(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ指定周波数スパンを受けるよう構成されるユーザ・インタフェースと、
ＲＦ入力端子と、
上記ＲＦ入力端子に結合され、１つ以上の被試験入力信号を受けるように構成された減衰部と、
それぞれ上記減衰部と結合可能になっている低帯域フィルタ処理パス、中帯域フィルタ処理パス及び高帯域フィルタ処理パスと、
上記減衰部に結合され、低周波数帯域、中周波数帯域及び高周波数帯域をそれぞれ生成する上記低帯域フィルタ処理パス、上記中帯域フィルタ処理パス及び上記高帯域フィルタ処理パスの少なくとも１つに、１つ以上の上記被試験入力信号を振り向けるよう構成されるスイッチと、
デジタル・ミキサ及びダウン・サンプラを含み、上記低周波数帯域、上記中周波数帯域及び上記高周波数帯域のそれぞれをデジタル的にダウン・コンバートすると共に間引きし、それぞれに対応する中間周波数スパンを生成するデジタル・ダウン・コンバータと、
上記低周波数帯域、上記中周波数帯域及び上記高周波数帯域のそれぞれに対応する上記中間周波数スパンを変換し、それぞれに対応する周波数スペクトラムを生成する変換部と、
上記低周波数帯域、上記中周波数帯域及び上記高周波数帯域のそれぞれに対応する上記周波数スペクトラムの中から上記ユーザ指定周波数スパンを有する最終周波数スペクトラムの生成に必要な上記周波数スペクトラムを選択し、選択された上記周波数スペクトラムが２つ以上の場合には、結合処理を行って上記最終周波数スペクトラムを生成する最終周波数スペクトラム生成部と
を具え、
上記低周波数帯域及び上記中周波数帯域、上記中周波数帯域及び上記高周波数帯域並びに上記低周波数帯域及び上記高周波数帯域のいずれにも互いに重複する周波数帯域があり、上記最終周波数スペクトラム生成部は、上記低周波数帯域及び上記高周波数帯域のそれぞれに対応する上記周波数スペクトラムだけで上記最終周波数スペクトラムを生成可能な場合には、上記中周波数帯域に対応する上記周波数スペクトラムを使用せずに上記最終周波数スペクトラムを生成する試験測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数スペクトラムを生成する装置に関し、特に、異なる帯域を効果的に結合して、広い周波数スペクトラムを生成する試験測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は、２０１１年４月２０日に出願された米国仮出願番号第６１／４７７４１２号の利益を主張するものである。
【０００３】
スペクトラム・アナライザには、１度にどのくらい広さまでの周波数スパンを取込んで処理できるかという上限がある。こうした上限は、ハードウェアの速度及び処理の制約が原因で、特に、ある信号帯域幅を１度に取り込んで、その帯域幅についての周波数スペクトラムに変換するデジタル処理を行うリアルタイム・スペクトラム・アナライザに当てはまる。１度の取込みで収容可能な帯域幅よりも広い周波数スパンがほしい場合では、異なる取込み及び処理設定による複数回の取込みを処理しなければならず、得られる２つ以上の部分的なスペクトラムが１つに次々と「つなぎ合わせ」られる。
【０００４】
図１は、複数取込み及び複数の同様な周波数帯域をつなぎ合わせて、１つの完全なスペクトラムを生成する従来のやり方を示している。ＲＦ入力部１０５が受けた信号は、減衰／増幅部１１０を用いて減衰又は増幅される。信号は、スイッチ１１５を用いて異なるパスへ送られる。これらパスは、異なる帯域１〜Ｎにそれぞれ対応する。複数のフィルタ１２０は、これらパスとそれぞれ結合している。全ての帯域は、同じ幅であるか、少なくとも実質的に同じ幅である。言い換えると、各パスの周波数範囲は、それらの幅に関して互いに同一である。これは、複数の帯域１７０として示され、これらは１つのスペクトラム１６５として出力される。複数の帯域１７０は、互いに隣接して示されているが、多少の重複が必要である。従来技術では、この重複は最小限であり、１％のオーダーである。
【０００５】
帯域２からＮは、スイッチ１１７を用いてミキサ１３０に送られる。ミキサ１３０は、帯域２からＮを局部発信信号１２５と混合する。ローパス・フィルタ１３５は、局部発信器のフィード・スルーと、混合処理から生じるイメージ・スペクトラムを除去する。アナログ・デジタル変換回路（ＡＤＣ）１４５は、スイッチ１４０から帯域１〜Ｎを受けて、これらをデジタル化する。ＡＤＣの後、信号をデジタル・ダウン・コンバータ（ＤＣＣ）部１６０で更に調整しても良い。これは、中心周波数を調整し、サンプル・レートを減少させる。ＤＣＣ部１６０は、複数の帯域とデジタル局部発振信号１５０とを各バンドについて混合するデジタル・ミキサ１５５に加えて、各帯域の間引き処理やダウン・サンプリング処理のための他の構成要素を有している。
【０００６】
複数の帯域は、変換部１５８を用いて変換される。これは、フーリエ変換でも良いし、その他の適切な変換操作でも良い。異なるスペクトラム帯域は、１つに結合され、スイッチ１６２は複数の帯域１７０をスペクトラム１６５として出力する。スイッチ１６２は、ソフトウェアで実現される仮想スイッチでも良い。結合する部分が複数あれば、複数の取込みが必要となる。結合する部分が１つ増えれば、対応してもう１つ追加の取込みが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−７６１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
性能と品質の理由から、結合する部分の数は最小とするのが望ましい。非常に広い重複する複数の帯域であれば、取込み数を最小とするように、これら帯域を組み合わせて整合させることができ、よって、結合する数を減らすことができる。各帯域に関する周波数範囲を同一としないことも望ましく、そうすれば、ユーザ指定スパンが、異なる幅で構成された１つ又は複数の帯域内に収まる可能性が高くなる。また、完全な帯域が存在しているかのように各帯域を処理することによって、各帯域のダウン・ストリーム処理を最適化することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１概念は、試験測定装置であって、
ＲＦ入力端子と、
上記ＲＦ入力端子に結合され、１つ以上の被試験入力信号を受けるように構成された減衰部と、
それぞれ上記減衰部と結合可能になっている低帯域フィルタ処理パス、中帯域フィルタ処理パス及び高帯域フィルタ処理パスと、
上記減衰部に結合され、低周波数帯域、中周波数帯域及び高周波数帯域をそれぞれ生成する上記低帯域フィルタ処理パス、上記中帯域フィルタ処理パス及び上記高帯域フィルタ処理パスの少なくとも１つに、１つ以上の上記入力信号を振り向けるよう構成されるスイッチと
を具え、
上記低周波数帯域、上記中周波数帯域及び上記高周波数帯域は、大きさが異なる重複する周波数範囲からなることを特徴としている。
【００１０】
本発明の第２概念は、第１概念の試験測定装置であって、上記低周波数帯域、上記中周波数帯域及び上記高周波数帯域の少なくとも１つが中間周波数スパンの第１部分に対応することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第３概念は、第２概念の試験測定装置であって、
上記低周波数帯域を受けて、上記低周波数帯域に対応する上記第１部分を含む上記中間周波数を変換するように構成される変換部と、
上記低周波数帯域に対応する上記中間周波数の上記第１部分を有効するように構成し、上記中間周波数スパンの第２部分を破棄するように構成するため、上記中間周波数スパンの上記第２部分をマスクするように構成されるマスク部と
を更に具えている。
【００１２】
本発明の第４概念は、第２概念の試験測定装置であって、
上記中周波数帯域を受けて、上記中周波数帯域に対応する上記第１部分を含む中間周波数スパンを変換するよう構成される変換部と、
上記中周波数帯域に対応する上記中間周波数の上記第１部分を有効するように構成し、上記中間周波数スパンの第２部分及び第３部分を破棄するように構成するため、上記中間周波数スパンの上記第２部分及び上記中間周波数スパンの上記第３部分をマスクするように構成されるマスク部と
を更に具えている。
【００１３】
本発明の第５概念は、第２概念の試験測定装置であって、
上記高周波数帯域を受けて、上記高周波数帯域に対応する上記第１部分を含む上記中間周波数を変換するように構成される変換部と、
上記高周波数帯域に対応する上記中間周波数の上記第１部分を有効するように構成し、上記中間周波数スパンの第２部分を破棄するように構成するため、上記中間周波数スパンの上記第２部分をマスクするように構成されるマスク部と
を更に具えている。
【００１４】
本発明の第６概念は、第２概念の試験測定装置であって、
デジタル局部発振信号を低周波数帯域と混合するよう構成されるデジタル・ミキサと、上記低周波数帯域に対応する上記第１部分を含む上記中間周波数スパンをダウン・サンプルするよう構成されるダウン・サンプラとを含むデジタル・ダウン・コンバータ部と、
上記低周波数帯域に対応する上記中間周波数の上記第１部分を有効するように構成し、上記中間周波数スパンの第２部分を破棄するように構成するため、上記中間周波数スパンの上記第２部分をマスクするように構成されるマスク部と
を更に具えている。
【００１５】
本発明の第７概念は、第２概念の試験測定装置であって、
デジタル局部発振信号を中周波数帯域と混合するよう構成されるデジタル・ミキサと、上記中周波数帯域に対応する上記第１部分を含む上記中間周波数スパンをダウン・サンプルするよう構成されるダウン・サンプラとを含むデジタル・ダウン・コンバータ部と、
上記中周波数帯域に対応する上記中間周波数の上記第１部分を有効するように構成し、上記中間周波数スパンの第２部分及び第３部分を破棄するように構成するため、上記中間周波数スパンの上記第２部分及び上記中間周波数スパンの上記第３部分をマスクするように構成されるマスク部と
を更に具えている。
【００１６】
本発明の第８概念は、第２概念の試験測定装置であって、
デジタル局部発振信号を高周波数帯域と混合するよう構成されるデジタル・ミキサと、上記高周波数帯域に対応する上記第１部分を含む上記中間周波数スパンをダウン・サンプルするよう構成されるダウン・サンプラとを含むデジタル・ダウン・コンバータ部と、
上記高周波数帯域に対応する上記中間周波数の上記第１部分を有効するように構成し、上記中間周波数スパンの第２部分を破棄するように構成するため、上記中間周波数スパンの上記第２部分をマスクするように構成されるマスク部と
を更に具えている。
【００１７】
本発明の第９概念は、第１概念の試験測定装置であって、上記低、中及び高周波数帯域の少なくとも１つと、上記低、中及び高周波数帯域の少なくとも他の１つを結合する結合部を更に具えている。
【００１８】
本発明の第１０概念は、第１概念の試験測定装置であって、
上記低周波数帯域は、約５０ｋＨｚから約３．８ＧＨｚまでの周波数範囲を含み、
上記中周波数帯域は、約２．７５ＧＨｚから約４．５ＧＨｚまでの周波数範囲を含み、
上記高周波数帯域は、約３．５ＧＨｚから約６ＧＨｚまでの周波数範囲を含むことを特徴としている。
【００１９】
本発明の第１１概念は、第１概念の試験測定装置であって、
ユーザ指定周波数スパンを受けるよう構成されるユーザ・インタフェースと、
異なる大きさで重複する周波数範囲を有する上記低、中及び高周波数帯域の少なくとも２つを取込むように構成される取込み回路と、
取り込んだ周波数帯域を夫々間引きし、取り込んだ周波数帯域を夫々マスクし、マスクされた周波数帯域を互いに結合するよう構成される周波数帯域処理部と、
結合された上記周波数帯域を用いて上記ユーザ指定周波数スパンを表示するよう構成される表示部と
を更に具えている。
【００２０】
本発明の第１２概念は、重複する複数の広い周波数帯域を処理する方法であって、
大きさの異なる重複する周波数範囲を有する複数の周波数帯域を取り込むステップと、
上記複数の周波数帯域の夫々を間引きするステップと、
上記複数の周波数帯域の夫々をマスクするステップと、
上記複数の周波数帯域の夫々を結合するステップと、
結合された上記複数の周波数帯域の少なくとも一部を用いてユーザ指定周波数スパンを表示するステップと
を具えている。
【００２１】
本発明の第１３概念は、第１２概念の方法であって、上記複数の周波数帯域を取り込むステップは、低周波数帯域、中周波数帯域及び高周波数帯域の２つ以上を取込むステップを含んでいる。
【００２２】
本発明の第１４概念は、第１３概念の方法であって、
上記低周波数帯域は、約５０ｋＨｚから約３．８ＧＨｚまでの周波数範囲を含み、
上記中周波数帯域は、約２．７５ＧＨｚから約４．５ＧＨｚまでの周波数範囲を含み、
上記高周波数帯域は、約３．５ＧＨｚから約６ＧＨｚまでの周波数範囲を含むことを特徴としている。
【００２３】
本発明の第１５概念は、第１３概念の方法であって、
結合された上記複数の周波数帯域には、上記低、中及び高周波数帯域の２つ以上が含まれ、上記表示するステップは、結合された上記複数の周波数帯域の上記低周波数帯域の一部を用いて上記ユーザ指定周波数スパンを表示するステップを含んでいる。
【００２４】
本発明の第１６概念は、第１５概念の方法であって、上記表示するステップは、結合された上記複数の周波数帯域の上記中周波数帯域の一部及び上記高周波数帯域の一部を用いて上記ユーザ指定周波数スパンを表示するステップを含んでいる。
【００２５】
本発明の第１７概念は、第１３概念の方法であって、
上記ユーザ指定周波数スパンを用いて中間周波数スパンを決定するステップを更に具え、
上記決定するステップが、上記低周波数帯域、上記中周波数帯域及び上記高周波数帯域の２つ以上を選択して組み合わせるステップを含んでいることを特徴としている。
【００２６】
本発明の第１８概念は、第１７概念の方法であって、上記決定するステップが、上記低周波数帯域及び上記中周波数帯域を選択するステップを含んでいることを特徴としている。
【００２７】
本発明の第１９概念は、第１７概念の方法であって、上記決定するステップが、上記低周波数帯域及び上記高周波数帯域を選択するステップを含んでいることを特徴としている。
【００２８】
本発明の第２０概念は、第１７概念の方法であって、上記決定するステップが、上記中周波数帯域及び上記高周波数帯域を選択するステップを含んでいることを特徴としている。
【００２９】
本発明の第２１概念は、第１７概念の方法であって、上記決定するステップが、上記低周波数帯域、上記中周波数帯域及び上記高周波数帯域を選択するステップを含んでいることを特徴としている。
【００３０】
本発明の第２２概念は、第１７概念の方法であって、
上記低周波数帯域に対応する第１部分を含む上記中間周波数スパンを変換するステップと、
上記中間周波数スパンの第２部分をマスクするステップと、
上記低周波数帯域に対応する上記中間周波数スパンの上記第１部分を有効に維持するステップと、
上記第２部分を破棄するステップと
を更に具えていることを特徴としている。
【００３１】
本発明の第２３概念は、第１７概念の方法であって、
上記中周波数帯域に対応する第１部分を含む上記中間周波数スパンを変換するステップと、
上記中間周波数スパンの第２及び第３部分をマスクするステップと、
上記中周波数帯域に対応する上記中間周波数スパンの上記第１部分を有効に維持するステップと、
上記第２及び第３部分を破棄するステップと
を更に具えていることを特徴としている。
【００３２】
本発明の第２４概念は、第１７概念の方法であって、
上記高周波数帯域に対応する第１部分を含む上記中間周波数スパンを変換するステップと、
上記中間周波数スパンの第２部分をマスクするステップと、
上記高周波数帯域に対応する上記中間周波数スパンの上記第１部分を有効に維持するステップと、
上記第２部分を破棄するステップと
を更に具えていることを特徴としている。
【００３３】
本発明の第２５概念は、プロセッサによって実行されたとき、第１２概念による方法実行する動作を行うコンピュータ実行可能な非一時的命令を記録している１つ以上の有形のコンピュータ読み出し可能メディアである。
【００３４】
本発明の目的、効果及び他の新規な点は、以下の詳細な説明を添付の特許請求の範囲及び図面とともに読むことによって明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、複数取込み及び同様な複数の周波数帯域を結合して、１つの完全なスペクトラムを生成する従来のやり方を示している。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施形態の例による取込み回路及び周波数帯域処理部を含む試験測定装置のブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの構成ブロックを含む試験測定装置のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態の例によるユーザ指定周波数スパンに対して、異なる大きさで重複する複数の周波数帯域を描いた図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態の別の例によるユーザ指定周波数スパンに対して、異なる大きさで重複する複数の周波数帯域を描いた図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態の更に別の例によるユーザ指定周波数スパンに対して、異なる大きさで重複する複数の周波数帯域を描いた図である。
【図６】図６は、広く重複する帯域を結合して全スペクトラムを得る技術を示す本発明の実施形態の別の例によるフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図２Ａは、本発明の実施形態の例による取込み回路のＲＦフロント・エンド部２０３、１つ以上のアナログ・デジタル変換回路（ＡＤＣ）２４５、そして、周波数帯域処理部２９０を含む試験測定装置のブロック図である。図２Ｂは、図２Ａの構成ブロックを含む試験測定装置２０１のブロック図である。
【００３７】
試験測定装置２０１は、好ましくは、スペクトラム・アナライザやミックスド・ドメイン・オシロスコープ（ＭＤＯ）であるが、本発明の実施形態は、これら形式の装置だけに限定されるものではないと理解すべきである。ミックスド・ドメイン・オシロスコープとしては、例えば、米国テクトロニクス社のＭＤＯ４０００シリーズが知られており、これによれば、アナログ、デジタル、シリアル、そしてＲＦ信号という異なるドメイン（周波数領域、時間領域等）の信号を、時間相関をとって同時に観測できる。本発明で説明する実施形態は、例えば、他の適切な試験測定デバイスの中に組み込んだり、これと一緒に用いたりすることができる。簡潔で一貫性を持たせるため、本願では試験測定装置２０１を、通常、スペクトラム・アナライザとして説明するが、これに限定されるものではない。
【００３８】
スペクトラム・アナライザ２０１は、１つ又は複数のチャンネル又はＲＦ入力端子２０５を有するとしても良い。スペクトラム・アナライザ２０１の構成要素が互いに直接接続されているように示されているが、スペクトラム・アナライザが必ずしも図示しない種々のその他の回路、ソフトウェア・コンポーネント、入力端子、出力端子、インタフェースを含み、これらがスペクトラム・アナライザ２０１の図示した構成要素の間に配置されたり、これらと関係して配置されたりもすると理解すべきである。本願で説明するスペクトラム・アナライザ２０１とその構成要素は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアや、これらの組み合わせて実現されると理解すべきである。
【００３９】
スペクトラム・アナライザ２０１には、１つ又は複数のＲＦ入力信号を取込み及び処理するＲＦフロント・エンド信号調整部２０３を設けても良い。１つ又は複数のＲＦ入力信号は、１つ又は複数の被試験電気入力信号としても良い。信号調整部２０３は、１つ又は複数の被試験入力信号を受ける１つ又は複数のＲＦ入力端子２０５に結合された減衰又は増幅回路部２１０を有していても良い。コンポーネント２１０は、減衰機能と増幅機能を組み合わせたものとして良いが、簡潔にするため、本願では、以下において単に減衰回路として説明する。低帯域フィルタ処理パス（例えば、帯域１）、中帯域フィルタ処理パス（例えば、帯域２）、高帯域フィルタ処理パス（例えば、帯域３）が、スイッチ２１５を介して、減衰回路２１０に結合可能となっている。スイッチ２１５は、減衰回路２１０に結合され、１つ又は複数の入力信号を、低帯域フィルタ処理パス、中帯域フィルタ処理パス、高帯域フィルタ処理パスの少なくとも１つに振り向けるように構成され、これによって、低周波数帯域、中周波数帯域及び高周波数帯域を夫々生成する。
【００４０】
低周波数帯域、中周波数帯域及び高周波数帯域は、大きさの異なる重複する周波数範囲からなり、これらは予め定められるか、予めプログラムされて、特定の周波数範囲と、重複する構成又は特性を有している。異なるパス毎の信号をフィルタ処理するのに、フィルタ・グループ２２０（２２２、２２４及び２２６）を用いて、異なる広さの異なる複数帯域を生成しても良い。例えば、低周波数パスは、ローパス・フィルタ２２２を用いてフィルタ処理することによって、低周波数帯域が５０ｋＨｚ程度から３．８ＧＨｚ程度の周波数範囲を含むようにしても良い。中周波数パスは、バンドパス・フィルタ２２４を用いてフィルタ処理することによって、中周波数帯域が２．７５ＧＨｚ程度から４．５ＧＨｚ程度の周波数範囲を含むようにしても良い。高周波数パスは、バンドパス・フィルタ２２６を用いてフィルタ処理することによって、高周波数帯域が３．５ＧＨｚ程度から６ＧＨｚ程度の周波数範囲を含むようにしても良い。このように、異なる周波数範囲の複数のフィルタを用いて良いことが理解されよう。本願では、帯域が３つの例を説明しているが、２つ又はそれ以上の異なる大きさの重複する帯域を用いて良いと理解すべきである。重複する複数帯域は、異なる大きさとして説明しているが、この重複する複数帯域は、本願発明の原理から離れることなく、同じ大きさとしても良いことが理解できよう。
【００４１】
低周波数帯域、中周波数帯域及び高周波数帯域の夫々は、全周波数スパンの一部分に対応する。言い換えると、もし全周波数スパンが６ＧＨｚ程度であるなら、低周波数帯域は全周波数スパンの低域部分を表し、中周波数帯域は全周波数スパンの中域部分を表し、高周波数帯域は全周波数スパンの高域部分を表す。低、中及び高周波数帯域は、先の例に記載のように、充分に重複する範囲を有する。重複範囲が広いほど、結合カ所の数を減らすことができ、後述の如く、場合によっては、結合カ所を１つとすることもできる。これら説明した周波数範囲は、好ましい範囲であって、異なる重複範囲を用いても良く、これらはそれらの比率や相違の程度が同じ又は異なるとしても良いことが理解できよう。また、重複範囲は広い方が好ましいが、本発明の原理は、異なる範囲の重複がもっと小さくても適用できることが理解できよう。
【００４２】
フィルタ２２６及びフィルタ２２４の出力は、スイッチ２１７を介してミキサ２２７に供給される。ミキサ２２７は、局部発振信号２２５と１つ又は複数のフィルタ処理信号を混合し、混合信号２２８を生成する。混合信号２２８は、ローパス・フィルタ２３５を用いて更にフィルタ処理しても良い。ローパス・フィルタ２３５は、３ＧＨｚ程度で動作する（フィルタ処理する）としても良い。スイッチ２４０は、ローパス・フィルタ２２２の出力信号と、ローパス・フィルタ２３５の出力信号とから選択ができる。１つ又は複数のアナログ・デジタル変換回路（ＡＤＣ）２４５は、スイッチ２４０から受ける信号をデジタル化し、デジタル化信号２４６を出力する。
【００４３】
周波数帯域処理部２９０は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、デジタル・ダウン・コンバータ（ＤＤＣ）部２６０、変換部２５６、マスク部２９４、結合部２９６及びコントローラ２９２を有するとしても良い。ＤＤＣ部２６０は、デジタル化信号２４６を受けて、各帯域についてデジタル・ミキサ２５５を用いてデジタル信号２４６とデジタル局部発振信号２５０を混合し、デジタル的に混合された信号をフィルタ２５２を用いて間引きし、その信号をダウン・サンプラ２５４を用いてダウン・サンプルする。デジタル局部発振信号２５０は、各帯域について異なる周波数を有する。フィルタ２５２及びダウン・サンプラ２５４は、入力信号を間引きするが、これら間引き処理は、各帯域について同一としても良い。発明の実施においては、フィルタ処理及び間引き処理を合わせて行っても良く、多相フィルタ（Polyphase filter）として実現しても良い。ＤＤＣ部２６０は、信号の中心周波数を調整でき、また、変換部２５６のために信号を調整するようにしても良い。変換部２５６は、各帯域について、同一の変換を適用するようにしても良い。変換部２５６、フィルタ２５２及びダウン・サンプラ２５４は、帯域部分毎に構成を変更する必要がない、つまり、後述のように、これら構成部は全ての帯域部分に対して同じ構成として良い。
【００４４】
より具体的には、デジタル・ミキサ２５５は、デジタル局部発振信号２５０を低周波数帯域（例えば、帯域１）と、その帯域に応じて混合する。デジタル混合処理は、テーブル駆動方式やその他の適切なデジタル混合技術を用いることができる。フィルタ２５２及びダウン・サンプラ２５４は、中間周波数スパンを間引きし、ダウン・サンプルするが、中間周波数スパンはユーザ指定周波数スパンより広いか同じであり、全周波数スパンと同じ大きさである必要なく、低周波数帯域に対応する部分を含んでいる。２つ以上の周波数帯域の利用が必要で、これら帯域の関連する処理が必要となるユーザ指定スペクトラム範囲については、中間周波数スパンが、低域＋中域、低域＋高域、低域＋中域＋高域又は中域＋高域のように、複数帯域を組合せて含むようにしても良い。最終的な結合されたスペクトラムは、中間周波数スパンの全部又は一部分を含むとしても良い。低域＋中域＋高域の構成だけが、３つの帯域全てを利用する場合である。
【００４５】
言い換えると、フィルタ２５２及びダウン・サンプラ２５４は、まるで全周波数スパンが存在しているかのように、低周波数帯域を間引きし、ダウン・サンプルできる。変換部２５６は、間引き及びダウン・サンプルされた低周波数帯域を含むＤＤＣ部２６０からの信号を受けて、低周波数帯域に対応する部分を含む中間周波数スパンを変換する。言い換えると、変換部２５６は、まるで全周波数スパンが存在しているかのように、低周波数帯域を変換できる。変換部２５６は、フーリエ変換動作又はその他の適切な変換動作を実行できる。
【００４６】
同様に、デジタル・ミキサ２５５は、デジタル局部発振信号２５０を中周波数帯域（例えば、帯域２）と、その帯域に応じて混合する。フィルタ２５２及びダウン・サンプラ２５４は、中間周波数スパンを間引きし、ダウン・サンプルするが、中間周波数スパンはユーザ指定周波数スパンより広いか同じであり、全周波数スパンと同じ大きさである必要なく、中周波数帯域に対応する部分を含んでいる。上述のように、２つ以上の周波数帯域の利用が必要で、これら帯域の関連する処理が必要となるユーザ指定スペクトラム範囲については、中間周波数スパンが、低域＋中域、低域＋高域、低域＋中域＋高域又は中域＋高域のように、２つ以上の帯域を組合せて含むようにしても良い。最終的な結合されたスペクトラムは、中間周波数スパンの全部又は一部分を含むとしても良い。
【００４７】
言い換えると、フィルタ２５２及びダウン・サンプラ２５４は、まるで全周波数スパンが存在しているかのように、中周波数帯域を間引きし、ダウン・サンプルできる。変換部２５６は、間引き及びダウン・サンプルされた中周波数帯域を含むＤＤＣ部２６０からの信号を受けて、中周波数帯域に対応する部分を含む中間周波数スパンを変換する。言い換えると、変換部２５６は、まるで全周波数スパンが存在しているかのように、中周波数帯域を変換できる。
【００４８】
加えて、デジタル・ミキサ２５５は、デジタル局部発振信号２５０を高周波数帯域（例えば、帯域３）と、その帯域に応じて混合する。フィルタ２５２及びダウン・サンプラ２５４は、中間周波数スパンを間引きし、ダウン・サンプルするが、中間周波数スパンはユーザ指定周波数スパンより広いか同じであり、全周波数スパンと同じ大きさである必要なく、高周波数帯域に対応する部分を含んでいる。上述のように、２つ以上の周波数帯域の利用が必要で、これら帯域の関連する処理が必要となるユーザ指定スペクトラム範囲については、中間周波数スパンが、低域＋中域、低域＋高域、低域＋中域＋高域又は中域＋高域のように、複数帯域を組合せて含むようにしても良い。最終的な結合されたスペクトラムは、中間周波数スパンの全部又は一部分を含むとしても良い。
【００４９】
言い換えると、フィルタ２５２及びダウン・サンプラ２５４は、まるで全周波数スパンが存在しているかのように、高周波数帯域を間引きし、ダウン・サンプルできる。変換部２５６は、間引き及びダウン・サンプルされた中周波数帯域を含むＤＤＣ部２６０からの信号を受けて、高周波数帯域に対応する部分を含む中間周波数スパンを変換する。言い換えると、変換部２５６は、まるで全周波数スパンが存在しているかのように、高周波数帯域を変換できる。
【００５０】
このようにして、構成変更の回数が最小化される。種々の帯域の幅等が同様でないにもかかわらず、他のものと同一又は同様な構成の設定を用いて各帯域を扱い、処理できる。言い換えると、ＤＤＣの間引き及び変換部の構成は、最終的なスペクトラムの全スパンに基づくものである。ＤＤＣ部２６０及び変換部２５６は、全スパンにおいて動作するように構成されるので、各帯域について生成されるスペクトラムからなる１つ又は複数の部分は、その帯域周波数の外に位置し、それ故に、マスクされてしまい、後述のように、帯域の残りの有効な部分は結果として互いに結合される。これは、装置の設定処理をシンプル（単純化）にし、複数の取込みデータ結合処理間で変更を最小限にできる。また、これは、処理に必要な構成要素の数、メモリ容量などのハードウェア、１つのモードから他のモードへの切り換え数などを低減する。この単純化により、大きさの異なる帯域について、もしこうでなければ必要となるであろう最適化に必要なものが、不要となる。
【００５１】
無用なスペクトラムをマスクし（つまり、０にする）、マスクされた異なるスペクトラムの部分をまとめて加算することは、帯域結合の最後の工程（ステップ）を実現するやり方の１つである。しかし、同じ又は同様の処理を実現する他の方法があると理解できるであろう。例えば、最終的な結合スペクトラムは、スペクトラム・コンポーネント（つまり、低高周波数スパン、中高周波数スパン、高周波数スパン）から選択的にコピーすることによって生成できる。本願で言及している用語「マスク」又は「マスキング」は、スペクトラムの一部分を実際にマスクすることを意味するか、又は、これに代えて、スペクトラム・コンポーネントから選択的にコピーすることを意味するので、こうした用語は広く解釈すべきである。マスキングは、各帯域について個々に異なる。
【００５２】
変換部２５６は、スイッチ２６２を介して帯域２７０を出力できる。スイッチ２６２は、ソフトウェアで実現される仮想的なスイッチとしても良い。複数帯域２７０の低帯域２８１は、低帯域フィルタ処理パス、つまり、帯域１に関連している。複数帯域２７０の中帯域２８２は、中帯域フィルタ処理パス、つまり、帯域２に関連している。複数帯域２７０の高帯域２８３は、高帯域フィルタ処理パス、つまり、帯域３に関連している。凡例２６６に示されるように、ＤＤＣ部２６０及び変換部２５６は、種々の複数の帯域２７０を生成し、その複数の部分が有効な変換部分に対応する。変換の最大範囲２６７、言い換えると、各帯域の全範囲は、実線及び破線で示されている。変換の有効部分２６９は、実線でのみ示されている。変換の無効部分２６８は、破線でのみ示されている。スイッチ２１５、２１７、２４０及び２６２は制御できるので、各帯域は、夫々に関連するパスを適切な時に伝送される。
【００５３】
周波数帯域処理部２９０の全体の設定は、ユーザ指定周波数スパンの選択されたスタ―ト周波数及びストップ周波数に基づくものと理解できよう。例えば、処理部２９０に関するスペクトラム関係は、スタ―ト周波数５０ｋＨｚ及びストップ周波数６ＧＨｚとするか、又はスタ―ト周波数２ＧＨｚ及びストップ周波数５ＧＨｚとしても良い。
【００５４】
マスク部２９４は、各帯域の１つ又は複数部分をマスクできる。より具体的には、マスク部２９４は中間周波数スパンの一部分２７８をマスクでき、これによって、低周波数帯域（例えば、帯域１）に対応する中間周波数スパンの一部分２８１が有効に設定されて維持され、マスクされた部分２７８が破棄される。
【００５５】
同様に、マスク部２９４は中間周波数スパンの部分２７６及び２７７をマスクでき、これによって、中周波数帯域（例えば、帯域２）に対応する中間周波数スパンの一部分２８２が有効に設定されて維持され、マスクされた部分２７６及び２７７が破棄される。
【００５６】
更に、マスク部２９４は中間周波数スパンの部分２７５をマスクでき、これによって、高周波数帯域（例えば、帯域３）に対応する中間周波数スパンの一部分２８３が有効に設定されて維持され、マスクされた部分２７５が破棄される。
【００５７】
各帯域の不要部分をマスキングした後、２つ以上の帯域を組み合わせるが、これは「結合（stitching：縫い合わせ、スティッチング）」又は「接合（splicing：スプライシング）」と呼ぶことができる。マスクされた複数の帯域を結合すれば、最終的に結合されたスペクトラム２６５が得られる。言い換えると、結合部２９６は、低、中及び高周波数帯域の少なくとも１つを、低、中及び高周波数帯域の別の少なくとも１つと結合し、最終的な全スペクトラム（フル・スペクトラム）２６５を形成する。
【００５８】
ユーザ・インタフェース２９８は、周波数帯域処理部２９０に結合されている。ユーザ・インタフェースは、ユーザからユーザ指定周波数スパンの設定を受けることができる。言い換えると、ユーザは、関心のある特定の周波数スパンを選択できる。周波数スパンは、例えば、スタ―ト周波数、ストップ周波数、中心周波数、周波数スパンの内の２つをユーザが指定することで設定できる。ユーザ指定周波数スパンは、完全に１つの帯域内（つまり、帯域１、帯域２又は帯域３のどれか１つの帯域内）に収まる場合もあるかもしれない。こうした場合では、結合処理を実行する必要はない。これに代わって、ユーザ指定周波数スパンが２つ以上の重複する帯域にまたがることもある。ここまで用いた例では、異なる広さの重複する複数の帯域の構成によって、約５０ｋＨｚから６ＧＨｚまでの間の任意のユーザ指定周波数スパンを２つの帯域でカバーできる。６ＧＨｚの全周波数スパンは、ハードウェアの性能と能力の増加に伴って、時代と共に進化及び拡大可能なもので、本願で記述する範囲は代表例に過ぎず、開示される本発明の原理を限定するものではない。
【００５９】
スペクトラム・アナライザがユーザ指定帯域を受けた後、ユーザ指定帯域の上下リミット（つまり、スタ―ト及びストップ周波数）が、任意の１つの所定帯域内に完全には収まらないと判断されると、結合部２９６は結合モードに入って、低、中又は高周波数帯域の２つ以上を１つに結合し、表示部２０２を用いて、ユーザ指定帯域全体を一度に表示装置２０４上に表示するようにしても良い。ユーザ指定帯域が、１つの所定帯域内に完全に収まる場合は、他の帯域は必要でないし、任意の帯域と相互に結合する必要もない。これは、１つの所定の取り込んだ１つの帯域で、ユーザ指定帯域を１度に表示できるためである。しかし、実施形態によっては、もっと高い精度が必要な場合や、異なるユーザ指定帯域を推定する場合に、他の帯域を取り込んで結合するのが好ましいこともある。
【００６０】
図３は、本発明の別の実施形態によるもので、ユーザ指定周波数スパン３５０に対するサイズの異なる重複する複数周波数帯域２７０の関係を示す関係図３００である。この例では、ユーザ指定周波数スパン３５０が、約１.４ＧＨｚから約４.３ＧＨｚの周波数範囲を含んでいる。図３に示すように、ユーザ指定周波数スパン３５０は、低帯域２８１、中帯域２８２及び高帯域２８３夫々の一部分にまたがっている。ここで、低帯域２８１及び中帯域２８２で中間スパン（intermediate span：中間段階のスパン）を形成でき、これらを１つに結合し、ユーザ指定周波数スパン３５０を満たす必要な周波数スパンを提供できる。別の例では、高帯域２８３も取り込んで結合し、より高い精度を実現し、最終的な全スペクトラム２６５を生成するようにしても良い。中間スパンや結合帯域の組合せは、低域＋中域、低域＋高域又は低域＋中域＋高域としても良い。
【００６１】
帯域間の結合を実現するため、２つの異なる帯域の境界（例えば、３８０及び３９０）間の中間点（例えば、３４０）を、２つの異なる帯域を結合する位置として選択するようにしても良い。しかし、この位置に代えて、信号対ノイズ（ＳＮ）比特性の良い位置やノイズ・フロア特性の良い位置などを、２つの異なる帯域を１つに結合する位置として用いても良いことが理解できよう。ユーザ指定スパン３５０が、低周波数帯域２８１及び中周波数帯域２８２内に完全に収まる場合には、ユーザ指定周波数スパン３５０は、結合された周波数帯域２８１及び２８２を用いて、表示部２０２（図２Ｂ）の表示装置２０４上で表示できる。
【００６２】
図４は、本発明の更に別の実施形態によるもので、ユーザ指定周波数スパン４５０に対するサイズの異なる重複する複数周波数帯域２７０の関係を示す関係図４００である。この例では、ユーザ指定周波数スパン４５０は、約１.４ＧＨｚから約５.２ＧＨｚの周波数範囲を含んでいる。図４に示すように、ユーザ指定周波数スパン４５０は、低帯域２８１、中帯域２８２及び高帯域２８３夫々の一部分にまたがっている。低帯域２８１及び高帯域２８３を１つに結合することで、ユーザ指定周波数スパン４５０を満たすために必要な周波数スパンを提供できる。この例では、実施形態によっては中帯域２８２を使用する必要はないが、より高い精度を実現するには、中帯域２８２も取り込んで結合するのが好ましい場合もある。中間スパンや結合帯域の組合せは、低域＋中域、低域＋高域又は低域＋中域＋高域としても良い。
【００６３】
帯域間の結合を実現するため、２つの異なる帯域の境界（例えば、４８０及び４９０）間の中間点（例えば、４４０）を、２つの異なる帯域を結合する位置として選択するようにしても良い。しかし、信号対ノイズ比特性の良い位置やノイズ・フロア特性の良い位置などの別の基準を用いて、２つの異なる帯域を１つに結合する位置を選択しても良いことが理解できよう。ユーザ指定スパン４５０が、低周波数帯域２８１及び高周波数帯域２８３内に完全に収まる場合には、ユーザ指定周波数スパン４５０は、結合された周波数帯域２８１及び２８３を用いて、表示部２０２（図２Ｂ）の表示装置２０４上で表示できる。
【００６４】
図５は、本発明の更に別の実施形態によるもので、ユーザ指定周波数スパン５５０に対するサイズの異なる重複する複数周波数帯域２７０の関係を示す関係図５００である。この例では、ユーザ指定周波数スパン５５０が、約１.４ＧＨｚから約３.２ＧＨｚの周波数範囲を含んでいる。図５に示すように、ユーザ指定周波数スパン５５０は、低帯域２８１内に完全に収まっている。低帯域２８１は、ユーザ指定周波数スパン５５０を満たすのに必要な周波数スパンを提供できている。
【００６５】
ユーザ指定スパン５５０は、低周波数帯域２８１内に完全に収まる場合には、ユーザ指定周波数スパン５５０は、低周波数帯域２８１だけを用いて、表示部２０２（図２Ｂ）の表示装置２０４上で表示できる。この例では、実施形態によっては中帯域２８２及び高帯域２８３は使用する必要はないが、より高い精度を実現するには、中帯域２８２又は高帯域２８３も取り込んで結合し、最終的な全スペクトラム２６５を完成させるのが好ましい場合もある。この例では、ユーザ指定スパンが、高帯域にまで達していない。中間スパンや結合帯域の組合せは、低域又は低域＋中域としても良い。ユーザ指定スパンが１つの周波数帯域内に完全に収まる場合、２つ以上の周波数帯域を用いても良いが、必ずしも使う必要はないことが理解できよう。
【００６６】
図６は、広く重複する帯域を結合して全スペクトラムを得る技術を示す本発明の実施形態の別の例によるフローチャート６００である。この実施形態は、ステップ６０５から始まり、ここで、スペクトラム・アナライザのユーザからユーザ指定周波数スパンを受けたかどうか判断される。もしノー（ＮＯ）なら、フローは元に戻って、入力されるのを待つ。逆に、もしイエス（ＹＥＳ）なら、フローはステップ６１０に進み、ここで、上述の如く、大きさの異なる重複する複数の周波数範囲が取り込まれる。フローは、３つの異なるパスの１つ又は複数に沿って進む。
【００６７】
第１パスは、ステップ６１５、６３０及び６４５を含んでいる。ステップ６１５では、ユーザ指定スパン又は中間周波数スパンが低周波数帯域を使うべきと判断された場合に、低周波数帯域を含む中間周波数スパンに対してデジタル・ダウン・コンバート（ＤＤＣ）を実行する。言い換えると、ＤＤＣ部が、上述のように、完全な中間周波数スパンがあるかのように、低周波数帯域を処理する。ステップ６３０では、上述のように、変換部が低周波数帯域を含む中間周波数スパンを変換する。ステップ６４５では、周波数帯域の一部がマスクされ、これによって、低域周波数スパンは維持される一方、マスクされた部分は破棄される。
【００６８】
第１パスに代えて、又は、第１パスに加えて、第２パスがあり、これにはステップ６２０、６３５及び６５０がある。ステップ６２０では、ユーザ指定スパン又は中間周波数スパンが中周波数帯域を使うべきと判断された場合に、中周波数帯域を含む中間周波数スパンに対してデジタル・ダウン・コンバート（ＤＤＣ）を実行する。言い換えると、ＤＤＣ部が、上述のように、完全な中間周波数スパンがあるかのように、中周波数帯域を処理する。ステップ６３５では、上述のように、変換部が中周波数帯域を含む中間周波数スパンを変換する。ステップ６５０では、周波数帯域の低域部分及び高域部分がマスクされ、これによって、中域周波数スパンは維持される一方、マスクされた部分は破棄される。
【００６９】
第１及び第２パスに代えて、又は、第１及び第２パスに加えて、第３パスがあり、これにはステップ６２５、６４０及び６５５がある。ステップ６２５では、ユーザ指定スパン又は中間周波数スパンが高周波数帯域を使うべきと判断された場合に、高周波数帯域を含む中間周波数スパンに対してデジタル・ダウン・コンバート（ＤＤＣ）を実行する。言い換えると、ＤＤＣ部が、上述のように、完全な中間周波数スパンがあるかのように、高周波数帯域を処理する。ステップ６４０では、上述のように、変換部が高周波数帯域を含む中間周波数スパンを変換する。ステップ６５５では、周波数帯域の一部がマスクされ、これによって、高域周波数スパンは維持される一方、マスクされた部分は破棄される。
【００７０】
ステップ６６０では、上述のように、低、中及び高周波数帯域の２つ以上が１つに結合され、全スペクトラムを提供する。ステップ６６５では、結合された周波数帯域の少なくとも一部を用いて、表示装置上にユーザ指定周波数スパンが表示される。ユーザ指定周波数スパンは、上述のように、全スパンの２つ以上の結合された異なる部分に広がっているかもしれない。フローチャート６００のステップ及び判断ステップは、図示した通りの順番である必要はないと理解すべきである。例えば、ユーザ指定周波数スパンの設定は、大きさの異なる重複する複数の周波数帯域を取り込んだ後に、ユーザ・インタフェースを介して受けるとしても良い。
【００７１】
特定の実施形態を説明してきたが、本発明の原理はこれら実施形態に限定されるものではないことが理解されよう。例えば、スペクトラム・アナライザや他の類似するＭＤＯ装置は、定期的に性能が向上している。よって、次世代試験測定装置の性能や能力に応じて、本願が開示する本発明の原理から離れることなく、異なる大きさの帯域を用いるようにしても良い。本願で具体的に示した値よりも、周波数範囲を広くしたり、狭くしたりしても良い。所定周波数帯域の数は、もっと多くても、少なくても良い。複数の周波数範囲間の重複する量は、変化させても良い。
【００７２】
実施形態によっては、フレキシブル・ディスク（ＦＤ）、光ディスク、ハードディスク、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュ・メモリを含むメディアの装置から引き出される物品であって、これが、試験測定装置で実行されると、装置が本願で開示した本発明の種々の実施形態をステップを実行する結果を得られる非一時的（non-transitory）命令を有する機械読み出し可能なメディアを具えている。当業者であれば、本発明の原理から離れることなく、その他の変形及び修正が可能なことを理解できるであろう。
【符号の説明】
【００７３】
２０１  試験測定装置
２０３  ＲＦフロント・エンド信号調整部
２０５  ＲＦ入力端子
２１０  減衰／増幅回路部
２１５  スイッチ
２１７  スイッチ
２２０  フィルタ・グループ
２２２  ＬＰＦ
２２４  ＢＰＦ
２２５  局部発振信号
２２６  ＢＰＦ
２２７  ミキサ
２２８  混合信号
２３５  ＬＰＦ
２４０  スイッチ
２４５  ＡＤＣ
２５０  デジタル局部発振信号
２５２  フィルタ
２５４  ダウン・サンプラ
２５５  デジタル・ミキサ
２５６  変換部
２６０  デジタル・ダウン・コンバータ
２６５  全スペクトラム
２７０  複数の帯域
２７５  帯域の無効部分
２７６  帯域の無効部分
２７７  帯域の無効部分
２８１  低帯域
２８２  中帯域
２８３  高帯域
２９０  周波数帯域処理部
２９２  コントローラ
２９４  マスク部
２９６  結合部
【図１】
0006008554.tif 000002
【図２Ａ】
0006008554.tif 000003
【図２Ｂ】
0006008554.tif 000004
【図３】
0006008554.tif 000005
【図４】
0006008554.tif 000006
【図５】
0006008554.tif 000007
【図６】
0006008554.tif 000008