JPS63218870A

JPS63218870A - スペクトラムアナライザ

Info

Publication number: JPS63218870A
Application number: JP62051708A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Takano; 高野　光祥
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1988-09-12
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: US4890099A; EP0284821B1; JP2627501B2; EP0284821A1; DE3876467D1; DE3876467T2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は信号のスペクトル分析に使用するための装置
（スペクトラムアナライザ）に係り、とくにその表示に
おいて、操作者が希望する周波数近傍の情報の表示に、
容易にしかも見易い態様で接することができるようにし
た表示手段を実現したスペクトラムアナライザに関する
。

スペクトラムアナライザにおける表示は、周波数軸を横
軸とし、分析された信号のレベルを縦軸とした二次元座
標の表示が採用されるのを常とする。この際、周波数軸
を所望の位置に合わせるために、あ−るいは周波数軸に
沿って、現在の表示の左又は右の近傍を、順送りに走査
観察するために、周波数軸をいずれかの方向に送りたい
場合が多い。

一般に、表示画面上での順送りを巻物の順次展開になぞ
らえてスクロール（ｓｃｒｏｌｌ）ｈｉｆ作と呼んでい
る。この発明は、操作者によって使い易いスクロール機
能を備えたスペクトラムアナライザに関する。

（従来の技術）従来、表示装置でのスクロール機能の中には、■広くコ
ンピュータの分野で文字単位あるいはドツト単位で表示
画面上の表示内容を上下方向に移動させるコンピュータ
のスクロールがよく知られている。また、■スペクトラ
ムアナライザの分野にもスクロール機能に類似した機能
として、表示画面の半画面ずつ、表示のデータを変えて
いく機能を備えたものが知られている。（当社のＭＳ７
ＬＯＧでも行っている。）この動作は第６図に示すよう
なものであった。すなわち、周波数軸上で低方向への画
像の送りである左送りの（ａ）同じく高方向への送りで
ある右送りの（ｂ）いずれについても、半画面送りを指
令する前の画像（イ。

口、への点線）は半画面送り七令後に二から掃引が開始
されるが、掃引の左端からデータが順次（二、ホ、への
順に）入れ替って実線の画像が得られて行くので、未掃
引の部分（当初は口〜ハの部分で、データがまだ入れ替
っていない部分）は従来のデータが残っていることにな
る。掃引が全部終わったときにやっと見たいデータ（半
画面送り完了）のデータにホへの実線）が画面に表示さ
れる。

（発明が解決しようとする問題点）前記■、■の従来技術には、それぞれつぎのような問題
点があった。■については、コンピュータのスクロール
機能は、スペクトラムアナライザのように未知の信号を
掃引しつつ測定し、測定結果を表示しなければならない
とするスクロール機能とは異質のものであり、その機能
をそのまま転用することはできない。■の半画面送り機
能には次の二つの問題点があった。（ｉ）周波数掃引の
速度にはスペクトラムアナライザ内部の帯域幅などによ
って決まる物理的制約があって、無限に速くすることは
できないから、その制約による掃引スピードよりも速く
、観察したいところに到達することはできない。換言す
れば、掃引スピードが遅いと、観測がすぐにはできぬ。

第６図＜ａ＞についてみれば、左送りをしたときに観測
したいのは右半画面であるが、左半画面の掃引の時間だ
けは、そのみたい右半画面が出現しない。いわば左半画
面は観測者にとっては不要な部分である。第７図（ｂ）
についてみれば、右送りにして画面左端の直近隣のデー
タを観測したいときも、左半画面の掃引が殆んど終ると
きまで、所望の画面が出現しない。（ｉｉ）スクロール
以前のデータとスクロール後のデータとが連続して観測
できない。特に第７図（ｂ）の右送りの場合には、新し
く出現するデータについて、スクロール以前のデータか
ら連らなった左方向への連続したデータとして観測した
いにもかかわらず、新しいデータは左端から右へと出現
してくる。すなわち、周波数軸での観測したい方向、す
なわち、通常の左から右への掃引とは逆の（右から左へ
の）掃引ができないために不便である。

（問題点を解決するための手段）この発明のスペクトラムアナライザにおいては、周波数
に対応した被測定入力信号のレベルをメモリに記憶させ
；このメモリに記憶された被測定入力信号のレベルを周
波数に対応させた画像として表示手段を表示させる機能
をもたせ；加えて、操作者が所望の画像の移動方向と、
画像の移動幅と措定し入力できる画像移動手段と：その
指定入力に対応して画像を周波数軸上で高い方向又は低
い方向に指定幅だけ移動した画像を表示する手段とを備
え；これらを制御駆動させるための手段を置いて、所望
の画像移動方向が周波数軸上で高（又は低）方向であれ
ば、換言すれば右送り（又は左送り）であれば、移動指
定前の画像の最低周波数以下（又は最高周波数以上）の
被測定入力信号のレベルをメモリに記憶させるようにし
、かつ、そうして記憶した被測定入力信号のレベルを、
移動措定後の波形の端に、周波数においても、またレベ
ルにおいても連続した波形を造るようにして、波形画像
を表示させるような制御機能をもたせて；よってスクロ
ール機能を実現できるようにした。

（作用）この発明のスクロール機能をもたせるためには、マイク
ロコンピュータを利用するのがよい。また、このスクロ
ール機能は、次のような操作手順で動作が実現できると
よい。（１）操作パネルのキーは、右方向指定キーと左
方向指定キーから成り、そのいずれかを押すとスクロー
ル機能を実現できるようになる。（スクロールモード設
定）（２）キーを押し続けると、スクロールモードが継
続し、スクロールが連続的に進行する。（スクロールモ
ードの継続）。（３）異なる方向指定キーを押すことに
よって、その時点でスクロールの方向（左送りか、右送
りか）が切替えできる０以上の操作手順の中には、画像
の移動方向と、移動幅とが操作者の所望の値に設定でき
る機能が含まれている。（４）さらに、ある周波数範囲
のスペクトル分析のために用いられる当該周波数範囲の
周波数掃引の速度に合わせて、スクロールの速度を調整
する機能を備えることもできる。（５）また、キーから
手を離すとスクロールモードが解除される。なお、スク
ロールモードが解除されると、掃引は、たとえば、左端
から再開されることになる。

（実施例）第１図は本発明のスクロール機能を備えたスペクトラム
アナライザ第１の実施例の構成を示すブロック図である
。被測定入力信号を受けて周波数変換する周波数変換回
路１には、ミキサ２と局部発振器３とがある。局部発振
器３の発振周波数を掃引させる掃引信号発生回路４があ
る。周波数変換回路１の出力は中間周波数（ＩＦ）回路
５を経て、検出器６で検波され、検波出力はＡ／Ｄ変換
器７でディジタルレベル信号とされて、メモリ８に記憶
される。すなわち、スペクトラムアナライザとして出力
すべき被測定信号のレベルが、被測定入力信号の周波数
に対応した形式で記憶される。

このメモリ、８の内容が表示装置９で表示される。

この表示の横軸は周波数軸となり、縦軸は被測定入力信
号のレベルをあられす軸となる。前記掃引と、メモリへ
の書込み、メモリからの読出し、表示を制御する手段が
制御手段ｌＯで示されている。

この制御手段はマイクロプロセッサを用いて構成するの
が都合がよいが、そこには、概ね次の４つの手段が備え
られている。

スタート周波数設定手段１１は、観測しようとする周波
数範囲の端であるスタート周波数を設定するためのもの
であり、そこから高い方向に、あるいは低い方向に掃引
信号を発するように掃引信号発生回路に指令を発する。

掃引方向制御手段１２は、スタート周波数から高い方向
、あるいは低い方向のいずれに掃引信号を発すべきかを
、掃引信号発生回路に指令する出力を発する。

掃引制御手段１３は、所望の画像移動方向及び所望の画
像移動幅を指令する信号の入力をもち、表示装置上の波
形画像を左へ又は右へ、指定された周波数だけシフトす
る際に、掃引方向制御手段１２に対して、相応の掃引方
向を指令し、かつ、スタート周波数設定手段に対して、
スタート周波数を設定する指令を与え、さらにまた、デ
ィジタル信号とされた被測定入力信号をメモリ８に記憶
するためのアドレスを制御する信号を該メモリ８に送る
機能を有する。

表示制御手段１４は所望の画像移動方向及び所望の画像
移動幅を指令する信号を受けて、その指令に対応した表
示を表示装置９上に画くためにメモリ８の読出しアドレ
スを制御する機能を有する。

第２図は本発明のスクロール機能をもつスペクトラムア
ナライザの他の実施例の構成を示すブロック図である。

第１図との主な違いはメモリ８の内部を二つの機能部分
に分けた点であり、被測定入力信号のレベルのディジタ
ル値を記憶するスペクトラムメモリ１５と、表示装置９
の表示のための情報を記憶する表示用メモリ１６がある
。この二つのメモリ１５．１６を結ぶ転送手段１７があ
って、表示制御手段１４からの制御信号を受けて、スペ
クトラムメモリ１５から表示用メモリ１６へと表示に求
められている情報内容を転送する。またこの転送手段は
表示用メモリ１６からデータを抽き出し、画像移動幅に
応じてアドレスをずらして、表示用メモリ１６へ戻す。

このようにメモリを二つの機能に分け、転送手段をおく
と表示装置は、常に表示用メモリの同一の読出しアドレ
ス範囲を用いながら、表示される画像をスクロールさせ
ることができる。この方式は、表示用メモリ範囲が限ら
れている場合に便利である。しかし、スクロール速度は
、たとえば５０ｍｓ当り２ポイン）（５００ポイントを
１２．５秒で移動）程度で、比較的遅いが、もともと掃
引速度が遅い場合には、スクロール速度が遅くても差し
つかえない。

ここで注意をしておきたいことは、画像移動方向と掃引
の方向との関係である。いずれの実施例においても画像
移動方向と反対の方向に掃引方向をとると表示が続いて
見やすいが、掃引方向はこれに限定されることはない。

メモリへ被測定入力信号のレベルを記憶する際に、移動
した後の画面にとり入れられる画像を周波数の下側から
順次記憶するか、周波数の上側から順次記憶するかによ
っても方向は逆になる。しかし、いずれを用いても、移
動を指令した後の画面に、周波数軸も、レベル軸も連続
した波形画像が表示されるのが良い。

その場合掃引方向を反対の方向にすれば良い。

なお、第１の制御装置は正スタート周波数設定手段１１
ａ：正掃引方向制御手段１２ａ及び第１の掃引制御手段
１３ｂからなる。また、第２の制御装置は負スタート周
波数設定手段１１ｂ、負掃引方向制御１２ｂ及び第２の
掃引制御手段１３ｂからなり表示画面が移動しても切れ
目なく表示することができるようにしている。

つぎに本発明を第３図及び第４図を用いて、表示画面の
動きとして説明を加える。まず、第３図の左送りについ
て説明する。図中（ａ）は周波数軸上でスクロールの開
始前、開始後に表示される画像の範囲を示している。点
線はスクロール開始前に表示される画像の範囲（β）で
あり、実線は現在メモリのＡチャンネルに記憶されてい
る部分（ｊ）であり、現在表示されている部分に相当す
る。図中のイはスクロール開始前の掃引開始周波数位置
を示し、口はスクロール途中での掃引開始周波数である
。メモリにはこのほかＢチャンネルとＣチャンネルがあ
るが、これは、スクロール機能には使用しないものであ
るが、Ｂチャンネルは、Ａチャンネルと同様にスペクト
ラム波形を記憶し、かつ表示することができる。またＣ
チャンネルは、たとえば波形の演算のために用いられる
メモリ領域である。さらにＤチャンネルには鎖線周波数
範囲（ｋ）が左側から順次書き込まれる。（左側から書
く方が使用上好都合であるが、必ずしも左から順次でな
くてもよい）メモリの各チャンネルは、たとえば、それ
ぞれアドレス０〜５００の５０１ポイントのデータが記
憶できる。この操作を別な角度から見ると、スクロール
以前の表示画像が第３図（ｂ）、スクロール直後の表示
画像が同図（Ｃ）％スクロール後の表示画像が同図（ｄ
）となる。（ｃ）の中には表示されない部分があり、そ
れが（ｄ）に点線で示したように順次左から表示されて
行き、画面一杯の表示となる。

つぎに第４図は右送りについて説明する。

第３図との主な相違は、第３図（ａ）ではスクロール途
中での掃引開始周波数位置口から正方向（右方向）への
周波数掃引かされて、メモリのＤチャンネル書込みがさ
れる（正方向掃引）のに対し、第４図（ａ）では、スク
ロール開始前の掃引開始周波数位置イから負方向（左方
向）への周波数掃引かされて、メモリのＤチャンネルに
書込みがされている（負方向掃引）点である。また、画
面の移動を示す第４図（ｄ）では当然に点線の表示画像
が、矢印のように左側へと順次のびて行く点に相違が見
られる。この際スクロールの途中で、掃引開始周波数が
Ａチャンネルメモリの左端に一致したときは、再び掃引
開始周波数をシフトして、Ｄチャンネルの内容を書きか
えていくようにする。

つぎにスクロールモードを制御するマイクロプロセッサ
の機能を説明する。

（１）操作パネル上のスクロールキーが初めて押された
とき（画像移動手段からの入力信号が入力されたとき）
：■スクロールモードフラグが立てられる。■スクロー
ルが左送りのときは掃引開始周波数として、掃引開始周
波数にスパンを加えた値とされ、位相ロックループは零
レベルでロックして、正方向（周波数が増加する方向）
に掃引するよう設定する。（第３図（ａ）参照）これに
対して右送りのときは掃引開始周波数からスパンを引い
た値を掃引開始周波数として設定し、位相ロックループ
回路は最大レベルでロックして、負方向（周波数が減少
する方向）に掃引するよう設定する。■掃引のデータは
メモリのＤチャンネルに書き込むようにフラグを設定す
る。

（２）操作パネル上でスクロールキーが押し続けられた
とき：たとえば、５９ｍｓ　ｅ　ｃ毎に次の実行ルーチ
ンを起動する。■掃引のＸアドレスが２ポイント以上進
んでいるか否かをチェックし、ＯＸアドレスが＋０また
は＋１のときは何をしないで戻る。＠Ｘアドレスが＋２
以上のときはルーチンを実行する。■表示用プロセッサ
に割込みをかけ、画面のスクロールを行わせる。■表示
の中心周波数（もしくは開始周波数）、マーカ周波数の
表示の変更を行わせる。■スクロールのオフセットαが
５００ポイントに達したならば、開始周波数を変更する
。（前記（１）の■と同しことをする。）■スクロール
キーを放したときには、スクロールモードフラグをたた
み、開始周波数を変更する０通常の掃引に戻る。

つぎに、表示用プロセッサでの機能として、スペクトラ
ムメモリの書き替えについて述べる。画面上の表示のス
クロールは、スクロールモードを制御するマイクロプロ
セッサからの割込みによって表示用プロセッサで、次の
動作が行なわれる。

すなわち、スクロールのオフセットαのとき画面を２ポ
イント分移動させるためのメモリのＡチャンネル及びＤ
チャンネルから、Ａチャンネルへの転送が第５図のよう
な手順でされる。なお、実施例の説明ではスペクトラム
アナライザを例にして説明を進めたが、この発明は他の
装置（光信号測定装置、伝送特性測定装置）にも応用で
きる。

（発明の効果）この発明では、スペクトラムアナライザの表示画面を左
送り又は右送りする場合のいずれの場合にも、表示画面
上で、正方向又は負方向の波形が送り指令を発する前の
画像の最高周波数又は最低周波数の位置から、順次掃引
して画き出されるようにしたから、 ■表示中のデータの周辺（左右）のデータに観測者がす
ばやく到達できるようになった。

■現在表示している波形について、周波数軸の移動（す
なわち表示周波数範囲の変更）に応じて、画像が移動し
、その波形と周波数の関係が保たれるので、観測者に誤
解を与えることがない。

■しかも、波形は現在表示のものに周波数軸についても
レベルについても、不連続を生じないで、波形の連続的
な観測ができる。この効果はとくに画面の右送りの際に
画かれる左端側のデータの即時連続出現可能なことであ
り、（スペクトラムアナライザの）観測者に大きな満足
を与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明を示すブロック図、第２図は本願の他
の実施例を示すブロック図、第３図は本願の表示装置に
表われる画面の動きを示す図（左方向）、第４図は本願
の表示装置に表われる画面の動きを示す図（右方向）、
第５図は画面上のスクロールのためのスペクトラム画像
メモリの書き換えのフロー図、第６図（ａ）、　　（ｂ
）は従来例の技術における表示画面図。図中の１は周波数変換回路、２はミキサ、３は局部発振
器、４は掃引信号発生回路、５はＩＦ回路、６は検波器
、７はＡ／Ｄ変換器、８はメモリ、９は表示装置、１０
は制御回路、１１はスタート周波数設定手段、１２は掃
引方向制御手段、１３は掃引制御手段、１４は表示制御
手段、１５はスペクトラムメモリ、■６は表示用メモリ
、１７は転送手段、２０は画像移動手段、３１は第１の
制御手段、３２は第２の制御手段、ａは被測定入力信号
、ｅは所望の画像移動方向及び所望の画像移動幅を指令
する信号、ｆは信号入力端子、ｆａはピークの周波数の
１例をしめす、Ｌは左スクロール、Ｑは画面の表示範囲
を示す、Ｒは右スクロールを示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）周波数に対応した被測定入力信号のレベルを記憶
するメモリ（８）と、該メモリに記憶されたレベルを周
波数に対応させた画像として表示する表示手段（９）と
、該表示手段により表示された画像を周波数軸上で高又
は低のいずれかの所望方向に移動させる画像移動手段（
２０）と、前記所望の高又は低の移動方向に対応して前
記表示された画像の最低周波数以下又は最高周波数以上
の被測定入力信号のレベルを記憶させ、かつその記憶し
た被測定入力信号のレベルを前記移動した画像の端に連
続するように表示させる制御手段（￥１０￥）とを備え
たスペクトラムアナライザ。
（２）前記制御手段（￥１０￥）が、前記画像移動手段
（２０）により前記画像が周波数軸上で低の方向へ移動
した場合に前記最高周波数以上に対応した被測定入力信
号のレベルを正方向掃引によって得るようにした第１の
制御手段（３１）を含む特許請求の範囲第１項記載のス
ペクトラムアナライザ。
（３）前記制御手段（￥１０￥）が、前記画像移動手段
により前記画像が周波数軸上で高の方向へ移動した場合
に前記最低周波数以下に対応した被測定入力信号のレベ
ルを逆方向掃引によって得るようにした第２の制御手段
（３２）を含む特許請求の範囲第１項記載のスペクトラ
ムアナライザ。
（４）前記制御手段（￥１０￥）が、前記画像移動手段
により前記画像が周波数軸上で低の方向へ移動した場合
に前記最高周波数以上に対応した被測定入力信号のレベ
ルを正方向掃引によって得るようにした第１の制御手段
（３１）と、前記画像移動手段により前記画像が周波数
軸上で高の方向へ移動した場合に前記最低周波数以下に
対応した被測定入力信号のレベルを逆方向掃引によって
得るようにした第２の制御手段（３２）とを含む特許請
求の範囲第１項記載のスペクトラムアナライザ。