JP3605229B2

JP3605229B2 - Digital phase modulation method display method

Info

Publication number: JP3605229B2
Application number: JP13281796A
Authority: JP
Inventors: 秀明小代田
Original assignee: テクトロニクス・インターナショナル・セールス・ゲーエムベーハー
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: JPH09298567A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、未知の無線機からの受信信号のデジタル位相変調方式を判定するためのデジタル位相変調方式判定表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
無線機のデジタル位相変調方式として、ＰＳＫ、ＱＰＳＫ、π／４シフトＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の種々のデジタル位相変調方式が存在する。このようなデジタル位相変調方式は、受信信号の搬送波周波数及び位相が既知であれば、その精確な周波数及び位相で受信信号を同期検波し、その検波したデータをグラフ表示することにより容易に確認することができる。すなわち、各デジタル位相変調方式に応じて、位相の変化点に対応した特有のシンボル・パターンが決まっているからである。このように、従来の信号解析システムでは、デジタル位相変調方式が既知の入力信号を解析することにより、精確な搬送波周波数及び位相に基づいて適正な同期検波を行うことができる。
【０００３】
しかし、未知の無線機からの入力信号の場合には、デジタル位相変調方式が不明であり、その信号の搬送波周波数及び位相も未知なので、その入力信号を適正に同期検波することができない。入力信号から搬送波信号を抽出するためには、デジタル位相変調方式が既知でなければならず、未知のデジタル位相変調方式の入力信号に対しては、考えられる全ての方式に夫々対応した多数の回路を用意し、適正な同期検波ができるまで切替使用する如き方法しかないことになるが、このような試行錯誤の解析方法は極めて煩雑でコストも嵩む欠点がある。したがって、未知の無線機からの入力信号を精確に同期検波してグラフ表示することは困難であり、未知の無線機からの受信信号からその未知の無線機のデジタル位相変調方式を判定することも極めて困難であった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、未知の無線機からの入力信号のデジタル位相変調方式を精確かつ簡単に判定することが可能なデジタル位相変調方式判定表示方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】
本発明は、未知の無線機からの入力信号のデジタル位相変調方式を自動的に判定するデジタル位相変調方式判定表示方法を提供する。前提として、受信信号の同相成分（Ｉ成分）及び直交成分（Ｑ成分）を直交座標平面又は極座標平面上に表示すると、デジタル位相変調方式に応じてシンボル・パターンが異なることを利用するものである。よって、未知の無線機からの入力信号からデジタル位相変調方式を判定するための表示を行うため、以下のような手順を採用した。先ず、未知のデジタル位相変調信号の周波数領域データを生成し、この周波数領域データから上記未知のデジタル位相変調信号の見積搬送波周波数を求める。次に、この見積搬送波周波数に基づいて未知のデジタル位相変調信号の時間領域データを検波演算し、時間領域の直交座標データを求め、この直交座標データの各点において何れか一方の座標が極値となるシンボル点を求め、これらのシンボル点のみを複数の分割領域で構成された座標平面上にプロットし、上記複数の分割領域の中で上記シンボル点がプロットされなかった分割領域の数を計数するという一連の動作を見積搬送波周波数を変化させながら順次繰り返し実行する。この結果、シンボル点がプロットされなかった分割領域の数が最大となるときの見積搬送波周波数が真の搬送波周波数として求められる。この搬送波周波数に基づいて、未知のデジタル位相変調信号の時間領域データを検波演算し、この結果得られたデータを表示スクリーン上に表示する。
【０００６】
本発明によれば、時間領域の直交座標データを求める検波演算は、比較的計算負荷が重いので、計算負荷を低減する方法も採用できる。すなわち、全てのシンボル点を直交座標データから求めるのではなく、直交座標データを極座標データに座標変換し、前に求めたシンボル点に対応するデータを極座標データから抽出する。これにより、直交座標データからシンボル点を直接求める計算負荷が格段に軽減し、処理の高速化が図られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図４は、本発明のデジタル位相変調方式判定表示方法を使用するのに好適な解析システムの構成の一例を示すブロック図である。アンテナ１０は、未知又は既知の無線機の出力信号の電波を受信するものである。このアンテナ１０により受信された信号は、受信器及び周波数変換器として機能するダウンコンバータ１２に供給され、中間周波数信号に変換される。この中間周波数信号は、デジタル・スペクトラム・アナライザ１４に供給され、デジタル・データ列（時間領域）に変換され、更にＦＦＴ処理によりデジタル周波数成分データに変換され、メモリ（図示せず）に記憶される。その後、メモリ内のデジタル周波数成分データは、コンピュータ１６に送られる。このコンピュータ１６は、表示スクリーン１８を有し、測定結果、解析結果、システムの設定状態等のシステム全体の制御に必要な情報の表示をする。ダウンコンバータ１２としては、例えば、ソニー・テクトロニクス社製の２７８４型スペクトラム・アナライザ等が好適であり、デジタル・スペクトラム・アナライザ１４としては、ソニー・テクトロニクス社製の３０５５型リアルタイム・スペクトラム・アナライザ等が好適である。しかし、その他の適当な測定機器を使用できることは勿論である。ただし、デジタル・スペクトラム・アナライザ１４としては、解析精度の向上のために時間的に切れ目なくデータを解析することが望ましいので、リアルタイム解析機能を有することが好適である。なお、デジタル・スペクトラム・アナライザにおけるリアルタイム解析機能については、当業者には周知であり、本願発明と直接関係するものではないので説明は省略する。
【０００８】
データ解析は、コンピュータ１６がソフトウェアに従って実行する。図１及び図２は、本発明のデジタル位相変調方式判定表示方法に従ってコンピュータ１６が実行する処理の流れ図の一例である。先ず、アンテナ１０及びダウン・コンバータ１２を介してデジタル・スペクトラム・アナライザ１４に入力された未知の無線機からの信号の周波数領域データを生成する（ステップ１００）。具体的には、入力信号をデジタイズして時間領域データを生成し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を実行して周波数領域データを生成する。次に、生成した周波数領域データに基づき、見積搬送波周波数を計算する（ステップ１０２）。この搬送波周波数の見積もり計算は、周波数領域データの振幅の全体の累算値の２分の１の値に対応する周波数値を採用する。このような見積もり計算で求めた見積搬送波周波数の値は、実際の入力信号の搬送波周波数に一致するとは限らないが、後述するような処理により、徐々に真の値に近似させていくことができる。
【０００９】
次に、見積搬送波周波数に基づいて入力信号の時間領域データを検波演算し、時間領域の直交座標データを求める（ステップ１０４）。この場合に使用する入力信号の時間領域データは、デジタル・スペクトラム・アナライザ１４で使用したデータをそのまま用いても良いし、ステップ１００で生成した周波数領域データに対して逆ＦＦＴ演算処理を実行して求めても良い。また、検波演算とは、ハードウエアによる検波と類似の処理をコンピュータ１６の演算により行うことを意味する。すなわち、時間領域の直交座標データは、Ｉ（同相）軸とＱ（直交）軸の直交座標平面上で表されるものである。この直交座標データは、入力信号のデジタル位相変調方式が既知であり、搬送波周波数及び位相も既知であれば、精確に同期検波が可能で、Ｉ−Ｑ座標平面上にデータをプロットすると、各デジタル位相変調方式に対応したシンボル・パターンが表示されるものであるが、本発明においては、この時点ではデジタル位相変調方式も搬送波周波数も未知であり、近似的な検波演算を行っているに過ぎない。具体的には、検波演算は、以下のような数式１及び数式２に基づいて実行される。
【００１０】
【数１】
ａ＝ｃｏｓωｘ
ｂ＝ｓｉｎωｘ
ω＝２πＦＴ
Ｆ：周波数領域幅の中心周波数と見積搬送波周波数との差
Ｔ：サンプリング周期
ｘ：データ変数
【数２】
Ｉ（ｘ）＝ａ・ｉ（ｘ）＋ｂ・ｑ（ｘ）
Ｑ（ｘ）＝ａ・ｑ（ｘ）−ｂ・ｉ（ｘ）
ｉ（ｘ）：時間領域の同相成分データ
ｑ（ｘ）：時間領域の直交成分データ
Ｉ（ｘ）：直交座標データのＩ軸成分データ
Ｑ（ｘ）：直交座標データのＱ軸成分データ
上記の検波演算を実行することにより、時間領域の直交座標データＩ（ｘ）及びＱ（ｘ）が得られる。ここで得られた直交座標データは、精確な同期検波により得られたものではなく、近似的な見積もり計算の結果であることに留意されたい。
【００１１】
次に、この直交座標データの各点において、何れか一方の座標が極値となるシンボル点を求める（ステップ１０６）。シンボル点は、位相変調における位相の変化時点に対応すると考えられる点であり、位相の変化時点において、同相成分座標Ｉ（ｘ）又は直交成分データＱ（ｘ）の何れか一方が極値（極大値又は極小値）となると考えられるからである。
【００１２】
次に、ステップ１０６で求めたシンボル点を複数の分割領域で構成された座標平面上にプロットする（ステップ１０８）。この場合の座標平面は、直交座標平面でも極座標平面でも構わない。どのような座標平面でも、複数の小さな分割領域で区分されていれば良い。また、各分割領域の形状も特に限定する必要もないので、採用する座標平面に都合の良い分割領域を採用できる。また、ここで言う「プロット」という処理は、実際に座標平面をスクリーン上に表示して行う必要は全くない。座標平面上の座標データを記録するだけで十分である。つまり、その座標平面上の複数の領域の各々にシンボル点が存在するか否かをコンピュータ１６が判断できれば十分であり、観測者が判断する必要はない。
【００１３】
次に、座標平面を構成する複数の分割領域の中で、シンボル点が１つもプロットされなかった分割領域の数を計数する（ステップ１１０）。その後、見積搬送波周波数を所定値だけ変化させる（ステップ１１２）。以上のステップ１０４から１１２までの処理を見積搬送波周波数の検索範囲に亘って順次繰り返し実行する。検索範囲の全ての処理が終了すると（ステップ１１４）、シンボル点がプロットされなかった分割領域の数が最大となる見積搬送波周波数を求め、これを真の搬送波周波数と見なし（ステップ１１６）、その周波数に基づいて入力信号の時間領域データを再度検波演算する（１１８）。この結果得られたデータを表示スクリーン上の座標平面（Ｉ−Ｑ座標平面）にグラフ表示する（ステップ１２０）。この結果、入力信号のデジタル位相変調方式に対応したシンボル・パターンが表示されるので、通常の知識を有する当業者は、一目瞭然に未知の入力信号のデジタル位相変調方式を判断することができる。
【００１４】
見積搬送波周波数の検索範囲は、最初に求めた見積搬送波周波数を中心とした所定の周波数範囲であり、例えば、周波数領域データ幅が２００ｋＨｚの場合で６．２５ｋＨｚである。そして、検索処理の際の見積搬送波周波数の検索ステップは、例えば、約４Ｈｚである。これらの値は一例であって、他の検索範囲及び検索ステップで実行できることは勿論である。
【００１５】
上述の処理において、ステップ１０４で実行する検波演算の処理は、三角関数の計算を含んでいるので、比較的時間がかかる。そこで、全ての検索範囲内の検索ステップ毎に数式１及び数式２の計算を実行するのは必ずしも適切ではない。勿論、理論的には全てステップ１０４の検波演算を行えば良いのであるが、精度を殆ど犠牲にすることなく、もっと高速に計算を行う方法を採用しても良い。
【００１６】
すなわち、検索範囲の全体に亘り、検索ステップ毎に全て検波演算を実行するのではなく、検索範囲を例えば複数等分し、各検索分割領域毎に１回ずつ検波演算を実行し、その結果得られたシンボル点のデータを利用して、各検索分割領域内の残りの検索ステップの計算を簡単化することができる。一例として、最初に計算した見積搬送波周波数を中心として２０の検索分割領域を設定し、各検索分割領域毎に８０回の検索ステップを実行する場合を説明する。この場合、ステップ１０４の検波演算を実行するのは、全体で２０回（各検索分割領域毎に１回）だけであり、各検索分割領域毎に残りの７９回は、近似計算を行う。この場合の処理手順を図３の流れ図に示す。
【００１７】
図３の流れ図は、図１のステップ１０８〜１１０までの処理に替わるものであり、計算負荷を軽減するための処理である。なお、図２の処理は、２０の分割領域の各々における処理を示すものであり、検索範囲の全体では、図３の処理を検索範囲を変化させつつ２０回繰り返すことになる。
【００１８】
図２において、図１のステップ１０４で求めた直交座標データを極座標データ（ｒ，φ）に座標変換する（ステップ２００）。次に、極座標データから直交座標データのシンボル点に対応するデータ点を抽出する（ステップ２０２）。この処理は、単純に直交座標データのシンボル点と序列が同じ位置にあるデータ点を極座標データから抽出するだけなので、従来のように、面倒な検波演算及びシンボル点の探索処理を省略した極めて簡単な計算である。次に、極座標データから抽出したシンボル点に対応するデータ点を複数の分割領域で構成された座標平面上にプロットする（ステップ２０４）。次に、シンボル点及びシンボル点に対応するデータ点がプロットされなかった分割領域の数を計数する（ステップ２０６）。更に、極座標データ（ｒ，φ）の偏角成分φのみを所定角度だけ変化させた極座標データ（ｒ，φ＋Δφ）を生成する（ステップ２０８）。この処理は、図１の場合には面倒な検波演算を実行して直交座標データを生成するステップ１０４の処理に対応するものであり、極座標データ（ｒ，φ）の動径成分ｒを変化させず、偏角成分φのみを微小変化させるだけで、検索精度を落とさずに計算処理の負荷を大幅に軽減している。
【００１９】
以上のステップ２００〜２０８の処理は、判断ステップ２１０により、１つの検索分割領域の処理が終了するまで繰り返し実行される。すなわち、この例では、１つの検索分割領域の処理が８０回繰り返されることになる。検索分割領域の処理は２０回繰り返されるので、全体では８０×２０＝１６００回の処理が実行される。この処理の中で、図１の検波演算（ステップ１０４）が実行されるのは２０回のみであり、図３の処理が７９×２０＝１５８０回繰り返される。この結果、計算負荷が格段に軽減し、処理の高速化が実現できる。なお、上述の計算処理の実行回数は任意であり、この事例に限定されないことは勿論である。
【００２０】
図５〜図８は、本発明により得られたコンピュータ１６の表示スクリーン１８上における表示結果のハードコピー出力例を示している。「Ｉ−Ｑ」と表示された座標平面表示において、濃度の高い（濃い）点の集合部分がシンボル点又はシンボル点に対応するデータ点を表している。シンボル点以外の線状の表示は、シンボル点以外のデータに基づく表示であり、位相の変化の様子を表しているが、デジタル位相変調方式の判定のためにはシンボル点又はシンボル点に対応するデータ点の表示があれば十分である。図５では、「ＱＰＳＫ」のシンボル・パターン表示が明瞭に示され、図６では、「１６ＱＡＭ」のシンボル・パターンが明瞭に表示され、図７では「６４ＱＡＭ」のシンボル・パターン表示が明瞭に示され、図８では、「１／πシフトＱＰＳＫ」のシンボル・パターン表示が明瞭に示されている。以上の表示から、当業者は一目瞭然に未知の入力信号のデジタル位相変調方式を判定することが可能である。
【００２１】
以上、本発明の好適実施例を説明したが、本発明は、上述の実施例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱することなく、種々の変形及び修正を加え得ることは当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を示す流れ図の一部分である。
【図２】本発明の方法を示す図１の部分以外の流れ図である。
【図３】本発明の方法の他の実施の形態の一例を示す流れ図である。
【図４】本発明を適用するのに好適なシステムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明に基づくコンピュータ・ディスプレイ表示の一例を示す中間調画像である。
【図６】本発明に基づくコンピュータ・ディスプレイ表示の他の例を示す中間調画像である。
【図７】本発明に基づくコンピュータ・ディスプレイ表示の他の例を示す中間調画像である。
【図８】本発明に基づくコンピュータ・ディスプレイ表示の更に別の例を示す中間調画像である。
【符号の説明】
１０アンテナ
１２ダウンコンバータ
１４デジタル・スペクトラム・アナライザ
１６コンピュータ
１８表示スクリーン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital phase modulation method determination display method for determining a digital phase modulation method of a signal received from an unknown wireless device.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
Various digital phase modulation methods such as PSK, QPSK, π / 4 shift QPSK, 16 QAM, and 256 QAM are available as digital phase modulation methods for wireless devices. In such a digital phase modulation method, if the carrier frequency and phase of the received signal are known, the received signal is synchronously detected at the accurate frequency and phase, and the detected data is easily confirmed by displaying the data graphically. be able to. That is, a unique symbol pattern corresponding to a phase change point is determined according to each digital phase modulation method. As described above, in the conventional signal analysis system, an appropriate synchronous detection can be performed based on a precise carrier frequency and phase by analyzing an input signal whose digital phase modulation method is known.
[0003]
However, in the case of an input signal from an unknown radio, the digital phase modulation method is unknown, and the carrier frequency and phase of the signal are also unknown, so that the input signal cannot be properly synchronously detected. In order to extract a carrier signal from an input signal, the digital phase modulation method must be known, and for an unknown digital phase modulation input signal, a large number of circuits corresponding to all conceivable methods respectively. There is only a method of switching and using until a proper synchronous detection can be performed, but such a trial-and-error analysis method has a drawback that it is extremely complicated and increases the cost. Therefore, it is difficult to accurately detect an input signal from an unknown wireless device by synchronous detection and display the graph, and it is also possible to determine the digital phase modulation method of the unknown wireless device from a received signal from the unknown wireless device. It was extremely difficult.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital phase modulation method determination and display method capable of accurately and easily determining a digital phase modulation method of an input signal from an unknown wireless device.
[0005]
[Means for solving the problem]
The present invention provides a digital phase modulation method determination display method for automatically determining a digital phase modulation method of an input signal from an unknown wireless device. As a premise, when the in-phase component (I component) and the quadrature component (Q component) of the received signal are displayed on a quadrature coordinate plane or a polar coordinate plane, the fact that the symbol pattern differs depending on the digital phase modulation method is used. . Therefore, in order to perform display for determining a digital phase modulation method from an input signal from an unknown wireless device, the following procedure is employed. First, frequency domain data of an unknown digital phase modulation signal is generated, and an estimated carrier frequency of the unknown digital phase modulation signal is obtained from the frequency domain data. Next, the time domain data of the unknown digital phase modulation signal is detected and calculated based on the estimated carrier frequency to obtain rectangular coordinate data in the time domain. At each point of the rectangular coordinate data, one of the coordinates is an extreme value. Are determined, and only these symbol points are plotted on a coordinate plane composed of a plurality of divided areas, and the number of divided areas in which the symbol points are not plotted among the plurality of divided areas is counted. Are sequentially repeated while changing the estimated carrier frequency. As a result, the estimated carrier frequency when the number of divided regions in which the symbol points are not plotted becomes the maximum is obtained as the true carrier frequency. Based on this carrier frequency, time domain data of the unknown digital phase modulation signal is detected and calculated, and the resulting data is displayed on a display screen.
[0006]
According to the present invention, since the detection calculation for obtaining the rectangular coordinate data in the time domain has a relatively heavy calculation load, a method of reducing the calculation load can also be adopted. That is, not all the symbol points are obtained from the rectangular coordinate data, but the rectangular coordinate data is converted into polar coordinate data, and data corresponding to the previously obtained symbol point is extracted from the polar coordinate data. As a result, the calculation load for directly finding the symbol points from the orthogonal coordinate data is significantly reduced, and the processing speed is increased.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of an analysis system suitable for using the digital phase modulation system determination display method of the present invention. The antenna 10 receives an output signal of an unknown or known radio device. The signal received by the antenna 10 is supplied to a down converter 12 functioning as a receiver and a frequency converter, and is converted into an intermediate frequency signal. This intermediate frequency signal is supplied to the digital spectrum analyzer 14, converted into a digital data sequence (time domain), further converted into digital frequency component data by FFT processing, and stored in a memory (not shown). . Thereafter, the digital frequency component data in the memory is sent to the computer 16. The computer 16 has a display screen 18 and displays information necessary for controlling the entire system such as a measurement result, an analysis result, and a setting state of the system. As the downconverter 12, for example, a 2784 type spectrum analyzer manufactured by Sony Tektronix is suitable, and as the digital spectrum analyzer 14, a 3055 type real time spectrum analyzer manufactured by Sony Tektronix is suitable. It is. However, of course, other suitable measuring instruments can be used. However, it is desirable that the digital spectrum analyzer 14 has a real-time analysis function because it is desirable to analyze data without a break in time in order to improve analysis accuracy. The real-time analysis function of the digital spectrum analyzer is well known to those skilled in the art, and is not directly related to the present invention, so that the description is omitted.
[0008]
The data analysis is executed by the computer 16 according to the software. 1 and 2 are an example of a flowchart of a process executed by the computer 16 in accordance with the digital phase modulation method determination display method of the present invention. First, frequency domain data of a signal from an unknown wireless device input to the digital spectrum analyzer 14 via the antenna 10 and the down converter 12 is generated (step 100). Specifically, time domain data is generated by digitizing the input signal, and FFT (fast Fourier transform) processing is executed to generate frequency domain data. Next, an estimated carrier frequency is calculated based on the generated frequency domain data (step 102). In the estimation calculation of the carrier frequency, a frequency value corresponding to a half value of the total accumulated value of the amplitude of the frequency domain data is employed. The value of the estimated carrier frequency obtained by such an estimation calculation does not necessarily match the actual carrier frequency of the input signal, but can be gradually approximated to the true value by the processing described later. .
[0009]
Next, detection processing is performed on the time domain data of the input signal based on the estimated carrier frequency to obtain rectangular coordinate data in the time domain (step 104). As the time domain data of the input signal used in this case, the data used in the digital spectrum analyzer 14 may be used as it is, or the frequency domain data generated in step 100 may be subjected to an inverse FFT calculation process. You may ask. The detection calculation means that a process similar to the detection by hardware is performed by the calculation of the computer 16. That is, the rectangular coordinate data in the time domain is represented on a rectangular coordinate plane of the I (in-phase) axis and the Q (quadrature) axis. If the digital phase modulation method of the input signal is known and the carrier frequency and phase are also known, accurate rectangular detection can be performed on the rectangular coordinate data. If the data is plotted on the IQ coordinate plane, Although a symbol pattern corresponding to the phase modulation method is displayed, in the present invention, neither the digital phase modulation method nor the carrier frequency is unknown at this time, and only an approximate detection operation is performed. . Specifically, the detection calculation is executed based on the following Expressions 1 and 2.
[0010]
(Equation 1)
a = cosωx
b = sin ωx
ω = 2πFT
F: Difference between the center frequency of the frequency domain width and the estimated carrier frequency T: Sampling period x: Data variable
I (x) = a · i (x) + b · q (x)
Q (x) = a · q (x) −bi · (x)
i (x): In-phase component data in time domain q (x): Quadrature component data in time domain I (x): I-axis component data of quadrature coordinate data Q (x): Q-axis component data of quadrature coordinate data By performing the detection operation, the rectangular coordinate data I (x) and Q (x) in the time domain are obtained. Note that the orthogonal coordinate data obtained here is not obtained by accurate synchronous detection, but is the result of an approximate estimation calculation.
[0011]
Next, for each point of the orthogonal coordinate data, a symbol point at which any one of the coordinates has an extreme value is determined (step 106). The symbol point is a point considered to correspond to the phase change point in the phase modulation. At the phase change point, one of the in-phase component coordinate I (x) and the quadrature component data Q (x) is an extreme value (maximum value). Value or local minimum value).
[0012]
Next, the symbol points obtained in step 106 are plotted on a coordinate plane composed of a plurality of divided areas (step 108). In this case, the coordinate plane may be a rectangular coordinate plane or a polar coordinate plane. Whatever the coordinate plane, it is only necessary to be divided by a plurality of small divided areas. In addition, since the shape of each divided area does not need to be particularly limited, a divided area that is convenient for the adopted coordinate plane can be adopted. Further, the process of “plot” here does not need to be performed at all by actually displaying the coordinate plane on the screen. It is sufficient to record the coordinate data on the coordinate plane. That is, it is sufficient that the computer 16 can determine whether or not a symbol point exists in each of the plurality of regions on the coordinate plane, and the observer does not need to determine.
[0013]
Next, the number of divided regions in which no symbol point is plotted among a plurality of divided regions constituting the coordinate plane is counted (step 110). Thereafter, the estimated carrier frequency is changed by a predetermined value (step 112). The above steps 104 to 112 are sequentially and repeatedly executed over the search range of the estimated carrier frequency. When all the processes in the search range are completed (step 114), an estimated carrier frequency at which the number of divided regions where no symbol points are plotted is maximized is determined, and this is regarded as a true carrier frequency (step 116). The detection operation of the time-domain data of the input signal is performed again based on (118). The data obtained as a result is graphically displayed on a coordinate plane (I-Q coordinate plane) on the display screen (step 120). As a result, a symbol pattern corresponding to the digital phase modulation method of the input signal is displayed, so that those skilled in the art having ordinary knowledge can determine the digital phase modulation method of the unknown input signal at a glance.
[0014]
The search range of the estimated carrier frequency is a predetermined frequency range centered on the first estimated carrier frequency. For example, when the frequency domain data width is 200 kHz, the search range is 6.25 kHz. The search step of the estimated carrier frequency in the search process is, for example, about 4 Hz. These values are merely examples, and can be executed in other search ranges and search steps.
[0015]
In the above-described processing, the processing of the detection calculation performed in step 104 includes the calculation of the trigonometric function, and thus takes a relatively long time. Therefore, it is not always appropriate to execute the calculations of Expressions 1 and 2 for each search step within all search ranges. Of course, it is theoretically sufficient to perform the detection operation in step 104, but a method of performing the calculation at a higher speed without substantially sacrificing accuracy may be adopted.
[0016]
In other words, the detection operation is not performed for each search step over the entire search range, but the search range is divided into a plurality of equal parts, for example, and the detection calculation is performed once for each search divided region, and the result is obtained. Using the data of the obtained symbol points, the calculation of the remaining search steps in each search divided area can be simplified. As an example, a case will be described in which 20 search division regions are set around the estimated carrier wave frequency calculated first, and 80 search steps are executed for each search division region. In this case, the detection calculation in step 104 is performed only 20 times in total (once for each search divided region), and the remaining 79 times for each search divided region perform approximate calculation. The processing procedure in this case is shown in the flowchart of FIG.
[0017]
The flowchart of FIG. 3 replaces the processing of steps 108 to 110 of FIG. 1, and is a processing for reducing the calculation load. Note that the processing in FIG. 2 shows processing in each of the 20 divided regions, and the processing in FIG. 3 is repeated 20 times while changing the search range over the entire search range.
[0018]
In FIG. 2, the orthogonal coordinate data obtained in step 104 of FIG. 1 is coordinate-converted into polar coordinate data (r, φ) (step 200). Next, data points corresponding to the symbol points of the orthogonal coordinate data are extracted from the polar coordinate data (step 202). This process simply extracts, from the polar coordinate data, data points at the same position as the symbol point of the orthogonal coordinate data, so that the complicated detection operation and the search process of the symbol point are omitted as in the related art. It is a calculation. Next, data points corresponding to the symbol points extracted from the polar coordinate data are plotted on a coordinate plane constituted by a plurality of divided areas (step 204). Next, the number of symbol points and the number of divided areas in which data points corresponding to the symbol points are not plotted are counted (step 206). Further, polar coordinate data (r, φ + Δφ) is generated by changing only the argument component φ of the polar coordinate data (r, φ) by a predetermined angle (step 208). In the case of FIG. 1, this processing corresponds to the processing of step 104 of executing the complicated detection operation to generate the orthogonal coordinate data, and changes the radial component r of the polar coordinate data (r, φ). Instead, only the declination component φ is slightly changed, thereby greatly reducing the load of calculation processing without lowering the search accuracy.
[0019]
The processing of the above steps 200 to 208 is repeatedly executed until the processing of one search divided area is completed in the determination step 210. That is, in this example, the processing of one search divided area is repeated 80 times. Since the processing of the search divided area is repeated 20 times, the processing is performed 80 × 20 = 1600 times in total. In this process, the detection calculation (step 104) of FIG. 1 is performed only 20 times, and the process of FIG. 3 is repeated 79 × 20 = 1580 times. As a result, the calculation load is remarkably reduced, and the processing can be speeded up. It should be noted that the number of executions of the above-described calculation processing is arbitrary, and is not limited to this case.
[0020]
5 to 8 show examples of hard copy output of the display result on the display screen 18 of the computer 16 obtained according to the present invention. In the coordinate plane display indicated as “IQ”, a set portion of points with high density (dark) indicates a symbol point or a data point corresponding to the symbol point. The linear display other than the symbol points is a display based on the data other than the symbol points, and indicates the state of the phase change. However, for the determination of the digital phase modulation method, the symbol display corresponds to the symbol points or the symbol points. Displaying data points is sufficient. FIG. 5 clearly shows the symbol pattern display of “QPSK”, FIG. 6 clearly shows the symbol pattern of “16 QAM”, and FIG. 7 clearly shows the symbol pattern display of “64 QAM”. In FIG. 8, the symbol pattern display of “1 / π shift QPSK” is clearly shown. From the above display, those skilled in the art can clearly determine the digital phase modulation method of the unknown input signal.
[0021]
As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to only the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. It will be clear to those skilled in the art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a part of a flow chart illustrating the method of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart other than the part of FIG. 1 illustrating the method of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of another embodiment of the method of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a system suitable for applying the present invention.
FIG. 5 is a halftone image showing an example of a computer display display according to the present invention.
FIG. 6 is a halftone image showing another example of a computer display display according to the present invention.
FIG. 7 is a halftone image showing another example of a computer display display according to the present invention.
FIG. 8 is a halftone image showing yet another example of a computer display display according to the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 antenna 12 down converter 14 digital spectrum analyzer 16 computer 18 display screen

Claims

（ａ）未知のデジタル位相変調信号の周波数領域データを生成し、
（ｂ）該周波数領域データから上記未知のデジタル位相変調信号の見積搬送波周波数を求め、
（ｃ）該見積搬送波周波数に基づいて未知のデジタル位相変調信号の時間領域データを検波演算し、時間領域の直交座標データを求め、
（ｄ）該直交座標データの各点において何れか一方の座標が極値となるシンボル点を求め、
（ｅ）これらのシンボル点のみを複数の分割領域で構成された座標平面上にプロットし、
（ｆ）上記複数の分割領域の中で上記シンボル点がプロットされなかった分割領域の数を計数し、
（ｇ）上記見積搬送波周波数を変化させ、
（ｈ）上記ステップ（ｃ）〜（ｇ）を繰り返し、上記シンボル点がプロットされなかった分割領域の数が最大となるときの上記見積搬送波周波数に基づいて、上記未知のデジタル位相変調信号の時間領域データを検波演算し、
（ｉ）この結果得られたデータを表示スクリーン上に表示することを特徴とするデジタル位相変調方式判定表示方法。(A) generating frequency domain data of an unknown digital phase modulation signal,
(B) determining an estimated carrier frequency of the unknown digital phase modulation signal from the frequency domain data;
(C) detecting and calculating time domain data of the unknown digital phase modulation signal based on the estimated carrier frequency to obtain rectangular coordinate data in the time domain;
(D) finding a symbol point at which one of the coordinates is an extreme value at each point of the rectangular coordinate data;
(E) plotting only these symbol points on a coordinate plane composed of a plurality of divided areas,
(F) counting the number of divided areas in which the symbol points are not plotted among the plurality of divided areas;
(G) changing the estimated carrier frequency,
(H) repeating the above steps (c) to (g) to determine the time of the unknown digital phase modulation signal based on the estimated carrier frequency when the number of divided areas where the symbol points are not plotted is maximized. Detect and calculate the area data,
(I) A digital phase modulation method determination display method, wherein the data obtained as a result is displayed on a display screen.

上記ステップ（ａ）において、上記未知のデジタル位相変調信号の時間領域データを生成し、
該時間領域データをＦＦＴ演算することにより上記周波数領域データを生成することを特徴とする請求項１記載のデジタル位相変調方式判定表示方法。In the step (a), time domain data of the unknown digital phase modulation signal is generated,
2. The method according to claim 1, wherein the frequency domain data is generated by performing an FFT operation on the time domain data.

上記ステップ（ｃ）において、上記周波数領域データを逆ＦＦＴ演算することにより上記時間領域データを求めることを特徴とする請求項１記載のデジタル位相変調方式判定表示方法。2. The method according to claim 1, wherein in the step (c), the time domain data is obtained by performing an inverse FFT operation on the frequency domain data.

上記ステップ（ｃ）において、上記未知のデジタル位相変調信号の上記周波数領域データの中心周波数と上記見積搬送波周波数との差で上記時間領域データを検波演算することを特徴とする請求項１記載のデジタル位相変調方式判定表示方法。2. The digital signal according to claim 1, wherein in the step (c), the time domain data is detected and calculated by a difference between a center frequency of the frequency domain data of the unknown digital phase modulation signal and the estimated carrier frequency. Phase modulation method determination display method.

（ａ）未知のデジタル位相変調信号の周波数領域データを生成し、
（ｂ）該周波数領域データから上記未知のデジタル位相変調信号の見積搬送波周波数を求め、
（ｃ）該見積搬送波周波数に基づいて未知のデジタル位相変調信号の時間領域データを検波演算し、時間領域の直交座標データを求め、
（ｄ）該直交座標データの各点において何れか一方の座標が極値となるシンボル点を求め、
（ｅ）上記直交座標データを極座標データに座標変換し、
（ｆ）該極座標データから上記シンボル点に対応するデータ点を抽出し、
（ｇ）これらの抽出したデータ点のみを複数の分割領域で構成された極座標平面上にプロットし、
（ｈ）上記複数の分割領域の中でデータ点がプロットされなかった分割領域の数を計数し、
（ｉ）上記見積搬送波周波数を変化させ、
（ｊ）上記ステップ（ｃ）〜（ｉ）を繰り返し、上記データ点がプロットされなかった分割領域の数が最大となるときの上記見積搬送波周波数に基づいて、上記未知のデジタル位相変調信号の時間領域データを検波演算し、
（ｋ）この結果得られたデータを表示スクリーン上に表示することを特徴とするデジタル位相変調方式判定表示方法。(A) generating frequency domain data of an unknown digital phase modulation signal,
(B) determining an estimated carrier frequency of the unknown digital phase modulation signal from the frequency domain data;
(C) detecting and calculating time domain data of the unknown digital phase modulation signal based on the estimated carrier frequency to obtain rectangular coordinate data in the time domain;
(D) finding a symbol point at which one of the coordinates is an extreme value at each point of the rectangular coordinate data;
(E) converting the rectangular coordinate data into polar coordinate data,
(F) extracting a data point corresponding to the symbol point from the polar coordinate data;
(G) plotting only these extracted data points on a polar coordinate plane composed of a plurality of divided areas,
(H) counting the number of divided areas in which data points are not plotted among the plurality of divided areas;
(I) changing the estimated carrier frequency,
(J) repeating the above steps (c) to (i) to determine the time of the unknown digital phase modulation signal based on the estimated carrier frequency when the number of divided areas where the data points are not plotted is at a maximum. Detect and calculate the area data,
(K) A digital phase modulation method determination display method, wherein the data obtained as a result is displayed on a display screen.

上記ステップ（ａ）において、上記未知のデジタル位相変調信号の時間領域データを生成し、
該時間領域データをＦＦＴ演算することにより上記周波数領域データを生成することを特徴とする請求項５記載のデジタル位相変調方式判定表示方法。In the step (a), time domain data of the unknown digital phase modulation signal is generated,
6. The method according to claim 5, wherein the frequency domain data is generated by performing an FFT operation on the time domain data.

上記ステップ（ｃ）において、上記周波数領域データを逆ＦＦＴ演算することにより上記時間領域データを求めることを特徴とする請求項５記載のデジタル位相変調方式判定表示方法。6. The method according to claim 5, wherein in the step (c), the time domain data is obtained by performing an inverse FFT operation on the frequency domain data.

上記ステップ（ｃ）において、上記未知のデジタル位相変調信号の上記周波数領域データの中心周波数と上記見積搬送波周波数との差で上記時間領域データを検波演算することを特徴とする請求項５記載のデジタル位相変調方式判定表示方法。6. The digital signal according to claim 5, wherein in the step (c), the time domain data is detected by a difference between a center frequency of the frequency domain data of the unknown digital phase modulation signal and the estimated carrier frequency. Phase modulation method determination display method.