JP4138059B2

JP4138059B2 - スペクトラムアナライザ

Info

Publication number: JP4138059B2
Application number: JP00871798A
Authority: JP
Inventors: 弥土井
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2018-01-20
Also published as: JPH10282163A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の独立した入力測定部をもち、同期掃引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５を参照して説明する。
図５に示すように、従来のスペクトラムアナライザの構成は、ミキサ１１と、ローカル発振器２１と、ＩＦフィルタ３１と、検波器４１と、Ａ／Ｄ変換器５１と、ランプ波発生器６１と、信号処理・表示部８１とからなっている。
【０００３】
従来のスペクトラムアナライザの動作について以下説明する。
入力した被測定信号は、ミキサ１１でローカル発振器２１からの信号と周波数混合されてＩＦ信号に変換される。ＩＦフィルタ３１で所望の帯域幅にフィルタされたＩＦ信号は、検波器４１でＩＦ信号のＡＣレベルに比例したＤＣ電圧に検波される。検波器から出力したＤＣ電圧は、Ａ／Ｄ変換器５１でデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号は、信号処理・表示部８１で所定のデータ演算がおこなわれ、その演算結果がディスプレイに表示される。
【０００４】
一方、ランプ波発生器６１は、のこぎり波状の電圧を発生し、この出力信号がランプ波掃引に対応してＡ／Ｄ変換器５１を制御する。また、ランプ波発生器６１からの、のこぎり波状の電圧でローカル発振器２１を掃引制御することにより、周波数ドメインでの横軸での周波数スパンが設定される。ここで周波数スパンとは、表示画面における横軸の周波数開始から終了までの周波数区間をいう。
そして、周波数スパンを０とした、いわゆるゼロスパンの場合には、横軸が時間軸となる単一周波数信号のタイムドメイン表示とすることができる。
従って、周波数ドメインまたはタイムドメインでの測定ができる。
【０００５】
また、外部トリガ信号をトリガ入力端からランプ波発生器６１に印加することにより、同期したランプ波掃引制御ができる。
さらに、入力信号がバースト波の場合は、外部トリガ信号により、バースト波にトリガ同期して測定をすることもできる。
【０００６】
この従来のスペクトラムアナライザで単一周波数の信号を測定するレシーバとして使用するには、ゼロの周波数スパン、いわゆるゼロスパンとし、中心周波数は搬送周波数に周波数チューニングして設定して測定する。
【０００７】
次に、具体的な測定対象としてのＴＤＭＡ通信方式において、たとえばＰＨＳ（ Personal Handy Phone System）では、図３（ａ）に示すように、周波数ｆ１のバースト波の基準制御チャンネルを基準時間として、周波数ｆ２の通信チャンネルの情報Ａとの時間遅れｔ１を測定するとき、両チャンネルの周波数ｆ１、ｆ２が異なるため、周波数ｆ１にチューニングして基準時間を得るためのレシーバと、周波数ｆ２にチューニングする波形観測用のレシーバとが必要となる。
さらに、基準時間を得るためのレシーバと波形観測用のレシーバとを同期させるために、基準時間を得るためのレシーバから同期信号としてのトリガ信号を取り出す回路を設けて、そのトリガ信号を波形観測用のレシーバのトリガ入力端子に供給する必要がある。
【０００８】
ここで、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）とは、時分割多元接続方式のことで、複数の利用者の情報（Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・）をそれぞれ時間的にずらして、一つの搬送波にのせる方法である。
【０００９】
またさらに、図４に示すように、移動体通信では基地局９１から送信する信号の経路は、直接パス４００の他に、反射物９３で反射される反射パス５００とを経由して移動局９２に到達するマルチパスの伝搬環境がある。
こうしたマルチパスやゴースト等による同一信号間の伝搬遅延時間の測定には、基準アンテナと測定アンテナを用いて受信した信号間で時間差を求める必要がある。この場合にも２つのレシーバが必要である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記説明のように、周波数が異なる２信号間の時間差や、同一の周波数での信号間の時間遅れを測定する場合は、２つのレシーバが必要であった。また、従来のスペクトラムアナライザをもちいるにしても、同期信号を取り出す回路を付加する必要があり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、搬送周波数が異なる２信号間の時間差や、同一の周波数での信号間の時間遅れを測定できるスペクトラムアナライザを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成するためになされた本発明の第１は、
少なくとも２個の独立した入力測定部を有し、１個の入力測定部の入力信号から得たＩＦ信号を復調してトリガ信号を供給する復調器を有して構成したスペクトラムアナライザを要旨としている。
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、
第１の入力信号を受けて、第１のローカル信号で周波数変換する第１のミキサと、
前記第１のミキサで周波数変換された信号からＩＦ信号を取り出す第１のＩＦフィルタと、
前記第１のＩＦフィルタのＩＦ信号を復調して、トリガ信号を発生する復調器と、
前記第１のＩＦフィルタのＩＦ信号を検波する第１の検波器と、
前記復調器の出力信号により同期したランプ信号を発生する第１のランプ波発生器と、
前記第１の検波器の検波出力を受け、前記第１のランプ波発生器からの信号を基にＡ／Ｄ変換する第１のＡ／Ｄ変換器と、
前記第１のランプ波発生器からの信号に基づき前記第１のローカル信号を発生する第１のローカル発振器と、
【００１２】
第２の入力信号を受けて、第２のローカル信号で周波数変換する第２のミキサと、
前記第２のミキサで周波数変換された信号からＩＦ信号を取り出す第２のＩＦフィルタと、
前記第２のＩＦフィルタのＩＦ信号を検波する第２の検波器と、
前記復調器の出力信号により同期したランプ信号を発生する第２のランプ波発生器と、
前記第２の検波器の検波出力を受け、前記第２のランプ波発生器からの信号を基にＡ／Ｄ変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、
前記第２のランプ波発生器からの信号に基づき前記第２のローカル信号を発生する第２のローカル発振器と、
前記第１のＡ／Ｄ変換器からのデジタル信号と前記第２のＡ／Ｄ変換器からのデジタル信号とを演算して結果を表示する手段とを具備して構成したスペクトラムアナライザを要旨としている。
【００１３】
さらにまた、上記目的を達成するためになされた本発明の第３は、
上記のスペクトラムアナライザにおいて、
第２の入力測定部の構成に追加して、
第２のＡ／Ｄ変換器の前段に、第１の検波器の検波出力信号か第２の検波器の検波出力信号かを選択出力する選択手段を設け、
同一被測定信号を２個並列に測定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。
【００１４】
【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。
【００１５】
【実施例】
本発明の実施例について、図１を参照して説明する。
構成は、図１に示すように、ミキサ１１と、ローカル発振器２１と、ＩＦフィルタ３１と、検波器４１と、Ａ／Ｄ変換器５１と、ランプ波発生器６１との従来構成に、２チャンネル分のデータ処理を行う信号処理・表示部８０と、ミキサ１２と、ローカル発振器２２と、ＩＦフィルタ３２と、検波器４２と、Ａ／Ｄ変換器５２と、ランプ波発生器６２と、復調器７０とを追加した２チャンネルの入力測定部を有する構成となっている。
【００１６】
ＣＨ１とＣＨ２との２チャンネルの入力の信号測定は、それぞれ単独のスペクトラムアナライザとした場合、従来技術と同様の動作なので説明を省略し、従来技術と異なる２チャンネルの入力測定部を有するスペクトラムアナライザとしての動作について以下説明する。
【００１７】
本発明のスペクトラムアナライザは、２チャンネルの入力に対して、一方のチャンネルの信号による同期掃引を可能としている。
すなわち、ＩＦフィルタ３１の出力であるＩＦ信号１００を復調器７０で復調してトリガ信号２００を生成している。
例えば、図３（ａ）に示すように、バースト波の基準制御信号を検出したものをトリガ信号とする。
そして、トリガ信号２００でランプ波発生器６１、６２の掃引開始の同期をかけている。
復調器７０は、信号波により変調された搬送波から元の信号を復調する機能をもち、また一般的な検波機能をもっているので、ＩＦ信号１００の復調信号からさらに別のトリガ信号を生成できる。
【００１８】
次に、図３（ａ）に示す具体的な測定対象である周波数ｆ１の基準制御チャンネルを基準時刻として、周波数ｆ２の通信チャンネルの情報Ａとの時間遅れｔ１を測定するときの方法について説明する。
【００１９】
ＣＨ１の信号入力端に基準制御チャンネルの信号を受けて、周波数ｆ１に周波数チューニングし、次にＣＨ２の信号入力端に通信チャンネルの信号を受けて、周波数ｆ２に周波数チューニングし、ゼロの周波数スパン、いわゆるゼロスパンとして、所望の掃引時間に設定する。
【００２０】
その結果は図３（ｂ）に示すように、周波数ｆ１の基準制御チャンネルと周波数ｆ２の通信チャンネルの情報Ａ、Ｂ、Ｃとは、時間ドメインでそれぞれの包絡線として表示される。
従って、ＣＨ１とＣＨ２とを同時掃引して観測することにより、時間遅れのｔ１が測定できる。
【００２１】
また、図４に示すように、同一周波数の信号間のマルチパスによる伝搬遅延による時間遅れを測定するときの方法について説明する。
この場合は、移動局９２の地点において、基準アンテナと測定アンテナを設けて、その信号をＣＨ１とＣＨ２の入力にそれぞれ接続する。そして、ＣＨ１とＣＨ２との入力に信号を受けた信号周波数に合わせてそれぞれチューニングする。次に、ゼロの周波数スパンとして、同一のトリガ信号で両チャンネルを掃引開始することで、時間ドメインの表示画面に信号の直接パス４００と反射パス５００との時間遅れとして測定ができる。
【００２２】
なお、上記説明では、本発明のスペクトラムアナライザは、２チャンネルの入力に対して、一方のチャンネルの信号による同期掃引を可能としているものであるが、本発明のスペクトラムアナライザを２チャンネルに限らず、複数ｎチャンネルとして構成してもよい。
【００２３】
次に、他の実施例を示す。
本発明の他の実施例としては、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換器５２の前段に選択手段７５を設け、検波器４１の検波信号３００か、検波器４２の検波信号６００かを選択出力できるように構成する。
これにより、検波器４１の検波信号３００を分岐し、各Ａ／Ｄ変換器（５１、５２）に与えることにより、同一信号をＡ／Ｄ変換器５１とＡ／Ｄ変換器５２とで、独立して並列にＡ／Ｄ変換することができる。
従って、ＣＨ１の入力信号を異なる２項目の測定条件による測定が、一度の掃引で測定することができる。
従来のスペクトラムアナライザの場合は、異なる２項目の測定条件で測定するときは２回掃引していたので、本発明の応用例では測定時間が半分となり、従来の２倍のスループットの高速測定ができることになる。
【００２４】
また、上記実施例でも、本発明のスペクトラムアナライザを２チャンネルに限らず、複数ｎチャンネルとして構成してもよい。
この場合、従来のｎ倍のスループットの高速測定ができることになる。
【００２５】
ところで、上記の各実施例では、説明を簡明にするためにミキサとＩＦフィルタは１段の原理的な構成としたが、多段変換の一般的な構成でも同様に実施できる。
また、掃引は同期した動作例について説明したが、復調器をそれぞれのチャンネルに設けることにより、各チャンネルを非同期でも動作させることができる。この場合は、ｎ台のスペクトラムアナライザと同様の動作となるが、データ処理が同一条件で行えるので、データの相対的な比較が容易となる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような各形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
即ち、一方のチャンネルのＩＦ信号を復調してｎチャンネル共通のトリガ信号として同期掃引した測定手段としているので、搬送周波数が異なるｎ信号間の時間差や、同一の周波数信号のマルチパスでの信号間の時間遅れを測定できる効果がある。
また、同一の入力信号を独立して並列にｎ個のＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換する場合は、異なる測定条件での測定が一度の掃引で出来るので高速に測定できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスペクトラムアナライザの実施例のブロック図である。
【図２】本発明のスペクトラムアナライザの他の実施例のブロック図である。
【図３】（ａ）ＰＨＳ通信の信号波形例である。
（ｂ）ＰＨＳ通信の時間ドメインでの測定波形である。
【図４】マルチパスの発生例である。
【図５】従来のスペクトラムアナライザのブロック図である。
【符号の説明】
１１、１２ミキサ
２１、２２ローカル発振器
３１、３２ＩＦフィルタ
４１、４２検波器
５１、５２Ａ／Ｄ変換器
６１、６２ランプ波発生器
７０復調器
７５選択手段
８０、８１信号処理・表示部
９１基地局
９２移動局
９３反射物
１００ＩＦ信号
２００トリガ信号
３００、６００検波信号
４００直接パス
５００反射パス

Claims

トリガ信号を受けて同期掃引するランプ波発生器と、該ランプ波発生器からの信号に基づきローカル信号を発生するローカル発振器と、被測定入力信号を受けて、該ローカル信号で周波数変換するミキサと、該ミキサからの出力信号を検波する検波器と、を備える入力測定部を有するスペクトラムアナライザにおいて、
少なくとも２個の独立した該入力測定部を有し、
１個の入力測定部の入力信号を復調して他の入力測定部へトリガ信号を供給する復調器を有し、
該各入力測定部の検波器出力を演算して結果を表示する手段を有し、
一方の入力測定部の入力信号により他の入力測定部の入力信号を同期掃引して測定できることを特徴としたスペクトラムアナライザ。
複数ｎ個の独立した入力測定部を有し、
第ｉ番目の入力測定部は、
第ｉ番目の入力信号を受けて、第ｉ番目のローカル信号で周波数変換する第ｉ番目のミキサと、
該第ｉ番目のミキサで周波数変換された信号からＩＦ信号を取り出す第ｉ番目のＩＦフィルタと、
該第ｉ番目のＩＦフィルタのＩＦ信号を復調して、トリガ信号を発生する復調器と、
該第ｉ番目のＩＦフィルタのＩＦ信号を検波する第ｉ番目の検波器と、
該復調器の出力信号により同期掃引する第ｉ番目のランプ波発生器と、
該第ｉ番目の検波器の検波出力を受け、該第ｉ番目のランプ波発生器からの信号を基にＡ／Ｄ変換する第ｉ番目のＡ／Ｄ変換器と、
該第ｉ番目のランプ波発生器からの信号に基づき該第ｉ番目のローカル信号を発生する第ｉ番目のローカル発振器と、を備え、
他の（ｎ−１）個の入力測定部は、
第ｊ番目の入力信号を受けて、第ｊ番目のローカル信号で周波数変換する第ｊ番目のミキサと、
該第ｊ番目のミキサで周波数変換された信号からＩＦ信号を取り出す第ｊ番目のＩＦフィルタと、
該第ｊ番目のＩＦフィルタのＩＦ信号を検波する第ｊ番目の検波器と、
前記復調器の出力信号により同期掃引する第ｊ番目のランプ波発生器と、
該第ｊ番目の検波器の検波出力を受け、該第ｊ番目のランプ波発生器からの信号を基にＡ／Ｄ変換する第ｊ番目のＡ／Ｄ変換器と、
該第ｊ番目のランプ波発生器からの信号に基づき該第ｊ番目のローカル信号を発生する第ｊ番目のローカル発振器と、を備え、
前記ｎ個のＡ／Ｄ変換器からの各デジタル信号を演算して結果を表示する手段を有し、たことを特徴としたスペクトラムアナライザ。
第１の入力信号を受けて、第１のローカル信号で周波数変換する第１のミキサと、
前記第１のミキサで周波数変換された信号からＩＦ信号を取り出す第１のＩＦフィルタと、
前記第１のＩＦフィルタのＩＦ信号を復調して、トリガ信号を発生する復調器と、
前記第１のＩＦフィルタのＩＦ信号を検波する第１の検波器と、
前記復調器の出力信号により同期したランプ信号を発生する第１のランプ波発生器と、
前記第１の検波器の検波出力を受け、前記第１のランプ波発生器からの信号を基にＡ／Ｄ変換する第１のＡ／Ｄ変換器と、
前記第１のランプ波発生器からの信号に基づき前記第１のローカル信号を発生する第１のローカル発振器と、
第２の入力信号を受けて、第２のローカル信号で周波数変換する第２のミキサと、
前記第２のミキサで周波数変換された信号からＩＦ信号を取り出す第２のＩＦフィルタと、
前記第２のＩＦフィルタのＩＦ信号を検波する第２の検波器と、
前記復調器の出力信号により同期したランプ信号を発生する第２のランプ波発生器と、
前記第２の検波器の検波出力を受け、前記第２のランプ波発生器からの信号を基にＡ／Ｄ変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、
前記第２のランプ波発生器からの信号に基づき前記第２のローカル信号を発生する第２のローカル発振器と、
前記第１のＡ／Ｄ変換器からのデジタル信号と前記第２のＡ／Ｄ変換器からのデジタル信号とを演算して結果を表示する手段と、
を具備したことを特徴としたスペクトラムアナライザ。
請求項２記載のスペクトラムアナライザにおいて、
前記他の（ｎ−１）個の入力測定部は、
第ｊ番目のＡ／Ｄ変換器の前段に、該第ｉ番目の検波器の検波出力信号か該第ｊ番目自身の検波器の検波出力信号かを選択出力する第ｊ番目の選択手段を備え、
同一被測定信号をｎ個並列に測定できることを特徴としたスペクトラムアナライザ。