KR102011389B1

KR102011389B1 - 다중 영역 테스트 및 계측 기기

Info

Publication number: KR102011389B1
Application number: KR1020180041563A
Authority: KR
Inventors: 케네스 피. 도빈스
Original assignee: 텍트로닉스 인코포레이티드
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2019-10-14
Also published as: EP3460490B1; TWI534433B; KR101771164B1; JP6203471B2; EP2434299B1; US20120078557A1; KR20120032446A; KR20180039607A; JP2012073240A; CN102435846B; US8521460B2; CN102435846A; EP3460490A1; TW201226918A; KR20170097599A; EP2434299A1

Abstract

테스트 및 계측 기기는 입력 신호를 수신하도록 구성된 입력 포트; 상기 입력 신호를 디지털화하도록 구성된 디지타이저; 상기 디지타이저에 연결되고 상기 디지털화된 입력 신호를 데시메이트하여 데시메이트된 입력 신호를 생성하도록 구성된 데시메이터; 상기 디지타이저에 연결되고 상기 디지털화된 입력 신호를 주파수 편이시켜 주파수 편이된 입력 신호를 생성하도록 구성된 디지털 다운컨버터; 및 상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호를 저장하도록 구성된 메모리를 포함한다.

Description

다중 영역 테스트 및 계측 기기 {MULTI-DOMAIN TEST AND MEASUREMENT INSTRUMENT}

본 개시내용은 테스트 및 계측 기기에 관한 것이며, 특히 시간 영역 및 주파수 영역 분석 양쪽 모두에 최적화된 입력을 가지는 테스트 및 계측 기기에 관한 것이다.

전자 디바이스는 다수의 영역으로 표현될 수 있는 신호로 동작할 수 있다. 즉, 전자 디바이스는 디지털 제어 신호, 데이터, 및 송신기/수신기 제어 신호와 같은, 시간 영역에서 관례상 수학적으로 정의되는 신호, 및 변조된 RF 및/또는 광학적 캐리어(optical carrier)와 같은, 주파수 영역에서 가장 많이 정의되는 신호를 가질 수 있다.

예를 들면, 주파수 호핑 확산 스펙트럼 기반 디바이스(frequency-hopping spread-spectrum based device)는 의사 난수(pseudorandom number)에 따라 자신의 캐리어 주파수를 변경할 수 있다. 이 의사 난수는 송신 디바이스의 제어 신호로 인코딩될 수 있다. 의사 난수는 시간이 지남에 따라 변하기 때문에, 의사 난수를 인코딩하는 제어 신호는 일반적으로 시간 영역에서 분석된다. 그러나, 캐리어 변경의 결과는 일반적으로 주파수 영역에서 분석되는 주파수의 변화이다.

따라서, 신호는 시간 영역 및 주파수 영역 모두에서 분석되어야 하는 디바이스 또는 시스템 내에 존재할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 신호들의 측면(aspect)들은 의사 난수와 캐리어 주파수와 같이, 서로 연계될 수 있다. 그러나, 테스트 및 계측 기기는 일반적으로 단 하나의 영역에서만 분석하도록 설계되어 있다. 예를 들면, 오실로스코프는 시간 영역에서 신호를 측정할 수 있고 스펙트럼 분석기는 주파수 영역에서 신호를 측정할 수 있다. 이러한 계측 기기는 시간 상관(time-correlated)이 없다. 따라서, 전술한 다중 영역 디바이스의 분석은 곤란하다.

몇몇 테스트 및 계측 기기는 약간의 다중 영역 분석 능력을 가진다. 예를 들면, 어떤 오실로스코프는 입력 신호의 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform, DFT) 함수(function)를 제공할 수 있다. 그러나, 디지털화된 시간 영역 신호는 DFT의 특성(nature)에 의해 제한된다. 즉, 작은 주파수 간격(frequency step), 즉 주파수 영역에 있어 높은 분해능(fine resolution)을 얻기 위해서는, 시간 영역에서 긴 기간(time span)이 필요하다. 마찬가지로, 넓은 주파수 범위(frequency span)의 데이터를 수집하기 위해서는, 높은 샘플 레이트를 필요로 한다. 따라서, 고주파수로 변조된 캐리어의 높은 분해능은 값이 비싸거나 오실로스코프에서는 사용할 수 없는 대규모 수집 메모리를 필요로 하는 높은 샘플 레이트와 긴 기간 모두를 필요로 한다.

또, 시간 영역에서의 신호와 주파수 영역에서의 신호의 시간 상관은 샘플 레이트 및 수집 시간에 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 시간 영역에서의 시간 정밀도(time precision)가 높을수록 더 고속의 샘플 레이트를 필요로 한다. 그러나, 주어진 고정된 메모리 크기 때문에, 더 높은 샘플 레이트는 기간, 따라서 주파수 영역에서의 주파수 간격의 크기를 제한한다. 다시 말해, 주파수 영역 분석 정밀도는 시간 영역 분석 정밀도에 의해 제한된다.

이러한 다중 영역 능력을 구비한 테스트 및 계측 기기는 일반적으로 샘플 레이트 및 레코드 길이와 같은, 수집 파라미터(acquisition parameter)를 가지기 때문에, 시간 영역 및 주파수 영역 양쪽에서의 동시 분석은 어려울 수 있다. 즉, 한 영역에서의 정밀도는 다른 영역에서의 정밀도와 상호 배타적일 수 있다.

일 실시예는 입력 신호를 수신하도록 구성된 입력 포트; 상기 입력 신호를 디지털화하도록 구성된 디지타이저(digitizer); 상기 디지타이저에 연결되고 상기 디지털화된 입력 신호를 데시메이트(decimate)하여 데시메이트된 입력 신호를 생성하도록 구성된 데시메이터(decimator); 상기 디지타이저에 연결되고 상기 디지털화된 입력 신호를 주파수 편이(frequency shift)시켜 주파수 편이된 입력 신호를 생성하도록 구성된 디지털 다운컨버터(digital downconverter); 및 상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호를 저장하도록 구성된 메모리를 포함하는 테스트 및 계측 기기를 포함한다.

일 실시예는 입력 신호를 디지털화는 단계; 상기 디지털화된 입력 신호를 데시메이트하여 데이메이트된 입력 신호를 생성하는 단계; 상기 디지털화된 입력 신호를 주파수 편이시켜 주파수 편이된 입력 신호를 생성하는 단계; 및 상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호를 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 테스트 및 계측 기기의 동작 방법을 포함한다.

도 1은 일 실시예에 따른 시간 영역 채널과 주파수 영역 채널을 가지는 테스트 및 계측 기기의 블록도이다.
도 2는 도 1의 테스트 및 계측 기기에 있어 주파수 영역 채널의 일례의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 단일 입력에 연결된 시간 영역 채널과 주파수 영역 채널을 가지는 테스트 및 계측 기기의 블록도이다.
도 4는 도 3의 테스트 및 계측 기기의 일례의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 다중 채널에 대해 상이한 수집 파라미터를 가지는 테스트 및 계측 기기의 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 시간 영역 채널 및/또는 주파수 영역 채널로부터의 수집을 트리거할 수 있는 트리거 시스템을 가지는 테스트 및 계측 기기의 블록도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 시간 영역 채널 및 주파수 영역 채널을 가지는 테스트 및 계측 기기의 블록도이다.
도 8은 도 7의 테스트 및 계측 기기의 디지털 다운컨버터의 일례의 블록도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 테스트 및 계측 기기의 블록도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 트리거 시스템을 구비한 도 9의 테스트 및 계측 기기의 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스를 구비한 도 9의 테스트 및 계측 기기의 블록도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 도 11의 사용자 인터페이스의 일례의 블록도이다.

실시예들은 다중 영역에서 신호를 분석할 수 있는 테스트 및 계측 기기와 기술을 포함한다. 예를 들면, 이벤트가 발생할 때를 결정하는 제어 신호는 시간 영역에서 분석될 수 있다. 이 제어 신호들은 보통 캐리어 주파수의 변경과 같은, 주파수 이벤트를 제어한다. 일 실시예에서, 두 개의 이벤트를 분석하기 위한 신호의 수집은 시간 영역 분석에 대해, 주파수 영역 분석에 대해, 그리고 이 영역들 간의 시간 정렬 분석(time aligned analysis)에 대해 최적화될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 시간 영역 채널과 주파수 영역 채널을 가지는 테스트 및 계측 기기의 블록도이다. 본 실시예에서, 기기(10)는 제1 입력 신호(18)를 수신하도록 구성된 시간 영역 채널(12), 및 제2 입력 신호(20)를 수신하도록 구성된 주파수 영역 채널(14)을 포함한다. 수집 시스템(acquisition system)(16)은 시간 영역 채널(12) 및 주파수 영역 채널(14)에 연결되고, 시간 영역 채널(12) 및 주파수 영역 채널(14)로부터 데이터를 수집하도록 구성된다.

시간 영역 채널(12)은 시간 영역에서의 분석을 위해 제1 입력 신호(18)를 샘플링하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 시간 영역 채널(12)은 복수 비트(multi-bit)의 아날로그/디지털 변환기와 같은 디지타이저, 이산 레벨(discrete level)을 감지하는 비교기 등을 포함할 수 있다. 시간 영역 채널(12)은 증폭기, 입력 보호, 또는 다른 컨디셔닝 회로(conditioning circuitry)와 같은, 다른 회로를 포함할 수 있다. 시간 영역 채널(12)은 메모리, 데시메이터 등과 같은, 다른 디지털 처리 회로를 포함할 수 있다. 따라서, 출력 신호((26)는 시간 영역에서의 입력 신호(18)의 디지털화된 버전(digitized version)일 수 있다.

일 실시예에서, 시간 영역 채널(12)은 시간 영역에서의 분석을 위한 신호의 수집에 최적화된 회로를 포함할 수 있다. 예를 들면, 시간 영역 분석에 적합한 신호는 제어 신호, 데이터 신호 등일 수 있다. 이러한 신호는 1 GHz, 26.5 GHz 등과 같은, DC에서 최대 주파수까지의 주파수 성분(frequency component)을 가질 수 있다. 따라서, 시간 영역 채널(12)은 증폭기, 감쇠기(attenuator), 및 DC에서 최대 주파수까지의 전 대역을 포함(cover)하는 다른 회로를 포함할 수 있다.

주파수 영역 채널(14)은 시간 영역 채널(12)과는 다르게 제2 입력 신호(20)를 처리하도록 구성될 수 있다. 특히, 주파수 영역 채널(14)은 주파수 영역에서의 분석을 위해 제2 입력 신호(20)를 처리하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 이하에 더욱 자세하게 설명하는 바와 같이, 제2 입력 신호(20)는 다른 주파수 범위로 주파수 편이될 수 있다. 특히, 제2 입력 신호(20)는 더 낮은 주파수 범위로 하향 변환될 수 있다. 즉, 제2 입력 신호(20)는 주파수 편이되었다. 일 실시예에서, 이 주파수 편이된 신호가 출력 신호(28)일 수 있다.

이 주파수 편이는 시간 영역 채널(12)과 주파수 영역 채널(14)에 의한 입력 신호의 처리에 있어 차이점의 일례이다. 또, 일 실시예에서 주파수 영역 채널(14)은 주파수 영역의 표현 및 분석을 필요로 하는 신호에 대해 최적화될 수 있는 감쇠기, 필터, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역 채널(14)의 증폭기는 시간 영역 채널(12)의 증폭기보다 낮은 잡음 지수(noise figure) 및 낮은 최대 입력 레벨을 가지도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 증폭기는 다른 주파수 범위를 가질 수 있다. 즉, 시간 영역 채널(12)의 증폭기는 DC 내지 26.5 GHz의 주파수 범위를 가질 수 있다. 증폭기는 주파수 범위 전체에 걸쳐 증폭하는 신호에 대해 최적화될 수 있다. 그러나, 주파수 영역에서 고주파 신호를 분석할 때, 특히, 주파수 영역에서 하향 변환되었던 신호를 분석할 때, DC에서 최대 주파수까지의 전체 주파수 범위에 걸쳐 동작하지 않는 구성요소(component)들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 관심대상의 신호(signal of interest)가 15 GHz에 중심이 있는 주파수 범위를 가지는 경우, 10 GHz에서 20 GHz까지의 주파수 범위를 가지는 증폭기가 사용될 수 있다. 이러한 증폭기는 DC에서 26.5 GHz까지의 더 넓은 주파수 범위에 걸쳐있는 증폭기보다 그 주파수 범위에 걸쳐 더 우수한 성능을 가질 수 있다.

마찬가지로, 주파수 영역 채널(14)은 시간 영역 채널(12)에 사용될지 모르는 상이한 대역폭, 입력 범위, 잡음 지수 등을 가지는 다른 성분을 포함할 수 있다. 즉, 주파수 영역 채널(14)에서의 증폭기, 믹서, 로컬 오실레이터(local oscillator), 감쇠기, 필터, 스위치 등은 주파수 영역 채널(14)의 전체 대역폭을 저하 및/또는 제거할 특성을 갖도록 선택될 수 있다.

따라서, 주파수 영역 채널(14)로부터의 전술한 주파수 편이, 전술한 주파수 영역 채널(14)과 상이한 구성요소의 작용 등으로 인해, 출력 신호(28)는 시간 영역 채널(12)에서 처리되는 경우보다 주파수 영역 분석을 위해 더욱 적절하게 처리된 신호일 수 있다. 또, 이하에 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 입력 신호(20)는 입력 신호(20)는 관심대상인 주파수 범위, 분해능 대역폭(resolution bandwidth), 등에 적합할 수 있을 뿐 아니라, 시간 영역 채널(12)의 수집 파라미터와 상이할 수 있는 수집 파라미터와 관련된 주파수 영역에 따라 처리되었다. 즉, 주파수 영역 채널(14)은 시간 영역 채널(12)과는 상이한 구성요소를 가질 수 있을 뿐 아니라, 주파수 영역 채널(14)과 시간 영역 채널(12)은, 예를 들면, 상이한 샘플 레이트, 레코드 길이 등을 가짐으로써, 상이하게 동작될 수 있다. 따라서, 주파수 영역 채널(14)과 시간 영역 채널(12) 각각은 주파수 영역과 시간 영역 각각에서 수집된 신호의 대응하는 분석을 위해 최적화될 수 있다.

수집 시스템(16)은 다양한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들면, 수집 시스템은 디지타이저, 데시메이터, 필터, 메모리 등을 포함할 수 있다. 수집 시스템(16)은 시간 영역 채널(12)과 주파수 영역 채널(14)에 연결되고 시간 영역 채널과 주파수 영역 채널로부터 데이터를 수집하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 시간 영역 채널(12)은 수집 시스템의 디지타이저를 위한 적절한 범위 내에 들도록 출력 신호(26)를 필터링, 스케일링(scaling), 또는 컨디셔닝하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 주파수 영역 채널(14)은 또한, 비록 전술한 바와 같은 시간 영역 채널(12)과 다르다 할지라도, 수집 시스템(16)의 디지타이저를 위해 신호를 컨디셔닝하도록 구성될 수 있다.

도 2는 도 1의 테스트 및 계측 기기에 있어 주파수 영역 채널의 일례의 블록도이다. 이 예에서, 주파수 영역 채널(14)은 감쇠기(30), 필터(31), 로컬 오실레이터(33), 및 IF 필터(34)를 포함한다. 입력 신호(20)는 감쇠기(30)에 의해 수신된다. 감쇠기(30)는 고정((fixed) 감쇠기, 가변((variable) 감쇠기, 스위치형((switched) 감쇠기 등일 수 있다. 감쇠된 신호는 필터(31)에 의해 필터링된다. 일 실시예에서, 필터(31)는 적절한 입력 주파수 범위에 대해 원하는 바에 따라 선택될 수 있다. 예를 들면, 필터(31)는 관심대상의 특정 주파수 범위, 오실레이터(23) 주파수 등에 의존하는 저역 통과 필터, 대역 통과 필터, 고역 통과 필터 등일 수 있다.

필터링된 신호는 믹서(mixer)(32) 및 로컬 오실레이터(33)를 사용하여 IF 범위로 하향 변환될 수 있다. IF 필터(34)는, IF 신호가 출력 신호(24)로 이용 가능하기 이전에, IF 신호를 필터링할 수 있다. 본 실시예에서, 출력 신호(24)는, 수집 시스템(16)에 의해 수집에 이용 가능한, 도 1의 주파수 영역 채널(14) 출력 신호(28)일 수 있다.

일 실시예에서, 출력 신호(24)는 IF 주파수 범위로 하향 변환 후의 입력 신호(20)를 나타낸다. 이 IF 신호는 도 1에 나타낸 바와 같이 수집 시스템(16)에서 더 처리되거나 수집될 수 있다. 예를 들면, 이하에 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, IF 신호는 푸리에 변환 등을 사용하여 변환된, 동위상(in-phase)(I) 및 직교 위상(quadrature phase)(Q) 신호로 변환될 수 있다.

다른 실시예에서, 주파수 영역 채널(14)은 디지타이저(35), 및 디지털 필터(36)를 포함할 수 있다. 디지타이저(35)는 출력 IF 신호(24)를 디지털화하도록 구성될 수 있다. 디지털 필터(36)는 디지털화된 IF 신호에 대해 인공물(artifact)을 감소시키고, 윈도잉 함수(windowing function)을 제공하는 등을 위해 적용될 수 있다. 따라서, 디지털화된 IF 신호(25)는, 수집 시스템(16)에 의해 수집될, 도 1의 주파수 영역 채널(14) 출력 신호(28)로서 이용 가능할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 주파수 영역 채널(14)은 메모리(37), 및 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT), 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform, DFT), chirp-Z 변환 등의 푸리에 변환(38)을 디지털화된 IF 신호(25)에 대해 수행하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 디지털화된 IF 신호(25)는 변환되어, 그 수학적 표현을 시간의 함수에서, 변환된 신호(27)로 표현된, 주파수의 함수로 변경할 수 있다. 푸리에 변환(38)이 일례로 주어졌지만, 원하는 바에 따라 라플라스 변환(Laplace transform), 힐버트(Hilbert transform) 등의 다른 변환을 대체할 수 있다. 여하튼, 변환된 IF 신호(27)는, 수집 시스템(16)에 의해 수집될, 도 1의 주파수 영역 채널(14) 출력 신호(28)로 사용 가능할 수 있다.

따라서, 주파수 영역 채널(14) 출력 신호(28)는 주파수 영역에서 입력 신호(20)의 분석을 허용하기에 적합한 다양한 형태를 취할 수 있다. 다양한 구성요소, 처리 등은 원하는 바에 따라 주파수 영역 채널(14)과 시간 영역 채널(12) 간에 나뉠 수 있다. 그러나, 형태와 무관하게, 출력 신호(28)는 관심대상의 주파수 범위에 대해 선택 및/또는 튜닝(tunning)될 수 있는 구성요소에 의해 처리될 수 있다. 주파수 영역 채널(14) 출력 신호(28)의 형태와 관계없이, 시간 영역 채널(12) 및 주파수 영역 채널(14)로부터의 데이터를 포함하는 수집된 데이터(22)는 각각의 영역 등에서 추가적인 처리, 표시, 분석에 이용할 수 있다.

일 실시예에서, 수집 시스템(16)은 출력 신호(26) 및 출력 신호(28)의 실질적으로 시간 정렬된 버전을 수집하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 출력 신호(26, 28)는 수집 시스템(16)의 수집 메모리에 저장될 수 있다. 이하에 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 출력 신호(26, 28)의 수집은 동일한 트리거에 따라 수행될 수 있다. 따라서, 출력 신호(26)가 시간 영역 분석에 최적화된 시간 영역 채널(12)로 수집될 수 있고 출력 신호(28)가 주파수 영역 분석에 최적화된 주파수 영역 채널(14)로 수집될 수 있을 때, 실질적으로 시간 정렬된 시간 및 주파수 영역 분석은 하나의 분석 영역에 대한 최적화를 다른 영역을 희생시키지 않고서 수행될 수 있다.

주파수 영역 채널(14)의 구성요소의 선택을 설명하였지만, 증폭기, 스위치, 데시메이터 등의 다른 구성요소가 존재할 수 있고/있거나 설명한 구성요소를 대체할 수 있다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에서, 시간 영역 채널(12), 주파수 영역 채널(14), 및 수집 시스템(16)은 실질적으로 하우징(24) 내에 캡슐화될 수 있다. 예를 들면, 기기(10)는 케이스를 포함할 수 있다. 시간 영역 채널(12)은 전면 패널(front panel) 상에, BNC 커넥터, 다중채널 커넥터 등의, 입력 커넥터를 포함할 수 있다. 주파수 영역 채널(14)은 SMA, N, 2.92 mm, 또는 다른 고성능 커넥터와 같은, 고주파에 적합한 커넥터를 가질 수 있다. 즉, 주파수 영역 채널(14)은 더 높은 주파수 성능에 최적화된 커넥터를 포함할 수 있다.

하우징(24)은 공통의 디스플레이, 키(key), 놉(knob), 다이얼(dial), 또는 다른 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스의 공통의 측면들은 시간 영역 및 주파수 영역 신호의 다른 측면들을 제어할 수 있지만, 상이한 인터페이스들이 상이한 기능(function)을 액세스하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들면, 하나의 버튼은 공통의 놉으로 하여금 시간 베이스(time base)를 제어하게 할 수 있다. 다른 버튼은 공통의 높이 중심 주파수를 제어하게 할 수 있다.

일 실시예에서, 시간 영역 채널(12) 및 주파수 영역 채널(14)은 상이한 동작 주파수 범위를 가질 수 있다. 시간 영역 채널(12)은 제1 동작 주파수 범위를 가질 수 있다. 예를 들면, 시간 영역 채널(12)은 DC 결합될 수 있다. 즉, 시간 영역 채널(12)은 DC 신호 및/또는 DC에 이르기까지의 주파수 성분을 가지는 기저대역 신호(baseband signal)를 수집하는 데 사용될 수 있다. 시간 영역 채널(12)은 비교적 낮은 주파수 상한(upper frequency limit)을 가질 수 있다. 예를 들면, 시간 영역 채널(12)은 1 GHz 대역폭을 가질 수 있다. 따라서, 시간 영역 채널(12)은 DC 에서 1 GHz까지의 입력 주파수 범위를 가지도록 구성될 수 있다.

그러나, 주파수 영역 채널(14)은 다른 입력 주파수 범위를 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 2의 예에 나타낸 바와 같이, 주파수 영역 채널(14)은 입력 신호(20)를 더 낮은 IF 주파수 범위로 하향 변환하도록 구성될 수 있다. 따라서, 주파수 영역 채널(14)의 동작 입력 주파수 범위는 시간 영역 채널(12)과 다르도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역 채널(14)의 입력 주파수 범위는 26.5 GHz까지 일 수 있다. 즉, 각종 필터(31, 34, 36) 등은 동작 입력 대역폭에 영향을 미칠 수 있다.

또, 주파수 영역 채널(14)을 위해 선택되는 구성요소는 전체 입력 주파수 범위보다는, 연관된 주파수 범위를 최적화하기 위해 선택될 수 있다. 예를 들면, 구성요소는 특정 주파수 범위에 대한 최적의 감도, 동적 범위, 노이즈 레벨 등을 위해 선택될 수 있다. 이와는 대조적으로, 일 실시예에서는, 시간 영역 채널(12)은 그 전체 주파수 범위에 대해 최적화될 수 있다. 즉, 시간 영역 채널(12)은 그 전체 대역폭 내의 어디서든 신호를 기대하도록 구성될 수 있다. 그러나, 주파수 영역 채널(14)은 관심대상의 특정 주파수 범위를 선택하도록 구성될 수 있다. 또, 주파수 영역 채널(14)은 시간 영역 채널(12)의 대역폭 밖의 신호를 수집하도록 구성될 수 있다. 따라서, 주파수 영역 채널(14)은 그 주파수 범위에 대해 최적화될 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 단일 입력에 연결된 시간 영역 채널과 주파수 영역 채널을 가지는 테스트 및 계측 기기의 블록도이다. 본 실시예에서, 시간 영역 채널(12)과 주파수 영역 채널(14)은 각각 동일한 입력 신호(42)를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 스플리터(splitter), 스위치, 선택기, 또는 다른 신호 라우팅 디바이스(44)는 입력 신호(42)의 경로를 설정(route)하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 일 구성예에서는, 시간 영역 채널(12)만이 입력 신호(42)를 수신한다. 다른 구성예에서는, 주파수 영역 채널(14)만이 입력 신호(42)를 수신한다. 또 다른 구성예에서는, 시간 영역 채널(12)과 주파수 영역 채널(14) 모두 입력 신호(42)를 수신할 수 있다.

일 실시예에서, 시간 영역 채널(12)과 주파수 영역 채널(14) 각각은 각자의 디지타이저를 가질 수 있다. 따라서, 출력 신호(26, 28)는 시간 영역 및 주파수 영역 각각에서 분석을 위한 채널 최적화 시에 디지털화되었던 디지털 신호일 수 있다. 다른 실시예에서는, 전술한 바와 같이, 디지타이저는 수집 시스템(16)의 일부일 수 있다. 또, 출력 신호(26, 28)는 각각의 영역에서 수집 및 분석을 위해 최적화되도록 처리되었던 아날로그 신호일 수 있다.

도 4는 도 3의 테스트 및 계측 기기의 일례의 블록도이다. 본 실시예에서, 기기는 입력 신호(42)를 수신하도록 구성된 공통의 입력(44), 다운컨버터(57), 선택기(53) 및 디지타이저(55)를 포함한다. 다운컨버터(57)는 믹서(51)와 로컬 오실레이터(52)를 포함한다. 필터, 증폭기, 감쇠기 등의 다른 구성요소들은 명료성을 위해 나타내지 않는다. 다운컨버터(57)는 입력 신호(42)의 하향 변환된(downconverted) 버전(58)을 출력할 수 있다.

입력 신호(42) 및 하향 변환된 신호(58) 모두는 선택기(53)에 사용 가능하다. 따라서, 단일 입력(44)에 대해, 다운컨버터(57) 및/또는 다른 연관된 증폭기, 필터 등과 같은, 주파수 영역에서의 분석을 위해 최적화될 수 있는 회로가 단일 채널에 추가될 수 있다. 그러나, 디지타이저(55)와 같은, 공통의 회로는 시간 영역과 주파수 영역에서 사용될, 직접 디지털화하는 입력 신호(42)는 물론 하향 변환된 신호(58) 모두에 대해 사용될 수 있다.

예를 들면, 디지타이저(55)는 1 GS/s 샘플 레이트로 디지털화할 수 있다. 따라서, 시간 영역 경로(43)는, 500 MHz와 같은, 대응하는 최대 입력 주파수를 가질 수 있다. 이와는 대조적으로, 주파수 영역 경로(45)는 실질적으로 더 높은 최대 주파수 범위를 허용하는 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 다운컨버터(57)는 26.5 GHz까지의 주파수를 가지는 신호를 하향 변환하도록 구성될 수 있다. 그러나, 하향 변환된 신호(58)의 IF 대역폭은 500 MHz일 수 있다. 따라서, 동일한 디지타이저(55) 및 공통의 회로를 기저대역 디지털 신호와 하향 변환된 신호 모두를 디지털화하는 데도 사용할 수 있다.

이하에 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 디지타이저(55)는 주파수 영역 분석을 수행할 때, 시간 영역 분석을 수행할 때와는 다른 샘플 레이트로 동작하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 선택 신호(54)에 따라, 디지타이저(55)는 들어오는 신호에 적합한 샘플 레이트를 선택하도록 구성될 수 있다. 즉, 일 실시예에서, 시간 영역 분석을 위한 신호의 수집에는 높은 샘플 레이트를 사용할 수 있지만; 주파수 영역 분석을 위한 신호의 수집에는 하향 변환된 신호(58)에 적합한 낮은 샘플 레이트를 사용할 수 있다.

따라서, 동일한 입력이 시간 영역 분석에 최적화된 신호(26) 및 주파수 영역 분석에 최적화된 신호(28)를 모두 제공하도록 구성할 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 동일한 입력 신호가 시간 영역과 주파수 영역에서 실질적으로 동시에 수집되고 분석될 수 있다. 그러나, 도 4의 실시예에 나타낸 바와 같이, 수집된 신호의 신호 경로는 시간 영역 분석에 최적화된 것과 주파수 영역 분석에 최적화된 다른 것 중에서 선택될 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 다중 채널에 대해 상이한 수집 파라미터를 가지는 테스트 및 계측 기기의 블록도이다. 본 실시예에서, 기기(60)는 시간 영역 채널(63)과 주파수 영역 채널(67)을 포함하고, 이 각각은 전술한 도 1과 마찬가지로 수집 시스템(70)에 연결된다. 제어기(69)는 시간 영역 채널(63)과 주파수 영역 채널(67)에 연결된다. 이 제어기(69)는 임의의 여러 회로일 수 있다. 예를 들면, 제어기(69)는 아날로그 및 디지털 회로를 포함할 수 있다. 제어기(69)로는 범용 프로세서(general purpose processor), 디지털 신호 처리기(digital signal processor), 주문형 집적회로(application specific integrated circuit), 프로그래머블 게이트 어레이(programmable gate array) 등을 포함할 수 있다. 제어기(69)는 또한 시간 영역 채널(63), 주파수 영역 채널(67), 및 수집 시스템(70)과의 인터페이싱을 위한 적절한 회로를 포함할 수 있다.

제어기(69)는 시간 영역 채널(63)과 주파수 영역 채널(67)의 수집 파라미터를 제어하도록 구성될 수 있다. 특히, 제어기(69)는 수집 파라미터들이 상이할 수 있게 수집 파라미터를 제어하도록 구성될 수 있다. 이 예에서, 제어기(69)는 각각의 디지타이저(52, 66)의 샘플 레이트(64, 68)를 제어하도록 구성될 수 있다. 샘플 레이트(64, 68)는, 샘플 레이트(64)와 샘플 레이트(68)가 상이할 수 있도록 구성 가능하다. 따라서, 디지털화된 시간 영역 데이터(71)와 디지털화된 주파수 영역 데이터(73)의 길이는 상이할 수 있다.

샘플 클록의 독립성(independence)은 시간 영역 및 주파수 영역 파라미터의 독립적인 제어를 가능하게 한다. 예를 들면, 시간 영역 신호를 수집하기 위해, 샘플 레이트를 시간 영역 신호에서의 관심대상의 최고 주파수 성분을 두 배 초과하도록 선택할 수 있다. 시간 영역 신호가 1 GHz의 주파수 성분을 가지는 경우, 2 GS/s 이상의 샘플 레이트를 사용할 수 있다. 주파수 영역 채널이 동일한 샘플 레이트에 대해 잠금상태(locked)인 경우, DFT를 사용할 때, 수파수 간격 크기(frequency step size) 또는 주파수 영역 데이터(73)의 연관된 분해등 대역폭은 샘플의 수, 또는 기간(time span)을 직접 만든다. 그 결과, 분해능 대역폭은 이용 가능한 수집 메모리 크기에 의해 제한된다. 다르게는, 시간 영역 채널(63)의 샘플 레이트는 주파수 영역 채널(67)에 대해 좁은 분해능 대역폭을 실현하기 위해 제한될 것이다.

이와는 대조적으로, 샘플 레이트가 상이할 수 있는 경우, 주파수 영역 데이터(73)의 원하는 측면에 적합한 샘플 레이트를 선택할 수 있다. 예를 들면, 여기에서 설명한 바와 같이 입력 신호(20)가 하향 변환되는 경우, 원하는 주파수 범위(frequency span)에 대응하는 더 낮은 샘플 레이트를 사용할 수 있다. 즉, 캐리어는 1 GHz이었고 변조는 20 MHz를 사용하였던 경우, 하향 변환된 신호는 20 MHz에 더해 필터링, 샘플링 등을 위해 추가적인 마진(margin)을 사용할 수 있었다. 이러한 샘플 레이트를 50 MS/s라고 가정하면, 1/40의 수집 메모리가 동일한 기간, 따라서 동일한 주파수 간격 크기에 대해 필요할 것이다.

상기한 시나리오는 상이한 샘플 레이트를 사용할 수 있다는 것을 나타내는 예일 뿐이다. 특정 애플리케이션과 관계없이, 상이한 샘플 레이트는 주어진 채널, 입력 신호, 및 관심대상의 영역에 대해 특별히 선택이 이루어질 수 있도록 해준다.

시간 영역 채널(63)과 주파수 영역 채널(67)에 대한 전술한 샘플 레이트는 상이할 수 있지만, 반드시 독립적인 것은 아니다. 예를 들면, 상이한 샘플 레이트는 공통의, 더 낮은 주파수 클록에 대해 위상 잠금상태(phase locked)일 수 있다. 그러나, 여기서 독립성은 독립적으로 제어 가능한 것을 의미할 수 있다. 또, 별개의 샘플 레이트(64, 68)를 설명하였지만, 연관된 오실레이터, 클록 등은 실질적으로 기기(60)의 공통의 회로와 동기화될 수 있다.

또, 샘플 레이트는 시간 영역 채널(63)과 주파수 영역 채널(67) 간에 상이할 수 있는 수집 파라미터의 일례로서 사용되었지만, 다른 수집 파라미터들이 제어기(69)에 의해 상이하도록 제어될 수 있다. 예를 들면, 제어기(69)는 시간 영역 채널(63)과 주파수 영역 채널(67)에 연관된 수집 기간, 레코드 길이 등이 상이하도록 수집 시스템(70)을 제어하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 제어기(69)는 필터 대역폭, 필터 중심 주파수, 감쇠기 설정 등, 각 채널에서의 구성요소를 조정하도록 구성될 수 있다. 그 결과, 시간 영역 채널(63)과 주파수 영역 채널(67)에 대한 수집 파라미터들은 각각 연관된 입력 신호의 수집을 위해 채널을 최적화하도록 제어될 수 있어, 연관된 입력 신호가 상이한 영역들에서의 분석 위해 최적화된다.

도 6은 일 실시예에 따른 시간 영역 채널 및/또는 주파수 영역 채널로부터의 수집을 트리거할 수 있는 트리거 시스템을 가지는 테스트 및 계측 기기의 블록도이다. 본 실시예에서, 기기(90)는 수집 시스템(92)을 포함한다. 수집 시스템(92)은 트리거링 시스템(94)을 포함할 수 있다. 이 트리거링 시스템은 시간 영역 채널(12)과 주파수 영역 채널(14)에 연결될 수 있다. 따라서, 수집 시스템(92)의 수집은 시간 영역 신호, 주파수 영역 신호, 이 신호들의 조합 등에 따라 트리거될 수 있다.

주파수 및 시간 영역 모두에서의 수집을 트리거하기 위해 동일한 이벤트 또는 이벤트의 조합이 사용될 수 있을 때, 수집된 신호는 비교적 고정도(higher degree)로 시간 정렬될 수 있다. 예를 들면, 수집된 데이터는 오실로스코프의 두 입력 채널 같이 시간 정렬될 수 있다, 즉, 실질적으로 각 샘플 단위로 정렬될 수 있다. 따라서, 한 영역에서의 이벤트를 검사할 때, 대응하는, 실질적으로 다른 영역에서 실질적으로 동시에 발생하는 신호를 분석할 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 실질적으로 동시에 발생하는 및/또는 시간 정렬되는 것은 시간 정렬된 채널의 가장 낮은 샘플 레이트에 의해 제한되는 시간 정밀도를 포함할 수 있다.

또, 공통의 트리거링은 교차 영역(cross-domain) 트리거링을 초래할 수 있다. 예를 들면, 수집 시스템(92)은 시간 영역 신호(18)에서의 이벤트를 식별하도록 구성될 수 있다. 응답으로, 주파수 영역 신호(20)의 수집이 트리거될 수 있다. 이 예에서는, 시간 영역 신호(18)를 수집할 필요는 없었다. 예를 들면, 송신기를 턴온하는 신호, 즉 시간 영역 제어 신호는 송신된 신호의 수집을 트리거하는 데 사용될 수 있다. 송신된 신호는 주파수 영역에서 분석될 수 있다.

마찬가지로, 주파수 영역 이벤트는 시간 영역 수집을 트리거하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 수신된 RF 신호는 주파수 범위가, 주파수 호핑 신호(frequency-hopping signal)와 연관된 범위 중 하나와 같은, 특정 주파수 범위로 변경될 때까지 모니터링될 수 있다. 수신기에서의 복조된 데이터의 수집은 관심대상의 주파수 범위 내의 RF 신호의 출현(appearance)에 따라 분석을 위해 수집될 수 있다.

한 영역에서의 이벤트가 다른 도메인에서의 분석을 위한 수집을 트리거하는 데 사용되는 것으로 설명하였지만, 동일한 이벤트가 임의의 또는 모든 영역에서의 분석을 위한 수집을 트리거하는 데 사용될 수 있다. 또, 상이한 영역들에서의 이벤트들은 함께 결합될 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역 글리치(frequency domain glitch) 또는 다른 불요 신호(spurious signal)는 관심대상의 신호가 글리치를 가지는 주파수 범위 내에 있어야 한다는 것을 나타내는 제어 신호와 결합될 수 있다. 즉, 수신기와 연관된 신호는 주파수 영역 이상(anomaly)과 연관된 주파수 범위 내의 신호를 기대하고 있음을 나타내는 수신기의 제어 신호 모두에 따라 수집될 수 있다. 특정한 신호의 예, 신호의 특성, 이벤트의 조합 등을 설명하였지만, 임의의 신호로부터의 임의의 이벤트는 수집을 트리거하기 위해 원하는 바에 따라 사용 및/또는 조합될 수 있다.

도 7은 다른 실시예에 따른 시간 영역 채널 및 주파수 영역 채널을 가지는 테스트 및 계측 기기의 블록도이다. 본 실시예에서, 기기(110)는 시간 영역 채널(129)과 주파수 영역 채널(127)을 포함한다. 각 채널은 각자의 디지타이저(112, 114)를 포함한다. 주파수 영역 채널은 입력 신호(20)를 수신하도록 구성된 아날로그 다운컨버터(125)를 포함한다. 디지타이저(114)는 아날로그 다운컨버터(125)로부터의 신호를 하향 변환하도록 구성된다.

일 실시예에서, 디지타이저(112, 114)에서 디지털화된 신호는 메모리(116)에 저장될 수 있다. 이하에 설명하는 바와 같이, 그 다음의 처리는 메모리(116)에 저장된 디지털화된 신호에 대해 원하는 바에 따라 수행될 수 있다.

디지털화된 신호가 메모리(116)에 저장되는지 여부와 관계없이, 추가적인 처리가 수행될 수 있다. 예를 들면, 디지털화된 신호(118)는 시간 영역 처리부(122)에 의해 추가로 처리될 수 있다. 예를 들면, 신호 컨디셔닝, 필터링, 데시메이션 등이 시간 영역 신호(118)에 적용될 수 있다. 그 결과인 처리된 시간 영역 신호(126)는 메모리(134)에 저장될 수 있다.

주파수 영역 채널(127)은 또한 디지털 다운컨버터(124)를 포함할 수 있다. 이 디지털 다운컨버터(124)는 디지털화 하향 변환된 신호(120)를 동위상(I) 및 직교 위상(Q) 표현으로 변환하도록 구성될 수 있다. 이것은 추가적인 하향 변환 처리를 통해 달성될 수 있다. 따라서, 하향 변환된 신호(128)는 입력 신호(20)의 동위상 및 직교 위상 표현 모두를 포함할 수 있다. 다른 예에서, I/Q 신호는 진폭, 위상, 주파수 등과 같은, 다른 신호로 변환될 수 있다. 또, I/Q 신호는 기초가 되는(underlying) 심볼, 비트 등을 포착하기 위해 보조될 수 있다. 다른 예에서는, FFT와 같은 변환이 적용될 수 있다. 이러한 처리는 어느 것이든 메모리(134)에 저장될 이들 신호 중 어느 것 또는 다른 신호를 생성하기 위해 수행될 수 있다.

도 8은 도 7의 테스트 및 계측 기기의 디지털 다운컨버터의 일례의 블록도이다. 본 실시예에서, 디지털화된 신호(120)는 동위상 경로(148) 및 직교 위상 경로(150) 모두에 입력된다. 각 경로는 로컬 오실레이터(142)로부터의 신호를 수신하도록 구성되지만; 직교 위상 경로(150)는 동위상 경로(148)에 의해 수신된 신호와 위상이 90도 다른 신호를 수신하도록 구성된다.

각 경로(148, 150)는 입력 신호(120)를 로컬 오실레이터(142)로부터의 대응하는 신호와 혼합하도록 구성된다. 따라서, 동위상 신호(144)와 직교 위상 신호(146)가 생성된다. 추가적인 필터링 및/또는 데시메이션이 원하는 바에 따라 신호(144, 146)에 적용될 수 있다. 도 7과 관련하여 전술한 바와 같이, 이 신호들은 메모리(134)에 저장되고, 추가적인 처리 등이 될 수 있다. 특히, 신호(144, 146)는 디지털화된 신호(120)의 복소 표현(complex-number representation)일 수 있다. 예를 들면, 동위상 신호(144)는 디지털화된 신호(120)의 실수부를 나타낼 수 있고 직교 위상 신호(146)는 디지털화된 신호9120)의 허수부를 나타낼 수 있다. 이러한 복소 표현은 위상, 주파수, 인코딩된 신호 등의, 디지털화된 신호(1200의 여러 다른 표현을 계산하는 데 사용될 수 있다.

도 9는 다른 실시예에 따른 테스트 및 계측 기기의 블록도이다. 전술한 바와 같이, 수집이 시간 영역 분석과 주파수 영역 분석 각각에 최적화되도록 두 개의 신호가 수집될 수 있다. 일 실시예에서, 시간 영역 및 주파수 영역 분석에 대한 최적화와 더불어 디지털화 후에는, 동일한 입력 신호가 취득될 수 있다.

일 실시예에서, 기기(170)는 입력 포트(172)를 포함할 수 있다. 이 입력 포트(172)는 입력 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 입력 신호는 신호 컨디셔닝부(174)에 의해 처리될 수 있다. 이 신호 컨디셔닝부(174)는 증폭기, 감쇠기, 리미터(limiter), 필터 등의 회로를 포함할 수 있다. 디지털화를 위한 입력 신호의 준비에사용될 수 있는 임의의 회로가 사용될 수 있다.

일단 컨디셔닝된, 입력 신호는 디지타이저(176)에 의해 디지털화될 수 있다. 이 디지타이저(176)는 전술한 바와 같은 임의의 각종 디지타이저일 수 있다. 디지타이저(176)는 입력 신호를 디지털화하여 디지털화된 입력 신호(184)를 생성하도록 구성된다. 일 실시예에서, 디지타이저(176)는 실질적으로 디지타이저의 최대 샘플 레이트인 샘플 레이트로 입력 신호를 샘플링하도록 구성될 수 있다. 따라서, 최고의 가능한 대역폭을 가지는 입력 신호를 샘플링할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 디지타이저는 원하는 바에 따라 더 낮은 샘플 레이트로 동작될 수 있다.

일례로서 디지타이저(176)의 최고 샘플 레이트를 사용함으로써, 입력 신호(184)는 비교적 높은 샘플 레이트를 가질 수 있다. 이러한 디지털화된 입력 신호(184)가 메모리에 저장되는 경우, 비교적 대량의 메모리가 필요하다. 그러나, 기기(170)는 데시메이터(178)를 포함할 수 있다. 이 데시메이터(178)는 디지타이저(176)에 연결되고 디지털화된 입력 신호(184)를 데시메이트하고, 데시메이트된 입력 신호(188)를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 디지타이저(176)는 1 GS/s 샘플 레이트로 샘플링하도록 구성될 수 있다. 데시메이터(178)는 디지털화된 입력 신호(184)를 10배로 데시메이트하도록 구성될 수 있다. 즉, 결과로 얻은 데시메이트된 신호(188)는 1 GS/s의 샘플 레이트를 가질 수 있다. 따라서, 주어진 기간에 동안에 더 작은 크기의 레코드가 메모리(182)에 저장될 수 있어, 필요한 메모리의 양을 감소시키고/시키거나 더 긴 수집을 가능하게 한다.

이러한 데시메이션은 디지털화된 입력 신호(184)의 다음 시간 영역 분석에 적합할 수 있지만, 이 데시메이션은 주파수 영역 분석에 적합하지 않을 수 있다. 예를 들면, 비교적 더 작은 분해능 대역폭이 주파수 영역 분석에 바람직할 수 있다. 그 결과, 상대적으로 긴 기간이 더 작은 분해능 대역폭을 달성하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 디지털화된 입력 신호(184)의 샘플 레이트, 메모리(182) 내의 충분한 양의 저장 공간은 사용할 수 없다. 또, 데시메이터(178)에 의한 데시메이션은 주파수 영역에서 원하는 신호의 표현을 저하시킬 수 있다.

따라서, 기기(170)은 디지털 다운컨버터(180)를 포함할 수 있다. 이 디지털 다운컨버터(180)는 디지타이저(176)에 연결되고 디지털화된 입력 신호(184)를 주파수 편이시켜 주파수 편이된 입력 신호(186)를 생성하도록 구성된다. 전술한 도 8은 디지털 다운컨버터(180)의 일례이다. 그러나, 다른 실시예에서, 디지털 다운컨버터(180)는 다수의 경로, 90도 위상 시프트 등을 포함하지 않아도 된다. 즉, 디지털 다운컨버터(180)는 도 8의 디지털 다운컨버터의 단일 경로와 마찬가지로, 디지털 믹싱, 필터링 등을 포함할 수 있다.

여하튼, 디지털화된 입력 신호(184)의 관심대상의 주파수 범위는 IF 주파수 범위로 주파수 편이될 수 있다. 샘플 레이트, 레코드 길이 등은 주파수 편이된 입력 신호(186)의 저장을 위해 최적화되도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 100 ms의 기간(time span)을 초래하는, 10 Hz 분해능 대역폭이 바람직할 수 있다. 디지털화된 입력 신호(184)의 10 GS/s 샘플 레이트에서는, 1 GS 레코드가 메모리(182)에 저장될 것이다. 그러나, 원하는 주파수 범위를 더 낮은 주파수로 주파수 편이시킴으로써, 더 낮은 샘플 레이트를 사용하여도 원하는 주파수 성분을 유지할 수 있다. 그리고 그에 따라 더 작은 레코드 길이가 동일한 분해능 대역폭에 사용될 수 있다.

따라서, 메모리(182)는 데시메이트된 입력 신호(188) 및 주파수 편이된 입력 신호(186)를 저장하도록 구성될 수 있고, 각 신호는 시간 영역 및 주파수 영역 각각에서의 대응하는 분석에 적절하게 데시메이트된 것이다. 즉, 샘플 레이트, 레코드 길이 등은 시간 영역 분석과 주파수 영역 분석 모두에 원하는 바에 따라 선택될 수 있다. 특히, 샘플 레이트, 레코드 길이 등은 관심대상의 대응하는 분석 도메인에 대해 디지털화된 신호를 최적화하고 필요한 메모리의 양을 감소시키기 위해 원하는 바에 따라 선택될 수 있다.

또, 일 실시예에서, 데시메이터(178)와 디지털 다운컨버터(180)는 실질적으로 동시에 동작하도록 구성될 수 있다. 그 결과, 동일한 입력 신호가 시간 영역과 주파수 영역에서 실질적으로 동시에 분석될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 샘플 레이트 및/또는 레코드 길이의 감축이 메모리(182)에 저장하기 전에 수행될 수 있다. 예를 들면, 디지털화된 입력 신호(184)는 추가적인 처리를 위해 메모리(182)에 저장되지 않을 수 있다. 데시메이터(178)와 디지털 다운컨버터(180)는 디지털화된 입력 신호(184)의 들어오는 디지털화된 데이터 스트림에 대해 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 디지털화된 입력 신호(184)의 다음의 판독 및 처리를 수행할 필요가 없다. 다시 말해, 데시메이트된 입력 신호(188)와 주파수 편이된 입력 신호(186)가 메모리(182)에 저장됨으로써, 디지털화된 입력 신호(184)의 판독 및/또는 처리로 인한 지연이 발생하지 않아야 한다. 그 결과, 디지털화된 입력 신호(184)의 추가적인 처리를 위한 시간이 불필요할 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 트리거 시스템을 구비한 도 9의 테스트 및 계측 기기의 블록도이다. 전술한 바와 같이, 트리거 시스템은 시간 영역 채널과 주파수 영역 채널로부터의 이벤트에 대해 트리거하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 트리거 시스템(202)은 데시메이트된 입력 신호(188)와 주파수 편이된 입력 신호(186) 중 적어도 하나에 따라 수집을 트리거하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수집은 디지털화된 입력 신호(184) 또는 임의의 파생 신호(derivative signal)의 수집일 수 있으나, 반드시 그런 것은 아니다. 즉, 트리거 시스템(202)은 데시메이트된 입력 신호(188)와 주파수 편이된 입력 신호(186)에 따라 다른 채널에 대한 데이터의 수집을 트리거하도록 구성될 수 있다.

도 11은 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스를 구비한 도 9의 테스트 및 계측 기기의 블록도이다. 제어기(222)는 전술한 바와 같은 임의의 각종 회로일 수 있다. 특히, 제어기(222)는 데시메이터(178) 및 디지털 다운컨버터(180)에 연결될 수 있다. 제어기(222)는 데시메이터(178)의 파라미터 및 디지털 다운컨버터(180)의 파라미터를 사용자 인터페이스(224)에 따라 조정하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 제어기(22)는 데시메이터(178) 및 디지털 다운컨버터(180)의 샘플 레이트, 레코드 길이, 중심 주파수 등, 각종 파라미터를 조정하도록 구성될 수 있다. 이러한 파라미터들은 전술한 바와 같이 데시메이터(178)와 디지털 다운컨버터(180) 간에 상이할 수 있다.

도 12는 일 실시예에 따른 도 11의 사용자 인터페이스의 일례의 블록도이다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 일 실시예에서, 사용자 인터페이스(240)는 디스플레이(242)를 포함할 수 있다. 제어기(222)는 사용자 인터페이스(240)를 통해 데시메이트된 입력 신호(188)와 주파수 편이된 입력 신호(186)를 나타내도록 구성될 수 있다. 이 예에서, 시간 영역 트레이스(time domain trace)(248)는 데시메이트된 입력 신호(188)에 대응한다. 주파수 영역 트레이스(250)는 주파수 편이된 입력 신호(186)에 대응한다.

특히, 주파수 편이된 입력 신호(186)는 주파수 성분(252)의 분해 및 분석을 가능하게 하는 분해능 대역폭으로 나타낼 수 있다. 예를 들면, 전원 공급 장치의 노이즈 또는 다른 인공물들이 트레이스(248)로 나타나는 신호에 나타날 수 있다. 메모리(182)에 저장된 대응하는 레코드는 원한 특성의 분석을 가능하게 하면서도 메모리 사용을 감소시키도록 최적화될 수 있다.

특히, 사용자 인터페이스(240)는 시간 영역 제어(244)와 주파수 영역 제어(246)를 포함할 수 있다. 시간 영역 제어(244)는 시간 분해능(time per division), 기간(time span), 샘플 레이트, 레코드 길이 등의 제어를 포함할 수 있다. 주파수 영역 제어(246)는 주파수 범위, 분해능 대역폭, 중심 주파수 등의 제어를 포함할 수 있다. 시간 영역 제어(244)와 주파수 영역 제어(246)는 원하는 바에 따라 사용자에게 제시될 수 있다. 예를 들면, 버튼, 다이얼, 메뉴 등이 시간 영역 제어(244) 및 주파수 영역 제어(246)를 사용자에게 제시하기 위해 사용될 수 있다. 또, 이러한 제어는 이더넷(Ethernet) 인터페이스, 범용 직렬 버스(universal serial bus, USB) 인터페이스, IEEE-488 인터페이스 등에 의해 사용자에게 제시될 수 있다.

일 실시예에서, 제어기는 데시메이트된 입력 신호와 주파수 편이된 입력 신호를 사용자 인터페이스를 통해 실질적으로 동시에 나타내도록 구성될 수 있다. 따라서, 사용자는 원하는 바에 따라 단일 신호 입력의 복수의 측면을 다중 영역에서 분석할 수 있다.

이상에서는 데시메이션을 샘플 레이트를 감소시키는 것으로 데시메이터(178)와 관련하여 설명하였지만, 데시메이션은 다른 신호 처리를 포함할 수 있다. 예를 들면, 신호 성형(signal shaping), 필터링 등이 데시메이터(178)의 데시메이션의 일부일 수 있다.

이상에서는 주파수 영역 처리와 관련하여 DFT를 설명하였지만, 임의의 푸리에 변환 또는 다른 변환 함수를 원하는 바에 따라 사용할 수 있다.

이상에서는 여러 신호를 주파수가 하향 변환되는 것으로 설명하였지만, 그러한 신호는 원하는 바에 따라 적절한 IF 주파수 범위로 상향 변환(upconvert)될 수 있다. 예를 들면, IF 주파수 범위 아래의 주파수는 IF 주파수 범위로 상향 변환될 수 있다. 이러한 상향 변환 및 하향 변환은 집합적으로 주파수 편이라고 한다.

이상에서는 특정한 실시예들을 설명하였지만, 본 발명의 원리는 이러한 실시예에 한정되는 것이 아님을 알 것이다. 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 원리를 벗어나지 않고서 변형 및 수정이 가해질 수 있다.

Claims

입력 신호를 수신하도록 구성된 입력 포트;
상기 입력 신호를 디지털화하도록 구성된 디지타이저;
다운컨버터를 포함하지 않는 제1 신호 경로에 의해 상기 디지타이저에 연결되고 상기 디지털화된 입력 신호를 데시메이트하여 데시메이트된 입력 신호를 생성하도록 구성된 데시메이터;
제2 신호 경로에 의해 상기 디지타이저에 연결되고 상기 디지털화된 입력 신호를 주파수 편이시켜 주파수 편이된 입력 신호를 생성하도록 구성된 디지털 다운컨버터;
상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호를 저장하도록 구성된 메모리;
사용자 인터페이스; 및
상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호를 상기 사용자 인터페이스를 통해 나타내도록 구성된 제어기
를 포함하는 테스트 기기.
제1항에 있어서,
상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호는 상이한 샘플 레이트를 가지는, 테스트 기기.
제1항에 있어서,
상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호는 상이한 레코드 길이를 가지는, 테스트 기기.
제1항에 있어서,
상기 디지타이저는 상기 입력 신호를 제1 샘플 레이트로 샘플링하도록 구성되고;
상기 데시메이터는 상기 제1 샘플 레이트보다 낮은 제2 샘플 레이트로 상기 데시메이트된 입력 신호를 생성하도록 구성되고;
상기 디지털 다운컨버터는 상기 제1 샘플 레이트보다 낮은 제3 샘플 레이트로 상기 주파수 편이된 입력 신호를 생성하도록 구성되는, 테스트 기기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어기는 상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호를 상기 사용자 인터페이스를 통해 동시에 나타내도록 구성되는, 테스트 기기.
제1항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스는 시간 영역 제어 및 주파수 영역 제어를 포함하고;
상기 제어기는,
상기 시간 영역 제어에 따라 상기 데시메이터의 파라미터를 조정하도록 구성되고;
상기 주파수 영역 제어에 따라 상기 디지털 다운컨버터의 파라미터를 조정하도록 구성되는, 테스트 기기.
제7항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 시간 영역 제어에 따라 상기 데시메이터의 샘플 레이트를 조정하도록 구성되고;
상기 주파수 영역 제어에 따라 상기 디지털 다운컨버터의 샘플 레이트를 조정하도록 구성되는, 테스트 기기.
제1항에 있어서,
상기 데시메이터 및 상기 디지털 다운컨버터에 연결되고, 상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호 중 적어도 하나에 따라 수집을 트리거하도록 구성 가능한 트리거 시스템을 더 포함하는 테스트 기기.
테스트 기기를 동작시키는 방법으로서,
입력 신호를 디지털화는 단계;
다운컨버터를 포함하지 않는 제1 신호 경로에서 상기 디지털화된 입력 신호를 데시메이트하여 데이메이트된 입력 신호를 생성하는 단계;
제2 신호 경로에서 상기 디지털화된 입력 신호를 주파수 편이시켜 주파수 편이된 입력 신호를 생성하는 단계;
상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호를 메모리에 저장하는 단계; 및
상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호를 사용자 인터페이스를 통해 나타내는 단계
를 포함하는 테스트 기기를 동작시키는 방법.
제10항에 있어서,
상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호는 상이한 샘플 레이트를 가지는, 테스트 기기를 동작시키는 방법.
제10항에 있어서,
상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호는 상이한 레코드 길이를 가지는, 테스트 기기를 동작시키는 방법.
제10항에 있어서,
상기 입력 신호를 디지털화하는 단계는 상기 입력 신호를 제1 샘플 레이트로 디지털화하는 단계를 포함하고;
상기 디지털화된 입력 신호를 데시메이트하는 단계는 상기 디지털화된 입력 신호를 상기 제1 샘플 레이트보다 낮은 제2 샘플 레이트로 데시메이트하는 단계를 포함하고;
상기 디지털화된 입력 신호를 주파수 편이시키는 단계는 상기 디지털화된 입력 신호를 상기 제1 샘플 레이트보다 낮은 제3 샘플 레이트로 주파수 편이시키는 단계를 포함하는, 테스트 기기를 동작시키는 방법.
삭제
제10항에 있어서,
상기 데시메이트된 입력 신호 및 상기 주파수 편이된 입력 신호를 상기 사용자 인터페이스를 통해 동시에 나타내는 단계를 더 포함하는 테스트 기기를 동작시키는 방법.
제10항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스의 시간 영역 제어에 따라 상기 디지털화된 입력 신호의 데시메이션을 조정하는 단계; 및
상기 사용자 인터페이스의 주파수 영역 제어에 따라 상기 디지털화된 입력 신호의 주파수 편이를 조정하는 단계를 더 포함하는 테스트 기기를 동작시키는 방법.
제16항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스의 상기 시간 영역 제어에 따라 데시메이터의 샘플 레이트를 조정하는 단계; 및
상기 사용자 인터페이스의 상기 주파수 영역 제어에 따라 상기 주파수 편이의 샘플 레이트를 조정하는 단계를 더 포함하는 테스트 기기를 동작시키는 방법.
제10항에 있어서,
상기 데시메이트된 입력 신호와 상기 주파수 편이된 입력 신호 중 적어도 하나에 따라 수집을 트리거하는 단계를 더 포함하는 테스트 기기를 동작시키는 방법.