM変調した搬送波を測定周期毎のポイントに
対する周波数の変化として示している。なお、図には示
していないが、横軸のポイントを各周期として演算すれ
ば、時間軸に対する周波数の変化の波形も表示できる。
また、図5は、図4で得られたデータから横軸を周波数
のデータ区間とし、その頻度とからヒストグラム表示と
した例である。
【0027】このように、周期とその逆数である周波数
とが各周期ごとに連続してデジタルデータとして得られ
るので、演算により時間と周波数、時間対時間または周
波数分布等の解析が容易にできる。従って、本発明のデ
ィスプレイ60においては、縦軸と横軸の設定は所望の
単位として表示ができる。
とが各周期ごとに連続してデジタルデータとして得られ
るので、演算により時間と周波数、時間対時間または周
波数分布等の解析が容易にできる。従って、本発明のデ
ィスプレイ60においては、縦軸と横軸の設定は所望の
単位として表示ができる。
【0028】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、
VCOやPLLなどのセットリング時間、FM偏移など
の時間に対する周波数または周期の微小変化を高速にか
つ高分解能に測定できる効果がある。また、周期とその
逆数である周波数とが各周期ごとに連続してデジタルデ
ータとして得られるので、演算により時間と周波数、時
間対時間または周波数分布等の各種の解析が容易にでき
る効果が大である。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、
VCOやPLLなどのセットリング時間、FM偏移など
の時間に対する周波数または周期の微小変化を高速にか
つ高分解能に測定できる効果がある。また、周期とその
逆数である周波数とが各周期ごとに連続してデジタルデ
ータとして得られるので、演算により時間と周波数、時
間対時間または周波数分布等の各種の解析が容易にでき
る効果が大である。
【図1】本発明のスペクトラムアナライザのブロック図
である。
である。
【図2】本発明のスペクトラムアナライザの連続周期測
定部のブロック図である。
定部のブロック図である。
【図3】連続周期測定部の端数時間の関係をしめす図で
ある。
ある。
【図4】測定ポイントに対する周波数変化をしめす図で
ある。
ある。
【図5】データ区間に対する頻度をしめすヒストグラム
である。
である。
【図6】従来のスペクトラムアナライザのブロック図で
ある。
ある。
10 RF部 11 アッテネータ 12 アンプ 13 ミキサ 14 IFフィルタ 20 検波部 30 AD変換器 40 連続周期測定部 50 マイクロプロセッサ 60 ディスプレイ 70 周波数基準源
Claims (3)
- 【請求項1】 掃引型のスペクトラムアナライザにおい
て、 IF信号を受けて連続して周期が測定できる連続周期測
定部を設け、 被測定信号の周期を連続して測定したデータの演算によ
り時間ドメインの解析ができることを特徴としたスペク
トラムアナライザ。 - 【請求項2】 請求項1記載の連続周期測定部は、 IF信号を分周できる分周器と、 分周されたIF信号と基準クロックとの非同期によって
生じる端数時間を測定できる端数時間測定部と、 端数時間測定の制御ができる端数時間制御部と、 分周されたIF信号の周期と拡大された端数時間を計数
する計数部と、 計数された計数値を格納するメモリと、 測定回数を設定するアドレスカウンタと、 で構成されているスペクトラムアナライザ。 - 【請求項3】 連続周期測定部は、入力部にセレクタを
設けて、IF信号を選択できるようにした請求項1又は
2記載のスペクトラムアナライザ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9280424A JPH11118848A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | スペクトラムアナライザ |
US09/167,621 US6233529B1 (en) | 1997-10-14 | 1998-10-06 | Frequency spectrum analyzer having time domain analysis function |
DE19847200A DE19847200C2 (de) | 1997-10-14 | 1998-10-13 | Frequenzspektrumanalysator mit Zeitbereichsanalysefunktion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9280424A JPH11118848A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | スペクトラムアナライザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11118848A true JPH11118848A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17624866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9280424A Withdrawn JPH11118848A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | スペクトラムアナライザ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6233529B1 (ja) |
JP (1) | JPH11118848A (ja) |
DE (1) | DE19847200C2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE102012207822A1 (de) | 2011-06-15 | 2012-12-20 | Advantest Corporation | Signalanzeigegerät, verfahren und programm |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7199818B1 (en) * | 2000-08-07 | 2007-04-03 | Tektronix, Inc. | Status ribbon for display for multiple channels/codes |
US6807498B2 (en) * | 2002-02-22 | 2004-10-19 | Texas Instruments Incorporated | Method for measuring PLL lock time |
US6714605B2 (en) * | 2002-04-22 | 2004-03-30 | Cognio, Inc. | System and method for real-time spectrum analysis in a communication device |
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JP4269710B2 (ja) * | 2002-10-22 | 2009-05-27 | 横河電機株式会社 | 周波数測定回路およびそれを用いた振動センサ式差圧・圧力伝送器 |
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