JPH0619394B2 - スペクトラムアナライザ - Google Patents
スペクトラムアナライザInfo
- Publication number
- JPH0619394B2 JPH0619394B2 JP24434886A JP24434886A JPH0619394B2 JP H0619394 B2 JPH0619394 B2 JP H0619394B2 JP 24434886 A JP24434886 A JP 24434886A JP 24434886 A JP24434886 A JP 24434886A JP H0619394 B2 JPH0619394 B2 JP H0619394B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- processor
- output
- vco
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スーパーヘテロダイン方式のスペクトラムア
ナライザの改善に関するものである。
ナライザの改善に関するものである。
本発明は昭和61年8月27日に本出願人がした特許出願
「スペクトラムアナライザ」(以下、先願と記す)の改
良であるため、第4図に従来例としてこの先願の回路図
を示す。なお、第4図では、本発明と直接関係しない先
願の一部の回路構成については、その図示を省略してあ
る。
「スペクトラムアナライザ」(以下、先願と記す)の改
良であるため、第4図に従来例としてこの先願の回路図
を示す。なお、第4図では、本発明と直接関係しない先
願の一部の回路構成については、その図示を省略してあ
る。
同図では積分コンデンサC1を有する増幅器Uからラン
プ波形を出力しこれをVCO(voltagecontrolled osci
llator)5に加える。VCO5はランプ波形が印加され
るので、この印加電圧に応じて変化する周波数Vを出
力し、これをミキサ3に加える。
プ波形を出力しこれをVCO(voltagecontrolled osci
llator)5に加える。VCO5はランプ波形が印加され
るので、この印加電圧に応じて変化する周波数Vを出
力し、これをミキサ3に加える。
一方、周波数i(通常、iは多数の周波数成分を含
む)の入力信号は、ローパスフィルタ1に加えられる。
ローパスフィルタ1は、スペクトラムアナライザが測定
しようとしている範囲の周波数を通過させ、それ以外の
周波数成分をカットするためのものである。このローパ
スフィルタ1の出力信号の周波数をLとする。
む)の入力信号は、ローパスフィルタ1に加えられる。
ローパスフィルタ1は、スペクトラムアナライザが測定
しようとしている範囲の周波数を通過させ、それ以外の
周波数成分をカットするためのものである。このローパ
スフィルタ1の出力信号の周波数をLとする。
ミキサ3では、(1)式の演算によるミキシング(mixin
g)を行い、その出力信号(周波数M)を次段のBP
F増幅器(band pass filter増幅器)9に加える。M =V−L (1) BPE増幅器9は、或る周波数1を中心としたこの周
辺の周波数のみ選択して増幅する。
g)を行い、その出力信号(周波数M)を次段のBP
F増幅器(band pass filter増幅器)9に加える。M =V−L (1) BPE増幅器9は、或る周波数1を中心としたこの周
辺の周波数のみ選択して増幅する。
第4図では、更に周波数の選択度を上げ、ゲインを稼ぐ
ため、ミキサ11と発振器13とBPF増幅器15とにより増
幅する所謂ダブルスーパーヘテロダイン式で構成してい
る。このミキサ11と発振器13とBPF増幅器15とは無く
ても第4図の装置は動作する。
ため、ミキサ11と発振器13とBPF増幅器15とにより増
幅する所謂ダブルスーパーヘテロダイン式で構成してい
る。このミキサ11と発振器13とBPF増幅器15とは無く
ても第4図の装置は動作する。
BPF増幅器15の出力は、検波器17でその振幅が検出さ
れ、ビデオフィルタ19にてノイズ成分が除かれて、AD
変換器41を介してプロセッサ34へ取込まれる。
れ、ビデオフィルタ19にてノイズ成分が除かれて、AD
変換器41を介してプロセッサ34へ取込まれる。
31は基準周波数発振器であり、例えば一定な温度に制御
され水晶発振器を用いて、高安定な周波数を出力するも
のである。
され水晶発振器を用いて、高安定な周波数を出力するも
のである。
32は可変分周器であり、プロセッサ34により指定された
分周比Nで基準周波数発振器31の出力を分周し、周波数
係数のためのゲート信号s2をアンドゲート35に加えると
ともにプロセッサ34にもこの信号s2を加えている。
分周比Nで基準周波数発振器31の出力を分周し、周波数
係数のためのゲート信号s2をアンドゲート35に加えると
ともにプロセッサ34にもこの信号s2を加えている。
37はカウンタであり、アンドゲート35を通過したVCO
5からの信号s1を計数し、その係数値Cを比較器38に出
力する。なお、カウンタ37と可変分周器32には、プロセ
ッサ34からクリア信号s1が加えられている。
5からの信号s1を計数し、その係数値Cを比較器38に出
力する。なお、カウンタ37と可変分周器32には、プロセ
ッサ34からクリア信号s1が加えられている。
比較器38は、プロセッサ34からの設定信号Mと前記カウ
ンタ37からの信号Cとの大小を比較し、その結果、信号
s4をプロセッサ34へ加える。この信号s4がアクティブと
なった時、プロセッサ34は、AD変換器41の出力s5を読
込む。このAD変換器41の出力s5は、ビデオフィルタ19
の出力信号(レベル信号)をデジタルに変換したもので
ある。
ンタ37からの信号Cとの大小を比較し、その結果、信号
s4をプロセッサ34へ加える。この信号s4がアクティブと
なった時、プロセッサ34は、AD変換器41の出力s5を読
込む。このAD変換器41の出力s5は、ビデオフィルタ19
の出力信号(レベル信号)をデジタルに変換したもので
ある。
プロセッサ34からスペクトラム波形に関する信号がCR
Tインターフェース40に送られ、このCRTインターフ
ェース40にて変換された信号がCRT20の横軸と縦軸に
加えられる。
Tインターフェース40に送られ、このCRTインターフ
ェース40にて変換された信号がCRT20の横軸と縦軸に
加えられる。
また、プロセッサ34からは設定信号DがDA変換器46に
送られ、そこでアナログ信号に変換される。このアナロ
グ信号は増幅器Uからなる積分器に加えられる。その結
果、ランプ波形が発生し、これがVCO5に加えられ
る。
送られ、そこでアナログ信号に変換される。このアナロ
グ信号は増幅器Uからなる積分器に加えられる。その結
果、ランプ波形が発生し、これがVCO5に加えられ
る。
以上のように構成された第4図のスペクトラムアナライ
ザの動作を第3図を参照しながら説明する。第3図は第
4図のCRT20に表示されるスペクトラム波形を示した
ものである。但し、図の中における丸や文字等は説明の
ためであり、表示されるものではない。
ザの動作を第3図を参照しながら説明する。第3図は第
4図のCRT20に表示されるスペクトラム波形を示した
ものである。但し、図の中における丸や文字等は説明の
ためであり、表示されるものではない。
その特徴とする動作はVCO5の発振周波数Vを測定
し、その周波数V時のレベル信号をAD変換器41を介
して読込み、周波数とレベル信号をセットして把握する
ことにより、周波数確度の高いスペクトラム波形を得る
ようにしたものである。
し、その周波数V時のレベル信号をAD変換器41を介
して読込み、周波数とレベル信号をセットして把握する
ことにより、周波数確度の高いスペクトラム波形を得る
ようにしたものである。
即ち、プロセッサ34で指定された或るパルス幅TKの信
号s2を可変分周器32からアンドゲート35に加える。アン
ドゲート35はこのパルス幅TKの期間ゲートを開け、V
CO5からの信号をカウンタ35に加える。アンドゲード
35を通過する信号の数は、VCO5の発振周波数に対応
する。
号s2を可変分周器32からアンドゲート35に加える。アン
ドゲート35はこのパルス幅TKの期間ゲートを開け、V
CO5からの信号をカウンタ35に加える。アンドゲード
35を通過する信号の数は、VCO5の発振周波数に対応
する。
プロセッサ34は、所定の目標周波数aの信号をカウン
タ37でTKの期間、計数した時の値を予め算圧すること
ができ、この設定信号Mを比較器38にセットする。
タ37でTKの期間、計数した時の値を予め算圧すること
ができ、この設定信号Mを比較器38にセットする。
そして、カウンタ37からの信号Cがこの設定信号Mと一
致又は越えた時、直ちにAD変換器41の値Vaを取込め
ば、周波数aとレベル信号Vaとをセットで把握する
ことができる(第3図のa:Va参照)。
致又は越えた時、直ちにAD変換器41の値Vaを取込め
ば、周波数aとレベル信号Vaとをセットで把握する
ことができる(第3図のa:Va参照)。
その後プロセッサ34は次の目標周波数b時の設定信号
Mを比較器38にセットし、上述の動作を繰返して第4図
に示すような波形データを得る。
Mを比較器38にセットし、上述の動作を繰返して第4図
に示すような波形データを得る。
しかし、第4図のようなスペクトラムアナライザにおい
て掃引する周波数スパンが狭い時は、周波数測定手段、
例えばカウンタ37の分解能を上げる必要がある。しかし
この場合は、1点のデータをサンプルするための周波数
計測に要する時間が長くかかる。その結果、一掃引に要
する時間が長くなってしまうという問題がある。
て掃引する周波数スパンが狭い時は、周波数測定手段、
例えばカウンタ37の分解能を上げる必要がある。しかし
この場合は、1点のデータをサンプルするための周波数
計測に要する時間が長くかかる。その結果、一掃引に要
する時間が長くなってしまうという問題がある。
本発明の目的は、掃引スピードが早く、しかも周波数確
度を正確にしたスペクトラムアナライザを提供すること
である。
度を正確にしたスペクトラムアナライザを提供すること
である。
本発明は、上記問題点を解決するために ランプ波形電圧が加えられるVCO(5)と、ローパス
フィルタを通った入力信号とVCO(5)の出力信号を
ミキシングするミキサ(3)と、このミキサ(3)の出
力を導入しバンドパスフィルタを備えたBPF増幅器
(9)と、目標周波数(1,2,…)に相当する信
号(M)を設定するプロセッサと、VCO(5)の出力
周波数に相当する信号と前記信号(M)とを比較しその
結果をプロセッサへ出力する比較器(38)と、 スペクトラム波形のレベル信号を或る周波数間隔で取込
むための信号をプロセッサへ出力するパルス発生手段
(31,50)とを具備し、 前記プロセッサにおいて、比較器(38)の出力信号がア
クティブとなった際にフラグをたててレベル信号を取り
込み、次の目標周波数に相当するような信号(M)を更
新し、フラグがたっていないレベル信号の周波数値はフ
ラグがたっているレベル信号の周波数値を用いて補間演
算することによりスペクトラム波形を表示するようにし
たものである。
フィルタを通った入力信号とVCO(5)の出力信号を
ミキシングするミキサ(3)と、このミキサ(3)の出
力を導入しバンドパスフィルタを備えたBPF増幅器
(9)と、目標周波数(1,2,…)に相当する信
号(M)を設定するプロセッサと、VCO(5)の出力
周波数に相当する信号と前記信号(M)とを比較しその
結果をプロセッサへ出力する比較器(38)と、 スペクトラム波形のレベル信号を或る周波数間隔で取込
むための信号をプロセッサへ出力するパルス発生手段
(31,50)とを具備し、 前記プロセッサにおいて、比較器(38)の出力信号がア
クティブとなった際にフラグをたててレベル信号を取り
込み、次の目標周波数に相当するような信号(M)を更
新し、フラグがたっていないレベル信号の周波数値はフ
ラグがたっているレベル信号の周波数値を用いて補間演
算することによりスペクトラム波形を表示するようにし
たものである。
以下、図面を用いて本発明を詳しく説明する。
第1図は、本発明に係るスペクトラムアラナイザの実施
例を示した図である。第1図が第4図の構成と異なる点
は、新たに可変分周器50を設けたこと、プロセツサ34の
動作が後述するように変った点のみである。可変分周器
50はプロセッサ34からそ信号Aによりその分周比が抑制
され、基準周波数発振器31からの信号を分周し、或る周
波数の信号をプロセツサ34へ出力している。即ち、基準
周波数発振器31と可変分周器50とは、プロセッサ34で制
御されるパルス発生器を構成している。一方、第1図の
その他の回路については、第4図の構成に変更を加えて
いないので、第1図においては、第4図と同様な構成素
子番号を付して、これらの再説明を省略する。
例を示した図である。第1図が第4図の構成と異なる点
は、新たに可変分周器50を設けたこと、プロセツサ34の
動作が後述するように変った点のみである。可変分周器
50はプロセッサ34からそ信号Aによりその分周比が抑制
され、基準周波数発振器31からの信号を分周し、或る周
波数の信号をプロセツサ34へ出力している。即ち、基準
周波数発振器31と可変分周器50とは、プロセッサ34で制
御されるパルス発生器を構成している。一方、第1図の
その他の回路については、第4図の構成に変更を加えて
いないので、第1図においては、第4図と同様な構成素
子番号を付して、これらの再説明を省略する。
第2図は第1図の装置におけるCRT20で表示されるス
ペクトラム波形を描いた図であり、第3図に相当するも
のである。
ペクトラム波形を描いた図であり、第3図に相当するも
のである。
以下、第1図のスペクトラムアナライダの動作を説明す
る。第1図では、可変分周器50は、プロセッサ34からの
信号Aにより指定された周波数の信号s6をプロセッサ34
に加える。プロセッサ34は信号s6が印加されるたびごと
にAD変換器41のレベル信号出力を取込む。即ち、第2
図で黒丸で示す点のデータが取込まれる。
る。第1図では、可変分周器50は、プロセッサ34からの
信号Aにより指定された周波数の信号s6をプロセッサ34
に加える。プロセッサ34は信号s6が印加されるたびごと
にAD変換器41のレベル信号出力を取込む。即ち、第2
図で黒丸で示す点のデータが取込まれる。
また、プロセッサ34は比較器38の信号s4がアクティブと
なった際にもAD変換器41のレベル信号s5を取込む。但
し、この時は、レベル信号s5にフラグをたてて取込む。
このフラグが付いたレベル信号は第2図で白丸で示す点
のデータである。
なった際にもAD変換器41のレベル信号s5を取込む。但
し、この時は、レベル信号s5にフラグをたてて取込む。
このフラグが付いたレベル信号は第2図で白丸で示す点
のデータである。
なお、比較器38の出力信号s4がアクティブとなる周期
は、可変分周器50の信号s6の周期より長い周期に設定さ
れている。即ち、第2図に示すように、取込むデータの
複数個に対して1個が周波数計測したデータである。
は、可変分周器50の信号s6の周期より長い周期に設定さ
れている。即ち、第2図に示すように、取込むデータの
複数個に対して1個が周波数計測したデータである。
これを言替えると、本発明では、第2図のように或る周
波数ステツプで目標周波数(1,2…)をプロセッ
サ34で比較器38に設定してスペクトル波形の周波数を計
測し、その時のレベル信号にフラグをたてて取込んでい
る。この動作は先願と同じであるが、先願が、総べての
取込むデータの周波数(第3図のa,b…参照)を
測定しているのに対して、本発明は、或る周波数ステツ
プで周波数測定をし、その他のデータ(第2図の黒丸)
は、可変分周器50からの信号s6のタイミングにより、周
波数を測定せずに、レベル信号を取込むようにしてい
る。
波数ステツプで目標周波数(1,2…)をプロセッ
サ34で比較器38に設定してスペクトル波形の周波数を計
測し、その時のレベル信号にフラグをたてて取込んでい
る。この動作は先願と同じであるが、先願が、総べての
取込むデータの周波数(第3図のa,b…参照)を
測定しているのに対して、本発明は、或る周波数ステツ
プで周波数測定をし、その他のデータ(第2図の黒丸)
は、可変分周器50からの信号s6のタイミングにより、周
波数を測定せずに、レベル信号を取込むようにしてい
る。
この可変分周器50から周力された信号s6は周波数の計
測がなされていない。すなわち、信号s6のタイミング
で取り込まれたAD変換器41からのレベル信号S5
は、どの周波数のデータであるか測定されていない。
測がなされていない。すなわち、信号s6のタイミング
で取り込まれたAD変換器41からのレベル信号S5
は、どの周波数のデータであるか測定されていない。
このため、信号s6のタイミングではどの周波数のレベ
ル信号であるかは、マイクロプロセッサ34にて、ソフト
ウエア的に補間演算することによって求められる。
ル信号であるかは、マイクロプロセッサ34にて、ソフト
ウエア的に補間演算することによって求められる。
この補間演算には、可変演算器32から出力されるゲート
信号s2のタイミングでの周波数の値、および可変分周
器50に出力する分周のための信号A、あるいは比較器38
に出力する更新信号Mを用いて行う。
信号s2のタイミングでの周波数の値、および可変分周
器50に出力する分周のための信号A、あるいは比較器38
に出力する更新信号Mを用いて行う。
このようにして、第3図に示すようなスペクトラム波形
がCRT20に表示される。
がCRT20に表示される。
なお、第2図では、サンプリングされるレベル信号の周
波数間隔が一定の間隔で描かれているが、上述したよう
に、フラグの付いていないデータ(黒丸)は可変分周器
50の周期にしたがって取り込まれたものであり、フラグ
の付いているデータ(白丸)は比較器38の信号s4がア
クティブとなる周期でとりこまれるため、実際には一定
間隔ではない。
波数間隔が一定の間隔で描かれているが、上述したよう
に、フラグの付いていないデータ(黒丸)は可変分周器
50の周期にしたがって取り込まれたものであり、フラグ
の付いているデータ(白丸)は比較器38の信号s4がア
クティブとなる周期でとりこまれるため、実際には一定
間隔ではない。
なお、何回サンプルするうち1回正確な周波数計測を行
なうかの数値をPとすると(第2図では4回のサンプル
のうち1回正確な周波数計測をしているからP=4)、
Pはスペクトラムアナライザに外部から設定した定数
{周波数スパンD,掃引時間T,サンプリング点数N}
で決められる。掃引時間Tが決っていれば、1回の計測
あたりの時間はT/(N/P)であり、分解能はN/
(PT)である。これが1点あたりの周波数D/Nに等
しいか又は小さければ良いので したがって、 となる。しかし、これは回路のムダ時間や誤差を考慮し
ていない計算である。従って、実際にはこれを考慮する
とPはもっと大きめになる。
なうかの数値をPとすると(第2図では4回のサンプル
のうち1回正確な周波数計測をしているからP=4)、
Pはスペクトラムアナライザに外部から設定した定数
{周波数スパンD,掃引時間T,サンプリング点数N}
で決められる。掃引時間Tが決っていれば、1回の計測
あたりの時間はT/(N/P)であり、分解能はN/
(PT)である。これが1点あたりの周波数D/Nに等
しいか又は小さければ良いので したがって、 となる。しかし、これは回路のムダ時間や誤差を考慮し
ていない計算である。従って、実際にはこれを考慮する
とPはもっと大きめになる。
このようにPの値をプロセッサ34は自動的に演算でき、
その結果、設定値Mを比較器38に与えることができる。
その結果、設定値Mを比較器38に与えることができる。
以上述べたように、本発明によれば総べてのサンプル点
(第2図参照)の周波数を計測するのではなく、Pサン
プルに1回(第2回の白丸)の周波数計測をしている。
そしてその他のサンプル(黒丸)は、周波数計測点(白
丸)の周波数値を用いて補間演算をして周波数を推定し
ているので、、周波数確度が高いスペクトラムアナライ
ザを実現することができる。しかも、全部のサンプル値
を周波数計測しているわけではないため高速にスイープ
することができる。
(第2図参照)の周波数を計測するのではなく、Pサン
プルに1回(第2回の白丸)の周波数計測をしている。
そしてその他のサンプル(黒丸)は、周波数計測点(白
丸)の周波数値を用いて補間演算をして周波数を推定し
ているので、、周波数確度が高いスペクトラムアナライ
ザを実現することができる。しかも、全部のサンプル値
を周波数計測しているわけではないため高速にスイープ
することができる。
第1図は本発明に係るスペクトラムアナライザの構成例
を示した図、第2図は第1図のCRTに表示されるスペ
クトラム波形の例を示した図、第3図は第4図のCRT
に表示されるスペクトラム波形の例を示した図、第4図
は従来のスペクトラムアナライザの構成例を示した図で
ある。 1……ローパスフィルタ、3……ミキサ、5……VC
O、9……BPF増幅器、20……CRT、31……基準周
波数発振器、50……可変分周器、34……プロセッサ、37
……カウンタ、38……比較器。
を示した図、第2図は第1図のCRTに表示されるスペ
クトラム波形の例を示した図、第3図は第4図のCRT
に表示されるスペクトラム波形の例を示した図、第4図
は従来のスペクトラムアナライザの構成例を示した図で
ある。 1……ローパスフィルタ、3……ミキサ、5……VC
O、9……BPF増幅器、20……CRT、31……基準周
波数発振器、50……可変分周器、34……プロセッサ、37
……カウンタ、38……比較器。
Claims (1)
- 【請求項1】ランプ波形電圧が加えられるVCO(5)
と、ローパスフィルタを通った入力信号とVCO(5)
の出力信号をミキシングするミキサ(3)と、 このミキサ(3)の出力を導入し、バンドパスフィルタ
を備えたBPF増幅器(9)と、 目標周波数(f1,f2,…)に相当する信号(M)を
設定するプロセッサと、 VCO(5)の出力周波数に相当する信号と前記信号
(M)とを比較しその結果をプロセッサへ出力する比較
器(38)と、 前記BPF増幅器(9)からの出力信号に関連するスペ
クトラム波形のレベル信号を或る周波数間隔で取り込む
ための信号をプロセッサへ出力するパルス発生手段(3
1,50)とを具備し、 前記プロセッサにおいて、比較器(38)の出力信号が
アクティブとなった際にフラグをたててレベル信号を取
り込み、次の目標周波数に相当するような信号(M)を
更新し、フラグがたっていないようなレベル信号の周波
数値はフラグがたっているレベル信号の周波数値を用い
て補間演算することによりスペクトラム波形を表示する
ようにしたスペクトラムアナライザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24434886A JPH0619394B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | スペクトラムアナライザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24434886A JPH0619394B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | スペクトラムアナライザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6398572A JPS6398572A (ja) | 1988-04-30 |
JPH0619394B2 true JPH0619394B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=17117363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24434886A Expired - Lifetime JPH0619394B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | スペクトラムアナライザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0619394B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008180792A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 指示計用定格値指示テープ |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP24434886A patent/JPH0619394B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6398572A (ja) | 1988-04-30 |
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