(57)【要約】【課題】被測定信号のディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、ディジタルデータの値に応じて発生するトリガ信号が、変換エラーに起因した誤ったタイミングで発生することを防止できる信号分析装置及び信号分析方法を提供する。【解決手段】被測定信号Ｓに対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部１０と、アナログ信号処理部１０によりアナログ信号処理された被測定信号Ｓをディジタルデータとしての時系列データに変換する時系列データ生成部３１と、時系列データを一時的に記憶するバッファメモリ３２と、時系列データがＮ個連続して所定の閾値を超えたタイミングで、トリガ信号を発生させるトリガ信号発生部３４と、トリガ信号のタイミングに応じて、バッファメモリ３２に記憶された時系列データを読み出して表示部５０に表示させる制御を行う制御部６０と、を備える。【選択図】図１
2018194344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験対象から出力された被測定信号（Ｓ）に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部（１０，７０）と、
前記アナログ信号処理部によりアナログ信号処理された前記被測定信号をディジタルデータとしての時系列データに変換する時系列データ生成部（３１）と、
前記時系列データを一時的に記憶するバッファメモリ（３２）と、
前記時系列データがＮ個連続して（Ｎは２以上の整数）所定の閾値を超えたか否かを判定する閾値判定部（３３）と、
前記閾値判定部により前記時系列データがＮ個連続して所定の閾値を超えたと判定されたタイミングで、トリガ信号を発生させるトリガ信号発生部（３４）と、
前記トリガ信号のタイミングに応じて、前記バッファメモリに記憶された前記時系列データを読み出して表示部（５０）に表示させる制御を行う制御部（６０）と、を備える信号分析装置。
【請求項２】
前記時系列データは、前記被測定信号の振幅の時間変化を示すものであることを特徴とする請求項１に記載の信号分析装置。
【請求項３】
前記時系列データは、前記被測定信号の振幅の周波数特性を示すものであることを特徴とする請求項１に記載の信号分析装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記閾値判定部により前記時系列データがＮ個連続して所定の閾値を超えたと判定された場合に、前記Ｎ個の前記時系列データの１個目以降に連続する任意の個数の前記時系列データを前記表示部に表示させ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信号分析装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記閾値判定部により前記時系列データがＮ個連続して所定の閾値を超えたと判定された場合に、前記Ｎ個の前記時系列データの１個目以降に連続する任意の個数の前記時系列データ、及び、前記Ｎ個の前記時系列データの１個目以前に連続する任意の個数の前記時系列データを前記表示部に表示させ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信号分析装置。
【請求項６】
被試験対象から出力された被測定信号（Ｓ）に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理ステップ（Ｓ１１）と、
前記アナログ信号処理ステップでアナログ信号処理された前記被測定信号をディジタルデータとしての時系列データに変換する時系列データ生成ステップ（Ｓ１２）と、
前記時系列データをバッファメモリ（３２）に一時的に記憶するステップ（Ｓ１３）と、
前記時系列データがＮ個連続して（Ｎは２以上の整数）所定の閾値を超えたか否かを判定する閾値判定ステップ（Ｓ２）と、
前記閾値判定ステップで前記時系列データがＮ個連続して所定の閾値を超えたと判定されたタイミングで、トリガ信号を発生させるトリガ信号発生ステップ（Ｓ３）と、
前記トリガ信号のタイミングに応じて、前記バッファメモリに記憶された前記時系列データを読み出して表示部（５０）に表示させる制御を行う制御ステップ（Ｓ４）と、を含む信号分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号分析装置及び信号分析方法に関し、特に、アナログの被測定信号をディジタルデータに変換して時系列波形を表示するオシロスコープ、シグナルアナライザ、スペクトラムアナライザ等の信号分析装置及び信号分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）から出力されるＲＦ信号を被測定信号として受信し、当該被測定信号に対して解析処理を行うシグナルアナライザやスペクトラムアナライザなどの信号分析装置が従来から知られている。
【０００３】
信号分析装置は、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周波（ＩＦ）フィルタと、周波数変換部により周波数変換された被測定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に変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）と、を備えている。
【０００４】
さらに、信号分析装置は、ＡＤＣから出力されたディジタルデータをディジタル信号処理することにより、被測定信号の振幅波形や周波数スペクトラム波形等の画像情報を生成して、これらの画像情報を表示装置に表示させるように構成されている。
【０００５】
信号分析装置には、ユーザが所望のタイミングで測定を開始するためのトリガ機能を備えたものがある。トリガ機能の中には、表示装置に表示される波形信号であるビデオ信号のレベルがある閾値を超えた（あるいは下回った）タイミングでトリガが掛かる「ビデオトリガ」、広い通過帯域のＩＦ信号のレベルがある閾値を超えた（あるいは下回った）タイミングでトリガが掛かる「ワイドＩＦビデオトリガ」、外部から入力されたトリガ信号の立上りエッジ又は立下りエッジの少なくともいずれかのタイミングでトリガが掛かる「外部トリガ」などがある。
【０００６】
トリガ機能を備えた信号分析装置として、ディジタル変調された信号を復調してシリアルデータ列を生成し、このシリアルデータ列に基づいてトリガ信号を発生する装置が既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４２４９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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分析装置においては、トリガ信号が生成される際のＡ／Ｄ変換処理での変換エラーによって、変換後のディジタル信号に実際のデータとは異なるエラーデータが含まれる場合がある。このため、このエラーデータが閾値を超えている（あるいは下回っている）場合には、誤ったタイミングでトリガが掛かってしまうという問題があった。
【０００９】
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、被測定信号のディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、ディジタルデータの値に応じて発生するトリガ信号が、変換エラーに起因した誤ったタイミングで発生することを防止できる信号分析装置及び信号分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る信号分析装置は、被試験対象から出力された被測定信号に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部と、前記アナログ信号処理部によりアナログ信号処理された前記被測定信号をディジタルデータとしての時系列データに変換する時系列データ生成部と、前記時系列データを一時的に記憶するバッファメモリと、前記時系列データがＮ個連続して（Ｎは２以上の整数）所定の閾値を超えたか否かを判定する閾値判定部と、前記閾値判定部により前記時系列データがＮ個連続して所定の閾値を超えたと判定されたタイミングで、トリガ信号を発生させるトリガ信号発生部と、前記トリガ信号のタイミングに応じて、前記バッファメモリに記憶された前記時系列データを読み出して表示部に表示させる制御を行う制御部と、を備える構成である。
【００１１】
この構成により、本発明に係る信号分析装置は、被測定信号のディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、閾値を超えた時系列データの個数を判定基準に加えることで、ディジタルデータの値に応じて発生するトリガ信号が、変換エラーに起因した誤ったタイミングで発生することを防止できる。
【００１２】
また、本発明に係る信号分析装置においては、前記時系列データは、前記被測定信号の振幅の時間変化を示すものであってもよい。
【００１３】
この構成により、本発明に係る信号分析装置は、被測定信号のディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、変換エラーによるエラーデータを含めずに、被測定信号の振幅の時間変化を表示することができる。
【００１４】
また、本発明に係る信号分析装置においては、前記時系列データは、前記被測定信号の振幅の周波数特性を示すものであってもよい。
【００１５】
この構成により、本発明に係る信号分析装置は、被測定信号のディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、変換エラーによるエラーデータを含めずに、被測定信号の振幅の周波数特性を表示することができる。
【００１６】
また、本発明に係る信号分析装置においては、前記制御部は、前記閾値判定部により前記時系列データがＮ個連続して所定の閾値を超えたと判定された場合に、前記Ｎ個の前記時系列データの１個目以降に連続する任意の個数の前記時系列データを前記表示部に表示させる構成であってもよい。
【００１７】
この構成により、本発明に係る信号分析装置は、被測定信号のディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、閾値を超えた時系列データの個数を判定基準に加えることで、実際に閾値を超えた時系列データを含む所望の表示時間範囲又は表示周波数範囲にわたる時系列データを表示させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る信号分析装置においては、前記制御部は、前記閾値判定部により前記時系列データがＮ個連続して所定の閾値を超えたと判定された場合に、前記Ｎ個の前記時系列データの１個目以降に連続する任意の個数の前記時系列データ、及び、前記Ｎ個の前記時系列データの１個目以前に連続する任意の個数の前記時系列データを前記表示部に表示させる構成であってもよい。
【００１９】
この構成により、本発明に係る信号分析装置は、被測定信号のディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、閾値を超えた時系列データの個数を判定基準に加えることで、実際に閾値を超えた時系列データを含む所望の表示時間範囲又は表示周波数範囲にわたる時系列データを表示させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る信号分析方法は、被試験対象から出力された被測定信号に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理ステップと、前記アナログ信号処理ステップでアナログ信号処理された前記被測定信号をディジタルデータとしての時系列データに変換する時系列データ生成ステップと、前記時系列データをバッファメモリに一時的に記憶するステップと、前記時系列データがＮ個連続して（Ｎは２以上の整数）所定の閾値を超えたか否かを判定する閾値判定ステップと、前記閾値判定ステップで前記時系列データがＮ個連続して所定の閾値を超えたと判定されたタイミングで、トリガ信号を発生させるトリガ信号発生ステップと、前記トリガ信号のタイミングに応じて、前記バッファメモリに記憶された前記時系列データを読み出して表示部に表示させる制御を行う制御ステップと、を含む。
【００２１】
この構成により、本発明に係る信号分析方法は、被測定信号のディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、閾値を超えた時系列データの個数を判定基準に加えることで、ディジタルデータの値に応じて発生するトリガ信号が、変換エラーに起因した誤ったタイミングで発生することを防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、被測定信号のディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、ディジタルデータの値に応じて発生するトリガ信号が、変換エラーに起因した誤ったタイミングで発生することを防止できる信号分析装置及び信号分析方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る信号分析装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る信号分析装置が備える表示部における表示時間範囲を説明するためのグラフであり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る信号分析装置が備える表示部における表示時間範囲の他の例を説明するためのグラフである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る信号分析装置の構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る信号分析装置が備える表示部における表示周波数範囲を説明するためのグラフであり、（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る信号分析装置が備える表示部における表示周波数範囲の他の例を説明するためのグラフである。
【図５】本発明の実施形態に係る信号分析装置による信号分析方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートにおける時系列データ生成処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態に係る信号分析装置及び信号分析方法について、図面を用いて説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る信号分析装置１００は、アナログ信号処理部１０と、ＡＤＣ２０と、ディジタル信号処理部３０と、操作部４０と、表示部５０と、制御部６０と、を備え、ＤＵＴ１から出力される被測定信号Ｓの解析処理を行うものである。
【００２６】
ＤＵＴ１とアナログ信号処理部１０とは同軸ケーブルで接続されていてもよく、あるいは、無線通信で接続されていてもよい。
【００２７】
ＤＵＴ１は、例えば無線通信アンテナとＲＦ回路を有する無線端末機器や基地局などである。ＤＵＴ１の通信規格としては、セルラ（ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ等）、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ａ／ｎ／ａｃ／ａｄ等）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＧＮＳＳ（ＧＰＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ等）、ＦＭ、及びディジタル放送（ＤＶＢ−Ｈ、ＩＳＤＢ−Ｔ等）が挙げられる。
【００２８】
アナログ信号処理部１０は、ＤＵＴ１から出力された被測定信号Ｓに対して周波数変換などのアナログ信号処理を行うものであり、アッテネータ（ＡＴＴ）１１と、局部発振器１２と、周波数混合器１３と、増幅器１４と、ＩＦフィルタ１５と、ＩＦ増幅器１６と、を有する。
【００２９】
ＡＴＴ１１は、内部に抵抗を有し、ＤＵＴ１からの高周波の被測定信号Ｓを後段のディジタル信号処理部３０において処理可能な信号レベルに減衰させるためのもので、インピーダンスを変化させない電子部品である。
【００３０】
局部発振器１２は、ローカル信号として、元の被測定信号Ｓの周波数の値よりも変換先の周波数の値の分だけ高い周波数あるいは低い周波数の正弦波を発生させるものである。局部発振器１２から発振されるローカル信号の周波数は、所望の解析帯域に応じて制御部６０により設定される。
【００３１】
周波数混合器１３は、ＡＴＴ１１で減衰された周波数ｆＳの被測定信号Ｓと、局部発振器１２から発振された周波数ｆＬのローカル信号とを混合し、２つの信号の和及び差の周波数成分を含む出力信号を生成するものである。
【００３２】
増幅器１４は、周波数混合器１３からの出力信号を増幅してＩＦフィルタ１５に出力するものである。
【００３３】
ＩＦフィルタ１５は、アナログのバンドパス・フィルタなどで構成され、周波数混合器１３からの出力信号をフィルタリングするようになっている。ＩＦフィルタ１５は、周波数混合器１３によって被測定信号Ｓとローカル信号とを混合させた中間周波数｜ｆＬ−ｆＳ｜又はｆＬ＋ｆＳの中間周波数信号が所定の周波数範囲内にあるときに、増幅器１４で増幅された中間周波数信号を出力する。
【００３４】
ＩＦ増幅器１６は、設定される利得に応じてＩＦフィルタ１５から出力される信号の振幅レベルを制御する。これにより、ＩＦ増幅器１６の利得を変化させると、後述する表示部５０にグラフ化されて表示される信号（振幅波形）の振幅レベルを変化させることができる。
【００３５】
ＡＤＣ２０は、ＩＦ増幅器１６から出力され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、ディジタルデータに変換する。ＡＤＣ２０は、このディジタルデータを、表示部５０で所定のグラフ表示を行うためにディジタル信号処理部３０に出力するようになっている。
【００３６】
ディジタル信号処理部３０は、例えば、直交復調部３１ａと、解析処理部３１ｂと、バッファメモリ３２と、閾値判定部３３と、トリガ信号発生部３４と、を有する。
【００３７】
ここで、ＡＤＣ２０、直交復調部３１ａ、及び解析処理部３１ｂは、時系列データ生成部３１を構成し、アナログ信号処理部１０によりアナログ信号処理された被測定信号Ｓをディジタルデータとしての時系列データに変換するようになっている。
【００３８】
直交復調部３１ａは、ＡＤＣ２０から出力された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）を生成するようになっている。直交復調部３１ａ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。
【００３９】
解析処理部３１ｂは、直交復調部３１ａから出力された直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）に対して、ディジタルフィルタ処理等のディジタル信号処理を施すようになっている。さらに、解析処理部３１ｂは、上記のディジタル信号処理が施された直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を用いて、被測定信号Ｓの振幅、位相、周波数などの時間変化を示す時系列データを出力するようになっている。
【００４０】
バッファメモリ３２は、時系列データ生成部３１から出力された時系列データを一時的に記憶するようになっている。
【００４１】
閾値判定部３３は、時系列データ生成部３１から出力された時系列データが、Ｎ個連続して（Ｎは２以上の整数）所定の閾値Ｔｈを超えたか否かを判定するようになっている。
【００４２】
トリガ信号発生部３４は、閾値判定部３３により時系列データがＮ個連続して所定の閾値Ｔｈを超えたと判定されたタイミングで、トリガ信号を発生させるようになっている。
【００４３】
制御部６０は、例えばＣＰＵ、記憶部６１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、信号分析装置１００を構成する上記各部の動作を制御する。
【００４４】
なお、ディジタル信号処理部３０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や、制御部６０による所定のプログラムの実行によりソフトウェア的に構成することが可能である。あるいは、ディジタル信号処理部３０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。
【００４５】
制御部６０は、トリガ信号発生部３４から出力されたトリガ信号のタイミングに応じて、バッファメモリ３２に記憶された時系列データを読み出し、読み出した時系列データを記憶部６１に記憶する処理を行うとともに、読み出した時系列データを表示部５０に表示させる制御を行うためのビデオ信号を出力するようになっている。ここで、ビデオ信号は表示部５０に表示される波形信号である。
【００４６】
表示部５０は、制御部６０から出力されたビデオ信号に応じて、横軸を時間、縦軸を振幅、位相、周波数などとして、記憶部６１に記憶された時系列データを表示するようになっている。
【００４７】
図２（ａ）及び（ｂ）は、解析処理部３１ｂによる解析結果の一例を模式的に示すグラフであり、横軸は時間、縦軸は振幅を示している。時刻ｔ０において、ＡＤＣ２０の変換エラーに起因した閾値Ｔｈを超えるエラーデータが観測されている。通常、このようなエラーデータが複数個連続して現れることはない。一方、時刻ｔ１以降では、閾値Ｔｈを超える時系列データがＮ個連続して現れている。仮にＮ＝４であるとすると、時刻ｔ２のタイミングでトリガ信号発生部３４からトリガ信号が出力される。
【００４８】
例えば、制御部６０は、閾値判定部３３により時系列データがＮ個連続して所定の閾値Ｔｈを超えたと判定された場合に、当該Ｎ個の時系列データの１個目以降に連続する任意の個数Ｍの時系列データを表示部５０に表示させるようになっている。図２（ａ）において、時刻ｔ３は、Ｎ個の時系列データの１個目以降に連続するＭ個目の時系列データの時刻である。
【００４９】
この場合、バッファメモリ３２は、少なくともＮ個の時系列データを記憶できるように構成されている必要がある。図２（ａ）の例においては、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの表示時間範囲Δｔにわたる時系列データが表示部５０に表示されることになる。
【００５０】
あるいは、制御部６０は、閾値判定部３３により時系列データがＮ個連続して所定の閾値Ｔｈを超えたと判定された場合に、当該Ｎ個の前記時系列データの１個目以降に連続する任意の個数Ｍの時系列データ、及び、Ｎ個の時系列データの１個目以前に連続する任意の個数Ｌの時系列データを表示部５０に表示させるようになっていてもよい。
【００５１】
図２（ｂ）において、時刻ｔ４は、Ｎ個の時系列データの１個目以前に連続するＬ個目の時系列データの時刻である。また、時刻ｔ５は、Ｎ個の時系列データの１個目以降に連続するＭ個目の時系列データの時刻である。
【００５２】
この場合、バッファメモリ３２は、少なくともＮ＋Ｌ−１個の時系列データを記憶できるように構成されている必要がある。図２（ｂ）の例においては、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの表示時間範囲Δｔにわたる時系列データが表示部５０に表示されることになる。
【００５３】
なお、閾値Ｔｈ、表示時間範囲Δｔ、Ｎ、Ｍ、Ｌの各値は、ユーザによる操作部４０の操作により設定可能である。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態に係る信号分析装置１００は、被測定信号Ｓのディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、閾値Ｔｈを超えた時系列データの個数を判定基準に加えることで、ディジタルデータの値に応じて発生するトリガ信号が、変換エラーに起因した誤ったタイミングで発生することを防止できる。
【００５５】
また、本実施形態に係る信号分析装置１００は、被測定信号Ｓのディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、変換エラーによるエラーデータを含めずに、被測定信号Ｓの振幅の時間変化を表示することができる。
【００５６】
また、本実施形態に係る信号分析装置１００は、被測定信号Ｓのディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、閾値Ｔｈを超えた時系列データの個数を判定基準に加えることで、実際に閾値Ｔｈを超えた時系列データを含む所望の表示時間範囲Δｔにわたる時系列データを表示させることができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係る信号分析装置２００について図面を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、第１の実施形態と同様の動作についても適宜説明を省略する。
【００５８】
図３に示すように、本発明の第２の実施形態に係る信号分析装置２００は、アナログ信号処理部７０と、ＡＤＣ２０と、ディジタル信号処理部８０と、操作部４０と、表示部５０と、制御部６０と、を備え、ＤＵＴ１から出力される被測定信号Ｓの解析処理を行うものである。
【００５９】
アナログ信号処理部７０は、アッテネータ（ＡＴＴ）１１と、局部発振器１２と、周波数混合器１３と、増幅器１４と、ＩＦフィルタ１５と、ＩＦ増幅器１６と、検波器１７と、ビデオ・フィルタ１８と、増幅器１９と、掃引部２１と、を有する。
【００６０】
本実施形態においては、局部発振器１２から発振されるローカル信号の周波数ｆＬが、掃引部２１から出力される掃引ランプ信号により所定の周波数範囲にわたって掃引される。
【００６１】
ＩＦフィルタ１５は、本実施形態の場合、アナログのバンドパス・フィルタなどで構成されるＲＢＷ（Resolution Band Width）フィルタ及び対数増幅器（ログアンプ）によって構成されている。
【００６２】
ＩＦフィルタ１５が備える対数増幅器は、被測定信号Ｓの対数に対応する増幅信号を出力する増幅器なので、ＩＦフィルタ１５に被測定信号Ｓを通過させると、被測定信号Ｓを対数圧縮した大きなダイナミック・レンジの信号として一括して扱うことができるようになる。
【００６３】
このため、信号分析装置２００は、リニアな表示デバイスを用いてデシベルに対応した表示を行うことができるようになる。
【００６４】
本実施形態においては、周波数混合器１３からの出力信号が掃引動作に同期して変化する。このため、その変化に応じて、ＩＦフィルタ１５によって、１掃引時間（掃引期間）内において、時間経過とともに中間周波数信号に変換された被測定信号Ｓの各周波数成分における時系列波形である信号が抽出される。
【００６５】
また、本実施形態においては、ＩＦ増幅器１６の利得を変化させると、表示部５０にグラフ化されて表示される信号（周波数スペクトラム波形）の振幅レベルを変化させることができる。
【００６６】
検波器１７は、例えば包絡線検波器であり、ＩＦフィルタ１５で抽出されて、ＩＦ増幅器１６で振幅レベルが変化された信号を直流に変換するようになっている。
【００６７】
検波器１７は、ＩＦ増幅器１６から出力されたアナログの周波数スペクトラム波形における各時間軸位置のピーク値を検出し、包絡線検波された状態の周波数スペクトラム波形を出力する。
【００６８】
検波器１７によって掃引期間内において検波された信号は、掃引された周波数における時系列波形の大きさを示す。この場合、表示部５０において、横軸を周波数、縦軸を振幅レベル（デシベル）としてグラフを表示すると、その表示されるグラフは周波数スペクトラム波形になる。
【００６９】
ビデオ・フィルタ１８は、ビデオ帯域幅（ＶＢＷ）フィルタであり、検波器１７によって検波された信号のスペクトラムに対してではなく、検波された信号の時間変動に対するフィルタとして機能する。この機能により、ビデオ・フィルタ１８は、被測定信号Ｓの周波数ごとの強度を求め、周波数スペクトラム波形を表示するための信号を出力する。
【００７０】
増幅器１９は、ビデオ・フィルタ１８から入力される信号を増幅した後、ＡＤＣ２０に出力する。
【００７１】
ＡＤＣ２０は、時系列データ生成部３１を構成し、増幅器１９から出力され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、ディジタルデータとしての時系列データに変換する。ここでの時系列データは、被測定信号Ｓの振幅の周波数特性を示すものになっている。ＡＤＣ２０は、この時系列データを、表示部５０で所定のグラフ表示を行うためにディジタル信号処理部８０に出力するようになっている。
【００７２】
掃引部２１は、局部発振器１２から発振されるローカル信号の周波数ｆＬを所定の周波数範囲にわたって掃引させるための掃引ランプ信号を生成するもので、設定される掃引時間に応じて掃引ランプ信号の生成を制御するものである。
【００７３】
ＡＤＣ２２は、掃引部２１において生成される掃引ランプ信号をディジタルデータに変換して制御部６０に出力する。
【００７４】
これにより、制御部６０は、ＡＤＣ２２からのディジタルデータを基準として、掃引部２１における掃引ランプ信号を生成するための掃引期間などを制御する。
【００７５】
本実施形態においては、表示部５０は、制御部６０から出力されたビデオ信号に応じて、横軸を周波数、縦軸を振幅などとして、記憶部６１に記憶された時系列データを表示するようになっている。
【００７６】
図４（ａ）及び（ｂ）は、ＡＤＣ２０から出力される時系列データの一例を模式的に示すグラフであり、横軸は周波数、縦軸は振幅を示している。周波数ｆ０において、ＡＤＣ２０の変換エラーに起因した閾値Ｔｈを超えるエラーデータが観測されている。通常、このようなエラーデータが複数個連続して現れることはない。一方、周波数ｆ１以降では、閾値Ｔｈを超える時系列データがＮ個連続して現れている。仮にＮ＝４であるとすると、周波数ｆ２のタイミングでトリガ信号発生部３４からトリガ信号が出力される。
【００７７】
例えば、制御部６０は、閾値判定部３３により時系列データがＮ個連続して所定の閾値Ｔｈを超えたと判定された場合に、当該Ｎ個の時系列データの１個目以降に連続する任意の個数Ｍの時系列データを表示部５０に表示させるようになっている。図４（ａ）において、周波数ｆ３は、Ｎ個の時系列データの１個目以降に連続するＭ個目の時系列データの周波数である。
【００７８】
この場合、バッファメモリ３２は、少なくともＮ個の時系列データを記憶できるように構成されている必要がある。図４（ａ）の例においては、周波数ｆ１から周波数ｆ３までの表示周波数範囲Δｆにわたる時系列データが表示部５０に表示されることになる。
【００７９】
あるいは、制御部６０は、閾値判定部３３により時系列データがＮ個連続して所定の閾値Ｔｈを超えたと判定された場合に、当該Ｎ個の前記時系列データの１個目以降に連続する任意の個数Ｍの時系列データ、及び、Ｎ個の時系列データの１個目以前に連続する任意の個数Ｌの時系列データを表示部５０に表示させるようになっていてもよい。
【００８０】
図４（ｂ）において、周波数ｆ４は、Ｎ個の時系列データの１個目以前に連続するＬ個目の時系列データの周波数である。また、周波数ｆ５は、Ｎ個の時系列データの１個目以降に連続するＭ個目の時系列データの周波数である。
【００８１】
この場合、バッファメモリ３２は、少なくともＮ＋Ｌ−１個の時系列データを記憶できるように構成されている必要がある。図４（ｂ）の例においては、周波数ｆ４から周波数ｆ５までの表示周波数範囲Δｆにわたる時系列データが表示部５０に表示されることになる。
【００８２】
なお、閾値Ｔｈ、表示周波数範囲Δｆ、Ｎ、Ｍ、Ｌの各値は、ユーザによる操作部４０の操作により設定可能である。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態に係る信号分析装置２００は、被測定信号Ｓのディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、変換エラーによるエラーデータを含めずに、被測定信号Ｓの振幅の周波数特性を表示することができる。
【００８４】
また、本実施形態に係る信号分析装置２００は、被測定信号Ｓのディジタルデータへの変換時に単発的な変換エラーが発生した場合であっても、閾値Ｔｈを超えた時系列データの個数を判定基準に加えることで、実際に閾値Ｔｈを超えた時系列データを含む所望の表示周波数範囲Δｆにわたる時系列データを表示させることができる。
（信号分析方法）
以下、第１及び第２の実施形態に係る信号分析装置１００，２００を用いる信号分析方法について、図５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。
【００８５】
まず、信号分析装置１００，２００は、後述する時系列データ生成処理を実行する（ステップＳ１）。この処理の詳細については、後述する図６のフローチャートに沿って説明する。
【００８６】
次に、閾値判定部３３は、ステップＳ１で得られた時系列データが、Ｎ個連続して（Ｎは２以上の整数）所定の閾値を超えたか否かを判定する（閾値判定ステップＳ２）。否定判定の場合にはステップＳ１に戻り、肯定判定の場合にはステップＳ３に進む。
【００８７】
次に、トリガ信号発生部３４は、閾値判定ステップＳ２で時系列データがＮ個連続して所定の閾値を超えたと判定されたタイミングで、トリガ信号を発生させる（トリガ信号発生ステップＳ３）。
【００８８】
次に、制御部６０は、トリガ信号のタイミングに応じて、バッファメモリ３２に記憶された時系列データを読み出して表示部５０に表示させる（制御ステップＳ４）。
【００８９】
次に、制御部６０は、表示時間範囲Δｔ（又は表示周波数範囲Δｆ）に含まれる全ての時系列データが表示部５０に表示されたか否かを判断する（ステップＳ５）。否定判断の場合にはステップＳ６に進み、肯定判断の場合には処理を終了する。
【００９０】
次に、信号分析装置１００，２００は、後述する時系列データ生成処理を実行する（ステップＳ６）。この処理の詳細については、後述する図６のフローチャートに沿って説明する。
【００９１】
以下、図６のフローチャートを参照しながら、ステップＳ１，Ｓ６の時系列データ生成処理について説明する。
【００９２】
まず、アナログ信号処理部１０は、ＤＵＴ１から出力された被測定信号Ｓに対して、周波数変換などのアナログ信号処理を行う（アナログ信号処理ステップＳ１１）。
【００９３】
次に、時系列データ生成部３１は、アナログ信号処理ステップＳ１１でアナログ信号処理された被測定信号Ｓをディジタルデータとしての時系列データに変換する（時系列データ生成ステップＳ１２）。
【００９４】
次に、バッファメモリ３２は、時系列データ生成ステップＳ１２で生成された時系列データを一時的に記憶する（Ｓ１３）。
【符号の説明】
【００９５】
１  ＤＵＴ
１０，７０  アナログ信号処理部
２０  ＡＤＣ
３０，８０  ディジタル信号処理部
３１  時系列データ生成部
３２  バッファメモリ
３３  閾値判定部
３４  トリガ信号発生部
５０  表示部
６０  制御部
６１  記憶部
１００，２００  信号分析装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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