KR19990078402A

KR19990078402A - 측정 습득 및 표시장치

Info

Publication number: KR19990078402A
Application number: KR1019990010988A
Authority: KR
Inventors: 데시판드니킬엠; 베르나드카일엘; 야우맨-키트
Original assignee: 윈클만 존 디; 텍트로닉스 인코포레이티드
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 1999-10-25
Also published as: DE19910902A1; DE19910902B4; JP3566126B2; JPH11331881A; US6272172B1; KR100536931B1

Abstract

측정 습득 및 표시 시스템은 8-VSB 디지털 텔레비전 신호와 같은 디지털 변조된 RF 신호 및 디지털 변조된 이상적인 RF 신호의 피크 대 평균 전력(peak-to-average power) 측정에 대한 누적 분포 함수(Cumulative Distribution Function; CDF)를 그래픽으로 표시한다. 피크 대 평균 전력 비율에 대한 이상적인 CDF 표시 상의 동작점(operating point)을 한정하는 여러 가지 타겟(target) 동작점이나 계획 요소(planning factor)가 시스템으로 입력될 수 있다. RF 신호의 피크 대 평균 전력 비율에 대한 CDF 표시 상의 해당 동작점이 결정되고 이상 및 실제 동작점 사이의 차이에 대한 숫자 표시와 함께 표시된다. 경보 한계 변수(alarm limit variable)가 설정되어 RF 신호의 피크 대 평균 전력 비율이 경보 한계를 초과하는 경우에 경보 한계 변수가 경보 신호를 생성할 수 있다. 또한, 측정 습득 및 표시 시스템은 상기 디지털 변조된 RF 신호의 채널 주파수 스펙트럼의 그래픽 표시를 생성한다.

Description

측정 습득 및 표시 장치 {MEASUREMENT ACQUISITION AND DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 통상적으로 디지털 데이터를 처리하고 표시하는 장치에 관한 것으로, 구체적으로 8-VSB(Vestigial SideBand; 잔류측파대) 디지털 텔레비전 신호와 같은 디지털 변조된 RF 신호(digitally modulated RF signal)를 처리하여 이 디지털 변조된 RF 신호의 피크 대 평균 전력(peak-to-average power)에 관련된 측정 데이터를 표시하는 장치에 관한 것이다.

미국 연방 통신 위원회(Federal Communications Commission)는 어드밴스드 텔레비전 시스템 위원회(Advanced Television Systems Committee; ATSC)에 의해 개발된 디지털 텔레비전 표준(Digital television Standard)을 채택하고 있다. 이러한 디지털 텔레비전 표준은 6 MHz 채널을 통하여 고품위의 비디오 및 오디오와 보조 데이터를 전송하도록 설계된다. 이러한 시스템은 6 MHz 지상 방송 채널(terrestrial broadcasting channel)에서 19 Mbps 이상의 정보량(throughput), 신호 대 잡음비가 더 높게 보장되는 6 MHz 케이블 텔레비전 채널에서 약 38 Mbps의 정보량을 확실하게 전달한다. 이러한 표준은 지상 및 케이블 응용을 위한 채널 부호화(coding) 및 변조 RF/전송 서브시스템(subsystem)에 대해 기술하고 있다. 이러한 변조는 디지털 데이터 스트림(stream)을 사용하여 전송된 신호를 변조시킨다. 변조 서브시스템은 지상 방송 모드(8-VSB)와 고속 통신 모드(16-VSB)인 두 개의 모드를 제공한다.

디지털 텔레비전 표준에서 구현된 변조 기술은 제니스(Zenith)사에서 개발된 VSB 변조를 사용한다. 결합된 송신기 및 수신기의 전체 시스템 응답(response)은 레이즈드 코사인 필터(raised cosine filter)를 이용하여 심볼간 간섭(inter-symbol interference)을 제거한다. 시스템 응답은 송신기 및 수신기에서 정합 루트 레이즈드 코사인 필터(matched root raised cosine filter)를 가지고 구현된다. 입력 디지털 데이터 스트림은 난수화(randomize), 순방향 오류 정정(forward error correction; FEC) 및 인터리브(interleave)된다. 난수화, FEC 부호화 및 인터리브된 데이터는 8-레벨(3-비트)의 일차원 콘스텔레이션(constellation)으로 트렐리스 복호화(trellis encode)된다. 트렐리스 부호기(coder)의 출력은 복호기(encoder)에 의해 설정된 -7부터 +7 사이의 8개의 이산적인 홀수 레벨 정수(discrete odd level integer) 중 하나인 심볼로서 참조된다. 1.25 단위(unit)로 데이터 및 동기(sync) 펄스를 포함하는 복합 신호(composite signal)의 실제(real) 채널 또는 I 채널을 오프셋함으로써 생성되는 반송 주파수에서의 작은 파일럿 톤(pilot tone)은 물론 10.76 Msymbols/sec 신호에 세그먼트 및 필드 동기가 더해져서 낮은 신호 대 잡음비와 높은 다중패스 상황(multipath situation)으로 동기가 유지된다. 송신기에서 복합 신호는 루트 레이즈드 코사인 필터를 통과한 후 요구 채널 주파수로 송신하기 위해 RF 주파수로 상향 변환된 중간 주파수 반송 신호(intermediate frequency carrier signal)를 변조시킨다. 오프셋으로 인해 파일럿 톤이 I 채널 반송 주파수와 위상이 같아진다. 이와 달리, 복합 신호가 RF 반송파를 직접 변조시킬 수 있다.

디지털 텔레비전 신호 표준에서 디지털 TV 신호의 평균 전력은 장면 내용(scene content), 움직임(motion), 기타 변수와 관계가 없고 측정하기에 적합하다. 그러나, 디지털 변조 방식의 본질로 인해 일시적인 피크(transient peak)가 전송된 신호에 존재하며, 이 일시적인 피크는 본래 임의적이고 dB로 표현된 공인 값으로 얼마만큼 평균 전력을 초과하는지가 시간 백분율(percentage)에 의해 통계적으로 표현될 필요가 있다. 디지털 송신 시스템을 실험 측정한 결과, 일시적인 피크 전력 대 평균 피크 전력의 최적인 비율은 대략 6 dB인 것으로 공인된다. 평균 전력과 피크 전력 사이의 공간(headroom)인 6 dB로 인해 일시적인 피크는 시간의 약 0.24%의 범위 내에 있을 것이다. 출력 장치의 압축 및 송신 선에서의 전압 강하와 같이 비선형적으로 고려할 때 이러한 일시적인 피크가 중요하다.

Gary Sgrignoli의 "Measuring Peak/Average Power Ratio of the Zenith/AT&T DSC-HDTV Signal with a Vector Analyzer" (IEEE Transactions of Broadcasting, Vol. 39, N0.2, June 1993)는 디지털 텔레비전 신호에 대한 피크 대 평균 전력 비율의 누적 분포 함수(Cumulative Distribution Function; CDF)와 휴렛팩커드 89440A 벡터 신호 분석기(Hewlett-Packard 89440A Vector Signal Analyzer)를 사용하여 이러한 측정을 수행하는데 필요한 사항 및 그 과정에 대해 기술하고 있다. HP 89440A 벡터 신호 분석기는 HDTV 신호를 습득한 후 처리하여 피크 대 평균 전력 비율 표시의 CDF로 해석할 수 있는 시간 대 전압 출력 표시를 산출한다. CDF 표시가 벡터 분석기 내의 상주 함수(resident function)가 아니기 때문에 상주 편집기(editor), 디버거(debugger) 및 프로그래밍 유틸리티(programming utility)를 포함하는 계측기(instrument) 내에 내장된 계측기용 BASIC 프로그램 언어를 사용하여 해당 데이터를 습득한 후 표시하도록 벡터 분석기를 프로그램하기 위하여 필요한 것이 있다. 이러한 계측기는 전원-온 디폴트 매개변수(default parameter)로 초기화된 후 변조된 RF나 IF 데이터 신호의 중심 주파수를 입력하기 위한 프롬프트(prompt)를 공급하고 처리할 수집된 데이터 블록(captured data block)("runs")의 수를 지정하도록 프로그램된다. HDTV 전력 포락선(power envelope)은 중심 주파수를 중심으로 6.0 MHz 대역폭(bandwidth)으로 설정된 전력 대역 마커(power band marker)를 사용하여 결정된다. 신호가 100개의 데이터 블록에 대해 RMS(Root Mean Square) 평균되는 장기간 측정(long term measurement)이 수행된다. 신호 포락선 전력 표본의 시간 표본은 2048개의 표본 추출점의 데이터 블록을 통해 수집되어 피크 대 평균 전력 히스토그램(histogram)이 생성된다. 계측기는 역순환(loop back)하여 초기 지정된 수의 런(run)이 완료될 때까지 단일 스위프 모드(single sweep mode)에서 포락선 시간 표본의 다른 블록을 습득한다. 저자(author)는 데이터를 습득하여 표시하는데 100개의 데이터 블록이 사용된다고 나타내고 있다.

CDF 표시는 피크 대 평균 히스토그램의 스케일링(scaling) 및 통합(integrating)에 의해 생성된다. 이러한 표시의 x축은 dB 단위의 피크 대 평균 전력 대신에 μsec 단위의 시간으로 표시되고 y축은 백분율 대신에 Vpk 단위의 전압으로 표시된다. 벡터 신호 분석기 스크린을 사용하여 비표준 출력 데이터를 표시하기 때문에 위와 같이 표시된다. 저자는 표시 데이터를 플로피 디스크로 옮긴 후 외부 플로팅 소프트웨어(plotting software)를 사용하여 CDF 플롯(plot)을 Y축 로그 플롯(log plot)으로 변환하기 때문에 표시 데이터가 보다 정확하게 표시될 수 있다고 나타내고 있다. CDF 플롯은 PC 호환용 컴퓨터에서 휴렛팩커드 유틸리티 소프트웨어를 사용하여 ASCII 포맷으로 변환된다. 그 후, 이러한 데이터는 다음의 로그 플로팅을 위해 독립형 그래픽 소프트웨어 패키지(stand-alone graphics software package) 내로 판독된다. 벡터 신호 분석기 상의 시간 대 전압 플롯은 Vpk가 아닌 백분율로 Y축 마커를 직접 판독하고 μsec가 아닌 dB로 X축 마커값을 직접 판독한 후 30을 빼므로서 해석될 수 있다.

휴렛팩커드 벡터 신호 분석기의 최근 버전인 HP89441A는 사용자가 피크 백분율 값을 선택할 수 있도록 하고, 피크 대 평균 전력 비율의 CDF 표시 없이 피크 대 평균 전력 비율을 dB로 판독한다. 사용자는 계측기의 전면 패널(front panel) 상의 버튼을 사용하여 90%에서 99.9% 사이에서 시간 값의 피크 백분율을 선택하는 메뉴를 호출한다. 계측기는 HDTV RF 신호를 나타내는 IF 신호를 습득하여 처리하고 선택된 시간 값의 피크 백분율에 대해 피크 대 평균 전력 비율을 판독한다. 전술한 계측기를 사용하기 위해서 사용자는 8-VSB 기술에 관한 지식을 가져야 한다. 이러한 지식은 피크 대 평균 전력 비율의 CDF 플롯을 피크 대 평균 전력 비율의 이상적인 CDF에 관련시키고 8-VSB 송신기를 설정하는 데에 "동작 점(operating point)"이나 "계획 요소(planning factor)"에 관하여 사용하는 능력을 포함한다. 사용자는 피크 대 평균 전력 비율의 이상적인 CDF 플롯이 어떻게 생긴 것인가에 대한 지식 및 이상적인 CDF 곡선(curve) 상의 여러 지점에 대한 x, y 좌표에 대한 지식을 필요로 한다. 또한, 사용자는 시간 대 전압 표시를 피크 대 평균 전력 비율로 해석할 수 있어야 한다. 또한, 사용자는 계측기로부터 PC로 데이터를 다운로드(download)해서 피크 대 평균 전력 비율의 CDF 플롯을 정확하게 생성하기 위한 추가적인 처리를 수행할 수 있어야 한다. 최근 버전의 계측기를 사용하여 피크 대 평균 전력 비율의 CDF 플롯을 생성하기 위하여 사용 가능한 피크 백분율 값으로부터 일련의 피크 백분율 값을 수동으로 선택한 후 결과적인 피크 대 평균 전력 비율 값을 종이에 수동으로 플로팅하는 것이 필요하다.

실제 피크 대 평균 전력 비율 측정과 비교하기 위하여 8-VSB 지상 방송 신호의 피크 대 평균 전력 비율의 이상적인 CDF에 대한 그래픽 표현과 함께, 8-VSB 지상 방송 신호와 같은 디지털 변조된 RF 신호의 피크 대 평균 전력 비율의 CDF에 대한 그래픽 표현을 생성하고 표시하는 측정 습득 및 표시 시스템이 필요하다. 측정 습득 및 표시 시스템은 사용자가 계획 요소를 기록하고 습득되어 표시된 피크 대 평균 전력 비율 측정의 CDF에 기초하여 데이터를 되돌려 받을 수 있게 한다. 또한, 측정 습득 및 표시 시스템은 피크 대 평균 전력 비율 값의 전체 범위와 피크 대 평균 전력 비율 측정의 CDF와 관련된 시간 값의 백분율을 액세스(access)하여야 한다. 또한, 측정 습득 및 표시 시스템은 계속 감시하여 경보할 수 있어야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 디지털 변조된 실제 및 이상적인 무선 주파수 신호의 피크 대 평균 전력 비율 측정 곡선의 누적 분포 함수(CDF)를 그래픽으로 표시하는 측정 습득 및 표시 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 계획 요소를 선택 가능하게 하여 디지털 변조된 무선 주파수 신호를 생성하는 송신기를 동조시키는 측정 습득 및 표시 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 피크 대 평균 전력 비율 값과 피크 대 평균 전력 비율 측정 곡선에 대한 시간 값의 관련 백분율을 포함하는 실제 및 이상적인 통계 데이터 배열(statistical data array)에 계획 요소를 관련시키는 수치(numerical value)를 표시하는 측정 습득 및 표시 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 주파수 신호의 피크 대 평균 전력 비율이 경보 값을 초과하는 경우에 경보 신호를 발생하는 선택 가능한 경보 값을 공급하는 측정 습득 및 표시 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 디지털 변조된 무선 주파수 신호의 주파수 스펙트럼(frequency spectrum)을 생성하여 표시하는 측정 습득 및 표시 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 피크 대 평균 전력 비율 측정(peak-to-average power ratio measurement)의 누적 분포 함수(Cumulative Distribution Function)를 표시하는 측정 습득 및 표시 시스템의 대표 블록도이고,

도 2는 본 발명에 따른 측정 습득 및 표시 시스템에서 표시 장치 상에 생성되는 대표적인 표시를 도시한 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 측정 습득 및 표시 시스템에서 "측정(Measurement)"으로 지정된 페이지(tabbed page) 표시를 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 측정 습득 및 표시 시스템에서 "한계(Limits)"로 지정된 페이지 표시를 도시한 도면이고,

도 5는 본 발명에 따른 측정 습득 및 표시 시스템에서 "시스템(System)"으로 지정된 페이지 표시를 도시한 도면이고,

도 6은 본 발명에 따른 측정 습득 및 표시 시스템에서 사용된 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값 및 시간 백분율 값(percent of time value)을 산출하기 위하여 디지털 변조된 이상적인 IF(Intermediate Frequency) 신호를 생성하는 디지털 변조 IF 신호 발생기의 블록도이고,

도 7은 본 발명에 따른 측정 습득 및 표시 시스템에서 표시 장치 상에 표시되는 채널 스펙트럼을 도시한 도면이다.

본 발명인 측정 습득 및 표시 시스템은 디지털 변조된 무선 주파수 신호를 수신하여 이 디지털 변조된 무선 주파수 신호로부터 하향 변환된 디지털 변조된 중간 주파수 신호를 나타내는 디지털 데이터 값을 생성하는데 적합하다. 시스템은 무선 주파수 신호를 나타내는 평균 전력 값을 생성하기 위해 디지털 데이터 값을 처리하는 처리기를 포함한다. 또한, 처리기는 무선 주파수 신호의 평균 전력을 벗어나는 무선 주파수 신호의 피크 전력 레벨을 나타내는 제1 집합 값과, 관련 시간 백분율 값을 갖는 각 피크 대 평균 전력 비율 값으로 평균 전력을 벗어나는 피크 전력 값의 시간 백분율을 나타내는 제2 집합 값을 포함하는 제1 통계 배열을 생성한다. 이상적인 무선 주파수 신호의 이상적인 피크 대 평균 전력 비율을 나타내는 제1 집합 값과 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 관련된 이상적인 시간 백분율을 나타내는 제2 집합 값을 포함하는 디지털 변조된 이상적인 대응 무선 주파수를 나타내는 제2 통계 배열을 포함하는 메모리를 포함한다. 표시 장치는 피크 대 평균 전력 비율 값과 디지털 변조된 무선 주파수 신호 및 디지털 변조된 이상적인 대응 무선 주파수 신호를 나타내는 제1 및 제2 통계 배열에 대한 관련 시간 백분율 값을 그래픽으로 표시한다.

시스템은 처리기가 계획 요소 값을 나타내는 가변 값(variable value)을 받아서 무선 주파수 신호의 대응 피크 대 평균 전력 비율 값을 판단하기 위한 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 계획 요소 값을 일치(match)시키는 계획 요소 함수를 포함한다. 처리기는 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 관련된 이상적인 시간 백분율 값과 무선 주파수 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값과 관련된 시간 백분율 값을 가장 근접하게 일치시켜서 무선 주파수의 피크 대 평균 전력 비율 값을 판단한다. 처리기는 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 무선 주파수 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값 사이의 차이 값을 계산한 후 계획 요소 값, 이 계획 요소 값에 일치된 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 관련된 이상적인 시간 백분율 값 및 표시 장치 상의 이상적인 시간 백분율 값에 일치된 무선 주파수 신호의 대응 피크 대 평균 전력 비율 값과 함께 차이 신호를 숫자로 표시한다. 시스템은 계획 요소 값을 시간 백분율 값으로 변화시켜 처리기가 시간 계획 요소 값의 백분율을 나타내는 가변 값을 받아서 이상적인 시간 백분율 값 및 무선 주파수 신호의 대응 피크 대 평균 전력 레벨 비율 값을 판단하기 위한 관련 이상적인 피크 대 평균 전력 레벨 비율 값에 시간 계획 요소 값의 백분율을 일치시키도록 형성될 수 있다. 처리기는 이상적인 시간 백분율 값과 무선 주파수 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값과 관련된 시간 백분율 값을 가장 근접하게 일치시킨다. 처리기는 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 무선 주파수 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값 사이의 차이 값을 계산한 후 시간 계획 요소 값의 백분율, 계획 요소 값에 상관된(correlated) 이상적인 시간 백분율 값과 관련된 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값 및 표시 장치 상의 이상적인 시간 백분율 값에 일치된 무선 주파수 신호의 대응 피크 대 평균 전력 비율 값과 함께 차이 신호를 숫자로 표시한다.

또한, 시스템은 처리기에 의해 생성되어 계획 요소 값을 일치시키는 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 같은 교차점(intersecting point) 값을 갖는 서로 교차하는 수직 및 수평 커서(cursor)를 포함한다. 디지털 변조된 이상적인 무선 주파수 신호 상에 위치하는 교차점에 서로 교차하는 수직 및 수평 커서를 그래픽으로 표시하는 표시 장치는 교차점 값이 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 같다는 것을 그래픽으로 표시한다. 또한, 처리기는 교차점 값이 계획 요소 값을 일치시키는 이상적인 시간 백분율과 같은 서로 교차하는 수직 및 수평 커서를 생성한다. 디지털 변조된 이상적인 무선 주파수 신호 상에 위치하는 교차점에 서로 교차하는 수직 및 수평 커서를 그래픽으로 표시하는 표시 장치는 교차점 값이 이상적인 시간 백분율 값과 같다는 것을 그래픽으로 표시한다.

또한, 측정 습득 및 표시 시스템은 경보 한계를 나타내는 가변 값을 받아서 계획 요소 값에 일치된 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값에 대응하는 무선 주파수 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값이 경보 한계를 초과하는 경우에 경보 신호를 발생한다. 또한, 시스템은 경보 한계를 나타내는 가변 값을 받아서 무선 주파수 신호의 피크 대 평군 전력 비율 값과 시간 백분율 값에서의 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값 사이의 차이 값이 경보 한계를 초과하는 경우에 경보 신호를 발생한다.

또한, 시스템은 디지털 데이터 값을 처리하여 디지털 변조된 무선 주파수 신호의 주파수 스펙트럼을 나타내는 주파수 스펙트럼 값을 생성하는 처리기를 포함한다. 표시 장치는 디지털 변조된 무선 주파수 신호의 주파수 스펙트럼을 나타내는 주파수 스펙트럼 값에 대한 그래픽 표시를 생성한다.

또한, 본 발명에 따른 시스템에서 처리기는 피크 대 평균 전력 비율 값과 디지털 변조된 무선 주파수 신호 및 대응 디지털 변조된 이상적인 무선 주파수 신호를 나타내는 제1 및 제2 통계 배열에 대한 관련 시간 백분율 값의 그래픽 표시를 나타내는 제1 값을 받아들이고, 디지털 변조된 무선 주파수 신호의 주파수 스펙트럼 값의 그래픽 표시를 나타내는 제2 버튼 값을 받아들여서, 피크 대 평균 전력 비율 값과 디지털 변조된 무선 주파수 신호 및 대응 디지털 변조된 이상적인 무선 주파수 신호를 나타내는 제1 및 제2 통계 배열에 대한 관련 시간 백분율 값의 그래픽 표시와, 디지털 변조된 무선 주파수 신호의 주파수 스펙트럼 값의 그래픽 표시를 표시 장치 상에 선택적으로 표시한다.

본 발명의 이러한 목적, 이점 및 새로운 특징은 첨부된 청구항 및 도면과 함께 판독되는 경우 추후 설명되는 상세한 설명으로부터 명백해진다.

디지털 변조된 무선 주파수(RF) 신호의 디지털 데이터 값이 습득되어 치리되는 것을 표시하는 측정 습득 및 표시 시스템(10)의 대표 블록도가 도 1에 도시된다. 측정 표시 시스템(10)은 디지털 변조된 RF 입력 신호(14)를 수신하는 하드웨어 전위(hardware front end; 12)를 포함한다. RF 신호(14)는 통상적으로 IF 신호를 혼합하는 하나 이상의 혼합기(mixer)를 포함하는 하드웨어 하향 변환 회로(down converter circuitry; 16)에 의해 디지털 변조된 중간 주파수(IF) 신호로 하향 변환된다. 각 혼합기는 국부 발진기에 의해 구동된다. 아날로그-디지털 변환기(A/D converter; 18)는 디지털 변조된 IF 신호를 수신하여 디지털 데이터 값으로 변환한 후 메모리(20)에 저장한다. 메모리(20)는 RAM, ROM 및 IF 신호와 그와 같은 종류의 것을 나타내는 데이터 값과 같은 휘발성 데이터를 저장하는 RAM 메모리인 캐시 메모리(cache memory)를 모두 포함하며, ROM은 계측기(10)에 의해 사용된 프로그램 제어 명령어 및 상수 데이터 값과 같은 비휘발성 데이터를 저장하고, 캐시 메모리는 마이크로프로세서가 즉시 액세스할 수 있도록 데이터를 저장한다. 데이터 및 제어 버스(22)는 미합중국 캘리포니아주 산타 클라라에 있는 인텔(Intel)사에 의해 제조되어 판매된 펜티엄(PENTIUM) 마이크로프로세서와 같은 제어기(controller; 24)와 메모리(20)를 연결한다. 또한, 데이터 및 제어 버스(22)는 전위 하드웨어(12), 액정 표시 장치, 음극선관이나 이와 유사한 것과 같은 표시 장치(26), 및 버튼, 노브(knob), 스위치나 전면 패널 상에 직접 설치된 유사한 것과 같은 입력 장치나 마우스(30) 또는 키보드(32)를 갖는 전면 패널(front panel; 28)에 연결된다. 표시 장치(26)는 본 발명에서 구현된 바와 같이 추가 입력 장치 수단을 제공하는 터치 스크린 기능(touch screen capability)을 갖도록 구현된다. 소프트웨어 복조기(34)는 버스(22) 및 메모리(20)에 연결된다. 소프트웨어 복조기(34)는 ROM 메모리(20)에 저장된 치리 루틴을 사용하는 제어기(24)에 의해 수행된 여러 가지 처리를 실행한다. 데이터 흐름선(36)은 메모리(20)와 소프트웨어 복조기(34)를 연결하여 데이터가 메모리(20)로부터 소프트웨어 복조 처리로 이동하고 또한 그 반대로도 이동 하는 것을 나타낸다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 측정 습득 및 표시 시스템(10)은 제어 및 표시기(indicator)로서 참조된 표준 사용자 인터페이스 메커니즘을 사용하여, 미합중국 위싱턴주 레드몬드에 있는 마이크로소프트(Microsoft)사에 의해 제조되어 판매된 윈도우즈 95 운영체제 하에서 제어되는 PC 기준 시스템이다. 제어는 표시 버튼, 지정된 페이지, 스핀 박스(spin box) 및 이와 유사한 것을 포함한다. 표시기는 상태 바 헬프(status bar help), 타임 스탬프 판독(time stamp readout), 그래픽 표시 영역 및 이와 유사한 것을 포함한다. 정적 텍스트 영역(static text region)은 시스템 설계자에 의해 설정되지만 사용자에 의해서는 변경될 수 없는 표시 영역이다. 미합중국 텍사스주 켈러에 있는 기가소프트(Gigasoft)에 의해 제조되어 판매된 프로에센셜즈(PROESSENTIALS) 그래픽 표시 소프트웨어와 같은 그래픽 플로팅 소프트웨어는 피크 대 평균 전력 비율 배열 데이터 및 주파수 스펙트럼 데이터의 누적 분포 함수(CDF)를 그래픽으로 나타내는데 사용된다.

본 발명은 8-VSB 디지털 변조된 RF 신호에 관하여 설명된다. 다른 디지털 변조된 RF 신호(14)가 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않고 본 발명과 함께 사용될 수 있다. 8-VSB RF 신호는 10.76 MSymbos/sec의 범위 내의 심볼 주파수에서 RF 반송파를 변조하는 데이터 심볼을 갖는다. 측정 습득 및 표시 시스템(10)의 바람직한 실시예에서, IF 반송파 신호는 정수 배수(integer multiple)가 1 이상인 심볼 주파수의 정수 배수로 고정된다. 예를 들어, 정수 배수가 1로 설정되는 경우에 IF 반송파는 심볼 주파수에 있다. A/D 변환기(18)는 정수 배수가 1 이상인 IF 반송파의 정수 배수로 클록이 맞춰진다. 특히, A/D 변환기(18)는 IF 반송파에서 디지털 변조된 중간 주파수 신호를 4번 표본 추출한다. 4개의 디지털 데이터 표본은 8-VSB 심볼 각각에 대해 생성된다. 약 16,000개 디지털 데이터 값의 범위에서 데이터 블록이 습득되어 디지털 변조된 RF 신호(14)의 피크 대 평균 전력 비율에 대한 그래픽 CDF 표시를 생성하기 위해 저장된다. 약 4,000개 디지털 데이터 값의 범위에 포함되는 데이터 블록의 부분 집합이 디지털 변조된 RF 신호(14)의 주파수 스펙트럼에 대한 그래픽 표시를 생성하는데 사용된다. 측정 습득 및 표시 시스템(10)은 디지털 데이터 값의 블록이 습득되어 처리된 결과 각 습득이전에 표시 장치(26) 상에 표시되는 연속적인 습득 및 표시 모드로 동작한다.

본 발명에서 통합된 표시 장치(26) 상에 생성된 대표적인 표시(40)가 도 2에 도시된다. 표시(40)는 윈도우즈 95의 표준 사용자 인터페이스 메커니즘을 사용하는 표시 형태로 구성된다. 표시(40)는 피크 대 평균 전력 비율 데이터 및 주파수 스펙트럼 데이터의 실제 및 이상적인 CDF를 그래픽으로 표시하는 그래픽 표시(42) 영역을 포함한다. 사용자는 선택 가능한 "타겟 동작점(Target Operating Point)"이라는 정적 텍스트 표시(44)에서 업다운 화살표 버튼(48)이 있는 스핀 박스(46)를 사용하여 "계획 요소(Planning Factor)" 값을 선택한다. "계획 요소" 값은 정적 텍스트 표시(44)에 도시된 "시간 백분율(% of Time)"이나 점선 박스(dashed box)로 표시된 다른 정적 텍스트 표시(50)에 도시된 dB로 정의될 수 있다. 상기 "계획 요소" 표시 중 어느 하나는 어느 때라도 "타겟 동작점"으로 표시될 것이라는 것에 유의하여야 한다. 다른 정적 텍스트 표시(52)는 "계획 요소" 값에 관하여 생성된 RF 신호의 피크 대 평균 전력 비율 데이터에 해당하는 "피크 대 평균(Peak to Average)"을 나타낸다. 또 다른 정적 표시(54)는 실제 및 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 데이터에 해당하는 피크 대 평균 전력 비율 값 사이에 계산된 차이인 "실제 대 이상 차이(Actual-to-average Difference)"를 나타낸다. 셋업 버튼(56)은 셋업(setup)으로 지정된 페이지가 표시되도록 한다. "푸쉬 투 런(Push to Run)" 버튼(58)은 피크 대 평균 전력 비율 데이터의 습득 및 표시를 시작시키거나 정지시킨다. 스핀 박스(60) 및 버튼(62)을 사용하여 피크 대 평균 전력 비율 데이터에 대한 여러 가지 평활화 레벨(smoothing level)이 선택된다. 피크 대 평균 탭(Peak to Average tab; 64) 및 채널 스펙트럼 탭(Channel Spectrum tab; 66)은 피크 대 평균 전력 비율 데이터 및 주파수 스펙트럼 데이터의 실제 및 이상적인 CDF에 대한 그래픽 표현이 표시되도록 그래픽 표시(42)를 각각 변화시킨다.

"측정(Measurement)"이라 불리는 셋업에서 첫 번째로 지정된 페이지 표시(70)가 도 3에 도시된다. "측정"이라는 셋업으로 지정된 페이지 표시(70)는 "시간 백분율로(in % of Time)"라는 정적 텍스트 표시(74)와 "dB(계획 요소)로"라는 정적 텍스트 표시(76)를 포함하는 "타겟 동작점 설정(Set Target Operating Point)"이라는 정적 텍스트 표시(72)를 포함한다. 각 정적 텍스트 표시(74, 76)는 각각 78 및 80의 참조 번호를 갖는 선택 버튼 제어와 관련되고, 사용자는 이러한 선택 버튼 제어를 통해 스핀 박스(44) 및 관련 "계획 요소"라는 정적 텍트스 표시를 "시간 백분율"이나 "dB(계획 요소)"로 설정할 수 있다. 마우스(30)를 클릭하거나 표시 장치(26) 스크린 상의 "한계(Limits)" 탭을 누르면 도 4에 도시된 바와 같이 "한계"로 지정된 페이지 표시(84)가 시작된다. "한계"로 지정된 페이지(84)는 "피크 대 평균" 한계 테스트(88) 및 "실제 대 이상 차이" 한계 테스트(90)와 같은 사용 가능한 한계 테스트의 텍스트 리스트를 포함하는 정적 텍스트 표시 영역(86)을 포함한다. 각 한계 테스트는 특정 한계 테스트를 온(on)이나 오프(off)로 설정하기 위해 클릭하거나 누르는 체크 박스(check box; 92, 94)와 관련된다. 또한, 각 한계 테스트는 경보 한계 값을 설정하는 셀(cell; 96, 98)과 관련된다. 셀(100)은 "피크 대 평균" 및 "실제 대 이상 차이" 한계에 대한 dB와 같이 경보 한계 값의 단위를 나타내는 정적 텍스트 표시이다. 마우스(30)를 클릭하거나 표시 장치(26) 스크린 상의 "시스템(System)" 탭을 누르면 도 5에 도시된 바와 같이 "시스템"으로 지정된 페이지 표시(102)가 시작된다. "시스템"으로 지정된 페이지(102)는 전위 하드웨어(12) 내에 있는 하향 변환 회로(16)를 사용하여 계측기가 동조되는 채널 주파수를 설정하는 스핀 박스(106) 및 관련 업/다운 버튼(108)을 갖는 정적 텍스트 표시 영역인 "계측기 동조(Instrument Tuning)"(104)를 포함한다. 다른 정적 텍스트 표시 영역인 "결과 데이터베이스 파일(Results Database File)"(110)은 파일을 각각 변환하거나 새로운 파일을 생성하기 위한 표준 형태의 윈도우즈 95 오픈 윈도우를 여는 파일 버튼(112, 114)을 포함한다. "결과 데이터베이스 파일"(110)이라는 정적 텍스트 표시 영역 내에 있는 파일 정보를 갱신하여 새 파일을 생성하거나 변환한다. "주의(Notes)"라는 편집 가능한 텍스트 박스(116)가 "결과 데이터베이스 파일"(110)이라는 정적 텍스트 표시 영역 내에 제공되어 사용자가 정보를 입력할 수 있도록 한다. 본 발명의 측정 습득 및 표시 시스템(10)은 실제 RF 송신기 신호의 주파수 스펙트럼 플롯과 함께 이상적인 RF 송신기 신호 및 실제 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 비율에 대한 CDF 플롯을 그래픽으로 표시한다. 이상적인 송신기 신호를 나타내는 피크 대 평균 전력 비율(60)에 대한 CDF 플롯을 생성하는 데이터를 산출하는 디지털 변조 IF 발생기(130)가 도 6의 블록도에 도시된다. 난수 발생기(random number generator; 132)는 트렐리스 부호기(134)에 의해 트렐리스 부호화되어 균일하게 분포되는 난수를 발생한다. 파일럿 신호(136)는 트렐리스 부호화 값에 더해진 후 루트 레이즈드 코사인 필터(138)를 통과한다. 필터(138)의 I 및 Q 출력은 동일 주파수에서 주파수 변조기(140, 142)를 사용하여 두 개의 IF 신호를 위상이 직교하도록 각각 변조한다. 변조기(140, 142)로부터 디지털 변조된 두 개의 직교 신호는 가산 회로(summing circuit, 144)에서 더해져서 이상적인 RF 송신 신호를 나타내는 IF 신호를 생성한다. 전체 500,000개의 난수 값(randum value)이 생성된 후 디지털 변조 IF 발생기(130)를 통과한다. 디지털 변조 IF 발생기(130)의 출력은 아날로그-디지털 변환기(도시되지 않음)에 의해 디지털화된 후 처리되어 이상적인 무선 주파수 신호의 이상적인 평균 전력 레벨을 벗어나는 이상적인 무선 주파수 신호의 이상적인 피크 전력 레벨을 나타내는 제1 집합 값과 이상적인 평균 전력 레벨을 벗어나는 이상적인 피크 전력 레벨의 이상적인 시간 백분율을 나타내는 제2 집합 값을 생성한다. 각 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값은 관련 이상적인 시간 백분율 값을 갖는다. 이러한 경험을 통하여 얻어진 값은 ROM 메모리(20)에 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 배열로 저장된다. 또한, 이 경험을 통하여 얻어진 값은 제거 가능한 플로피 디스크, 하드 드라이브, CD-ROM이나 메모리(20)로의 전송을 위한 이와 유사한 것에 저장될 수 있다. 또한, 경험을 통하여 얻어진 데이터는 RS232, GPIB, LAN 네트워크, 무선 링크(wireless link)나 이와 유사한 것과 같은 데이터 전송선을 통하여 외부 소스로부터 메모리(20)로 다운로드될 수 있다. 이와 달리, 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 배열 데이터는 수학적으로 얻어져서 메모리(20)에 저장될 수 있다.

전술한 바와 같이, 대략 16,000개의 디지털 데이터 값이 습득되어 디지털 변조된 RF 신호의 피크 대 평균 전력 비율 데이터 및 주파수 스펙트럼 데이터에 대한 CDF가 생성된다. 피크 대 평균 전력 비율 배열은 RF 신호의 피크 대 평균 전력 비율을 나타내는 제1 집합 값을 포함하는 메모리(20) 내에 설정된다. 제2 집합 값은 관련 시간 백분율 값을 갖는 각 피크 대 평균 전력 비율 값과 함께 RF 신호의 각 피크 대 평균 전력 비율 값의 시간 백분율을 나타낸다. RF 신호의 평균 전력 레벨은 각 디지털 데이터 값의 제곱(square)을 더하고 디지털 데이터 값의 수에 의해 더해진 결과를 나눔으로써 얻어진다. 결과적인 평균 값은 로그(log)되어 선형 평균 전력을 데시벨(decibel)로 변환한다. 피크 대 평균 전력 비율 값은 각 카운터가 할당된 데시벨 값을 갖도록 먼저 카운터의 배열을 설정함으로써 생성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 배열은 각 카운터가 이전의 카운터 값보다 .01 dB 더 큰 할당된 값을 갖도록 .01 dB에서 10 dB의 범위에 걸친다. 디지털 데이터 값은 심볼 주파수에서 4번 습득되기 때문에 4개의 디지털 데이터 값이 처리되어 한 지점의 포락선 전력이 판단된다. 다음 과정은 제1 집합인 대략 16,000개의 디지털 데이터 값의 블록 내에 있는 처음의 4개 디지털 데이터를 가지고 시작하도록 초기화된다. 이 집합에 있는 4개의 디지털 데이터 값이 제곱되고, 더해지고, 4로 나누어져서 집합 내의 제1 지점의 포락선 전력이 판단된다. 이러한 지점의 포락선 전력은 포락선 전력 값의 배열에 저장된다. 이 집합은 하나의 디지털 데이터 값으로 이동되고 새로운 집합 내의 4개의 값은 제곱되고, 더해지고, 4로 나누어져서 디지털 데이터 블록 내에 있는 제2 디지털 데이터 값의 포락선 전력을 생성한다. 이 값은 포락선 전력 배열 내에 저장되고, 각 디지털 데이터 값에 대한 포락선 전력 값을 생성하는 디지털 데이터 블록을 통하여 다음 과정이 계속된다. 배열 내의 포락선 전력 값은 선형 포락선 전력 값을 데시벨로 변횐시키기 위해 로그되어진다. 배열 내에 있는 각 포락선 전력 값으로부터 평균 전력 값을 빼므로서 각 포락선 전력 값에 대한 차이 값이 결정되고, 이러한 차이 값이 0보다 큰 경우에 각 차이 값은 카운터 배열 내에 있는 적절한 카운터를 증가시킨다. 각 카운터 상의 카운트는 디지털 데이터 블록의 디지털 데이터 값의 전체 수로 나누어지고, 나누어진 각 결과 값은 100으로 곱해져서 각 카운터에 대한 시간 백분율 값이 산출된다. 카운터에 대한 dB 값은 피크 대 평균 전력 비율 배열 내의 제1 집합 값으로 저장되고, 카운터에 대해 결정된 시간 백분율 값은 피크 대 평균 전력 비율 배열 내의 제2 집합 값으로 저장된다.

디지털 데이터 블록 내에 있는 대략 4000 개의 디지털 데이터 값을 사용하여 표시 장치(26) 상의 스펙트럼 채널 표시에 대한 주파수 스펙트럼 데이터가 생성된다. 고속 프리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)이 시간 영역 데이터(time domain data)에 적용되어 메모리(20)에 저장될 주파수 스펙트럼 데이터가 생성된다.

측정 습득 및 표시 시스템(10)은 초기에 주 표시 화면(main display)을 표시 장치(26)에 표시한다. 주 표시 화면은 시스템(10)을 사용하여 만들어질 수 있는 여러 가지 측정 및 표시를 나타내는 버튼 아이콘을 포함한다. 이러한 측정 중 하나는 피크 대 평균 전력 비율 측정이다. 표시 장치(26) 상의 피크 대 평균 전력 비율 버튼 아이콘을 누르거나 이 버튼 상에서 마우스(30)를 클릭하는 경우에 피크 대 평균 전력 비율 데이터에 대한 CDF를 습득하고 표시하는 것이 자동으로 시작된다. 이러한 습득 및 표시 과정 중 언제라도 셋업 버튼(56)이 선택되면 셋업으로 지정된 페이지가 시작된다. 사용자는 도 3에 도시되어 있는 "측정"으로 지정된 페이지(60)에서 적절한 선택 버튼(78, 80)을 누르거나 마우스(30)로 클릭하여 "타겟 동작점"을 "시간 백분율(% of Time)"이나 "dB(계획 요소)" 중 하나로 설정할 수 있다. 적절한 "타겟 동작점" 정적 텍스트 표시(44 또는 50)가 dB 값이나 시간 백분율 값을 표시하도록 형성된 스핀 박스(46)를 갖는 표시(40) 내에 나타난다. "타겟 동작점"은 상/하 화살표 버튼(48)을 누르거나 클릭하여 설정된다.

도 2의 그래픽 표시(42)는 이상적인 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 배열 데이터에 대한 CDF 플롯(120) 및 측정된 디지털 변조된 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 배열 데이터에 대한 CDF 플롯(122)을 포함한다. 이동 가능한 수직 및 수평 십자형 커서(cross-hair cursor; 124, 126)는 서로 교차하고, 스핀 박스(44)와 관련된 상하 버튼(48) 사용에 따른 "계획 요소" 값의 증가나 감소에 응답하여 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 플롯(122)을 따라서 이동될 수 있다. 수직 십자형 커서(124)는 피크 대 평균 전력 비율인 X축을 따라서 이동하고, 수평 십자형 커서(126)는 시간 백분율인 Y축을 따라서 이동한다. 도 2의 표시에서, "계획 요소"는 스핀 박스(46)에 도시되어 있듯이 0.230인 시간 백분율로 설정된다. 제어기(24)는 "계획 요소" 값에 가장 근접하는 이상적인 시간 백분율 값에 대한 이상적인 배열을 검색하고, Y축 상의 0.230인 시간 백분율에 대응하는 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 플롯(122) 상에 십자형 커서(124, 126)를 위치시킨다. 이상적인 배열에서 이상적인 시간 백분율 값에 대응하는 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값은 6.0 dB이며 수직 십자형 커서(124)의 X축 상의 위치에 해당한다. 수평 십자형 커서(126)는 RF 송신기 신호(122)의 피크 대 평균 전력 비율 배열 데이터의 CDF 플롯을 가로지르고, 이 때의 교차점이 0.230 % "계획 요소" 값에서의 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값이다. 제어기(24)는 0.023% "계획 요소" 값에 가장 근접하는 시간 백분율 값에 대한 RF 송신기 신호 배열을 검색하고, 관련 피크 대 평균 전력 비율 값을 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값으로 사용한다. 이 값은 "피크 대 평균" 정적 표시 영역(52)에 5 dB로 표시된다. 제어기(24)는 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값과 이상적인 송신기 신호 사이의 차이를 계산한 후 "실제 대 이상 차이" 정적 표시 영역(54)내에 차이 값으로 1.0 dB을 표시한다. "계획 요소" 값이 dB로 정해진 경우에 제어기(24)는 "계획 요소" 값에 일치하는 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값에 대한 이상적인 배열을 검색한다. 관련된 이상적인 시간 백분율 값은 이상적인 시간 백분율 값에 가장 근접하는 시간 백분율 값에 대한 RF 송신 신호를 검색하는데 사용된다. RF 송신기 신호의 시간 백분율 값과 관련된 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값은 "피크 대 평균" 정적 표시 영역(56)에 표시된다. "계획 요소" 값이 스핀 박스(44)에서 변하면, RF 송신기 신호의 "피크 대 평균" 값과 RF 송신기 신호 및 이상적인 송신기 신호 사이의 "실제 대 이상 차이" 값과 함께 "계획 요소"와 관련된 "시간 백분율" 값이 변한다.

RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 배열 데이터에 대한 이상적인 CDF와 실제 CDF 양쪽을 그래픽으로 표시함으로써 종래의 계측기 설계에 비해 현저하게 개선된다. 송신기 운영자는 피크 대 평균 전력 비율에 대한 이상적인 CDF 플롯과 피크 대 평균 전력 비율에 대한 실제 송신기 신호 CDF를 비교함으로써 송신기 신호가 적절하게 동조되지 않는지를 빨리 판단할 수 있다. 예를 들어, 점선으로 표시된 플롯 선에 의해 나타난 바와 같이 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율에 대한 CDF 플롯은 송신기가 축소되어 동작하고 있으므로 동조가 필요하다. RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율에 대한 CDF 플롯과 피크 대 평균 전력 비율에 대한 이상적인 CDF 플롯을 비교할 수 없는 경우에 운영자는 이상적인 플롯이 어떻게 생긴 것인지를 알아서 실제 플롯을 이상적인 플롯으로 시각화할 필요가 있거나 실제 플롯과 비교하기 위하여 이상적인 플롯에 대한 물리적인 사본을 가지고 있어야 할 것이다. 다른 개선 사항으로는 마우스(30)를 사용하여 채널 스펙트럼 탭(66)을 클릭하거나 표시 장치(26)를 눌러서 피크 대 평균 전력 비율 표시로부터 채널 주파수에 대한 주파수 스펙트럼 표시로 전환시킬 수 있다는 것이다. 그래픽 표시(42)는 도 7에 도시되어 있듯이 채널 주파수 스펙트럼 표시(130)로 변한다. 채널 주파수 스펙트럼이 즉시 표시되기 때문에 운영자는 주파수 스펙트럼 포락선에 기초하여 송신기를 조정한 후 피크 대 평균 탭(64)을 클릭하거나 눌러서 피크 대 평균 전력 비율에 대한 CDF 플롯 표시로 즉시 되돌아가서 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율에 대한 위의 조정 결과를 볼 수 있다.

현재의 송신기 RF 신호 측정 계측기에 관하여 본 발명의 측정 습득 및 측정 시스템의 또 다른 개선 사항은 "피크 대 평균" 값이나 "실제 대 이상 차이" 값에 기초하여 경보 신호를 생성하는 "한계 테스트"를 설정할 수 있다는 것이다. 도 4를 다시 참조하면, 체크 박스(92, 94)를 클릭하여 "피크 대 평균"이나 "실제 대 이상 차이" 중 하나를 선택함으로써 "한계 테스트"가 설정될 수 있다. 각 "한계 테스트"는 운영자가 설정할 수 있는 경고 값(caution value; 96) 및 경보 값(alarm value; 98)을 갖는다. 각 경보가 활성화되는 경우에 "A"나 기타 그래픽 표시자(indicator)와 같은 경보 표시자가 "실제 대 이상 차이" 및 "피크 대 평균" 정적 표시 영역(54, 56)에 더해진다. "타겟 동작점"에서 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율에 대한 CDF가 경보 한계 값을 초과하는 경우에 본 발명의 시스템은 경보 신호를 발생한다.

측정 습득 및 표시 시스템은 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 데이터에 대한 CDF 플롯을 생성한 후 이상적인 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 데이터에 대한 이상적인 CDF 플롯과 함께 표시 장치에 그래픽으로 표현하는 것으로 설명되어 왔다. 처리기는 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 비교하여 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값을 결정하고 표시하는데 사용되는 "계획 요소" 값을 받는다. 또한, 처리기는 RF 송신 신호와 이상적인 RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값 사이의 실제 대 이상 차이 값을 계산한 후 표시한다. 또한, 처리기는 피크 대 평균 전력 비율 값이나 실제 대 이상 차이 값이 경보 한계보다 큰 경우에 경보 신호를 발생하기 위한 경보 값을 받는다.

본 발명의 기본 원칙을 벗어나지 않고 전술한 실시예의 상세에서 많은 변경이 행해지는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 추후의 청구항에 의해서만 결정되어야 한다.

RF 송신기 신호의 피크 대 평균 전력 비율 배열 데이터에 대한 이상적인 CDF와 실제 CDF 양쪽을 그래픽으로 표시함으로써 종래의 계측기 설계에 비해 현저하게 개선된다. 송신기 운영자는 피크 대 평균 전력 비율에 대한 이상적인 CDF 플롯과 피크 대 평균 전력 비율에 대한 실제 송신기 신호 CDF를 비교함으로써 송신기 신호가 적절하게 동조되지 않는지를 빨리 판단할 수 있다.

Claims

디지털 변조된 무선 주파수 신호를 수신하여 상기 디지털 변조된 무선 주파수 신호로부터 하향 변환된 디지털 변조된 중간 주파수 신호를 나타내는 디지털 데이터 값을 생성하는데 적합한 측정 습득 및 표시 시스템에 있어서,

상기 디지털 데이터 값을 처리하여 상기 무선 주파수 신호를 나타내는 평균 전력 레벨 값을 생성하고 상기 평균 전력 레벨을 벗어나는 상기 무선 주파수 신호의 피크 전력 레벨을 나타내는 제1 집합 값 및 상기 평균 전력 레벨을 벗어나는 상기 피크 전력 레벨의 시간 백분율(percent of time)을 관련 시간 백분율 값을 갖는 각 피크 대 평균 전력 비율 값으로 나타내는 제2 집합 값을 포함하는 제1 통계 배열(statistical array)을 생성하는 처리기;

이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값을 나타내는 제1 집합 값 및 상기 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 관련된 이상적인 시간 백분율을 나타내는 제2 집합 값을 포함하는 대응 디지털 변조된 이상적인 무선 주파수를 나타내는 제2 통계 배열을 포함하는 메모리; 및

상기 피크 대 평균 전력 비율 값과 상기 디지털 변조된 무선 주파수 신호 및 상기 대응 디지털 변조된 이상적인 무선 주파수 신호를 나타내는 제1 및 제2 통계 배열의 관련 시간 백분율을 그래픽 표시하는 표시 장치

를 포함하는 측정 습득 및 표시 시스템.
제1항에 있어서,

상기 처리기는 계획 요소 값(planning factor value)을 나타내는 가변 값(variable value)을 받고,

상기 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 관련된 상기 이상적인 시간 백분율 값과 상기 무선 주파수 신호의 상기 피크 대 평균 전력 비율 값과 가장 가깝게 관련된 시간 백분율 값을 일치시켜서 상기 무선 주파수 신호의 대응 피크 대 평균 전력 비율 값을 결정하기 위해 상기 계획 요소 값과 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값을 일치시키고,

상기 무선 주파수 신호의 상기 피크 대 평균 전력 비율 값과 상기 시간 백분율 값에서의 상기 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값 사이의 차이 값을 산출하며,

상기 표시 장치는 상기 계획 요소 값을 나타내는 가변 값 및 상기 계획 요소 값에 일치된 상기 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 관련된 상기 이상적인 시간 백분율 값, 상기 이상적인 시간 백분율 값에 일치된 상기 무선 주파수 신호의 상기 대응 피크 대 평균 전력 비율 값 및 상기 무선 주파수 신호의 상기 피크 대 평균 전력 비율 값과 상기 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값 사이의 차이 값을 숫자로 표시하는

측정 습득 및 표시 시스템.
제2항에 있어서,

상기 처리기는 상기 계획 요소 값을 일치시키는 상기 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 동일한 교차점 값(intersecting point value)을 갖는 서로 교차하는 수직 및 수평 커서(cursor)를 생성하고,

상기 표시 장치는 상기 디지털 변조된 이상적인 무선 주파수 신호 상에 위치한 상기 교차점과 교차하는 상기 수직 및 수평 커서를 그래픽으로 표시―여기서 그래픽 표시는 상기 교차점 값이 상기 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값과 동일한 곳에 표시됨―하는

측정 습득 및 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 처리기는 계획 요소의 시간 백분율 값을 나타내는 가변 값(variable value)을 받고,

상기 이상적인 시간 백분율 값을 상기 무선 주파수 신호의 상기 피크 대 평균 전력 비율 값과 가장 가깝게 관련된 시간 백분율 값과 일치시켜서 상기 무선 주파수 신호의 해당 피크 대 평균 전력 비율 값을 결정하기 위해 상기 계획 요소의 시간 백분율 값을 이상적인 시간 백분율 값 및 관련 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값에 일치시키고,

상기 무선 주파수 신호의 상기 피크 대 평균 전력 비율 값과 상기 시간 백분율 값에서의 상기 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값 사이의 차이 값을 산출하고,

상기 표시 장치는 상기 계획 요소의 시간 백분율 값을 나타내는 상기 가변 값 및 상기 계획 요소의 시간 백분율 값에 일치된 상기 이상적인 시간 백분율과 관련된 상기 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값, 상기 무선 주파수 신호의 상기 대응 피크 대 평균 전력 비율 값 및 상기 무선 주파수 신호의 상기 피크 대 평균 전력 비율 값과 상기 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값 사이의 차이 값을 숫자로 표시하는

측정 습득 및 표시 시스템.
제4항에 있어서,

상기 처리기는 상기 계획 요소 값을 일치시키는 상기 이상적인 시간 백분율 값과 동일한 교차점 값을 갖는 서로 교차하는 수직 및 수평 커서를 생성하고,

상기 표시 장치는 상기 디지털 변조된 이상적인 무선 주파수 신호 상에 위치한 상기 교차점과 교차하는 상기 수직 및 수평 커서를 그래픽으로 표시―여기서 그래픽 표시는 상기 교차점 값이 상기 이상적인 시간 백분율 값과 동일한 곳에 표시됨―하는

측정 습득 및 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 처리기는 경보 한계(alarm limit)를 나타내는 가변 값을 받아서 상기 계획 요소 값에 일치된 상기 이상적인 피크 전력 레벨에 대응하는 상기 무선 주파수 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값이 상기 경보 한계를 초과하는 경우에 경보 신호를 발생하는

측정 습득 및 표시 시스템.
제1항에 있어서,

상기 처리기는 경보 한계를 나타내는 가변 값을 받아서 상기 무선 주파수 신호의 피크 대 평균 전력 비율 값과 상기 시간 백분율 값에서의 이상적인 피크 대 평균 전력 비율 값 사이의 차이 값이 상기 경보 한계를 초과하는 경우에 경보 신호를 발생하는

측정 습득 및 표시 시스템.
제1항에 있어서,

상기 처리기는 상기 디지털 데이터 값을 처리하여 상기 디지털 변조된 무선 주파수 신호의 주파수 스펙트럼을 나타내는 주파수 스펙트럼 값을 생성하고,

상기 표시 장치는 상기 디지털 변조된 무선 주파수 신호의 상기 주파수 스펙트럼을 나타내는 상기 주파수 스펙트럼 값에 대한 그래픽 표시를 생성하는

측정 습득 및 표시 시스템.
제8항에 있어서,

상기 처리기는 상기 피크 대 평균 전력 비율 값과 상기 디지털 변조된 무선 주파수 신호 및 상기 대응 디지털 변조된 이상적인 무선 주파수 신호를 나타내는 제1 및 제2 통계 배열에 대한 관련 시간 백분율 값의 그래픽 표시를 나타내는 제1 값을 받고, 상기 디지털 변조된 무선 주파수 신호의 상기 주파수 스펙트럼 값의 그래픽 표시를 나타내는 제2 버튼 값을 받아서, 상기 피크 대 평균 전력 비율 값과 상기 디지털 변조된 무선 주파수 신호 및 상기 대응 디지털 변조된 이상적인 무선 주파수 신호를 나타내는 제1 및 제2 통계 배열에 대한 관련 시간 백분율 값의 상기 그래픽 표시와 상기 디지털 변조된 무선 주파수 신호의 상기 주파수 스펙트럼 값의 그래픽 표시를 상기 표시 장치 상에 선택적으로 표시하는

측정 습득 및 표시 시스템.