JP4216273B2 - デジタル放送信号評価装置 - Google Patents

Description

本発明は、地上波デジタル放送の電波の品質を評価する際に、スペクトラム波形の測定を容易にするための技術に関する。

地上波デジタル放送は２００３年末より一部地域で開始された。この地上波デジタル放送のサービスを行うにあたり、各サービスエリアにおける受信状況を調べる必要がある。

このために、その対象となる地域で広い周波数範囲に渡って妨害電波の有無などの電波状況の確認や、実際に所望チャンネルの放送波を受信、復調し、その復調信号に対するビット誤り率（ＢＥＲ）や変調誤差比（ＭＥＲ）を測定し、その測定結果に基づいて受信状況の良否を判定している。

上記のように、地上波デジタル放送を受信、復調して、その変調誤差比等を測定するための装置としては、例えば次の特許文献１に記載されている。

特許３６２５７６０号公報

デジタル放送波の評価は、上記のようにその受信対象地域における妨害電波の有無等を調査する必要があり、このために、所望のチャンネルのＢＥＲやＭＥＲを測定するだけでなく、デジタル放送波が使用されるＵＨＦ帯を含む広い周波数範囲のスペクトラムを測定する必要もある。

したがって、このような測定には、所望チャンネルのデジタル放送波を受信して復調し、ＢＥＲやＭＥＲを測定する装置と、ＵＨＦ帯を含む広い周波数範囲のスペクトラムを測定する装置が必要となるが、このように２種類の測定のために別々の装置を用意することは不経済であり、また、測定作業も煩雑となる。

これを解決するものとして、スペクトラム測定機能を備えたデジタル放送信号評価装置が実現されている。

図６は、スペクトラム測定機能を有するデジタル放送信号評価装置１０の構成を示している。このデジタル放送信号評価装置１０は、入力端子１０ａに入力される信号Ａを受け、所望チャンネルの地上波デジタル放送信号を受信復調して、そのチャンネルの品質評価のためにＢＥＲ、ＭＥＲ等の測定を行う評価測定部１１と、入力端子１０ａに入力される信号Ａを受け、地上波デジタル放送の周波数帯を含むスペクトラム測定を行うスペクトラム測定部１２とを有している。

評価測定部１１は、後述する制御部１５から指定された測定対象チャンネルの地上波デジタル放送信号を受信して中間周波数帯に変換する周波数変換部１１ａと、中間周波数帯に変換された信号をデジタル信号に変換して復調する復調部１１ｂと、復調された信号に対してＢＥＲ、ＭＥＲ等の演算処理を行う演算処理部１１ｃとを有している。

演算処理部１１ｃの詳細構成については省略するが、例えば、ＭＥＲ測定処理は、前記特許文献１でも示しているように、入力信号に対する直交復調処理で得られた信号に含まれるサブキャリアについて階層区分け処理を行い、各階層のサブキャリアのデータ変調方式に対応する復調方式で復調し、その復調データのＩ、Ｑ直交座標上の理論的コンスタレーションと実際コンスタレーションの位置の誤差を変調誤差比として算出する。

スペクトラム測定部１２は、後述する制御部１５から指定された測定周波数範囲を掃引しながらそれぞれの信号成分を中間周波数帯に変換する周波数変換部１２ａと、中間周波数帯に変換された信号の強度を検出する検波部１２ｂとを有しており、入力信号Ａに含まれる信号成分のうち、指定された測定周波数範囲内の周波数毎の信号強度、即ち、スペクトラム波形のデータを求める。なお、スペクトラム測定部１２に対して指定されるパラメータには、測定周波数範囲の他に分析帯域幅等も含まれるがここでは省略して説明する。

制御部１５は、例えばマイクロコンピュータで構成され、操作部１３に対する操作にしたがって装置全体の制御を行い、指定されたパラメータや測定結果等を構成された表示器１４に表示させる。ここで、操作部１３は、各種スイッチやロータリエンコーダ、後述の表示器１４と組合せされたタッチパネル式のスイッチあるいは表示器１４の画面上に表示したボタンとマウスカーソル等で構成され、表示器１４はＣＲＴあるいは液晶表示器により構成されている。

また、ここでは、評価測定部１１とスペクトラム測定部１２の周波数変換部がそれぞれ独立している場合について説明するが、図７に示すように、一つの周波数変換部１０ｂを評価測定部１１′とスペクトラム測定部１２′とで共有する構成であってもよい。ただし、この構成の場合、周波数変換部１０ｂで用いる局発信号は、評価測定の際に所望周波数に固定でき、スペクトラム測定の際には、所望周波数範囲を連続的に掃引できるように構成する。したがって、この場合には評価測定とスペクトラム測定とを同時に行うことはできない。

制御部１５は、評価測定部１１の制御を行う評価測定制御部１６と、スペクトラム測定部１２に対する制御を行うスペクトラム測定制御部１７とを有している。

評価測定制御部１６は、チャンネル周波数メモリ１６ａ、受信周波数設定手段１６ｂ、測定項目設定手段１６ｃおよび評価測定結果表示手段１６ｄを有している。

チャンネル周波数メモリ１６ａには、地上波デジタル放送の各チャンネルの周波数情報が記憶されており、受信周波数設定手段１６ｂは、操作部１３によって指定された測定対象チャンネルに対応する周波数情報をチャンネル周波数メモリ１６ａから読み出して評価測定部１１の周波数変換部１１ａ（あるいは共通の周波数変換部１０ｂ）に設定し、測定対象チャンネルの信号を受信させる。

また、測定項目設定手段１６ｃは、操作部１３によって指定された測定項目の情報を復調部１１ｂおよび演算処理部１１ｃに設定して、指定された測定項目についての測定処理を行わせる。評価測定結果表示手段１６ｄは、演算処理部１１ｃで得られた評価測定結果を表示器１４に表示させる。

一方、スペクトラム測定制御部１７は、測定周波数範囲設定手段１７ａ、スペクトラム表示手段１７ｂとを有しており、操作部１３によりスペクトラム測定が指定され、測定周波数範囲が指定されると、その測定周波数範囲の情報をスペクトラム測定部１２の周波数変換部１２ａ（あるいは共通の周波数変換部１０ｂ）設定して測定周波数範囲のスペクトラム波形のデータを検出させ、その検出されたスペクトラム波形を横軸周波数、縦軸電力の直交座標とともに表示部１４に表示させる。

このように、評価測定の機能に加えてスペクトラム測定の機能を有する地上波デジタル放送信号評価装置１０では、評価測定をする場合には、操作部１３により測定対象チャンネルおよび測定項目を指定することで、その測定対象チャンネルについての測定結果を表示器１４に表示させることができ、スペクトラム測定をする場合には、操作部１３により測定周波数範囲を指定することで、その測定周波数範囲のスペクトラム波形を表示器１４に表示させることができる。

しかしながら、上記した従来のデジタル放送信号評価装置１０では、スペクトラム測定機能と評価測定機能とが表示を含めて独立しており、スペクトラム測定の際には、一般的なスペクトラム解析装置と同様に、指定された周波数範囲のスペクトラム波形を周波数軸上に表示しているだけなので、評価測定の対象となるチャンネルのスペクトラム波形がどの位置にあるかを、測定者自身が判断する必要がある。

特に、多くのチャンネルのスペクトラム波形が並んで表示されているような場合には、評価対象のチャンネル周波数を別の資料で調べて、そのチャネル周波数を表示器１４に周波数軸上で確認しなければ、測定対象のチャンネルのスペクトラム波形を特定できないという煩わしさがあった。

本発明は、この点を改善し、スペクトラム測定時に、評価測定の対象チャンネルのスペクトラム波形を直感的に特定できるデジタル放送信号評価装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１のデジタル放送信号評価装置は、
入力端子（１０ａ）と、
前記入力端子に入力された信号を受け、予め指定された測定対象チャンネルの地上波デジタル放送信号を受信して復調し、品質評価のための測定を行う評価測定部（１１）と、
前記入力端子に入力された信号を受け、地上波デジタル放送の周波数帯を含む周波数範囲のうち、予め設定された測定周波数範囲のスペクトラム測定を行うスペクトラム測定部（１２）と、
前記地上波デジタル放送の測定対象チャンネルおよび前記スペクトラム測定の測定周波数範囲を指定するための操作部（１３）と、
前記評価測定部の測定結果および前記スペクトラム測定部によって得られたスペクトラム波形を表示するための表示器（１４）と、
前記地上波デジタル放送の各チャンネルの周波数情報を予め記憶しているチャンネル周波数メモリ（３８）を有し、評価測定を行う際には、前記操作部によって指定された測定対象チャンネルと前記チャンネル周波数メモリに記憶されている情報とに基づいて、前記評価測定部が前記測定対象チャンネルの地上波デジタル放送信号を受信するように制御し、その測定結果を前記表示器に表示させ、スペクトラム測定を行う際には、前記操作部によって指定された測定周波数範囲のスペクトラム測定を行うように前記スペクトラム測定部を制御し、その測定によって得られたスペクトラム波形を前記表示器に表示させる制御部（３５）とを備えたデジタル放送信号評価装置において、
前記制御部には、
スペクトラム測定を行う際に、前記操作部によって指定された測定対象チャンネルと前記チャンネル周波数メモリに記憶されている情報とに基づいて、前記測定対象チャンネルのスペクトラム波形を他のチャンネルのスペクトラム波形と識別できるように表示させる識別表示手段（３９）が設けられているとともに、前記操作部によって指定された測定対象チャンネルの周波数が、前記操作部によって指定された測定周波数範囲内にあるか否かを判定し、前記測定対象チャンネルの周波数が前記操作部によって指定された測定周波数範囲から外れるとき、前記測定対象チャンネルのスペクトラム波形が前記表示器に表示されるように測定周波数範囲を変更することを特徴としている。

また、本発明の請求項２のデジタル放送信号評価装置は、請求項１記載のデジタル放送信号評価装置において、
前記制御部は、
さらに、前記操作部によって指定される測定対象チャンネルが変更されたとき、変更前の測定対象チャンネルのスペクトラム波形の表示位置と変更後の測定対象チャンネルのスペクトラム波形の表示位置とが同一となるように測定周波数範囲を変更することを特徴としている。

このように本発明では、操作部による測定対象チャンネルの指定操作が評価測定時だけでなく、スペクトラム測定時にも有効となるようにし、スペクトラム測定の際に指定された測定対象チャンネルとチャンネル周波数メモリの情報とに基づいて、測定対象チャンネルのスペクトラム波形を他のチャンネルのスペクトラム波形と画面上で区別できるように識別表示している。

このため、測定者はスペクトラム測定時に、直感的に測定対象チャンネルのスペクトラム波形を特定できる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用したデジタル放送信号評価装置２０の構成を示している。このデジタル放送信号評価装置２０の評価測定部１１、スペクトラム測定部１２、操作部１３、表示器１４は、前記した従来のデジタル放送信号評価装置１０の各構成要素と同等であるので、これら構成要素については同一符号を付して説明を省略する。また、図７に示したように、評価測定部１１とスペクトラム測定部１２とで一つの周波数変換部１０ｂを共有した構成も本発明に含まれるものとする。

このデジタル放送信号評価装置２０の制御部３５は、前記した従来のデジタル放送信号評価装置１０と同様に、評価測定制御部３６とスペクトラム測定制御部３７とを有しているが、操作部１３による測定対象チャンネルの指定操作は、評価測定時だけでなくスペクトラム測定時にも有効となるように構成され、前記したチャンネル周波数メモリ１６ａと同様に、地上波デジタル放送の各チャンネルの周波数情報を記憶しているチャンネル周波数メモリ３８を、評価測定制御部３６とスペクトラム測定制御部３７とで共有する構成となっている。

即ち、評価測定制御部３６は、前記同様に、操作部１３によりデジタル放送信号に対する評価測定が指定されて、測定対象チャンネル、測定項目が指定されると、受信周波数設定手段１６ｂは指定された測定対象チャンネルの周波数情報をチャンネル周波数メモリ３８から読み出して評価測定部１１に設定して、測定対象チャンネルのデジタル放送波を受信、復調させ、測定項目設定手段１６ｃは指定された測定項目の情報を評価測定部１１に設定して、指定された測定項目（ＢＥＲ、ＭＥＲ、コンスタレーション等）についての測定を行わせる。そして、評価測定結果表示手段１６ｄは評価測定部１１の測定結果を表示器１４に表示させる。

また、スペクトラム測定制御部３７は、前記スペクトラム測定制御部１７と同様に、スペクトラム測定時に操作部１３によって指定された測定周波数範囲に対応する情報をスペクトラム測定部１２に設定して、指定された測定周波数範囲のスペクトラム波形のデータを検出させる測定周波数範囲設定手段１７ａと、検出されたスペクトラム波形を横軸周波数、縦軸電力の直交座標とともに表示器１４に表示させるスペクトラム表示手段１７ｂを有している。

ただし、このスペクトラム測定制御部３７には、操作部１３の操作により指定された測定対象チャンネルに対応した周波数情報をチャンネル周波数メモリ３８から読み出し、その測定対象チャンネルのスペクトラム波形を他のチャンネルのスペクトラム波形と画面上で区別できるように識別表示する識別表示手段３９が設けられている。

この識別表示は、測定対象チャンネルに対応するスペクトラム波形の範囲をマーカで示す方法、測定対象チャンネルのスペクトラム波形を他のチャンネルのスペクトラム波形と異なる色あるいは異なる明るさで識別表示する方法等がある。

次に、マーカによる識別表示を行う場合の実施形態の動作を説明する。
始めに、操作部１３の操作により、評価測定を指定し、測定項目としてＭＥＲ測定を指定すると、図２に示すように、画面右側に現在の測定対象チャンネル（この例では１４チャンネル）、チャンネル変更ボタン１３ａ（Ｄｏｗｎ表示）、１３ｂ（Ｕｐ表示）およびそのボタン操作のためのマウスカーソル１３ｃが操作部１３の一部として表示され、画面左側に、測定対象チャンネルにおけるＭＥＲ測定の結果がチャンネルの中心周波数とともに表示される。

ここで、例えば、マウス操作によりチャンネル変更ボタン１３ａを１回押せば、測定対象チャンネルは一つ下のチャンネルに変更され、チャンネル変更ボタン１３ｂを１回押せば、測定対象チャンネルは一つ上のチャンネルに変更され、その変更された測定対象チャンネルにおけるＭＥＲ測定の結果がチャンネルの中心周波数とともに表示される。

また、図２の状態から、操作部１３の操作によりスペクトラム測定に切り換え、測定周波数範囲を指定すると、図３に示すように、前記同様に画面右側に現在の測定対象チャンネル（この例では１４チャンネル）、チャンネル変更ボタン１３ａ、１３ｂ、マウスカーソル１３ｃが操作部１３の一部として表示され、画面左側に、指定された測定周波数範囲のスペクトラム波形が表示され、さらに、そのスペクトラム波形のうち、現在の測定対象チャンネル（この例では１４チャンネル）のスペクトラム波形の位置にマーカＭが表示される。

したがって、測定者はこのマーカＭの位置のスペクトラム波形が測定対象チャンネルのデジタル放送信号のスペクトラム波形であると直感的に認識できる。

ここで、例えばチャンネル変更ボタン１３ｂを１回押せば、図４のように、マーカＭが一つ上のチャンネルの位置に移動し、チャンネル変更ボタン１３ａを１回押せば、マーカＭが一つ下のチャンネルの位置に移動することになり、測定対象チャンネルを変更した場合でもその変更されたチャンネルのスペクトラム波形を正確に把握できる。

また、図４の状態から評価測定に切り換えると、図２の画面に切り替わり、１５チャンネルについての評価測定結果が表示されることになる。

このように、実施形態のデジタル放送信号評価装置２０では、スペクトラム測定時であっても、評価測定の対象となるチャンネルの指定が可能で、且つその指定された測定対象チャンネルのスペクトラム波形を他のチャンネルのスペクトラム波形と識別できるようにマーカＭ等で識別表示しているので、測定者は、測定対象チャンネルと他のチャンネルのスペクトラム波形とを直感的に識別でき、多数のチャンネルのスペクトラム波形が並んで表示されている場合でも、測定対象チャンネルのスペクトラム波形を容易に特定できる。

上記説明では、評価測定の測定結果とスペクトラム波形のいずれか一方のみを表示するモードについて説明したが、前記したように、評価測定部１１とスペクトラム測定部１２とが周波数変換部を含めて独立している場合には、スペクトラム測定処理と評価測定処理とを並行して行い、その両方の測定結果を、例えば図５のように、表示器１４の同一画面上に表示することもでき、その表示モードを任意に指定できるように構成してもよい。

この同時表示モードの場合、チャンネル変更ボタン１３ａ、１３ｂの操作で測定対象チャンネルを変更すれば、スペクトラム表示領域のマーカＭが、変更された測定対象チャンネルの位置に移動するとともに、評価測定の測定結果もその変更された測定対象チャンネルについての測定結果に更新表示される。

なお、操作部１３により指定された測定対象チャンネルの周波数が、スペクトラム測定の際に指定された測定周波数範囲を超える場合、画面上からマーカＭが消えることが発生するが、これが問題になる場合には、図１で点線で示しているように、スペクトラム測定制御部３７の測定周波数範囲設定手段１７ａが、測定対象チャンネルの周波数情報を監視し、スペクトラムの測定周波数範囲を超える周波数の測定対象チャンネルが指定されたとき、スペクトラム測定部１２に設定する測定周波数範囲を自動的に変更（シフト）させ、測定対象チャンネルの周波数が測定周波数範囲内に常に入るように制御してもよい。

また、スペクトラム測定を行う際に、操作部１３によって指定される測定対象チャンネルが変更されたとき、変更前の測定対象チャンネルのスペクトラム波形の表示位置と変更後の測定対象チャンネルのスペクトラム波形の表示位置とが同一となるようにスペクトラム測定部１２に設定する測定周波数範囲を変更してもよい。

本発明の実施形態の全体構成図 実施形態の評価測定時の表示例を示す図 実施形態のスペクトラム測定時の表示例を示す図 実施形態のスペクトラム測定時で測定対象チャンネルを変更したときの表示例を示す図 評価測定とスペクトラム測定の測定結果を同時に表示した例を示す図 従来装置の構成を示す図 評価測定部とスペクトラム測定部とで周波数変換部を共有する構成例を示す図

符号の説明

１０ａ……入力端子、１０ｂ……周波数変換部、１１……評価測定部、１１ａ……周波数変換部、１１ｂ……復調部、１１ｃ……演算処理部、１２……スペクトラム測定部、１２ａ……周波数変換部、１２ｂ……検波部、２０……デジタル放送信号評価装置、３５……制御部、３６……評価測定制御部、１６ｂ……受信周波数設定手段、１６ｃ……測定項目設定手段、１６ｄ……評価測定結果表示手段、３７……スペクトラム測定制御部、１７ａ……測定周波数範囲設定手段、１７ｂ……スペクトラム表示手段、３８……チャンネル周波数メモリ、３９……識別表示手段

Claims (2)

1. 入力端子（１０ａ）と、
   前記入力端子に入力された信号を受け、予め指定された測定対象チャンネルの地上波デジタル放送信号を受信して復調し、品質評価のための測定を行う評価測定部（１１）と、
   前記入力端子に入力された信号を受け、地上波デジタル放送の周波数帯を含む周波数範囲のうち、予め設定された測定周波数範囲のスペクトラム測定を行うスペクトラム測定部（１２）と、
   前記地上波デジタル放送の測定対象チャンネルおよび前記スペクトラム測定の測定周波数範囲を指定するための操作部（１３）と、
   前記評価測定部の測定結果および前記スペクトラム測定部によって得られたスペクトラム波形を表示するための表示器（１４）と、
   前記地上波デジタル放送の各チャンネルの周波数情報を予め記憶しているチャンネル周波数メモリ（３８）を有し、評価測定を行う際には、前記操作部によって指定された測定対象チャンネルと前記チャンネル周波数メモリに記憶されている情報とに基づいて、前記評価測定部が前記測定対象チャンネルの地上波デジタル放送信号を受信するように制御し、その測定結果を前記表示器に表示させ、スペクトラム測定を行う際には、前記操作部によって指定された測定周波数範囲のスペクトラム測定を行うように前記スペクトラム測定部を制御し、その測定によって得られたスペクトラム波形を前記表示器に表示させる制御部（３５）とを備えたデジタル放送信号評価装置において、
   前記制御部には、
   スペクトラム測定を行う際に、前記操作部によって指定された測定対象チャンネルと前記チャンネル周波数メモリに記憶されている情報とに基づいて、前記測定対象チャンネルのスペクトラム波形を他のチャンネルのスペクトラム波形と識別できるように表示させる識別表示手段（３９）が設けられているとともに、前記操作部によって指定された測定対象チャンネルの周波数が、前記操作部によって指定された測定周波数範囲内にあるか否かを判定し、前記測定対象チャンネルの周波数が前記操作部によって指定された測定周波数範囲から外れるとき、前記測定対象チャンネルのスペクトラム波形が前記表示器に表示されるように測定周波数範囲を変更することを特徴とするデジタル放送信号評価装置。
2. 前記制御部は、
   さらに、前記操作部によって指定される測定対象チャンネルが変更されたとき、変更前の測定対象チャンネルのスペクトラム波形の表示位置と変更後の測定対象チャンネルのスペクトラム波形の表示位置とが同一となるように測定周波数範囲を変更することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送信号評価装置。

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