TW200907361A - Measuring device and program - Google Patents

Description

200907361 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種測量裝置以及程式。本發明尤其是 關於對經規定頻率的載波信號而調變後的調變信號的^ = 進行測量的測量裝置以及程式。本申請案與下述日°本^*浐 案相關。對於允許以文獻參照的方式併入的指定國，將; 述申請案中記載的内容以參照的方式併入本申請案中，’ 為本申請案的一部分。 >' 1.日本專利特願 2007-140548 Φ i# ο οαλ. ^ .

專利文獻1 :日本專利特開2006-84277號公報 由於必須過濾（filtering)寬頻 ==須具備大規細波電路: 覓頻帶的信號，故電

泵置以及程式。 其目的在於提供—種可解決上述問題的測量 。該目的藉由中請專利範圍_立項中記載 200907361 28330pif.doc 的特徵的組合而達成。又，附屬項規定本發明的更加 的具體例。 ^ ' 亦即，根據本説明書中包含的與技術革新相關的 方面的測量裝置的一例，提供一種使資訊處理裝置發 能的程式，該資訊處理裝置是作為對經規定頻率的_、 號而調變後的調變信號的電力進行測量的測t載波信 、彳里敎置，上诚 程式使上述資訊處理裝置作為以下各部而發揮功能：類比 數位（analog digital)轉換部，輸出將調變作號 的數位調變信號;頻率轉換部調ΐ 示每一頻率的信號成分的頻率成分信號;修 輸出和使與傳送調變信號的傳送路徑的頻率特性 頻率的修正係數被輸出；修正部，藉由：對 來修正頻率成分信號中所包含的每-率成八以及電力計算部，根據已修正的頻 號的ίΓΓ &含的每—頻率的信號成分，來計算調變信 面的程4S本祝明書中包含的與技術革新相關的第2方 犬，、詨1却走例，提供一種使資訊處理裝置發揮功能的程 二後:二二：理裝置是作為對經規定頻率的載波信號而調 信號的電力進行測量的測量裝置，上述程式使 二二置作為以下各部而發揮功能：類比數位轉 信號；信號進行類比數位轉換而成的數位調變 志八、°卩，將數位調變信號轉換為表示每一頻率 、…刀的頻率成分信號；修正係數輸出部，使與傳送 200907361 28330pif.doc 調變信號的傳送路徑的頻率特性相對應的> — 係數被輸出；修正部，藉由所對應的頻率^ _率的修正 正頻率成分信號中所包含的每一頻率的各扣^正係數來修 及電力計算部，根據已修正的頻率成分信穿^磽成分；以 頻率的信號成分，來計算調變信號的電中包含的每一 人 而的、目丨-狀罢沾,, 牟新相關的笛）士 面的測重裝置的一例，提供一種測量裝置，、剛的弟3方 電力進行測量，該測量裝置包括：信號取得=輪入信號的 信號；頻率轉換部，將輪入信號轉換為表丄取得輸入 分的頻率成分信號；修正部，根據傳送輪入2頻率的成 徑的頻率特性來修正每一頻率；以及電力計嘗:的傳送路 修正的頻率成分信號巾所包含的每―解’、根據已 計算調變信號的電力。 Q 5〜成分，來 必要特 本發明 再者，上述發明概要並未列舉出本發明的 徵，該些特徵群的次組合（sub_c〇mbinat ^ 的範疇。 斤屬 【貫施方式】 —以下，透過發明的實施形態來說明本發明，但以下的 只知形,％並未限定申請專利範圍的發明，而且實施形態中 所尤明的彳禮的所有組合未必是發明的解決手段所必 者。 圖1中一併表示本實施形態的測量裝置10的構成及電 子元件100。圖2表示圖1所示的類比數位轉換部22、間 隔保持部24以及頻率轉換部26的構成。 200907361 28330pif.doc ^測里衣置10對經規定頻率的载波信號而調變後的調 變仏號的電力進行測量。舉—例來說，測量裝置〗G經由輪 入端义而輸人從電子S件輸出的調變信號，並對所輪 入的㈤i: 號中的由使用者而設定的測量頻率範圍的電力 進行測量。 測里裝置10包括：接收部20、類比數位轉換部22、 間隔保持部24、頻率轉換部26、係數儲存部28、修正係 32 ' ^ Wum storage) 、電力叶异部36以及設定部％。 女、邻2〇對經由輸入端12所輪入的調變信號進行放 H叙1移以及過濾等處理^然後，接收部2G輸出調變 心就、.翌頻率位移後的中間頻率信號。 =數，轉換部22輸出由接收部2Q輸出的中間頻率 =、、、：類比數位轉換而成的數位調變錢。於本實施妒能 播:f其比數位轉換部22輸出將數位調變信號進行正交解ί 後的^信號.ebandsignal) (1信號及Q信號周 :-例來說’如圖2所示，類比數位轉換部U可 ^數位轉換器42、以及正交解調部体類比數換· 42藉由規定的取樣頻率來對中 專換裔 轉換。正翅納44 料㈣進行類比數位 缺这^ ㈣ ~綱結果所獲得的基頻仲Q产 :及Q信號）。再者，類比數位轉換部22亦可^ (U吕 不的構成而具有如下各部分：代圖2所 號進行正交解調，並輸㈣率信 v l荒，；[側類比數位 200907361 28330pif.doc 轉換器'，使自正交解調器所輪 侧類比數位轉換器，使自正六'、錢數位化；以及Q 化。 又^^周器所輸出的Q信號數位 間隔保持部24根據經指定 數位轉換部22所細❸數彳 ^^將由類比 A美制_號（於本實施形態中， 為基齡_麵保持適當 隔保持部24利用串聯積分 例“間

Comb，CIC ) ^皮器以及有^ ^ CaSCaded In吨論r Response，HR) 4 波器等，以 ^衝^ ( F脑e 號值與基頻信號的信號值系列；::==將: 用間隔保持部24，可輪出較類 = 率更低的取樣鮮的基頻錢。 ° 頻率轉換部26將從間隔保拄 轉ΐ率的信號成分的頻率基Π;

L t，.繼換二26可將基頻信號進行 (Foirner transform)而生成頻率成分作號。 和供 舉一例來說’如圖2戶斤示，頻率轉換部26可 號值儲存㈣ M FFT (Fast F_ef Tmnsf〇nn 立葉轉換)轉換部48。上述信號值儲存部46儲存= 保持部24所輸出的間隔保持後的基頻信號的信號^ = k號值儲存部46儲存所指定的取樣麵信號值。舉= 說，信號值儲存部46中可供給有表示取入 末 點㈤麟），從_發點取人存與所指定評= 當的信號值。 ' 数相 10 200907361 28330pif.doc FFT轉換部48將由信號值儲存部46所儲存的基頻信 號、亦即與經指定的取樣數相當的信號值進行快速傅立葉 轉換。該結果為’ FFT轉換部48可將表示每一時刻的信号虎 值的基頻k號轉換為表示每一頻率的信號成分的頻率成分 信號。舉一例來說，FFT轉換部48可生成表示所指定的取 樣數（頻率數）的信號成分的頻率成分信號。於本實施形 悲中’FFT轉換部48可對於每—頻率，生成表示】成分及 Q成分的頻率成分信號。

係數儲存部28儲存與傳送調變信號的傳送路徑的頻 率特性相對應的每—頻率的修正係數。於本實施形態中， 係數儲存部28儲存由丨成分及Q成分絲示的每二頻率 的，正係數。舉-例來說’係數儲存部28中，可儲存與該 測里震置10的從輸入端12直至經類比數位轉換為止的路 L (犬貞比輸人路I)的頻率特性相對應的每—頻率的修正 係數。類比輪人路徑的_例為，可包含類比數轉換部^ 的傳送路徑（㈣，輸入段的運算放大器 儲存部28中可儲存表示傳送調變信號的傳 部3〇可輸㈣32巾。紅紐輸出 含的多個輯成分各自輪㈣解成分信號中所包 修正部32 # 應的辦的修正係數。 成分信號巾心麵每㈣修正德，來修正頻率 頸率的各個信號成分。舉一例來 200907361

Zb^JUpil.doc 應的解的修正餘，來修正頻率 成Μ號的至少測量頻率範圍所對應的範圍的 率的各個信號成分。於本實施形態中，修正部32利用^ 乘法（C〇mplex腦ltiplier)，來修正頻率成分信制各^ ^言號成分（1成分及Q成分）、及所對應的 正^ 數（I成分及Q成分）。 f

C —頻，儲存部34儲存經修正部32❿修正後的頻率成 k號。藉此’頻譜儲存部34可儲存調變信號的頻雄。 電力計算部36根據經修正部32而修正後的頻曰 ^號的每-解聽號成分，來計算調變信號的電力。於 ，實施形態中，根據下述式⑴而計算調變信號的電力值 Ρ=Σ (I2 十 Q2)...⑴ 亦即，電力計算部36對於每—解，計算將正 = 成分的平方相加所得 旦卞外 Q )。然後，電力計算部％計算將制 夏頻率範II内所包含的頻率所對應的平方 、/、 部相加所得的值，並將此值作為電力值p。 g)全 設定部38根據所供卢的願率 (frequency span) (resolution") £ Ϊ換部26進行傅立葉轉換的數位調變信號的取;;疋頻率 二’設定部38根據所供給的頻率成分信 進- 度’來設定間隔保持部24的間隔保持率。舉及解析 定部38可根據由使用者所設定的頻寬及解析 12 200907361 28330pif.doc 率轉換部26進行傅立葉轉換的數位調變信號的取樣數以 及間隔保持部24的間隔保持率。

根據如上所述的測量裝置10，可計算對傳 =送雜上所產，調變信號的信號劣化進 ，。例如’根攄《裳置1G，可計算對從輪 ^ ::比數位轉換為止的路徑上所產 J r 另化進行修正後的電力。藉此，栌摅、目p a唬的彳5唬 好地測量電力。 钱根據測1裝置U)可精度良 圖3及圖4表示調變作雜— 横轴表示頻率、縱軸表示電二':=變信號呈現在 中的頻寬，表示從FFT轉、:、上。供給至設定部38 :應包含的信號成分的心二 ，率為止的頻帶。供給至、：例為ΟΗζ)至最 冲丁轉換部48所輪出的頻率成。=解析度，表示從 間的頻率間隔。 、刀仏號中的相鄰信號成分 又，測量頻率範圍表示 圍。測量頻率範圍可以是至信號的電力的頻率範 以是與頻寬相同的範圍。’、見所包含的範圍，亦可 圖5表示相對於頻實 為S時，設定部38可由下六又°又為d、將頻寬毁 切。 而計算附的取樣數 m二S/d... U) 亦即’設定部38可& 0 曰由頒見S除以解析度d來計算 13 200907361 28330pif.doc FFT的取樣數m。 進一步，當將由類比數位缠拖都 信號(於本實施形態中指出的數位調變 設定部38可 ^ ς)纟取樣頻率設為fs時， X鳥:=((3))而计异間隔保持率X。 亦即’設定部38可藉由敌并囉重•八 樣數⑺與解析度d相乘::料：，除以㈣Τ的取 再者，心==”保_ 的輸出的輸人取樣數。亦即、，於本例^對於1取樣量 持適當的間隔。 1心魏的比例，來保 利用上述設定部38 ,可根據 更間隔保持率X以及F ，析度d ’來變 置10可變更測量頻率範圍以及:量精度錯此’根據測量裝 圖財實施縣關餘㈣ 號白―例。測量裝置10的類比輸入路徑使所輪入二： 號畸變並傳達至修正部^ φ。/遺所輸人的5周變信 1。輸入，率特性平坦的調變信號(參 供給有根據類比輸入獅^ ^又0肩旱成分信號（參照圖6的β)〇 頻率二數輸出Γϋ將與舰輸入路經的 來修正根據類吵 修正係數（圖6的c) 比輛入路徑的頻率特性而畸變的頻率成分信 14 200907361 28330pif.doc 號（圖6的⑴。該結 坦白㈣率成分信號（參照圖㈣/)。了輸出頻率特性平 ❹歸蝴_峨〜6 、韦興輸入至該測量裝置1〇中的 口 比二）相同的頻率特性。根據上述修正部32 ’可7 (圖6 輪入路徑的頻率特性相對應的畸變。 去除與類 修正係數輪出部3〇的一 的測量頻率範圍而變更# f由使用者所設定 ，‘二圍 立r、’輸出至修正部32中。葬丨tf-，如 # 32可修正至少測 中錯此，利用修正 輪入路經上所產生的崎變羊耗圍的頻率的信號成分的類比 率而變更要輪出的為，根據载波信號的頻 部3〇選擇與载波传妒、。牛—例來說，修正係數輸出 並輪出至修正部32°中u二的頻率範圍相對應的修正係數 波信號的信號電力時，可；利用修正部32 ’於測量載 路徑上產生的畸變。 /至少該載波信號的類比輸入 又，修正係數輸出部3 唬的解析度而變更要 例為’可根據頻率成分信 ，輪出部30可“與頻^^係數^舉―例來說，修正 訝應的頻率的修正传 成刀彳5唬的各個信號成分相 為10 Hz，則修正係數呵如’右頻率成分信號的解析度 信號成分的各個頻率相―致:3!會輪出與頻率成分信號的 勺母10 Hz頻率的修正係數。 200907361 28330pif.doc 修正係數輪出部30的一例 一 所儲存的修正係 數群中，與頻率係數輪 =卿應的頻率的修正係=的=成分的各 的修正係數。又，#儲存於係 讀出所選擇 中，不包含與頻率成分信號的信/成·的修正係數群 的頻率的修正係數等情況時，舉頻率相一致 部30亦可從係數儲存部烈中所 正係數輸出 Ο 生成與頻率成分_鲈 子々I正係數群内插並 的修正係數。藉此，根據修正部％，:致的頻率 修正係數，可精度良 J用所對應的頻率的 的各個位準。 頻率成分信號中的每—頻率 7f^本實施形態的電腦19GG _體 構成的-例。本實卿制f||侧祕） pn>Cessmg unit，中麥虛 、central 杧制哭央處）周邊部，其具有藉由主機 2082而相互連接的cpU2〇〇〇、以助⑼、圖形控 ϋ 制益2075及顯示裝置細；輸入輸出部，其具有藉由^ 入輸出控制器2084而連接於主機控制器·2的通信界面 2030、硬碟機（hard disc办㈣2_及光碟機（⑶初％ dnve)_ 2060 ’以及傳統（legacy)輸入輸出部，其具有連 接於輸入輸出控制器2084的ROM2010、軟碟機（flexible disc drive) 2050及輸入輸出晶片2〇7〇。 主機控制器2082將RAM2020、以高傳送速率對 RAM2020進行存取的CPU2〇〇〇以及圖形控制器2〇75加以 連接。CPU20〇〇根據ROM2010以及RAM2020中所儲存 16 200907361 ζ^ό^υριι.αοο 的，式而動作，並進行各部分的控制◦圖形控制器乃 取得CPU2000等在設置於RAM2〇2〇内的码框緩衝器 (frame buffer)上所生成的圖像資料，並顯示於顯示裝置 2〇8〇上。亦可取代此，圖形控制器2075的内部包含對 CPU2000等所生成㈤圖像資料進行儲存的碼框緩衝器。 輸入輸出控制器2084將主機控制器2082、較高速的 輸入輸出裝置即通信界面2〇3〇、硬碟機2〇4〇、光碟機2〇6〇 加以連接。通信界φ 2〇3〇、經由網路而與其他裝置進行通 信。硬碟機2040儲存電腦1900内的cpu2〇〇〇所使用的程 2060 ^ CD-ROMC compact disc read-only memory，緊密光碟-唯讀記憶體）2〇95中讀取程式或資料， 並經由RAM2020而提供給硬碟機2040。 又，輸入輸出控制器2084上，逹接有RQM2010、軟 碟機2050及輸人輸出晶片2〇7()的比較低速的輸人輸出裝 置。ROM2010巾，儲存有電腦觸啟動時執行的啟動程 式（bootprogram)、及依賴於電腦19〇〇的硬體的程式等。 軟碟機2050從軟碟2090中讀取程式或資料，並經由 RAM2020而提供給硬碟機2〇4〇。輸入輸出晶片2070經由 軟碟機2050或者例如平行琿（paralld fl〇w)、串聯埠（seriai port)、鍵盤埠（keyboard port)、滑鼠埠（m〇use p〇rt)等 而連接各種輸入輸出裝置。 ' 經由RAM2020而提供給硬碟機2040的程式儲存於軟 碟 2090、CD-ROM2095 或 IC (lntegrated circuit，積體電 路）卡等記錄媒體中，並由利用者而提供。程式從記錄媒 200907361 28330pif.doc 體中讀出，經由RAM2020而安裝（mstaiI)於電腦觸 内的硬碟機2040中，並於CPU2000令執行。 安裝於電滕】900中、且使電腦】_作為 而發揮功能的程式包括：接收模組、類比數位轉換模組、 間隔保持模組、頻率轉換模組、係數儲存模組、修正係數 輸出模組、修正模組、頻譜儲存模組、電力計算槎以 設定模組。該些程式或模組推動cpU2〇〇〇等，使電腦D㈨ 分別作為類比數位轉換部22、間隔保持部24、頻率 26、係數儲存部28、修正係數輪出部3〇、修正部^ 譜儲存部34、電力計算部36以及設定部發揮功能。、 以上所示之程式或模組亦可儲細外部的儲存媒體 中。作為儲存媒體，除軟碟2090 ' CD_R〇M2〇95之外，還 可使用DVD (Digital Versatile Disc，數位多功能碟片）和 CDUompact disc，光碟片）等光學記錄媒體、m〇(㈣她 〇Ρ_’磁光碟）等磁光記錄媒體（magneto-optical medium)、磁可媒體、Ic卡等半導體記憶體等。又，亦可 將連接於專用通信網路、網際網路等的伺服器线（此而 system)、,上所設置的硬碟或以乂等的儲存裝置用作記錄 媒體，並經由網路而將程式提供給電腦Μ⑻。 味以上，使用貫施形態說明了本發明，但本發明的技術 耗，亚非限定於上述實施形態中記載的範圍。本領域技術 =顯然瞭解’可對上述實施形態進行多種變更或改良。 由申請專利範圍的記載明確可知，經上述變更或改良後的 形怨亦包含於本發明的技術範圍。 18 200907361 28330pif.doc 【圖式簡早說明】 圖1中一併表示本發明的實施形態的測量裝置10的構 成及電子元件100。 圖2表示圖1所示的類比數位轉換部22、間隔保持部 24以及頻率轉換部26的構成。 圖3表示調變信號的一例，該調變信號呈現在橫轴表 示頻率、縱轴表示電力的圖表上。 圖4表示調變信號的另一例，該調變信號呈現在橫轴 表示頻率、縱轴表示電力的圖表上。 圖5表示相對於頻寬及解析度的FFT的取樣數以及間 隔保持率的一例。 圖6表示於本發明的實施形態的測量裝置10内所傳達 的各信號的一例。 圖7表示本發明的實施形態的電腦1900的硬體構成的 一例0 【主要元件符號說明】 10 :測量裝置 12 :輸入端 20 :接收部 22 :類比數位轉換部 24 :間隔保持部 26 :頻率轉換部 28 :係數儲存部 30 :修正係數輸出部 19 200907361 28330pif.doc 32 :修正部 34 :頻譜儲存部 36 :電力計算部 . 38 :設定部 42 :類比數位轉換器 44 :正交解調部 46 :信號值儲存部 48:FFT轉換部 100 :電子元件 1900 :電腦 2000 ： CPU 2010 ： ROM 2020 ： RAM 2030 :通信界面 2040 :硬碟機 2050 :軟碟機 2060:光碟機 2070 :輸入輸出晶片 2075 :圖形控制器 2080 :顯示裝置 2082:主機控制器

2084:輸入輸出控制器 2090 :軟碟 2095 ： CD-ROM 20

Claims (1)

1. 200907361 28330pif.doc 十、申請專利範圍： 1. 一種測量裝置，對經規定頻率的載波信號而調變後 的調變信號的電力進行測量，該測量裝置包括： . 類比數位轉換部，輸出將上述調變信號進行類比數位 轉換而成的數位調變信號； 頻率轉換部，將上述數位調變信號轉換為表示每一頻 率的信號成分的頻率成分信號； ^ 修正係數輸出部，使與傳送上述調變信號的傳送路徑 的頻率特性相對應的每一頻率的修正係數被輸出； 修正部，藉由所對應的頻率的上述修正係數來修正上 述頻率成分信號中所包含的頻率的各個信號成分；以及 電力計算部，根據已修正的上述頻率成分信號中所包 含的每一頻率的信號成分，來計算上述調變信號的電力。 2. 如申請專利範圍第1項所述之測量裝置，其中 上述頻率轉換部將上述數位調變信號進行傅立葉轉換 而生成頻率成分信號， j 該測量裝置更包括設定部，根據上述頻率成分信號的 頻寬以及解析度，來設定上述頻率轉換部進行傅立葉轉換 的上述數位調變信號的取樣數。 3. 如申請專利範圍第1項所述之測量裝置，其中更包 括： 間隔保持部，使上述數位調變信號的信號值保持適當 的間隔；以及 設定部，根據上述頻率成分信號的頻寬以及解析度， 21 200907361 28330pii.doc 來設定上述間隔保持部的間隔保持率。 、、申π專利範圍第1項所述之測量裝置，其中 ^ t^修正係數輸出部根據上述頻率成分信號的解析 度，來變更要輪出的上述修正係數。 x如申請專利範圍第1項所述的測量裝置，其中 ®正^數輸出部根據上述載波信號的頻率，來變 更要輸出的上述修正係數。 狀6.種使貝訊處理裝置發揮功能的程式，該資訊處理 j是作為對經規定解的載波信號而調變後的調變信號 白罢進行測量的測量裝置，上述程式使上述資訊處理裝 置作為以下各部而發揮功能： ㈣通比數位轉換部，輸出將上述調變錢進行類比數位 轉換而成的數位調變信號； 轉換部，將上賴位調變錢轉換為表示每一頻 十的彳§嬈成分的頻率成分信號； 站相^ 4士係數輸出4 ’使與傳送上述調變信號的傳送路徑 寸帅對應的每—辦的修域數被輸出； ，糟由簡應的頻率的上述修正係數來修正上 =率成Μ號巾所包含的每—解的各健號成分；以 及 電力^部’根據已修正的上述頻率成分信號中所包 3的頻率，號成分，來計算上述調變信號的電力。 曰择罢AH裝置’對輸人錢的電力進行測量，該測 罝裝置包括： 22 200907361 28330pif.doc 信號取得部，取得上述輸入信號； 頻率轉換部，將上述輸入信號轉換為表示每一頻率的 成分的頻率成分信號； 修正部，根據傳送上述輸入信號的傳送路徑的頻率特 性來修正每一頻率；以及 電力計算部，根據已修正的上述頻率成分信號中所包 含的每一頻率的信號成分，來計算上述輸入信號的電力。