JP7007254B2 - Frequency characteristic correction device and frequency characteristic correction method - Google Patents

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Description

本発明は、周波数特性補正装置及び周波数特性補正方法に関し、特に、ＲＦ信号を受信して解析する装置が有する振幅特性及び位相特性を校正するための周波数特性補正装置及び周波数特性補正方法に関する。 The present invention relates to a frequency characteristic correction device and a frequency characteristic correction method, and more particularly to a frequency characteristic correction device and a frequency characteristic correction method for calibrating the amplitude characteristic and the phase characteristic of a device that receives and analyzes an RF signal.

被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）から出力される広帯域のＲＦ信号を被測定信号として受信し、当該被測定信号の周波数解析を行うシグナルアナライザなどの信号解析装置が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。 A signal analysis device such as a signal analyzer that receives a wide band RF signal output from a device under test (DUT) as a signal to be measured and analyzes the frequency of the signal to be measured has been conventionally known (a signal analysis device such as a signal analyzer). For example, see Patent Document 1).

このような信号解析装置は、入力された被測定信号の搬送波周波数を中間周波数に変換する周波数変換部と、中間周波数信号の中間周波数を含む所定の通過帯域の信号成分のみを通過させる中間処理部と、中間処理部から出力された被測定信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングしてディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、を備えている。周波数変換部及び中間処理部において中間周波数の帯域内で振幅や位相の変動が起こると、信号解析結果に誤差が生じる。 Such a signal analysis device has a frequency conversion unit that converts the carrier frequency of the input measured signal into an intermediate frequency, and an intermediate processing unit that passes only signal components in a predetermined passing band including the intermediate frequency of the intermediate frequency signal. And an A / D conversion unit that samples the signal to be measured output from the intermediate processing unit at a predetermined sampling frequency and converts it into digital data. If the amplitude or phase fluctuates within the intermediate frequency band in the frequency conversion unit and the intermediate processing unit, an error occurs in the signal analysis result.

近年、ミリ波帯を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ａｄや５Ｇセルラ等の、高周波かつ広帯域な信号を解析したいという要求が高まっている。あらゆる搬送波周波数の被測定信号に対して位相や振幅を正しく測定するためには、広い解析帯域内で信号解析装置の振幅特性及び位相特性が平坦になるようにあらかじめ補正しておくことが望ましい。 In recent years, there has been an increasing demand for analysis of high frequency and wide band signals such as IEEE802.11ad and 5G cellular that use the millimeter wave band. In order to correctly measure the phase and amplitude of the measured signal of any carrier frequency, it is desirable to correct in advance so that the amplitude characteristic and phase characteristic of the signal analyzer become flat within a wide analysis band.

特許文献１に開示された信号解析装置においては、ＦＭ変調された校正用ＲＦ信号を用いて、周波数変換部及び中間処理部に対して振幅特性及び位相特性の補正が行われている。 In the signal analysis device disclosed in Patent Document 1, the amplitude characteristic and the phase characteristic are corrected for the frequency conversion unit and the intermediate processing unit by using the FM-modulated calibration RF signal.

特開２００８－２３２８０７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-232807

しかしながら、特許文献１に開示されたような従来の信号解析装置においては、補正可能な周波数範囲が校正用ＲＦ信号の出力可能な周波数範囲で制限されるという問題があり、近年の広帯域化の要求に十分に応えられないという問題が生じてきている。 However, in the conventional signal analysis device as disclosed in Patent Document 1, there is a problem that the correctable frequency range is limited by the frequency range in which the calibration RF signal can be output, and there is a recent demand for widening the band. There is a problem that we cannot fully respond to the above.

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、校正用ＲＦ信号の出力可能周波数範囲を超えた周波数範囲で振幅特性及び位相特性の補正を行うことが可能な周波数特性補正装置及び周波数特性補正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and it is possible to correct the amplitude characteristic and the phase characteristic in the frequency range beyond the outputable frequency range of the calibration RF signal. It is an object of the present invention to provide a frequency characteristic correction device and a frequency characteristic correction method.

上記課題を解決するために、本発明に係る周波数特性補正装置は、入力信号をローカル信号発生器から出力されるローカル信号と混合して中間周波数信号に変換した後に、ディジタルデータに変換する受信系と、所定周期でかつ所定帯域幅でＦＭ変調された校正用ＲＦ信号を生成する校正用信号源と、被測定信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記ディジタルデータの振幅特性及び位相特性を補正するディジタルフィルタと、を備え、前記校正用ＲＦ信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記ローカル信号発生器が周波数可変な前記ローカル信号を出力する周波数特性補正装置であって、前記校正用ＲＦ信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記受信系から出力される前記ディジタルデータに基づいて、前記所定帯域幅を有し前記ローカル信号の周波数に対応する複数の測定周波数範囲において、前記受信系によって生じる振幅の変動量及び位相の変動量を検出する変動量検出部と、前記変動量検出部により検出された前記複数の測定周波数範囲における前記振幅の変動量のデータを結合するとともに、前記変動量検出部により検出された前記複数の測定周波数範囲における前記位相の変動量のデータを結合するデータ処理部と、被測定信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に前記受信系から出力される前記ディジタルデータの振幅特性及び位相特性を、前記データ処理部により結合された前記振幅の変動量及び前記位相の変動量のデータで除算又は減算するために、前記ディジタルフィルタのフィルタ係数を補正するフィルタ係数補正部と、を備える構成である。 In order to solve the above problems, the frequency characteristic correction device according to the present invention is a receiving system that mixes an input signal with a local signal output from a local signal generator, converts it into an intermediate frequency signal, and then converts it into digital data. A calibration signal source that generates an FM-modulated calibration RF signal with a predetermined period and a predetermined bandwidth, and an amplitude of the digital data when the signal to be measured is input to the receiving system as the input signal. It is provided with a digital filter that corrects characteristics and phase characteristics, and when the calibration RF signal is input to the receiving system as the input signal, the frequency at which the local signal generator outputs the variable frequency local signal. A characteristic correction device having the predetermined bandwidth and the local based on the digital data output from the receiving system when the calibration RF signal is input to the receiving system as the input signal. A fluctuation amount detection unit that detects the fluctuation amount of the amplitude and the fluctuation amount of the phase generated by the reception system in a plurality of measurement frequency ranges corresponding to the frequency of the signal, and the plurality of measurement frequencies detected by the fluctuation amount detection unit. The data to be measured is the data processing unit that combines the data of the fluctuation amount of the amplitude in the range and the data of the fluctuation amount of the phase in the plurality of measurement frequency ranges detected by the fluctuation amount detection unit. The amplitude characteristic and phase characteristic of the digital data output from the receiving system when input to the receiving system as an input signal are combined with the fluctuation amount of the amplitude and the fluctuation amount of the phase coupled by the data processing unit. It is configured to include a filter coefficient correction unit that corrects the filter coefficient of the digital filter in order to divide or subtract data.

この構成により、本発明に係る周波数特性補正装置は、従来は不可能であった、校正用ＲＦ信号の出力可能周波数範囲を超えた周波数範囲で振幅特性及び位相特性の補正を行うことができる。 With this configuration, the frequency characteristic correction device according to the present invention can correct the amplitude characteristic and the phase characteristic in the frequency range beyond the outputable frequency range of the calibration RF signal, which was impossible in the past.

また、本発明に係る周波数特性補正装置においては、前記複数の測定周波数範囲のうちの隣り合う２つの測定周波数範囲は、一方の測定周波数範囲と他方の測定周波数範囲とがそれぞれ互いに重複する重複周波数範囲を含んでおり、前記データ処理部は、前記重複周波数範囲における、一方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータの平均値と、他方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータの平均値との比を算出する平均値比算出部と、前記平均値比算出部により算出された前記比を、前記一方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータに乗算する補正を行う振幅変動量補正部と、前記振幅変動量補正部により補正された前記一方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータと、前記振幅変動量補正部により補正されていない前記他方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータとを、前記重複周波数範囲において周波数ごとに平均する振幅変動量平均部と、前記振幅変動量補正部により補正された前記重複周波数範囲を除く前記一方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータと、前記振幅変動量平均部により平均された前記重複周波数範囲の前記振幅の変動量のデータと、前記重複周波数範囲を除く前記他方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータとを結合する振幅変動量結合部と、を含む構成であってもよい。 Further, in the frequency characteristic correction device according to the present invention, two adjacent measurement frequency ranges among the plurality of measurement frequency ranges are overlapping frequencies in which one measurement frequency range and the other measurement frequency range overlap each other. The data processing unit includes a range, and the data processing unit includes the average value of the fluctuation amount data of the amplitude in one measurement frequency range and the data of the fluctuation amount of the amplitude in the other measurement frequency range in the overlapping frequency range. An amplitude that is corrected by multiplying the average value ratio calculation unit that calculates the ratio to the average value and the ratio calculated by the average value ratio calculation unit with the fluctuation amount data of the amplitude in one of the measurement frequency ranges. The fluctuation amount correction unit, the fluctuation amount data of the amplitude in the one measurement frequency range corrected by the amplitude fluctuation amount correction unit, and the other measurement frequency range not corrected by the amplitude fluctuation amount correction unit. The measurement frequency range of one of the measurement frequency range excluding the overlap frequency range corrected by the amplitude fluctuation correction unit and the amplitude fluctuation average unit that averages the amplitude fluctuation data for each frequency in the overlap frequency range. The fluctuation amount data of the amplitude, the fluctuation amount data of the amplitude in the overlapping frequency range averaged by the amplitude fluctuation amount averaging portion, and the fluctuation of the amplitude in the other measurement frequency range excluding the overlapping frequency range. It may be configured to include an amplitude fluctuation amount coupling portion for coupling quantity data.

この構成により、本発明に係る周波数特性補正装置は、隣り合う２つの測定周波数範囲の２つの振幅の変動量のデータを連続的に結合することができる。 With this configuration, the frequency characteristic correction device according to the present invention can continuously combine data of fluctuation amounts of two amplitudes in two adjacent measurement frequency ranges.

また、本発明に係る周波数特性補正装置においては、前記複数の測定周波数範囲のうちの隣り合う２つの測定周波数範囲は、一方の測定周波数範囲と他方の測定周波数範囲とがそれぞれ互いに重複する重複周波数範囲を含んでおり、前記データ処理部は、前記重複周波数範囲における、一方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータから算出される近似直線と、他方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータから算出される近似直線との差分を周波数ごとに算出する差分算出部と、前記差分算出部により算出された前記差分を、前記一方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータから減算する補正を行う位相変動量補正部と、前記位相変動量補正部により補正された前記一方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータと、前記位相変動量補正部により補正されていない前記他方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータとに、前記重複周波数範囲において線形重み付け平均を行う位相変動量平均部と、前記位相変動量補正部により補正された前記重複周波数範囲を除く前記一方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータと、前記位相変動量平均部により線形重み付け平均が行われた前記重複周波数範囲の前記位相の変動量のデータと、前記重複周波数範囲を除く前記他方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータとを結合する位相変動量結合部と、を含む構成であってもよい。 Further, in the frequency characteristic correction device according to the present invention, two adjacent measurement frequency ranges among the plurality of measurement frequency ranges are overlapping frequencies in which one measurement frequency range and the other measurement frequency range overlap each other. The data processing unit includes a range, and the data processing unit includes an approximate straight line calculated from the data of the fluctuation amount of the phase in one measurement frequency range and the fluctuation amount of the phase in the other measurement frequency range. The difference calculation unit that calculates the difference from the approximate straight line calculated from the data of the above and the difference calculated by the difference calculation unit are subtracted from the data of the fluctuation amount of the phase in the measurement frequency range of one of the above. The phase fluctuation amount correction unit that performs the correction, the phase fluctuation amount data of the one measurement frequency range corrected by the phase fluctuation amount correction unit, and the other side that is not corrected by the phase fluctuation amount correction unit. One of the phase fluctuation amount averaging portion for performing linear weighted averaging in the overlapping frequency range and the overlapping frequency range corrected by the phase fluctuation amount correction unit are excluded from the phase fluctuation amount data in the measurement frequency range of. Data of the fluctuation amount of the phase in the measurement frequency range, data of the fluctuation amount of the phase in the overlapping frequency range for which linear weighted averaging is performed by the phase fluctuation amount averaging portion, and the other side excluding the overlapping frequency range. The configuration may include a phase fluctuation amount coupling portion for coupling the phase fluctuation amount data in the measurement frequency range of the above.

この構成により、本発明に係る周波数特性補正装置は、隣り合う２つの測定周波数範囲の２つの位相の変動量のデータを連続的に結合することができる。 With this configuration, the frequency characteristic correction device according to the present invention can continuously combine data of fluctuation amounts of two phases in two adjacent measurement frequency ranges.

また、本発明に係る周波数特性補正装置は、前記受信系から出力される前記ディジタルデータを直交復調して互いに直交する直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を生成する直交復調部を更に備え、前記変動量検出部は、前記直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）に基づいて、前記測定周波数範囲内の前記振幅の変動量及び前記位相の変動量を求める構成であってもよい。 Further, the frequency characteristic correction device according to the present invention further includes an orthogonal demodulation unit that orthogonally demodulates the digital data output from the reception system to generate orthogonal signals I (t) and Q (t) that are orthogonal to each other. The fluctuation amount detection unit may be configured to obtain the fluctuation amount of the amplitude and the fluctuation amount of the phase within the measurement frequency range based on the orthogonal signals I (t) and Q (t).

また、本発明に係る周波数特性補正装置は、前記校正用ＲＦ信号と前記被測定信号とのいずれかを前記入力信号として前記受信系に入力させる第１のスイッチと、前記直交復調部と前記ディジタルフィルタとのいずれかに、前記受信系からのディジタル信号を入力させる第２のスイッチと、を更に備える構成であってもよい。 Further, the frequency characteristic correction device according to the present invention includes a first switch for inputting either the calibration RF signal or the measured signal to the receiving system as the input signal, the orthogonal demodulation unit, and the digital. A second switch for inputting a digital signal from the receiving system may be further provided in any of the filters.

この構成により、本発明に係る周波数特性補正装置は、第１及び第２のスイッチを切り替えることにより、ディジタルフィルタのフィルタ係数を補正するためのモードと、被測定信号をディジタルフィルタで処理するためのモードとを切り替えることができる。 With this configuration, the frequency characteristic correction device according to the present invention has a mode for correcting the filter coefficient of the digital filter by switching between the first and second switches, and for processing the signal to be measured by the digital filter. You can switch between modes.

また、本発明に係る周波数特性補正装置は、前記ディジタルフィルタにより振幅特性及び位相特性が補正された前記ディジタルデータを解析する信号解析部を更に備える構成であってもよい。 Further, the frequency characteristic correction device according to the present invention may further include a signal analysis unit that analyzes the digital data whose amplitude characteristics and phase characteristics have been corrected by the digital filter.

この構成により、本発明に係る周波数特性補正装置は、ディジタルフィルタにより被測定信号の振幅特性及び位相特性を補正するため、受信系の振幅平坦性及び位相平坦性を向上させて、信号解析部にて正確な信号解析を行うことができる。 With this configuration, the frequency characteristic correction device according to the present invention corrects the amplitude characteristic and the phase characteristic of the signal to be measured by the digital filter, so that the amplitude flatness and the phase flatness of the receiving system are improved and the signal analysis unit is used. Accurate signal analysis can be performed.

また、本発明に係る周波数特性補正方法は、入力信号をローカル信号発生器から出力されるローカル信号と混合して中間周波数信号に変換した後に、ディジタルデータに変換する受信系と、所定周期でかつ所定帯域幅でＦＭ変調された校正用ＲＦ信号を生成する校正用信号源と、被測定信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記ディジタルデータの振幅特性及び位相特性を補正するディジタルフィルタと、を備える周波数特性補正装置に対して、前記校正用ＲＦ信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記ローカル信号発生器が周波数可変な前記ローカル信号を出力する周波数特性補正方法であって、前記校正用ＲＦ信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記受信系から出力される前記ディジタルデータに基づいて、前記所定帯域幅を有し前記ローカル信号の周波数に対応する複数の測定周波数範囲において、前記受信系によって生じる振幅の変動量及び位相の変動量を検出する変動量検出ステップと、前記変動量検出ステップにより検出された前記複数の測定周波数範囲における前記振幅の変動量のデータを結合するとともに、前記変動量検出ステップにより検出された前記複数の測定周波数範囲における位相の変動量のデータを結合するデータ処理ステップと、被測定信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に前記受信系から出力される前記ディジタルデータの振幅特性及び位相特性を、前記データ処理ステップにより結合された前記振幅の変動量及び前記位相の変動量のデータで除算又は減算するために、前記ディジタルフィルタのフィルタ係数を補正するフィルタ係数補正ステップと、を含む構成である。 Further, the frequency characteristic correction method according to the present invention includes a receiving system that mixes an input signal with a local signal output from a local signal generator, converts it into an intermediate frequency signal, and then converts it into digital data at a predetermined cycle. When a calibration signal source that generates an FM-modulated calibration RF signal with a predetermined bandwidth and a signal to be measured are input to the receiving system as the input signal, the amplitude characteristics and phase characteristics of the digital data are corrected. When the calibration RF signal is input to the receiving system as the input signal, the local signal generator outputs the variable frequency local signal to the frequency characteristic correction device including the digital filter. It is a frequency characteristic correction method, and when the calibration RF signal is input to the receiving system as the input signal, it has the predetermined bandwidth and has the predetermined bandwidth based on the digital data output from the receiving system. A fluctuation amount detection step for detecting an amplitude fluctuation amount and a phase fluctuation amount generated by the reception system in a plurality of measurement frequency ranges corresponding to the frequencies of local signals, and the plurality of measurements detected by the fluctuation amount detection step. The data processing step that combines the data of the fluctuation amount of the amplitude in the frequency range and the data of the fluctuation amount of the phase in the plurality of measurement frequency ranges detected by the fluctuation amount detection step, and the measured signal are the above-mentioned. The amplitude characteristic and phase characteristic of the digital data output from the receiving system when input to the receiving system as an input signal are combined with the fluctuation amount of the amplitude and the fluctuation amount of the phase coupled by the data processing step. The configuration includes a filter coefficient correction step for correcting the filter coefficient of the digital filter in order to divide or subtract the data.

この構成により、本発明に係る周波数特性補正方法は、従来は不可能であった、校正用ＲＦ信号の出力可能周波数範囲を超えた周波数範囲で振幅特性及び位相特性の補正を行うことができる。 With this configuration, the frequency characteristic correction method according to the present invention can correct the amplitude characteristic and the phase characteristic in the frequency range beyond the outputable frequency range of the calibration RF signal, which was impossible in the past.

本発明は、校正用ＲＦ信号の出力可能周波数範囲を超えた周波数範囲で振幅特性及び位相特性の補正を行うことが可能な周波数特性補正装置及び周波数特性補正方法を提供するものである。 The present invention provides a frequency characteristic correction device and a frequency characteristic correction method capable of correcting an amplitude characteristic and a phase characteristic in a frequency range beyond the outputable frequency range of a calibration RF signal.

本発明の実施形態に係る周波数特性補正装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the frequency characteristic correction apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る周波数特性補正装置が備えるＤＤＳから出力される校正用ＲＦ信号の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the RF signal for calibration which is output from the DDS provided in the frequency characteristic correction apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る周波数特性補正装置によって設定される複数の測定周波数範囲を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the plurality of measurement frequency ranges set by the frequency characteristic correction apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る周波数特性補正装置によって拡大される補正可能周波数範囲の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correctable frequency range expanded by the frequency characteristic correction apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る周波数特性補正装置が備えるデータ処理部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the data processing part provided in the frequency characteristic correction apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る周波数特性補正装置が備えるデータ処理部の処理を説明するための図（その１）である。It is a figure (the 1) for demonstrating the processing of the data processing unit provided in the frequency characteristic correction apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る周波数特性補正装置が備えるデータ処理部の処理を説明するための図（その２）である。It is a figure (the 2) for demonstrating the processing of the data processing unit provided in the frequency characteristic correction apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る周波数特性補正装置による周波数特性補正方法の処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the processing of the frequency characteristic correction method by the frequency characteristic correction apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明に係る周波数特性補正装置及び周波数特性補正方法の実施形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the frequency characteristic correction device and the frequency characteristic correction method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係る周波数特性補正装置１は、入力信号を中間周波数信号に変換した後にディジタルデータに変換する受信系１００に対して、受信系１００から出力されるディジタルデータの振幅特性及び位相特性を補正するための装置である。 The frequency characteristic correction device 1 according to the present embodiment determines the amplitude characteristic and the phase characteristic of the digital data output from the receiving system 100 with respect to the receiving system 100 that converts the input signal into an intermediate frequency signal and then converts it into digital data. It is a device for correction.

図１に示すように、周波数特性補正装置１は、校正用信号源１０と、第１のスイッチとしてのスイッチ１１と、周波数変換部１２と、中間処理部１３と、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１４と、第２のスイッチとしてのスイッチ１５と、ディジタルフィルタ１６と、制御部１７と、表示部１８と、操作部１９と、を備える。 As shown in FIG. 1, the frequency characteristic correction device 1 includes a calibration signal source 10, a switch 11 as a first switch, a frequency conversion unit 12, an intermediate processing unit 13, and an A / D converter (ADC). ) 14, a switch 15 as a second switch, a digital filter 16, a control unit 17, a display unit 18, and an operation unit 19.

校正用信号源１０は、例えば、位相校正用発振器又は振幅校正用発振器としてのＤＤＳ（Direct Digital Synthesizer）１０ａと、振幅校正用発振器としてのＶＣＯ１０ｂと、スイッチ１０ｃと、を有する。 The calibration signal source 10 includes, for example, a DDS (Direct Digital Synthesizer) 10a as a phase calibration oscillator or an amplitude calibration oscillator, a VCO 10b as an amplitude calibration oscillator, and a switch 10c.

ＤＤＳ１０ａは、所定周期でかつ所定帯域幅ΔｆでＦＭ変調された校正用ＲＦ信号を生成する。ＤＤＳ１０ａから出力される校正用ＲＦ信号は、例えば図２（ａ），（ｂ）に示すような、所定周期Ｔａ又はＴｂで時間ｔに比例して周波数が変化する線形チャープ信号である。ＤＤＳ１０ａのサンプリングレートは例えば３００ＭＨｚであり、この場合、校正用ＲＦ信号の周波数の上限は１５０ＭＨｚとなる。 The DDS10a generates an FM-modulated calibration RF signal with a predetermined period and a predetermined bandwidth Δf. The calibration RF signal output from the DDS 10a is, for example, a linear chirp signal whose frequency changes in proportion to time t in a predetermined period Ta or Tb, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). The sampling rate of the DDS10a is, for example, 300 MHz, and in this case, the upper limit of the frequency of the calibration RF signal is 150 MHz.

ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）１０ｂは、本実施形態においては、例えば５０Ｈｚ～６ＧＨｚの周波数の校正用ＲＦ信号を出力するようになっている。 In the present embodiment, the VCO (Voltage Controlled Oscillator) 10b is adapted to output a calibration RF signal having a frequency of, for example, 50 Hz to 6 GHz.

スイッチ１０ｃは、ＤＤＳ１０ａから出力された校正用ＲＦ信号と、ＶＣＯ１０ｂから出力された校正用ＲＦ信号とのいずれかをスイッチ１１に選択的に入力させるようになっている。 The switch 10c is adapted to selectively input either the calibration RF signal output from the DDS 10a or the calibration RF signal output from the VCO 10b to the switch 11.

スイッチ１１は、校正用信号源１０から出力された校正用ＲＦ信号と、任意のＤＵＴから出力された被測定信号とのいずれかを入力信号として受信系１００に選択的に入力させるようになっている。 The switch 11 selectively causes the receiving system 100 to input either the calibration RF signal output from the calibration signal source 10 or the measured signal output from an arbitrary DUT as an input signal. There is.

周波数変換部１２は、ローカル信号Ｌ１を出力するローカル信号発生器１２ａと、スイッチ１１により選択された入力信号とローカル信号Ｌ１をミキシングするミキサ１２ｂと、を有する。 The frequency conversion unit 12 includes a local signal generator 12a that outputs the local signal L1 and a mixer 12b that mixes the input signal selected by the switch 11 with the local signal L1.

ローカル信号発生器１２ａは、例えばＰＬＬ回路を含み、ローカル信号Ｌ１を出力するようになっている。ローカル信号発生器１２ａから出力されるローカル信号Ｌ１の周波数は、所望の測定周波数範囲に応じて制御部１７により可変に設定される。 The local signal generator 12a includes, for example, a PLL circuit, and outputs a local signal L1. The frequency of the local signal L1 output from the local signal generator 12a is variably set by the control unit 17 according to a desired measurement frequency range.

ミキサ１２ｂは、スイッチ１１により選択された周波数ｆＳの入力信号と、ローカル信号発生器１２ａから出力された周波数ｆＬのローカル信号Ｌ１とを混合し、２つの信号の和及び差の周波数の出力信号、すなわち中間周波数｜ｆＬ－ｆＳ｜又はｆＬ＋ｆＳの中間周波数信号を生成するものである。 The mixer 12b mixes the input signal of the frequency fS selected by the switch 11 and the local signal L1 of the frequency fL output from the local signal generator 12a, and outputs the sum and difference frequencies of the two signals. That is, it generates an intermediate frequency signal of intermediate frequency | fL-fS | or fL + fS.

中間処理部１３は、ローカル信号Ｌ２を出力するローカル信号発生器１３ａと、ミキサ１２ｂのミキシング出力から所定の中間周波数帯の信号を抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１３ｂと、ＢＰＦ１３ｂを通過した中間周波数信号とローカル信号Ｌ２をミキシングするミキサ１３ｃと、ミキサ１３ｃのミキシング出力から所望の帯域の信号を抽出するＬＰＦ１３ｄと、を有する。 The intermediate processing unit 13 includes a local signal generator 13a that outputs a local signal L2, a bandpass filter (BPF) 13b that extracts a signal in a predetermined intermediate frequency band from the mixing output of the mixer 12b, and an intermediate frequency that has passed through the BPF 13b. It has a mixer 13c that mixes a signal and a local signal L2, and an LPF 13d that extracts a signal in a desired band from the mixing output of the mixer 13c.

ＢＰＦ１３ｂは、ミキサ１２ｂから出力された中間周波数｜ｆＬ－ｆＳ｜又はｆＬ＋ｆＳの中間周波数信号のいずれかを通過させるようになっている。 The BPF 13b is adapted to pass either an intermediate frequency | fL-fS | or an intermediate frequency signal of fL + fS output from the mixer 12b.

ＡＤＣ１４は、中間処理部１３のＬＰＦ１３ｄを通過した信号を、所定のサンプリングレートでサンプリングしてディジタルデータＤ（ｔ）に変換するようになっている。ここで、ｔはサンプリング時刻を表している。 The ADC 14 samples the signal that has passed through the LPF 13d of the intermediate processing unit 13 at a predetermined sampling rate and converts it into digital data D (t). Here, t represents the sampling time.

スイッチ１５は、後述するディジタルフィルタ１６と直交復調部２１とのいずれかに、ＡＤＣ１４から出力されたディジタルデータＤ（ｔ）を選択的に入力させるようになっている。本実施形態の周波数特性補正装置１は、２つのスイッチ１１，１５により、ディジタルフィルタ１６のフィルタ係数を補正するための校正モードと、ディジタルフィルタ１６により補正された被測定信号を後述する信号解析部２６で解析処理するための測定モードと、に切り替わるようになっている。 The switch 15 is adapted to selectively input the digital data D (t) output from the ADC 14 to either the digital filter 16 or the orthogonal demodulation unit 21 described later. The frequency characteristic correction device 1 of the present embodiment has a calibration mode for correcting the filter coefficient of the digital filter 16 by the two switches 11 and 15, and a signal analysis unit described later for the signal to be measured corrected by the digital filter 16. The measurement mode for analysis processing in No. 26 is switched to.

具体的には、校正モード時には、スイッチ１１によって校正用信号源１０からの校正用ＲＦ信号が受信系１００に入力される。また、スイッチ１５によってＡＤＣ１４からのディジタルデータＤ（ｔ）が後述する直交復調部２１に入力される。一方、測定モード時には、スイッチ１１によって任意のＤＵＴから出力された被測定信号が受信系１００に入力される。また、スイッチ１５によってＡＤＣ１４からのディジタルデータＤ（ｔ）がディジタルフィルタ１６に入力される。 Specifically, in the calibration mode, the calibration RF signal from the calibration signal source 10 is input to the receiving system 100 by the switch 11. Further, the digital data D (t) from the ADC 14 is input to the orthogonal demodulation unit 21 described later by the switch 15. On the other hand, in the measurement mode, the measured signal output from an arbitrary DUT by the switch 11 is input to the receiving system 100. Further, the digital data D (t) from the ADC 14 is input to the digital filter 16 by the switch 15.

なお、校正モード時には、受信系１００は、ローカル信号発生器１２ａから出力されるローカル信号Ｌ１の周波数を変化させることにより、ＤＤＳ１０ａから出力された所定帯域幅Δｆの校正用ＲＦ信号に対して、複数の測定周波数範囲でのディジタルデータＤ（ｔ）の取得を可能にする。なお、図３に示すように、複数の測定周波数範囲のうちの隣り合う２つの測定周波数範囲は、一方の測定周波数範囲と他方の測定周波数範囲とがそれぞれ互いに重複する重複周波数範囲を含んでいる。 In the calibration mode, the receiving system 100 has a plurality of calibration RF signals having a predetermined bandwidth Δf output from the DDS 10a by changing the frequency of the local signal L1 output from the local signal generator 12a. It enables the acquisition of digital data D (t) in the measurement frequency range of. As shown in FIG. 3, two adjacent measurement frequency ranges among the plurality of measurement frequency ranges include overlapping frequency ranges in which one measurement frequency range and the other measurement frequency range overlap each other. ..

図４に、隣り合う２つの測定周波数範囲とその重複周波数範囲の一例を示す。この例では、ＤＤＳ１０ａから出力される校正用ＲＦ信号の周波数範囲は７５±６５ＭＨｚであり、すなわち帯域幅Δｆは１３０ＭＨｚである。また、ローカル信号発生器１３ａから出力されるローカル信号Ｌ２の周波数は、６．９ＧＨｚである。 FIG. 4 shows an example of two adjacent measurement frequency ranges and their overlapping frequency ranges. In this example, the frequency range of the calibration RF signal output from the DDS10a is 75 ± 65 MHz, that is, the bandwidth Δf is 130 MHz. The frequency of the local signal L2 output from the local signal generator 13a is 6.9 GHz.

ＤＤＳ１０ａから出力される校正用ＲＦ信号は、ローカル信号発生器１２ａから出力されるローカル信号Ｌ１の周波数が６９４５ＭＨｚであるときに、ミキサ１２ｂによりアップコンバートされて、７０２０ＭＨｚ±６５ＭＨｚの周波数範囲の信号を通過させるように設定されたＢＰＦ１３ｂを通過する。そして、ＢＰＦ１３ｂを通過した校正用ＲＦ信号は、ミキサ１３ｃによりダウンコンバートされて、６．９ＧＨｚ以上の周波数の信号を通過させないように設定されたＬＰＦ１３ｄを通過する。つまり、ローカル信号発生器１２ａから出力されるローカル信号Ｌ１の周波数が６９４５ＭＨｚである場合には、ＡＤＣ１４に入力される校正用ＲＦ信号の測定周波数範囲（以下、「上側測定周波数範囲」とも称する）は、１２０±６５ＭＨｚとなる。 The calibration RF signal output from the DDS 10a is up-converted by the mixer 12b when the frequency of the local signal L1 output from the local signal generator 12a is 6945 MHz, and passes through a signal in the frequency range of 7020 MHz ± 65 MHz. It passes through the BPF13b set to be caused. Then, the calibration RF signal that has passed through the BPF 13b is down-converted by the mixer 13c and passes through the LPF 13d that is set so as not to pass a signal having a frequency of 6.9 GHz or higher. That is, when the frequency of the local signal L1 output from the local signal generator 12a is 6945 MHz, the measurement frequency range of the calibration RF signal input to the ADC 14 (hereinafter, also referred to as “upper measurement frequency range”) is , 120 ± 65 MHz.

また、ＤＤＳ１０ａから出力される校正用ＲＦ信号は、ローカル信号発生器１２ａから出力されるローカル信号Ｌ１の周波数が６９０５ＭＨｚであるときに、ミキサ１２ｂによりアップコンバートされて、６９８０ＭＨｚ±６５ＭＨｚの周波数範囲の信号を通過させるように設定されたＢＰＦ１３ｂを通過する。そして、ＢＰＦ１３ｂを通過した校正用ＲＦ信号は、ミキサ１３ｃによりダウンコンバートされて、６．９ＧＨｚ以上の周波数の信号を通過させないように設定されたＬＰＦ１３ｄを通過する。つまり、ローカル信号発生器１２ａから出力されるローカル信号Ｌ１の周波数が６９０５ＭＨｚである場合には、ＡＤＣ１４に入力される校正用ＲＦ信号の測定周波数範囲（以下、「下側測定周波数範囲」とも称する）は、８０±６５ＭＨｚとなる。 Further, the calibration RF signal output from the DDS 10a is up-converted by the mixer 12b when the frequency of the local signal L1 output from the local signal generator 12a is 6905 MHz, and is a signal in the frequency range of 6980 MHz ± 65 MHz. Passes through the BPF13b set to pass through. Then, the calibration RF signal that has passed through the BPF 13b is down-converted by the mixer 13c and passes through the LPF 13d that is set so as not to pass a signal having a frequency of 6.9 GHz or higher. That is, when the frequency of the local signal L1 output from the local signal generator 12a is 6905 MHz, the measurement frequency range of the calibration RF signal input to the ADC 14 (hereinafter, also referred to as “lower measurement frequency range”). Is 80 ± 65 MHz.

上記のように、上側測定周波数範囲が１２０±６５ＭＨｚであり、下側測定周波数範囲が８０±６５ＭＨｚである場合には、これらの重複周波数範囲は、５５ＭＨｚ～１４５ＭＨｚとなる。また、上側測定周波数範囲と下側測定周波数範囲を組み合わせることにより、校正用ＲＦ信号による振幅特性及び位相特性の補正が可能な周波数範囲が１００±８５ＭＨｚに拡大される。 As described above, when the upper measurement frequency range is 120 ± 65 MHz and the lower measurement frequency range is 80 ± 65 MHz, these overlapping frequency ranges are 55 MHz to 145 MHz. Further, by combining the upper measurement frequency range and the lower measurement frequency range, the frequency range in which the amplitude characteristic and the phase characteristic can be corrected by the calibration RF signal is expanded to 100 ± 85 MHz.

なお、図４の説明においては、校正用ＲＦ信号が周波数変換部１２のミキサ１２ｂによりアップコンバートされるとしたが、これはあくまで一例であり、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、周波数変換部１２により校正用ＲＦ信号がダウンコンバートされる構成であってもよく、あるいは、周波数変換部１２の後段に類似の周波数変換部が更に配置される構成などであってもよい。 In the description of FIG. 4, the calibration RF signal is up-converted by the mixer 12b of the frequency conversion unit 12, but this is only an example, and the present invention is not limited to such a configuration. do not have. For example, the calibration RF signal may be down-converted by the frequency conversion unit 12, or a similar frequency conversion unit may be further arranged after the frequency conversion unit 12.

ディジタルフィルタ１６は、測定モード時に、ＡＤＣ１４からのディジタルデータＤ（ｔ）の振幅特性及び位相特性を補正するようになっている。ディジタルフィルタ１６は、自身のフィルタ係数を変化させることにより、振幅特性及び位相特性を可変調整できるように構成されている。 The digital filter 16 corrects the amplitude characteristic and the phase characteristic of the digital data D (t) from the ADC 14 in the measurement mode. The digital filter 16 is configured so that the amplitude characteristic and the phase characteristic can be variably adjusted by changing its own filter coefficient.

制御部１７は、例えばＣＰＵ、記憶部２３を構成するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、周波数特性補正装置１を構成する上記各部の動作を制御する。また、制御部１７は、記憶部２３に記憶された所定のプログラムを実行することにより、後述する直交復調部２１、変動量検出部２２、データ処理部２４、フィルタ係数補正部２５、及び信号解析部２６をソフトウェア的に構成することが可能である。 The control unit 17 is composed of, for example, a CPU, a microcomputer including a ROM, RAM, HDD, etc. constituting the storage unit 23, a personal computer, or the like, and controls the operation of each unit constituting the frequency characteristic correction device 1. Further, the control unit 17 executes a predetermined program stored in the storage unit 23 to execute the orthogonal demodulation unit 21, the fluctuation amount detection unit 22, the data processing unit 24, the filter coefficient correction unit 25, and the signal analysis, which will be described later. The unit 26 can be configured by software.

なお、直交復調部２１、変動量検出部２２、データ処理部２４、フィルタ係数補正部２５、及び信号解析部２６は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのディジタル回路で構成することも可能である。あるいは、直交復調部２１、変動量検出部２２、データ処理部２４、フィルタ係数補正部２５、及び信号解析部２６は、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。 The orthogonal demodulation unit 21, the fluctuation amount detection unit 22, the data processing unit 24, the filter coefficient correction unit 25, and the signal analysis unit 26 are digital circuits such as FPGA (Field Programmable Gate Array) and ASIC (Application Specific Integrated Circuit). It is also possible to configure with. Alternatively, the orthogonal demodulation unit 21, the fluctuation amount detection unit 22, the data processing unit 24, the filter coefficient correction unit 25, and the signal analysis unit 26 are configured by appropriately combining hardware processing by a digital circuit and software processing by a predetermined program. It is also possible to do.

直交復調部２１は、ＡＤＣ１４から出力されるディジタルデータＤ（ｔ）を直交復調して、互いに直交する直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を生成するようになっている。直交復調部２１としては、例えばヒルベルト変換を利用した直交分配器を用いることができる。 The orthogonal demodulation unit 21 orthogonally demodulates the digital data D (t) output from the ADC 14 to generate orthogonal signals I (t) and Q (t) that are orthogonal to each other. As the orthogonal demodulation unit 21, for example, an orthogonal distributor using a Hilbert transform can be used.

変動量検出部２２は、ＤＤＳ１０ａからの校正用ＲＦ信号が入力信号として受信系１００に入力された場合（校正モード時）に受信系１００から出力されるディジタルデータＤ（ｔ）に基づいて、所定帯域幅Δｆを有しローカル信号Ｌ１の周波数に対応する複数の測定周波数範囲において、受信系１００によって生じる振幅の変動量（振幅変動量）及び位相の変動量（位相変動量）を検出するようになっている。 The fluctuation amount detection unit 22 is predetermined based on the digital data D (t) output from the reception system 100 when the calibration RF signal from the DDS 10a is input to the reception system 100 as an input signal (in the calibration mode). To detect the amount of amplitude fluctuation (amplitude fluctuation amount) and the amount of phase fluctuation (phase fluctuation amount) caused by the receiving system 100 in a plurality of measurement frequency ranges having a bandwidth Δf and corresponding to the frequency of the local signal L1. It has become.

例えば、変動量検出部２２は、各測定周波数範囲で得られた直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）のデータを用いて、下記の式（１），（２）に従って、校正モード時に受信系１００から出力されるディジタルデータＤ（ｔ）の振幅Ａｍｐ（ｔ）と位相Ｐｈ（ｔ）を算出する。さらに、変動量検出部２２は、算出した振幅Ａｍｐ（ｔ）をあらかじめ定められた基準値で除算した値を振幅変動量として記憶部２３に記憶させるとともに、算出した位相Ｐｈ（ｔ）をあらかじめ定められた基準値で減算した値を位相変動量として記憶部２３に記憶させる。 For example, the fluctuation amount detection unit 22 receives the data of the orthogonal signals I (t) and Q (t) obtained in each measurement frequency range in the calibration mode according to the following equations (1) and (2). The amplitude Amp (t) and the phase Ph (t) of the digital data D (t) output from the system 100 are calculated. Further, the fluctuation amount detection unit 22 stores the calculated amplitude Amp (t) divided by a predetermined reference value in the storage unit 23 as the amplitude fluctuation amount, and determines the calculated phase Ph (t) in advance. The value subtracted from the obtained reference value is stored in the storage unit 23 as the phase fluctuation amount.

Figure 0007007254000001
Figure 0007007254000002
 ただし、式（２）におけるａｔａｎ２は、座標（ｘ，ｙ）の４象限逆正接を返す関数である。
Figure 0007007254000001
Figure 0007007254000002
 However, atan2 in the equation (2) is a function that returns the four-quadrant inverse tangent of the coordinates (x, y).

データ処理部２４は、変動量検出部２２により検出された複数の測定周波数範囲における振幅変動量及び位相変動量のデータを記憶部２３から読み出して、複数の測定周波数範囲における振幅の変動量のデータを結合するとともに、複数の測定周波数範囲における位相の変動量のデータを結合する処理を行うようになっている。図５に示すように、データ処理部２４は、平均値比算出部２４ａと、振幅変動量補正部２４ｂと、振幅変動量平均部２４ｃと、振幅変動量結合部２４ｄと、差分算出部２４ｅと、位相変動量補正部２４ｆと、位相変動量平均部２４ｇと、位相変動量結合部２４ｈと、を含む。 The data processing unit 24 reads the data of the amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount in the plurality of measurement frequency ranges detected by the fluctuation amount detection unit 22 from the storage unit 23, and the data of the amplitude fluctuation amount in the plurality of measurement frequency ranges. Is combined, and the data of the amount of phase fluctuation in a plurality of measurement frequency ranges is combined. As shown in FIG. 5, the data processing unit 24 includes an average value ratio calculation unit 24a, an amplitude fluctuation amount correction unit 24b, an amplitude fluctuation amount average unit 24c, an amplitude fluctuation amount coupling unit 24d, and a difference calculation unit 24e. , A phase fluctuation amount correction unit 24f, a phase fluctuation amount average unit 24g, and a phase fluctuation amount coupling unit 24h.

以下、図６及び図７を参照しながら、データ処理部２４が実行する処理の内容を説明する。なお以下では、周波数ｆの関数として振幅変動量や位相変動量を表現する。また、図７に示す位相変動量は、例えば±１８０での折り返しによる不連続性がなくなるように、あらかじめ連続化されているものとする。 Hereinafter, the contents of the processing executed by the data processing unit 24 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the following, the amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount are expressed as a function of the frequency f. Further, it is assumed that the phase fluctuation amount shown in FIG. 7 is made continuous in advance so as to eliminate the discontinuity due to folding back at, for example, ± 180.

平均値比算出部２４ａは、注目する重複周波数範囲における、一方の測定周波数範囲（ここでは下側測定周波数範囲とする）の振幅変動量のデータＡｍｐ＿Ｌ（ｆ）の平均値ＡＬと、他方の測定周波数範囲（ここでは上側測定周波数範囲とする）の振幅変動量Ａｍｐ＿Ｕ（ｆ）のデータの平均値ＡＵとの比を算出するようになっている。 The average value ratio calculation unit 24a has the average value AL of the amplitude fluctuation amount data Amp_L (f) of one measurement frequency range (here, the lower measurement frequency range) in the overlapping frequency range of interest, and the measurement of the other. The ratio of the amplitude fluctuation amount Amp_U (f) in the frequency range (here, the upper measurement frequency range) to the average value AU of the data is calculated.

振幅変動量補正部２４ｂは、平均値比算出部２４ａにより算出された、一方の測定周波数範囲の平均値ＡＬと他方の測定周波数範囲の平均値ＡＵとの比（例えばＡＵ／ＡＬ）を、一方の測定周波数範囲の振幅変動量のデータに乗算する補正を行うようになっている。これにより、注目する重複周波数範囲における他方の測定周波数範囲の平均値ＡＵと一方の測定周波数範囲の補正後の平均値とが一致する。補正後の一方の測定周波数範囲の振幅変動量のデータＡｍｐ＿Ｌ'（ｆ）は下記の式（３）に示すようなものとなる。 The amplitude fluctuation amount correction unit 24b determines the ratio (for example, AU / AL) between the average value AL of one measurement frequency range and the average value AU of the other measurement frequency range calculated by the average value ratio calculation unit 24a. The correction is made to multiply the data of the amplitude fluctuation amount in the measurement frequency range of. As a result, the average value AU of the other measurement frequency range in the overlapping frequency range of interest and the corrected average value of one measurement frequency range match. The data Amp_L'(f) of the amplitude fluctuation amount in one measurement frequency range after correction is as shown in the following equation (3).

Figure 0007007254000003
ここで、１５ＭＨｚ≦ｆ＜１４５ＭＨｚである。
Figure 0007007254000003
 Here, 15 MHz ≦ f <145 MHz.

以降の処理では、下側測定周波数範囲のうちの重複周波数範囲を除く周波数範囲（１５ＭＨｚ≦ｆ＜５５ＭＨｚ）における振幅変動量のデータとして上記のＡｍｐ＿Ｌ'（ｆ）を用い、上側測定周波数範囲のうちの重複周波数範囲を除く周波数範囲（１４５ＭＨｚ＜ｆ≦１８５ＭＨｚ）における振幅変動量のデータとしてＡｍｐ＿Ｕ（ｆ）をそのまま用いる。 In the subsequent processing, the above Amp_L'(f) is used as the data of the amplitude fluctuation amount in the frequency range (15 MHz ≦ f <55 MHz) excluding the overlapping frequency range in the lower measurement frequency range, and the upper measurement frequency range is used. Amp_U (f) is used as it is as the data of the amount of amplitude fluctuation in the frequency range (145 MHz <f ≦ 185 MHz) excluding the overlapping frequency range of.

振幅変動量平均部２４ｃは、振幅変動量補正部２４ｂにより補正された一方の測定周波数範囲の振幅変動量のデータＡｍｐ＿Ｌ'（ｆ）と、振幅変動量補正部２４ｂにより補正されていない他方の測定周波数範囲の振幅変動量のデータＡｍｐ＿Ｕ（ｆ）とを、重複周波数範囲において周波数ごとに平均するようになっている。振幅変動量平均部２４ｃにより算出される平均値Ａｍｐ'（ｆ）は下記の式（４）に示すようなものとなる。 The amplitude fluctuation amount averaging unit 24c includes data Amp_L'(f) of the amplitude fluctuation amount in one measurement frequency range corrected by the amplitude fluctuation amount correction unit 24b and the other measurement not corrected by the amplitude fluctuation amount correction unit 24b. The data Amp_U (f) of the amplitude fluctuation amount in the frequency range is averaged for each frequency in the overlapping frequency range. The average value Amp'(f) calculated by the amplitude fluctuation amount average unit 24c is as shown in the following equation (4).

Figure 0007007254000004
ここで、５５ＭＨｚ≦ｆ≦１４５ＭＨｚである。
Figure 0007007254000004
 Here, 55 MHz ≦ f ≦ 145 MHz.

振幅変動量結合部２４ｄは、振幅変動量補正部２４ｂにより補正された重複周波数範囲を除く一方の測定周波数範囲の振幅変動量のデータＡｍｐ＿Ｌ'（ｆ）と、振幅変動量平均部２４ｃにより平均された重複周波数範囲の振幅変動量のデータＡｍｐ'（ｆ）と、重複周波数範囲を除く他方の測定周波数範囲の振幅変動量のデータＡｍｐ＿Ｕ（ｆ）とを結合するようになっている。 The amplitude fluctuation amount coupling unit 24d is averaged by the amplitude fluctuation amount data Amp_L'(f) of one of the measurement frequency ranges excluding the overlapping frequency range corrected by the amplitude fluctuation amount correction unit 24b and the amplitude fluctuation amount averaging unit 24c. The data Amp'(f) of the amplitude fluctuation amount in the overlapping frequency range and the data Amp_U (f) of the amplitude fluctuation amount in the other measurement frequency range excluding the overlapping frequency range are combined.

差分算出部２４ｅは、注目する重複周波数範囲における、一方の測定周波数範囲（ここでは下側測定周波数範囲とする）の位相変動量のデータＰｈ＿Ｌ（ｆ）から算出される近似直線ＬＬ（ｆ）と、他方の測定周波数範囲（ここでは上側測定周波数範囲とする）の位相変動量のデータＰｈ＿Ｕ（ｆ）から算出される近似直線ＵＬ（ｆ）との差分ΔＬ（ｆ）を周波数ごとに算出するようになっている。 The difference calculation unit 24e has an approximate straight line LL (f) calculated from the phase fluctuation amount data Ph_L (f) of one measurement frequency range (here, the lower measurement frequency range) in the overlapping frequency range of interest. , The difference ΔL (f) from the approximate straight line UL (f) calculated from the data Ph_U (f) of the phase fluctuation amount in the other measurement frequency range (here, the upper measurement frequency range) is calculated for each frequency. It has become.

例えば、下記の式（５），（６）に示すように、差分算出部２４ｅは、他方の測定周波数範囲の重複周波数範囲における位相変動量のデータＰｈ＿Ｕ（ｆ）を一次関数近似したときの傾きａと切片ｂを求めるとともに、一方の測定周波数範囲の重複周波数範囲における位相変動量のデータＰｈ＿Ｌ（ｆ）を一次関数近似したときの傾きｃと切片ｄを求める。 For example, as shown in the following equations (5) and (6), the difference calculation unit 24e is a slope when the data Ph_U (f) of the phase fluctuation amount in the overlapping frequency range of the other measurement frequency range is approximated by a linear function. In addition to obtaining a and the section b, the slope c and the section d when the data Ph_L (f) of the phase fluctuation amount in the overlapping frequency range of one measurement frequency range is linearly approximated are obtained.

Figure 0007007254000005
ここで、５５ＭＨｚ≦ｆ≦１４５ＭＨｚである。
Figure 0007007254000005
 Here, 55 MHz ≦ f ≦ 145 MHz.

また、差分算出部２４ｅは、下記の式（７）に示すように、式（５）と式（６）の差分ΔＬ（ｆ）を算出する。 Further, the difference calculation unit 24e calculates the difference ΔL (f) between the equation (5) and the equation (6) as shown in the following equation (7).

Figure 0007007254000006
Figure 0007007254000006

位相変動量補正部２４ｆは、差分算出部２４ｅにより算出された差分ΔＬ（ｆ）を、一方の測定周波数範囲の位相変動量のデータＰｈ＿Ｌ（ｆ）から減算する補正を行って、補正後の位相変動量のデータＰｈ＿Ｌ'（ｆ）を出力するようになっている。これにより、下記の式（８）に示すように、一方の測定周波数範囲の重複周波数範囲における位相変動量のデータＰｈ＿Ｌ（ｆ）の一次関数近似が、他方の測定周波数範囲の重複周波数範囲における位相変動量のデータＰｈ＿Ｕ（ｆ）の一次関数近似に一致するように、一方の測定周波数範囲の位相変動量のデータＰｈ＿Ｌ（ｆ）全体が補正される。 The phase fluctuation amount correction unit 24f performs correction by subtracting the difference ΔL (f) calculated by the difference calculation unit 24e from the phase fluctuation amount data Ph_L (f) in one measurement frequency range, and corrects the phase. The fluctuation amount data Ph_L'(f) is output. As a result, as shown in the following equation (8), the linear approximation of the phase fluctuation amount data Ph_L (f) in the overlapping frequency range of one measurement frequency range becomes the phase in the overlapping frequency range of the other measurement frequency range. The entire phase variation data Ph_L (f) in one measurement frequency range is corrected to match the linear function approximation of the variation data Ph_U (f).

Figure 0007007254000007
ここで、１５ＭＨｚ≦ｆ＜１４５ＭＨｚである。
Figure 0007007254000007
 Here, 15 MHz ≦ f <145 MHz.

以降の処理では、下側測定周波数範囲のうちの重複周波数範囲を除く周波数範囲（１５ＭＨｚ≦ｆ＜５５ＭＨｚ）における位相変動量のデータとして上記のＰｈ＿Ｌ'（ｆ）を用い、上側測定周波数範囲のうちの重複周波数範囲を除く周波数範囲（１４５ＭＨｚ＜ｆ≦１８５ＭＨｚ）における位相変動量のデータとしてＰｈ＿Ｕ（ｆ）をそのまま用いる。 In the subsequent processing, the above Ph_L'(f) is used as the data of the phase fluctuation amount in the frequency range (15 MHz ≦ f <55 MHz) excluding the overlapping frequency range in the lower measurement frequency range, and the upper measurement frequency range is used. Ph_U (f) is used as it is as the data of the amount of phase fluctuation in the frequency range (145 MHz <f ≦ 185 MHz) excluding the overlapping frequency range of.

位相変動量平均部２４ｇは、位相変動量補正部２４ｆにより補正された一方の測定周波数範囲の位相変動量のデータＰｈ＿Ｌ'（ｆ）と、位相変動量補正部２４ｆにより補正されていない他方の測定周波数範囲の位相変動量のデータＰｈ＿Ｕ（ｆ）とに、重複周波数範囲において線形重み付け平均を行うようになっている。位相変動量平均部２４ｇにより算出される線形重み付け平均の平均値Ｐｈ'（ｆ）は下記の式（９）に示すようなものとなる。 The phase fluctuation amount averaging unit 24g includes data Ph_L'(f) of the phase fluctuation amount in one measurement frequency range corrected by the phase fluctuation amount correction unit 24f and the measurement of the other uncorrected by the phase fluctuation amount correction unit 24f. A linear weighted average is performed in the overlapping frequency range with the data Ph_U (f) of the phase fluctuation amount in the frequency range. The average value Ph'(f) of the linear weighted average calculated by the phase fluctuation amount averaging unit 24g is as shown in the following equation (9).

Figure 0007007254000008
ここで、５５ＭＨｚ≦ｆ≦１４５ＭＨｚである。
Figure 0007007254000008
 Here, 55 MHz ≦ f ≦ 145 MHz.

位相変動量結合部２４ｈは、位相変動量補正部２４ｆにより補正された重複周波数範囲を除く一方の測定周波数範囲の前記位相変動量のデータＰｈ＿Ｌ'（ｆ）と、位相変動量平均部２４ｇにより線形重み付け平均が行われた重複周波数範囲の位相変動量のデータＰｈ'（ｆ）と、重複周波数範囲を除く他方の測定周波数範囲の位相変動量のデータＰｈ＿Ｕ（ｆ）とを結合するようになっている。 The phase fluctuation amount coupling unit 24h is linear with the phase fluctuation amount data Ph_L'(f) of one of the measurement frequency ranges excluding the overlapping frequency range corrected by the phase fluctuation amount correction unit 24f and the phase fluctuation amount average unit 24g. The weighted averaged phase variation data Ph'(f) in the overlapping frequency range is combined with the phase variation data Ph_U (f) in the other measurement frequency range excluding the overlapping frequency range. There is.

なお、図６及び図７の説明では、一方の測定周波数範囲を下側測定周波数範囲とし、他方の測定周波数範囲を上側測定周波数範囲としたが、逆に、一方の測定周波数範囲を上側測定周波数範囲とし、他方の測定周波数範囲を下側測定周波数範囲としてもよい。 In the description of FIGS. 6 and 7, one measurement frequency range is set as the lower measurement frequency range and the other measurement frequency range is set as the upper measurement frequency range, but conversely, one measurement frequency range is set as the upper measurement frequency. The range may be used, and the other measurement frequency range may be used as the lower measurement frequency range.

フィルタ係数補正部２５は、ディジタルフィルタ１６の標準的なフィルタ係数値をあらかじめ記憶しており、データ処理部２４から出力された振幅変動量及び位相変動量のデータを基に、それらがフラットな特性になるように上記の標準的なフィルタ係数値を補正する。さらに、フィルタ係数補正部２５は、ディジタルフィルタ１６のフィルタ係数を補正した係数で更新する。 The filter coefficient correction unit 25 stores the standard filter coefficient value of the digital filter 16 in advance, and based on the amplitude fluctuation amount and phase fluctuation amount data output from the data processing unit 24, they have flat characteristics. The above standard filter coefficient value is corrected so as to be. Further, the filter coefficient correction unit 25 updates the filter coefficient of the digital filter 16 with a corrected coefficient.

すなわち、フィルタ係数補正部２５は、測定モード時に受信系１００から出力されるディジタルデータＤ（ｔ）の振幅特性を、データ処理部２４により結合された振幅変動量のデータで除算するために、ディジタルフィルタ１６のフィルタ係数を補正する処理を行うようになっている。また、フィルタ係数補正部２５は、測定モード時に受信系１００から出力されるディジタルデータＤ（ｔ）の位相特性を、データ処理部２４により結合された位相変動量のデータで減算するために、ディジタルフィルタ１６のフィルタ係数を補正する処理を行うようになっている。 That is, the filter coefficient correction unit 25 digitally divides the amplitude characteristic of the digital data D (t) output from the reception system 100 in the measurement mode by the amplitude fluctuation amount data coupled by the data processing unit 24. The process of correcting the filter coefficient of the filter 16 is performed. Further, the filter coefficient correction unit 25 digitally reduces the phase characteristic of the digital data D (t) output from the reception system 100 in the measurement mode with the data of the phase fluctuation amount coupled by the data processing unit 24. The process of correcting the filter coefficient of the filter 16 is performed.

なお、変動量検出部２２は、ＶＣＯ１０ｂからの校正用ＲＦ信号が入力信号として受信系１００に入力されたときには、受信系１００から出力されるディジタルデータＤ（ｔ）に基づいて、例えば、５０Ｈｚ～６ＧＨｚにわたる測定周波数範囲において受信系１００によって生じる振幅変動量のみを検出することが可能である。この場合、フィルタ係数補正部２５は、変動量検出部２２から出力された振幅変動量を用いて、フィルタ係数の補正を行う。 When the calibration RF signal from the VCO 10b is input to the receiving system 100 as an input signal, the fluctuation amount detection unit 22 is based on the digital data D (t) output from the receiving system 100, for example, from 50 Hz to It is possible to detect only the amount of amplitude fluctuation caused by the receiving system 100 in the measurement frequency range over 6 GHz. In this case, the filter coefficient correction unit 25 corrects the filter coefficient by using the amplitude fluctuation amount output from the fluctuation amount detection unit 22.

信号解析部２６は、測定モード時に、直交復調部２１から出力された直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）に対して、所定の信号解析処理を行うようになっている。直交復調部２１は、測定モード時には、ディジタルフィルタ１６により振幅特性及び位相特性が補正されたディジタルデータを直交復調して、直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を生成する。 The signal analysis unit 26 is configured to perform predetermined signal analysis processing on the orthogonal signals I (t) and Q (t) output from the orthogonal demodulation unit 21 in the measurement mode. In the measurement mode, the orthogonal demodulation unit 21 orthogonally demodulates the digital data whose amplitude characteristics and phase characteristics have been corrected by the digital filter 16 to generate orthogonal signals I (t) and Q (t).

信号解析部２６が実行する信号解析処理としては、例えば、被測定信号の振幅、位相、周波数などの時間変化を示す時系列データやスペクトラムの生成、チャネルパワー、占有帯域幅、隣接チャネル漏洩電力、バースト平均電力、変調精度（ＥＶＭ）、送信パワーレベル、送信スペクトラムマスク、エラーベクトル振幅、最小入力感度、最大入力レベル、スプリアス放射などの被測定信号の品質を評価するための測定が挙げられる。 The signal analysis processing executed by the signal analysis unit 26 includes, for example, generation of time-series data and a spectrum showing time changes such as amplitude, phase, and frequency of the signal to be measured, channel power, occupied bandwidth, and adjacent channel leakage power. Measurements for assessing the quality of the signal under test, such as burst average power, modulation accuracy (EVM), transmit power level, transmit spectrum mask, error vector amplitude, minimum input sensitivity, maximum input level, and spurious radiation.

表示部１８は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、制御部１７からの制御信号に応じて、信号解析部２６による解析結果などの各種表示内容を表示するようになっている。さらに、表示部１８は、各種条件を設定するためのソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。 The display unit 18 is composed of a display device such as an LCD or a CRT, and displays various display contents such as analysis results by the signal analysis unit 26 in response to a control signal from the control unit 17. Further, the display unit 18 is adapted to display operation targets such as soft keys for setting various conditions, pull-down menus, and text boxes.

操作部１９は、ユーザによる操作入力を受け付けるためのものであり、例えば表示部１８の表示画面の表面に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部１９は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。また、操作部１９は、リモートコマンドなどによる遠隔制御を行う外部制御装置で構成されてもよい。 The operation unit 19 is for receiving an operation input by the user, and is composed of, for example, a touch panel provided on the surface of the display screen of the display unit 18. Alternatively, the operation unit 19 may be configured to include an input device such as a keyboard or a mouse. Further, the operation unit 19 may be configured by an external control device that performs remote control by a remote command or the like.

操作部１９への操作入力は、制御部１７により検知されるようになっている。例えば、操作部１９により、複数の測定周波数範囲、それらの重複周波数範囲、ＶＣＯ１０ｂから出力される校正用ＲＦ信号の周波数などをユーザが任意に指定することができる。 The operation input to the operation unit 19 is detected by the control unit 17. For example, the operation unit 19 allows the user to arbitrarily specify a plurality of measurement frequency ranges, their overlapping frequency ranges, the frequency of the calibration RF signal output from the VCO 10b, and the like.

以下、本実施形態の周波数特性補正装置１を用いる周波数特性補正方法について、図８のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。なお、以下の処理では、スイッチ１０ｃによりＤＤＳ１０ａからの校正用ＲＦ信号がスイッチ１１に入力されており、スイッチ１１，１５により周波数特性補正装置１が校正モードに切り替えられているとする。 Hereinafter, an example of the processing of the frequency characteristic correction method using the frequency characteristic correction device 1 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the following processing, it is assumed that the calibration RF signal from the DDS 10a is input to the switch 11 by the switch 10c, and the frequency characteristic correction device 1 is switched to the calibration mode by the switches 11 and 15.

まず、制御部１７は、Ｎ個（Ｎ≧２）の測定周波数範囲を区別するためのインデックスｉを１に設定する（ステップＳ１）。 First, the control unit 17 sets the index i for distinguishing N (N ≧ 2) measurement frequency ranges to 1 (step S1).

次に、制御部１７は、ｉ番目の測定周波数範囲に対応するローカル信号Ｌ１の周波数ｆＬｉをローカル信号発生器１２ａに設定する（ステップＳ２）。 Next, the control unit 17 sets the frequency fLi of the local signal L1 corresponding to the i -th measurement frequency range in the local signal generator 12a (step S2).

次に、受信系１００は、ＤＤＳ１０ａからの校正用ＲＦ信号をローカル信号Ｌ１と混合して中間周波数信号に変換した後に、ＡＤＣ１４によりディジタルデータＤ（ｔ）に変換する（ステップＳ３）。 Next, the receiving system 100 mixes the calibration RF signal from the DDS 10a with the local signal L1 and converts it into an intermediate frequency signal, and then converts it into digital data D (t) by the ADC 14 (step S3).

次に、直交復調部２１は、ＡＤＣ１４から出力されたディジタルデータＤ（ｔ）を直交復調して、互いに直交する直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を生成する（ステップＳ４）。 Next, the orthogonal demodulation unit 21 orthogonally demodulates the digital data D (t) output from the ADC 14 to generate orthogonal signals I (t) and Q (t) that are orthogonal to each other (step S4).

次に、変動量検出部２２は、ＡＤＣ１４から出力されたディジタルデータＤ（ｔ）に基づいて、所定帯域幅Δｆを有しローカル信号Ｌ１の周波数ｆＬｉに対応するｉ番目の測定周波数範囲において、受信系１００によって生じる振幅変動量及び位相変動量を検出する（変動量検出ステップＳ５）。また、変動量検出ステップＳ５において変動量検出部２２は、検出したｉ番目の測定周波数範囲における振幅変動量及び位相変動量を記憶部２３に記憶させる。 Next, the fluctuation amount detection unit 22 has a predetermined bandwidth Δf based on the digital data D (t) output from the ADC 14, and in the i -th measurement frequency range corresponding to the frequency fLi of the local signal L1. The amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount generated by the receiving system 100 are detected (variation amount detection step S5). Further, in the fluctuation amount detection step S5, the fluctuation amount detection unit 22 stores the amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount in the i-th measurement frequency range detected in the storage unit 23.

次に、制御部１７は、ｉ＋１番目の測定周波数範囲に対応するローカル信号Ｌ１の周波数ｆＬｉ＋１をローカル信号発生器１２ａに設定する（ステップＳ６）。 Next, the control unit 17 sets the frequency fL i + 1 of the local signal L1 corresponding to the i + 1th measurement frequency range in the local signal generator 12a (step S6).

次に、受信系１００は、ＤＤＳ１０ａからの校正用ＲＦ信号をローカル信号Ｌ１と混合して中間周波数信号に変換した後に、ＡＤＣ１４によりディジタルデータＤ（ｔ）に変換する（ステップＳ７）。 Next, the receiving system 100 mixes the calibration RF signal from the DDS 10a with the local signal L1 and converts it into an intermediate frequency signal, and then converts it into digital data D (t) by the ADC 14 (step S7).

次に、直交復調部２１は、ＡＤＣ１４から出力されたディジタルデータＤ（ｔ）を直交復調して、互いに直交する直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を生成する（ステップＳ８）。 Next, the orthogonal demodulation unit 21 orthogonally demodulates the digital data D (t) output from the ADC 14 to generate orthogonal signals I (t) and Q (t) that are orthogonal to each other (step S8).

次に、変動量検出部２２は、ＡＤＣ１４から出力されたディジタルデータＤ（ｔ）に基づいて、所定帯域幅Δｆを有しローカル信号Ｌ１の周波数ｆＬｉ＋１に対応するｉ＋１番目の測定周波数範囲において、受信系１００によって生じる振幅変動量及び位相変動量を検出する（変動量検出ステップＳ９）。また、変動量検出ステップＳ９において変動量検出部２２は、検出したｉ＋１番目の測定周波数範囲における振幅変動量及び位相変動量を記憶部２３に記憶させる。 Next, the fluctuation amount detection unit 22 has a predetermined bandwidth Δf based on the digital data D (t) output from the ADC 14, and in the i + 1th measurement frequency range corresponding to the frequency fL i + 1 of the local signal L1. The amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount generated by the receiving system 100 are detected (variation amount detection step S9). Further, in the fluctuation amount detection step S9, the fluctuation amount detection unit 22 stores the amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount in the detected i + 1th measurement frequency range in the storage unit 23.

次に、データ処理部２４は、ｉ番目とｉ＋１番目の測定周波数範囲における振幅変動量及び位相変動量のデータを記憶部２３から読み出して、ｉ番目とｉ＋１番目の測定周波数範囲における振幅の変動量のデータを結合するとともに、ｉ番目とｉ＋１番目の測定周波数範囲における位相の変動量のデータを結合する（データ処理ステップＳ１０）。例えば、データ処理ステップＳ１０においてデータ処理部２４は、ｉ番目の測定周波数範囲のうちの重複周波数範囲を除く周波数範囲における振幅変動量及び位相変動量のデータをそのまま用い、ｉ＋１番目の測定周波数範囲における振幅変動量及び位相変動量のデータを変化させるような処理を行う。また、データ処理部２４は、結合後のｉ番目とｉ＋１番目の測定周波数範囲における振幅変動量及び位相変動量のデータを、既に記憶部２３に記憶されていたｉ番目とｉ＋１番目の測定周波数範囲における振幅変動量及び位相変動量のデータに上書きする処理を行う。 Next, the data processing unit 24 reads the data of the amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount in the i-th and i + 1th measurement frequency ranges from the storage unit 23, and the amplitude fluctuation amount in the i-th and i + 1th measurement frequency ranges. Data of the fluctuation amount of the phase in the i-th and i + 1-th measurement frequency ranges are combined together with the data of (data processing step S10). For example, in the data processing step S10, the data processing unit 24 uses the data of the amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount in the frequency range excluding the overlapping frequency range in the i-th measurement frequency range as they are, and in the i + 1th measurement frequency range. Perform processing that changes the amplitude fluctuation amount and phase fluctuation amount data. Further, the data processing unit 24 stores the data of the amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount in the i-th and i + 1-th measurement frequency ranges after coupling in the i-th and i + 1-th measurement frequency ranges already stored in the storage unit 23. Performs a process of overwriting the data of the amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount in.

次に、制御部１７は、インデックスｉがＮ－１に到達しているか否かを判断する（ステップＳ１１）。インデックスｉがＮ－１に到達している場合には、制御部１７は、ステップＳ１３の処理を実行する。インデックスｉがＮ－１に到達していない場合には、制御部１７は、インデックスｉをインクリメントして（ステップＳ１２）、再びステップＳ６以降の処理を実行する。 Next, the control unit 17 determines whether or not the index i has reached N-1 (step S11). When the index i has reached N-1, the control unit 17 executes the process of step S13. If the index i has not reached N-1, the control unit 17 increments the index i (step S12) and executes the processes after step S6 again.

フィルタ係数補正部２５は、データ処理ステップＳ１０により結合された振幅変動量及び位相変動量のデータに基づいて、ディジタルフィルタ１６のフィルタ係数を補正する（フィルタ係数補正ステップＳ１３）。 The filter coefficient correction unit 25 corrects the filter coefficient of the digital filter 16 based on the amplitude fluctuation amount and the phase fluctuation amount data coupled by the data processing step S10 (filter coefficient correction step S13).

以上説明したように、本実施形態に係る周波数特性補正装置１は、所定周期でかつ所定帯域幅ΔｆでＦＭ変調された校正用ＲＦ信号を用いて、所定帯域幅Δｆを有しローカル信号Ｌ１の周波数に対応する複数の測定周波数範囲において、受信系１００によって生じる振幅変動量及び位相変動量を検出する構成になっている。このため、本実施形態に係る周波数特性補正装置１は、従来は不可能であった、校正用ＲＦ信号の出力可能周波数範囲を超えた周波数範囲で振幅特性及び位相特性の補正を行うことが可能である。 As described above, the frequency characteristic correction device 1 according to the present embodiment has a predetermined bandwidth Δf and has a predetermined bandwidth Δf by using an FM-modulated RF signal for calibration at a predetermined cycle and with a predetermined bandwidth Δf. It is configured to detect the amount of amplitude fluctuation and the amount of phase fluctuation caused by the receiving system 100 in a plurality of measurement frequency ranges corresponding to frequencies. Therefore, the frequency characteristic correction device 1 according to the present embodiment can correct the amplitude characteristic and the phase characteristic in the frequency range beyond the outputable frequency range of the calibration RF signal, which was impossible in the past. Is.

また、今後、測定帯域が更に広帯域化していくことが見込まれるが、本実施形態に係る周波数特性補正装置１によれば、重複周波数範囲を任意に設けることが可能であるため、簡易な構成で広帯域にわたる校正を容易に行うことが可能である。 Further, it is expected that the measurement band will be further widened in the future, but according to the frequency characteristic correction device 1 according to the present embodiment, the overlapping frequency range can be arbitrarily provided, so that the configuration is simple. It is possible to easily perform calibration over a wide band.

また、広い帯域の校正用ＲＦ信号を出力できるＤＤＳやＤＡＣなどのディジタルの発振器は高価であるが、本実施形態に係る周波数特性補正装置１によれば、既存の比較的安価な発振器を校正用信号源１０として用いて、低コストで振幅特性及び位相特性の補正を行うことが可能になる。 Further, digital oscillators such as DDS and DAC that can output a wide band calibration RF signal are expensive, but according to the frequency characteristic correction device 1 according to the present embodiment, an existing relatively inexpensive oscillator is used for calibration. It can be used as a signal source 10 to correct amplitude characteristics and phase characteristics at low cost.

また、本実施形態に係る周波数特性補正装置１は、隣り合う２つの測定周波数範囲の２つの振幅変動量のデータを連続的に結合することができる。 Further, the frequency characteristic correction device 1 according to the present embodiment can continuously combine data of two amplitude fluctuation amounts in two adjacent measurement frequency ranges.

また、本実施形態に係る周波数特性補正装置１は、隣り合う２つの測定周波数範囲の２つの位相変動量のデータを連続的に結合することができる。 Further, the frequency characteristic correction device 1 according to the present embodiment can continuously combine data of two phase fluctuation amounts in two adjacent measurement frequency ranges.

また、本実施形態に係る周波数特性補正装置１は、スイッチ１１，１５を切り替えることにより、ディジタルフィルタ１６のフィルタ係数を補正するための校正モードと、被測定信号をディジタルフィルタ１６で処理するための測定モードとを切り替えることができる。 Further, the frequency characteristic correction device 1 according to the present embodiment has a calibration mode for correcting the filter coefficient of the digital filter 16 by switching the switches 11 and 15, and a calibration mode for processing the signal to be measured by the digital filter 16. You can switch between the measurement mode and the measurement mode.

また、本実施形態に係る周波数特性補正装置１は、ディジタルフィルタ１６により被測定信号の振幅特性及び位相特性を補正するため、受信系１００の振幅平坦性及び位相平坦性を向上させて、信号解析部２６にて正確な信号解析を行うことができる。 Further, in the frequency characteristic correction device 1 according to the present embodiment, since the amplitude characteristic and the phase characteristic of the signal to be measured are corrected by the digital filter 16, the amplitude flatness and the phase flatness of the receiving system 100 are improved, and the signal analysis is performed. Accurate signal analysis can be performed by the unit 26.

１ 周波数特性補正装置
１０ 校正用信号源
１１，１５ スイッチ
１２ａ ローカル信号発生器
１６ ディジタルフィルタ
１７ 制御部
２１ 直交復調部
２２ 変動量検出部
２４ データ処理部
２４ａ 平均値比算出部
２４ｂ 振幅変動量補正部
２４ｃ 振幅変動量平均部
２４ｄ 振幅変動量結合部
２４ｅ 差分算出部
２４ｆ 位相変動量補正部
２４ｇ 位相変動量平均部
２４ｈ 位相変動量結合部
２５ フィルタ係数補正部
２６ 信号解析部
１００ 受信系 1 Frequency characteristic correction device 10 Calibration signal source 11, 15 Switch 12a Local signal generator 16 Digital filter 17 Control unit 21 Orthogonal demodulation unit 22 Fluctuation amount detection unit 24 Data processing unit 24a Average value ratio calculation unit 24b Amplitude fluctuation amount correction unit 24c Amplitude fluctuation amount average part 24d Amplitude fluctuation amount coupling part 24e Difference calculation part 24f Phase fluctuation amount correction part 24g Phase fluctuation amount average part 24h Phase fluctuation amount coupling part 25 Filter coefficient correction part 26 Signal analysis part 100 Reception system

Claims (7)

入力信号をローカル信号発生器（１２ａ）から出力されるローカル信号と混合して中間周波数信号に変換した後に、ディジタルデータに変換する受信系（１００）と、
所定周期でかつ所定帯域幅でＦＭ変調された校正用ＲＦ信号を生成する校正用信号源（１０）と、
被測定信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記ディジタルデータの振幅特性及び位相特性を補正するディジタルフィルタ（１６）と、を備え、
前記校正用ＲＦ信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記ローカル信号発生器が周波数可変な前記ローカル信号を出力する周波数特性補正装置（１）であって、
前記校正用ＲＦ信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記受信系から出力される前記ディジタルデータに基づいて、前記所定帯域幅を有し前記ローカル信号の周波数に対応する複数の測定周波数範囲において、前記受信系によって生じる振幅の変動量及び位相の変動量を検出する変動量検出部（２２）と、
前記変動量検出部により検出された前記複数の測定周波数範囲における前記振幅の変動量のデータを結合するとともに、前記変動量検出部により検出された前記複数の測定周波数範囲における前記位相の変動量のデータを結合するデータ処理部（２４）と、
被測定信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に前記受信系から出力される前記ディジタルデータの振幅特性及び位相特性を、前記データ処理部により結合された前記振幅の変動量及び前記位相の変動量のデータで除算又は減算するために、前記ディジタルフィルタのフィルタ係数を補正するフィルタ係数補正部（２５）と、を備えることを特徴とする周波数特性補正装置。 A receiving system (100) that mixes an input signal with a local signal output from a local signal generator (12a), converts it into an intermediate frequency signal, and then converts it into digital data.
A calibration signal source (10) that generates an FM-modulated calibration RF signal with a predetermined period and a predetermined bandwidth, and
A digital filter (16) that corrects the amplitude characteristic and the phase characteristic of the digital data when the signal to be measured is input to the receiving system as the input signal is provided.
A frequency characteristic correction device (1) in which the local signal generator outputs the local signal having a variable frequency when the calibration RF signal is input to the receiving system as the input signal.
When the calibration RF signal is input to the receiving system as the input signal, a plurality having a predetermined bandwidth and corresponding to the frequency of the local signal based on the digital data output from the receiving system. In the measurement frequency range of, the fluctuation amount detection unit (22) for detecting the fluctuation amount of the amplitude and the fluctuation amount of the phase caused by the receiving system, and
The data of the fluctuation amount of the amplitude in the plurality of measurement frequency ranges detected by the fluctuation amount detection unit is combined, and the fluctuation amount of the phase in the plurality of measurement frequency ranges detected by the fluctuation amount detection unit is combined. The data processing unit (24) that combines data and
When the signal to be measured is input to the receiving system as the input signal, the amplitude characteristic and the phase characteristic of the digital data output from the receiving system are combined with the fluctuation amount of the amplitude combined by the data processing unit and the said. A frequency characteristic correction device including a filter coefficient correction unit (25) that corrects the filter coefficient of the digital filter in order to divide or subtract the phase fluctuation amount data. 前記複数の測定周波数範囲のうちの隣り合う２つの測定周波数範囲は、一方の測定周波数範囲と他方の測定周波数範囲とがそれぞれ互いに重複する重複周波数範囲を含んでおり、
前記データ処理部は、
前記重複周波数範囲における、一方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータの平均値と、他方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータの平均値との比を算出する平均値比算出部（２４ａ）と、
前記平均値比算出部により算出された前記比を、前記一方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータに乗算する補正を行う振幅変動量補正部（２４ｂ）と、
前記振幅変動量補正部により補正された前記一方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータと、前記振幅変動量補正部により補正されていない前記他方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータとを、前記重複周波数範囲において周波数ごとに平均する振幅変動量平均部（２４ｃ）と、
前記振幅変動量補正部により補正された前記重複周波数範囲を除く前記一方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータと、前記振幅変動量平均部により平均された前記重複周波数範囲の前記振幅の変動量のデータと、前記重複周波数範囲を除く前記他方の測定周波数範囲の前記振幅の変動量のデータとを結合する振幅変動量結合部（２４ｄ）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の周波数特性補正装置。 Two adjacent measurement frequency ranges among the plurality of measurement frequency ranges include overlapping frequency ranges in which one measurement frequency range and the other measurement frequency range overlap each other.
The data processing unit
Average value ratio calculation for calculating the ratio between the average value of the amplitude fluctuation data in one measurement frequency range and the average value of the amplitude fluctuation data in the other measurement frequency range in the overlapping frequency range. Part (24a) and
An amplitude fluctuation amount correction unit (24b) that corrects the ratio calculated by the mean value ratio calculation unit by multiplying the amplitude fluctuation amount data in one of the measurement frequency ranges.
The data of the fluctuation amount of the amplitude in the one measurement frequency range corrected by the amplitude fluctuation amount correction unit and the fluctuation amount of the amplitude in the other measurement frequency range not corrected by the amplitude fluctuation amount correction unit. The amplitude fluctuation amount averaging portion (24c) for averaging the data for each frequency in the overlapping frequency range, and
The data of the fluctuation amount of the amplitude in the one measurement frequency range excluding the overlapping frequency range corrected by the amplitude fluctuation amount correction unit, and the amplitude of the overlapping frequency range averaged by the amplitude fluctuation amount averaging unit. Claim 1 is characterized by comprising an amplitude fluctuation amount coupling portion (24d) that combines the fluctuation amount data and the amplitude fluctuation amount data of the other measurement frequency range excluding the overlapping frequency range. The frequency characteristic correction device described in 1. 前記複数の測定周波数範囲のうちの隣り合う２つの測定周波数範囲は、一方の測定周波数範囲と他方の測定周波数範囲とがそれぞれ互いに重複する重複周波数範囲を含んでおり、
前記データ処理部は、
前記重複周波数範囲における、一方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータから算出される近似直線と、他方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータから算出される近似直線との差分を周波数ごとに算出する差分算出部（２４ｅ）と、
前記差分算出部により算出された前記差分を、前記一方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータから減算する補正を行う位相変動量補正部（２４ｆ）と、
前記位相変動量補正部により補正された前記一方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータと、前記位相変動量補正部により補正されていない前記他方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータとに、前記重複周波数範囲において線形重み付け平均を行う位相変動量平均部（２４ｇ）と、
前記位相変動量補正部により補正された前記重複周波数範囲を除く前記一方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータと、前記位相変動量平均部により線形重み付け平均が行われた前記重複周波数範囲の前記位相の変動量のデータと、前記重複周波数範囲を除く前記他方の測定周波数範囲の前記位相の変動量のデータとを結合する位相変動量結合部（２４ｈ）と、を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の周波数特性補正装置。 Two adjacent measurement frequency ranges among the plurality of measurement frequency ranges include overlapping frequency ranges in which one measurement frequency range and the other measurement frequency range overlap each other.
The data processing unit
The difference between the approximate straight line calculated from the data of the fluctuation amount of the phase in one measurement frequency range and the approximate straight line calculated from the data of the fluctuation amount of the phase in the other measurement frequency range in the overlapping frequency range. The difference calculation unit (24e) that calculates for each frequency and
A phase fluctuation amount correction unit (24f) that corrects the difference calculated by the difference calculation unit by subtracting the difference from the phase fluctuation amount data in one of the measurement frequency ranges.
The data of the phase fluctuation amount in the one measurement frequency range corrected by the phase fluctuation amount correction unit and the phase fluctuation amount in the other measurement frequency range not corrected by the phase fluctuation amount correction unit. In addition to the data, a phase fluctuation amount averaging portion (24 g) for performing linear weighted averaging in the overlapping frequency range, and
The data of the fluctuation amount of the phase in the one measurement frequency range excluding the overlapping frequency range corrected by the phase fluctuation amount correction unit, and the overlapping frequency range in which linear weighted averaging is performed by the phase fluctuation amount averaging unit. It is characterized by including a phase fluctuation amount coupling portion (24h) for coupling the data of the fluctuation amount of the phase of the above and the data of the fluctuation amount of the phase of the other measurement frequency range excluding the overlapping frequency range. The frequency characteristic correction device according to claim 1 or 2. 前記受信系から出力される前記ディジタルデータを直交復調して互いに直交する直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を生成する直交復調部（２１）を更に備え、
前記変動量検出部は、前記直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）に基づいて、前記測定周波数範囲内の前記振幅の変動量及び前記位相の変動量を求めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の周波数特性補正装置。 Further provided with an orthogonal demodulation unit (21) that orthogonally demodulates the digital data output from the reception system and generates orthogonal signals I (t) and Q (t) that are orthogonal to each other.
Claim 1 is characterized in that the fluctuation amount detecting unit obtains the fluctuation amount of the amplitude and the fluctuation amount of the phase within the measurement frequency range based on the orthogonal signals I (t) and Q (t). The frequency characteristic correction device according to any one of claims 3. 前記校正用ＲＦ信号と前記被測定信号とのいずれかを前記入力信号として前記受信系に入力させる第１のスイッチ（１１）と、
前記直交復調部と前記ディジタルフィルタとのいずれかに、前記受信系からのディジタル信号を入力させる第２のスイッチ（１５）と、を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の周波数特性補正装置。 A first switch (11) for inputting either the calibration RF signal or the measured signal to the receiving system as the input signal, and
Any of claims 1 to 4, further comprising a second switch (15) for inputting a digital signal from the receiving system to either the orthogonal demodulation unit and the digital filter. The frequency characteristic correction device according to item 1. 前記ディジタルフィルタにより振幅特性及び位相特性が補正された前記ディジタルデータを解析する信号解析部（２６）を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の周波数特性補正装置。 The frequency characteristic according to any one of claims 1 to 5, further comprising a signal analysis unit (26) for analyzing the digital data whose amplitude characteristic and phase characteristic have been corrected by the digital filter. Compensator. 入力信号をローカル信号発生器（１２ａ）から出力されるローカル信号と混合して中間周波数信号に変換した後に、ディジタルデータに変換する受信系（１００）と、
所定周期でかつ所定帯域幅でＦＭ変調された校正用ＲＦ信号を生成する校正用信号源（１０）と、
被測定信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記ディジタルデータの振幅特性及び位相特性を補正するディジタルフィルタ（１６）と、を備える周波数特性補正装置（１）に対して、
前記校正用ＲＦ信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記ローカル信号発生器が周波数可変な前記ローカル信号を出力する周波数特性補正方法であって、
前記校正用ＲＦ信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に、前記受信系から出力される前記ディジタルデータに基づいて、前記所定帯域幅を有し前記ローカル信号の周波数に対応する複数の測定周波数範囲において、前記受信系によって生じる振幅の変動量及び位相の変動量を検出する変動量検出ステップ（Ｓ５，Ｓ９）と、
前記変動量検出ステップにより検出された前記複数の測定周波数範囲における前記振幅の変動量のデータを結合するとともに、前記変動量検出ステップにより検出された前記複数の測定周波数範囲における位相の変動量のデータを結合するデータ処理ステップ（Ｓ１０）と、
被測定信号が前記入力信号として前記受信系に入力された場合に前記受信系から出力される前記ディジタルデータの振幅特性及び位相特性を、前記データ処理ステップにより結合された前記振幅の変動量及び前記位相の変動量のデータで除算又は減算するために、前記ディジタルフィルタのフィルタ係数を補正するフィルタ係数補正ステップ（Ｓ１３）と、を含むことを特徴とする周波数特性補正方法。 A receiving system (100) that mixes an input signal with a local signal output from a local signal generator (12a), converts it into an intermediate frequency signal, and then converts it into digital data.
A calibration signal source (10) that generates an FM-modulated calibration RF signal with a predetermined period and a predetermined bandwidth, and
For a frequency characteristic correction device (1) including a digital filter (16) that corrects the amplitude characteristic and the phase characteristic of the digital data when the signal to be measured is input to the reception system as the input signal.
A frequency characteristic correction method in which the local signal generator outputs the local signal having a variable frequency when the calibration RF signal is input to the receiving system as the input signal.
When the calibration RF signal is input to the receiving system as the input signal, a plurality having a predetermined bandwidth and corresponding to the frequency of the local signal based on the digital data output from the receiving system. In the measurement frequency range of, the fluctuation amount detection step (S5, S9) for detecting the fluctuation amount of the amplitude and the fluctuation amount of the phase caused by the receiving system, and
The data of the fluctuation amount of the amplitude in the plurality of measurement frequency ranges detected by the fluctuation amount detection step is combined, and the data of the phase fluctuation amount in the plurality of measurement frequency ranges detected by the fluctuation amount detection step is combined. Data processing step (S10) to combine
When the signal to be measured is input to the receiving system as the input signal, the amplitude characteristic and the phase characteristic of the digital data output from the receiving system are combined with the fluctuation amount of the amplitude combined by the data processing step and the said. A frequency characteristic correction method comprising a filter coefficient correction step (S13) for correcting a filter coefficient of the digital filter in order to divide or subtract the phase fluctuation amount data.
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