(57)【要約】  本発明は第1の部分信号及び少なくとも第2の部分信号を有する信号を測定する測定装置に関連する。測定装置は高周波処理装置(25)を有し、これは、信号(101)を混合して中間周波数信号を形成しかつ中間周波数信号をディジタル化してディジタルコンプリート信号(104)を形成するように設計されている。更に、測定装置はディジタルミキサ(18)を有し、これは、ディジタルコンプリート信号(104)の周波数をシフトさせながら第1のディジタルコンプリート信号(107a)及び第2のディジタルコンプリート信号(107b)を生成するように設計されている。測定装置はディジタルフィルタ(19)も有し、これは、第1のディジタルコンプリート測定信号(107a)をフィルタリングして第1のディジタル測定信号(108)を形成し、かつ第2のディジタルコンプリート測定信号(107b)をフィルタリングして第2のディジタル測定信号(108b)を形成する。
2014520260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波処理装置により、第１の信号成分と少なくとも１つの第２の信号成分とを含む信号を測定する測定装置であって、
前記高周波処理装置は、前記信号を混合して中間周波数信号を形成しかつ該中間周波数信号をディジタル化してディジタル複合信号を形成し、
当該測定装置はディジタルミキサを有し、該ディジタルミキサは、前記ディジタル複合信号の周波数の相違に応じて第１のディジタル複合検査信号及び第２のディジタル複合検査信号を生成し、
当該測定装置はディジタルフィルタを有し、該ディジタルフィルタは、前記第１のディジタル複合検査信号をフィルタリングして第１のディジタル検査信号を形成し、かつ前記第２のディジタル複合検査信号をフィルタリングして第２のディジタル検査信号を形成する、測定装置。
【請求項２】
前記第１のディジタル複合検査信号及び前記第２のディジタル複合検査信号は、前記信号の情報内容全体を含み、
前記第１のディジタル検査信号は、前記第１の信号成分の情報内容のみを含み、
前記第２のディジタル検査信号は、前記第２の信号成分の情報内容のみを含み、
前記第１のディジタル検査信号及び前記第２のディジタル検査信号は、前記第１のディジタル複合検査信号及び前記第２のディジタル複合検査信号よりも狭い帯域幅を有する、請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記第１のディジタル複合検査信号及び前記第２のディジタル複合検査信号は異なる中心周波数を有する、請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記高周波処理装置が、前記信号に対して混合を行い、前記中間周波数信号を形成するアナログミキサを有し、
前記高周波処理装置が、前記中間周波数信号をディジタル化し、ディジタル複合信号を形成するアナログディジタル変換器を有する、請求項１−３の何れか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
当該測定装置が、複数の表示モードで表示を行うディスプレイ装置を有し、
第１の表示モードにおいて、前記ディスプレイ装置は、前記表示モードを選択するための表示を行う第１の表示領域を示し、前記ディジタル複合信号を時間領域及び/又は周波数領域で表示する第２の表示領域を示し、かつ少なくとも前記第１のディジタル検査信号及び前記第２のディジタル検査信号を同時に表示する第３の表示領域を示す、請求項１−４の何れか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
第２の表示モードにおいて、前記ディスプレイ装置は、前記表示モードを選択するための表示を行う第１の表示領域を示し、前記第３の表示領域による表示と比較して更に詳細に、前記第１のディジタル検査信号又は前記第２のディジタル検査信号を表示する第４の表示領域を示す、請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
前記ディジタルミキサ及び前記ディジタルフィルタは、前記第１のディジタル検査信号及び前記第２のディジタル検査信号をセクション毎に連続的に生成するように実現されている、請求項１−６の何れか１項に記載の測定装置。
【請求項８】
前記第１のディジタル検査信号のデータレート及び前記第２のディジタル検査信号のデータレートをセクション毎に連続的に減少させるデータレートマッチング装置を有する、請求項１−７の何れか１項に記載の測定装置。
【請求項９】
前記第１の信号成分及び前記第２の信号成分が異なる通信標準仕様によるものであり、
当該測定装置が、少なくとも前記第１のディジタル検査信号から導出された信号及び少なくとも前記第２のディジタル検査信号から導出された信号を、セクション毎に連続的にデコードするデコード装置を更に有する、請求項１−８の何れか１項に記載の測定装置。
【請求項１０】
第１の信号成分と少なくとも１つの第２の信号成分とを含む信号を測定する測定方法であって、
中間周波数信号を形成するように前記信号は混合され、
該中間周波数信号はディジタル複合信号を形成するようにディジタル化され、
第１のディジタル複合検査信号及び第２のディジタル複合検査信号が、前記ディジタル複合信号の周波数の相違に応じて生成され、
前記第１のディジタル複合検査信号は第１のディジタル検査信号を形成するようにフィルタリングされ、
前記第２のディジタル複合検査信号は第２のディジタル検査信号を形成するようにフィルタリングされる、測定方法。
【請求項１１】
前記第１のディジタル複合検査信号及び前記第２のディジタル複合検査信号は、前記信号の情報内容全体を含み、
前記第１のディジタル検査信号は、前記第１の信号成分の情報内容のみを含み、
前記第２のディジタル検査信号は、前記第２の信号成分の情報内容のみを含み、
前記第１のディジタル検査信号及び前記第２のディジタル検査信号は、前記第１のディジタル複合検査信号及び前記第２のディジタル複合検査信号よりも狭い帯域幅を有する、請求項１０に記載の測定方法。
【請求項１２】
前記第１のディジタル複合検査信号及び前記第２のディジタル複合検査信号は異なる中心周波数を有する、請求項１０又は１１に記載の測定方法。
【請求項１３】
複数の表示モードがディスプレイ装置にる表示に使用され、
第１の表示モードにおいて、前記表示モードを選択するための表示を行う第１の表示領域と、前記ディジタル複合信号を時間領域及び/又は周波数領域で表示する第２の表示領域と、前記第１のディジタル検査信号及び前記第２のディジタル検査信号を同時に表示する第３の表示領域とが表示される、請求項１０−１２の何れか１項に記載の測定方法。
【請求項１４】
第２の表示モードにおいて、前記表示モードを選択するための表示を行う第１の表示領域と、前記第３の表示領域による表示と比較して更に詳細に、前記第１のディジタル検査信号又は前記第２のディジタル検査信号を表示する第４の表示領域とが表示される、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１５】
前記第１のディジタル検査信号及び前記第２のディジタル検査信号がセクション毎に連続的に生成される、請求項１０−１４の何れか１項に記載の測定方法。
【請求項１６】
前記第１のディジタル検査信号のデータレート及び前記第２のディジタル検査信号のデータレートがセクション毎に連続的に減らされる、請求項１０−１５の何れか１項に記載の測定方法。
【請求項１７】
前記第１の信号成分及び前記第２の信号成分が異なる通信標準仕様によるものであり、
少なくとも前記第１のディジタル検査信号から導出された信号及び少なくとも前記第２のディジタル検査信号から導出された信号が、セクション毎に連続的にデコードされる、請求項１０−１６の何れか１項に記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は特にスペクトルアナライザのような測定装置及び対応する方法等に関連し、好ましくはいくつもの信号成分を有するブロードバンド信号のような信号を測定する装置等に関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来、いくつもの信号成分を含む信号は、測定装置により信号成分毎に分析されている。この目的のため、通常、検査対象の装置に励起信号(excitation  signal)が供給され、結果の検査信号が局部発信信号にアナログ方式で混合され、中間周波数信号を生成する。この信号は、その後、アナログフィルタリングにより第1の信号成分に相応しい周波数範囲に限定又は制限される。そして、結果の狭帯域信号はディジタル化され、更に処理される。以後、元の信号に含まれている別の信号成分について同じ処理が反復される。特許文献1は上記のような手順を実行する測定装置を開示している。この場合の欠点は、信号成分を同時には検査又は調査できないことである。特に、GSM（登録商標）、UMTS、LTE等のような様々な通信標準仕様による信号をブロードキャストする基地局の場合、個々の信号成分同士の間の相互作用は、従来の測定装置によっては適切な方法で検査できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第1592131号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第1020100376271号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第60017573号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第2045926号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第2096451号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第2005/261847号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第1669142号明細書
【特許文献８】特開2011-182114号公報
【特許文献９】欧州特許出願公開第2418498号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が基づいている課題は、複数の信号成分をなす個々の信号を測定できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施の形態による測定装置は、
高周波処理装置により、第１の信号成分と少なくとも１つの第２の信号成分とを含む信号を測定する測定装置であって、
前記高周波処理装置は、前記信号を混合して中間周波数信号を形成しかつ該中間周波数信号をディジタル化してディジタル複合信号を形成し、
当該測定装置はディジタルミキサを有し、該ディジタルミキサは、前記ディジタル複合信号の周波数の相違に応じて第１のディジタル複合検査信号及び第２のディジタル複合検査信号を生成し、
当該測定装置はディジタルフィルタを有し、該ディジタルフィルタは、前記第１のディジタル複合検査信号をフィルタリングして第１のディジタル検査信号を形成し、かつ前記第２のディジタル複合検査信号をフィルタリングして第２のディジタル検査信号を形成する、測定装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第1の信号の例を示す図。
【図２】第2の信号の例を示す図。
【図３】本発明による測定装置の一例を示すブロック回路図。
【図４】本発明による測定装置例による第1の表示例を示す図。
【図５】本発明による測定装置例による第2の表示例を示す図。
【図６】本発明による方法の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＜実施の形態の概要＞
上記の課題は独立請求項に記載された装置及び/又は方法の特徴により達成される。有利な更なる改善内容は従属請求項の対象となっている。
【０００８】
第1の信号成分と少なくとも1つの第2の信号成分とを含む信号を測定する本発明による測定装置は高周波処理装置を有し、高周波処理装置は、前記信号を混合して中間周波数信号を形成しかつ該中間周波数信号をディジタル化してディジタル複合信号(digital  composite  signal)を形成するように実現される。当該測定装置はディジタルミキサを有し、該ディジタルミキサは、前記ディジタル複合信号の周波数の相違に応じて第1のディジタル複合検査信号及び第2のディジタル複合検査信号を生成するように実現される。更に、当該測定装置はディジタルフィルタを有し、該ディジタルフィルタは、前記第1のディジタル複合検査信号をフィルタリングして第1のディジタル検査信号を形成し、かつ前記第2のディジタル複合検査信号をフィルタリングして第2のディジタル検査信号を形成するように実現される。このように、同じ観測期間の間に複数の信号成分の分析を行うことが可能になる。
【０００９】
以下、有利な実施の形態を示す具体例により本発明を図面に基づいて説明する。
【００１０】
＜実施の形態の詳細な説明＞
先ず、課題及び本発明の基本機能が図1-図2に基づいて説明される。次に、本発明による測定装置の実施形態の構造及び方法の機能等が、図3-図5に基づいて説明される。そして、図6を参照しながら、本発明による方法例の機能を示す方法が説明される。場合によっては同様な図面における同じ要素についての説明は重複しては行われない。
【００１１】
図1は第1の信号1の例を示す。この場合、図は周波数領域を示す。信号1は複数の信号スペクトル成分2-7を含み、ある帯域幅8を有する。帯域幅8は、信号成分2-7の帯域幅と信号成分2-7間の中間に必要な隔たりとの結果から生じている。
【００１２】
信号1は中心周波数CFを有する。信号成分2、3、4はGSM（登録商標）信号である。信号成分5はLTE信号である。信号成分6、7はUMTS信号である。個々の通信標準仕様に依存して様々な帯域幅が明示的に示されている。信号1の中心周波数は、信号成分2(GSM（登録商標）2)の中心周波数からΔfだけ離れている。
【００１３】
図2は図1のうち信号成分2を抽出したものを示す。更に図2は図1における信号1の中心周波数CFも示す。抽出された信号成分2の帯域幅9が、図2においても明示されている。帯域幅9は、信号成分2の帯域幅に対応しかつ必要なショルダ帯域幅(shoulder  bandwidth)にも対応している。従来の測定装置は、図2に示されている信号成分2の帯域幅9のみから信号1を抽出し、それをディジタル化して以後の処理を行っている。従って、従来の測定装置の場合、複数の信号成分は1つずつ処理されている。
【００１４】
本発明による測定装置及び本発明による方法の場合、図1に示す信号1の全体が中間周波数に混ざっており、ディジタル化される。その後、ディジタル化された信号は、個々の信号成分に対応する帯域幅の検査対象の限定された信号成分の必要な中心周波数にそれぞれ混合される。この処理は、複数の信号成分について同時に又は連続的に実行可能である。これは、共通する時間に受信される(複数の)信号成分が互いに比較可能である点で特に有利である。
【００１５】
図3は本発明による測定装置の第1の実施形態を示す。検査対象装置(device  under  test)12はミキサ13に接続されている。ミキサ13は局部発振器14及びアナログディジタル変換器15に接続されている。この場合、局部発振器14は制御装置10にも接続されている。ミキサ13、局部発振器14及びアナログディジタル変換器15は、共に、高周波処理装置を形成している。検査対象装置12は高周波処理装置の一部分ではない。
【００１６】
アナログディジタル変換器15はストレージ装置16に接続されている。ストレージ装置16は制御装置10にも接続されている。更に、ストレージ装置16はディジタルミキサ18に接続され、ディジタルミキサ18はディジタル局部発振器17に接続されている。これも制御装置10に接続されている。更に、ミキサ18はフィルタ19にも接続されている。フィルタ19も制御装置10に接続されている。更に、フィルタ19はデータレートマッチング装置20に接続されている。データレートマッチング装置20も制御装置10に接続されている。更に、データレートマッチング装置20はデコード装置又は復号装置21に接続され、デコード装置21も制御装置10に接続されている。更に、デコード装置21はディスプレイ装置22に接続され、ディスプレイ装置22も制御装置10に接続されている。
【００１７】
検査対象装置12は信号101を生成する。これはミキサ13に送られる。この場合において、信号はいくつもの信号成分を含んでいる。これらは異なる通信標準仕様によるものであってよい。ミキサ13は信号101と局部発信信号102とを混合し、局部発信信号102は制御装置10による制御の下で局部発振器14により生成されている。その結果の中間周波数信号103は、信号101の情報内容全部を含んでいるが、それらは異なる中心周波数を有する。中間周波数信号103は、その後にアナログディジタル変換器15によりディジタル化され、ディジタル複合信号104を生成する。このディジタル複合信号104はその後にストレージ装置16によりバッファリングされる。
【００１８】
制御装置10による制御の下で、ストレージ装置16は、保存しているディジタル複合信号105をミキサ18に出力し、ミキサ18はそれと第1の局部発信信号106aとを混合する。この局部発信信号106aは、制御装置10による制御に委ねられた局部発振器17により生成される。信号処理は、アナログディジタル変換器15の下流でディジタル的に実行され、すあんわちディジタル信号106aとのディジタル混合が実行される。この場合において、混合により生じる第1のディジタル複合検査信号107aの中心周波数が、検査対象の信号成分の中心周波数に対応するように、局部発信信号106aの周波数が選択される。ディジタル複合信号105の周波数は、結果の第1のディジタル複合検査信号107aが容易に以後処理できるように、ミキサ18による混合を通じてずらされる。
【００１９】
この信号107aはディジタルフィルタ19に提供される。ディジタルフィルタ19は、第1のディジタル複合検査信号107aの帯域幅を、目下検査対象の信号成分の帯域幅に制限する。フィルタ19は好ましくはローパスフィルタ(低域通過フィルタ)である。或いはバンドパスフィルタを使用することも可能である。ディジタルフィルタ19は第1のディジタル検査信号108aを自身の出力信号として生成する。この段階における第1のディジタル検査信号108aは、目下の検査対象の信号成分の情報内容しか含んでいない。そして、これ(第1のディジタル検査信号)はデータレートマッチング装置20に供給され、データレートマッチング装置20は、個々の信号成分を検査するのに不要なデータ点を除去し及びそれ故に第1のディジタル検査信号108aのデータレートを減らす。このような低減は個々の通信標準仕様に依存して実行される。本願において、データレートマッチング装置20を介した処理は選択的である(必須ではない）。
【００２０】
結果の信号109aは信号をデコードするデコード装置21に与えられる。デコードされた信号110aはディスプレイ装置又は表示装置22に与えられ、ディスプレイ装置22により表示される。本願において、デコード装置21による処理も選択的である(必須ではない)。代替例として、デコードされていないデータもディスプレイ装置22に表示することができる。ディジタルフィルタ19、データレートマッチング装置20、デコード装置21及びディスプレイ装置22も、制御装置10により制御されている。データレートマッチング装置20も、現在の検査対象の信号成分に関し、制御装置10により調整される。この制御は、デコード装置21及びディスプレイ装置22に対して行われる。
【００２１】
バッファリングされているディジタル復号検査信号105のうちの第1の信号成分が上記のようにして処理された後、この手順が第2の信号成分及び(存在するならば)以後の信号成分について反復される。混合の結果の信号107bの中心周波数が、現在の検査対象の信号成分の中心周波数に対応するように、制御装置10は局部発信信号106bを調整する。検査対象の信号成分の帯域幅が通過させかつそれを超える信号成分を除去するように、ディジタルフィルタ19は調整される。上記の手順と同様な手順により、第2のディジタル検査信号108bが生成され、信号109b及び110bの形式で更に処理される。
【００２２】
代替例として、唯1つの信号成分しか検査されない場合、ディジタル復号信号105がその後に直接的に処理されてもよい。しかしながら、第2の信号成分が検査されるべきであるような場合、ディジタル復号検査信号105が、上述したようにストレージ装置16によりバッファリングされ、保存されたディジタル復号信号105の形式でさらに処理される必要がある。
【００２３】
なお、基本ブロック16-22による複数の信号成分の処理は、順番に部分毎に実行されている。すなわち、先ず、第1の信号成分のうちの第1の時間部分(最初の時間セクション)が処理される。その後、第2の信号成分のうちの同じ時間部分が処理される。現在表示されている全ての信号成分が処理された後、第1の信号成分の次の時間部分(次の時間セクション)が処理される。この点に関し、ストレージ装置16による記録は連続的に実行される。
【００２４】
代替的に、複数の信号成分の並列的な処理を行うことも可能である。この目的のため、測定装置は機能ブロック17-21を少なくとも二重に有する。この場合、制御装置10はこれらの機能ブロック17-21を並列的に制御する。保存されるディジタル復号信号105の記録も部分毎に(セクション毎に)行うことが可能である。
【００２５】
代替的に、検査対象装置は信号101を生成するように制御装置10が制御する励起装置により励起されることが可能である。
【００２６】
図4は本発明による測定装置の第2の実施形態を示す。第1の表示モードにおけるディスプレイ装置22の構造又は形態が示されている。この場合、ディスプレイ装置は、複数の制御ボタン33-36を含む第1の表示領域30を示す。制御ボタン33は全ての信号成分を表示することに対応している。制御ボタン34は同相成分及び直交成分を表示することに対応している。制御ボタン35は第1の信号成分の表示に対応している。制御ボタン36は第2の信号成分の表示に対応している。この表示モードの場合、制御ボタン33が選択されている。すなわち、全ての信号成分が表示されている。現在の信号は2つの信号成分を含んでいる。
【００２７】
ディスプレイ装置は第2の表示領域31を含み、第2の表示領域31において、ディジタル複合検査信号が時間領域で表示されている。更に、ディスプレイ装置22は第3の表示領域32を含み、第3の表示領域において2つの信号成分が周波数領域で表示されている。従って、この第1の表示モードにおいて、信号に含まれている全ての信号成分の概要を把握することができる。
【００２８】
図5は第2の表示モードにおける図3のディスプレイ装置22を示す。第1の信号成分を表示することに対応する制御ボタン35が選択されている。ディスプレイ装置は、図4の第1の表示領域30を含んでいる(示している)。代替的に、ディスプレイ装置は第4の表示領域46を含み、第4の表示領域46において第1の信号成分が周波数領域で表示されてもよい。
【００２９】
現在の信号に関し、制御ボタン33-36に対応する4つの表示モードが可能である。より多い数の信号成分を含む信号の場合、更なる表示モードも可能である。なお、全ての信号成分が表示される表示モードは、常に可能である。更に、各々の場合において1つの信号成分が表示される表示モードも、常に可能である。更に、2以上の信号成分の場合、2以上の信号成分がそれぞれ同時に表示される表示モードも可能である。
【００３０】
そして、図6は本発明による方法の実施形態のフローチャートを示す。第1のステップ50において、検査対象装置が複数の信号成分を有する検査信号を生成する。これらの信号成分は異なる通信標準規格に関連していてもよい。代替的に、検査信号を生成する検査対象装置が、励起信号により励起される。第2のステップ51において、結果のアナログ信号が局部発信信号と混合され、中間周波数信号を形成する。その結果、信号の周波数が低くなり、測定装置の更なる要素についての条件を緩和する。
【００３１】
第3のステップ52において、中間周波数信号がサンプリングされディジタル化される。その結果のディジタル複合信号は元々の信号の情報内容全体を含んでいる。第4のステップ53において、ディジタル複合信号が保存される。以後、第5のステップ54において、ディジタル複合しのぐが局部発信信号とディジタル的に混合される。この混合は、結果の複合検査信号の中心周波数が、現在の検査対象の信号成分の中心周波数に対応するように、実行される。
【００３２】
結果のディジタル複合検査信号は、元々の信号の情報内容全体を引き続き含んでいる。以後の第6のステップ55において、ディジタル複合検査信号がディジタル的にフィルタリングされ、すなわち現在の検査対象の信号成分以外の周波数成分が除去される。
【００３３】
第7のステップ56において、目下のディジタル検査信号がディスプレイ装置により表示される。更なる(又は別の)信号成分が検査されることになっている場合、処理は第5のステップ54に続く。この場合において、混合は、現在の検査対象の信号成分が、第6のステップによりディジタルフィルタの中心に配置される位置に来るように、実行される。従って、ディジタルフィルタの帯域幅は、信号成分全体が登録されるように調整される。選択的に、第6のステップ55の一部分として、データレートの低減化が実行されてもよい。第7のステップ56の一部分として、表示の前に、デコード処理が追加的に実行されてもよい。
【００３４】
本発明は説明された実施の形態には限定されない。例えば、信号は、極めて様々な範囲に及ぶ通信標準仕様による信号成分を含んでよい。更に、フィルタリングされる信号がギャップのない信号成分であることは必須でない。明細書により説明され又は図面により図示された特徴の全てを本発明の範囲内で互いに有利に組み合わせることが可能である。信号の中で、任意の通信標準仕様による2つ以上の信号成分が存在してもよいし、組み合わせられてもよい。
【図１】
2014520260.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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2014520260.tif 000010
2014520260.tif 000011
2014520260.tif 000012
2014520260.tif 000013
2014520260.tif 000014