(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交変調信号の信号解析装置において、
直交変調信号のＩ成分とＱ成分のデジタルデータをそれぞれ独立して信号処理する信号処理手段と、
該信号処理手段により処理した結果をＩ成分レベルとＱ成分レベルの特性としてそれぞれ表示する表示手段と、
を具備し、
前記信号処理手段によって処理する項目は、占有周波数帯幅測定または隣接チャンネル漏洩電力測定によりおこない、
前記表示手段に表示されたＩ成分レベルの特性とＱ成分レベルの特性とを比較して解析することを特徴とした直交変調信号の信号解析装置。
【請求項２】
直交変調信号の信号解析装置において、
直交変調信号をＩ成分とＱ成分との量子化したデジタル信号に復調して分離出力する復調部と、
該Ｉ成分とＱ成分のデジタルデータをそれぞれ記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶したＩ成分とＱ成分のデジタルデータをそれぞれ信号処理する信号処理手段と、
該信号処理手段により処理した結果をＩ成分レベルとＱ成分レベルの特性として表示する表示手段と、
を具備し、
前記信号処理手段によって処理する項目は、占有周波数帯幅測定または隣接チャンネル漏洩電力測定によりおこない、
前記表示手段に表示されたＩ成分レベルの特性とＱ成分レベルの特性とを比較して解析することを特徴とした直交変調信号の信号解析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信の基地局や移動局において使用されている直交変調方式の送信システムの送信信号を、Ｉ成分（Ｉ軸）とＱ成分（Ｑ軸）とについて独立して解析する直交変調信号の信号解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最初に、移動体通信の概要について説明する。
移動体通信において、同じ周波数帯を共用して多数の利用者が相手方と通信する形態を多元接続といい、それぞれが混信しないように、利用者ごとに異なる周波数を使用するＦＤＭＡ、利用者ごとに時間を区切って同一周波数を共用するＴＤＭＡ、及びスペクトラム拡散を用いたＣＤＭＡ（符号分割多重）の方法がある。
ＣＤＭＡは、送信側で異なるＰＮ系列の拡散符号系列により拡散変調をおこない、受信側で目的とするＰＮ系列の逆拡散をして信号を受ける通信方式である。
従って、ＣＤＭＡは、複数の通信が時間的・周波数的に重なっていながら互いに影響無く通信できる。
【０００３】
次に、ＣＤＭＡで使用される直交変調方式の送信システムの要部構成と動作について図４と図５とを参照して説明する。
図４に示すように、直交変調方式の送信システムの１例は、スプリッタ６０と、ＰＮ系列発生器６１、６２と、ミキサ６３、６４と、帯域制限フィルタ６５、６６と、ミキサ６７、６８と、キャリア信号源７０と、π／２移相器７１と、合成器７２とで構成している。
ここで、変調される送信データの情報信号は、ベースバンド信号ともいい、デジタルデータである。
【０００４】
送信データがスプリッタ６０により分割された１方を同相（Ｉ：In  Phase）成分とし、ＰＮ系列発生器６１のＰＮ１出力でミキサ６３により乗算（拡散変調）され、帯域制限フィルタ６５で帯域制限され、キャリア信号源７０のキャリア信号Ｆｃとミキサ６７において乗算している。
【０００５】
また、送信データがスプリッタ６０により分割された他方を直交位相（Ｑ：Quadrature  Phase）成分とし、ＰＮ系列発生器６１の出力ＰＮ２でミキサ６３により乗算（拡散変調）され、帯域制限フィルタ６５で帯域制限され、π／２移相器７１により９０度位相をずらせたキャリア信号源７０のキャリア信号Ｆｃとミキサ６７において乗算している。
【０００６】
そして、ミキサ６７の乗算出力と、ミキサ６８の乗算出力とを、合成器７２で合成して直交変調信号Ｆｒを出力している。
【０００７】
また、図５に示す直交変調のシステムは、次世代携帯電話の規格として制定されている方式で、送信データの音声信号をＩ成分とし、送信データの制御信号をＱ成分としてそれぞれ拡散変調している構成例である。
図５に示すシステムは、図４からスプリッタを６０を削除し、その他のブロック構成と動作は、図４と同様であるので説明を省略する。
【０００８】
次に、上記説明した送信システムの直交変調信号をスペクトラム解析する従来の直交変調信号の信号解析装置について図６を参照して構成と動作について説明する。
図６に示すように、従来の直交変調信号の信号解析装置は、ミキサ１０と、ローカル発振器１１と、復調部２０と、メモリ３１、３２と、信号処理部４０と、表示部５０とで構成している。
また、復調部２０は、ミキサ２１、２２と、π／２移相器２３と、信号発生器２４と、Ａ／Ｄ変換器２５、２６とで構成している。
【０００９】
被試験信号Ｆｒは、ローカル発振器１１のローカル信号Ｆａとミキサ１０で混合してＩＦ信号Ｆｉに変換している。
但し、一般にヘテロダイン方式による周波数変換は、通常３段以上の構成であるが、図と説明を簡明とするため１段としている。
【００１０】
そして、ＩＦ信号Ｆｉを分岐した１方と、π／２移相器２３で９０度位相をずらせた信号発生器２４の信号Ｆｄとをミキサ２１で乗算し、Ａ／Ｄ変換器２５でＩ成分を量子化したデジタル信号として出力している。
また、ＩＦ信号Ｆｉを分岐した他方と、信号発生器２４の信号Ｆｄとをミキサ２２で乗算し、Ａ／Ｄ変換器２６でＱ成分を量子化したデジタル信号として出力している。
【００１１】
そして、Ｉ成分とＱ成分の量子化されたデジタル信号は、記憶手段のメモリ３１とメモリ３２とにそれぞれ格納される。
但し、説明の便宜上、記憶手段として２つのメモリ３１、３２としてブロック表示したが、それぞれのデータとして格納できれば１つのメモリとしてもよい。
【００１２】
さらに、Ｉ成分の量子化されたデジタル信号は、信号処理部４１において、ＦＦＴなどの信号処理方法により、占有周波数帯幅、隣接チャンネル漏洩電力等の演算をおこなう。
また、Ｑ成分の量子化されたデジタル信号は、信号処理部４２において、ＦＦＴなどの信号処理により、占有周波数帯幅、隣接チャンネル漏洩電力等の演算をおこなう。
【００１３】
そして、信号処理して得られた直交変調信号のスペクトラムとして、例えば占有周波数帯幅の測定波形、隣接チャンネル漏洩電力測定波形及び数値を表示部５０に表示する。
【００１４】
次に、占有周波数帯幅の測定について図７を参照して説明する。
占有周波数帯幅（ＯＢＷ：Occupied  Bandwidth）とは、上限の周波数を越えた輻射電力と下限の周波数未満の輻射電力とが、輻射された全電力のそれぞれ０．５％となる上限と下限との周波数帯域幅である。
【００１５】
例えば、図７の実線の波形で示すように、許容される占有周波数帯幅を２８８khz以下として、下記の測定条件で測定する。
測定周波数幅：キャリア周波数１．９GHzを中心にして、８００kHz
（許容値の２〜３．５倍を選択する）
測定ポイント数：例えば７０１ポイント
【００１６】
次に、占有周波数帯幅を測定する信号処理手順例を箇条書きで以下説明する。
（１）全測定ポイントの値を配列変数として取り込む。
（２）取り込んだ各測定ポイントの信号レベルのdBm値を電力次元の真数（相対値でよい）に変換する。
（３）真数変換した各電力次元の電力総和を求め、全電力とする。
（４）最低周波数１．８９９６GHzのポイントから高い周波数ポイントへ順次加算して、全電力の０．５％になるときのポイントを下限周波数Ｆｐとする。
（５）最高周波数１．９００４GHzのポイントから低い周波数ポイントへ順次加算して、全電力の０．５％になるときのポイントを上限周波数Ｆｑとする。
（６）占有周波数帯幅は、（上限周波数Ｆｑ）−（下限周波数Ｆｐ）により求める。
【００１７】
従って、（上限周波数Ｆｑ）−（下限周波数Ｆｐ）が図７の実線で示す測定波形のように２８８kHz以下であれば許容範囲内であり、図７の波線の波形で示すように２８８kHzを越えれば許容値外となり、被試験送信システムの不具合の検証をおこなう。
【００１８】
次に、隣接チャンネル漏洩電力の測定について図８を参照して説明する。
隣接チャンネル漏洩電力（Adjacent  Channel  Power）とは、ある基準チャンネルの規定帯域幅の電力に対する隣接チャンネルの規定帯域幅の電力の比率である。
【００１９】
例えば、キャリア周波数１．９GHz、規定帯域幅１９２kHz、６００kHz離調して８００nW以下、９００kHz離調して２５０nW以下とし、また予め時間ドメインで測定した基準チャンネルの信号レベルをＰｄとし、下記の測定条件で測定する。
各チャンネルの測定周波数範囲：１９２kHz
測定ポイント数：例えば７０１ポイント
【００２０】
次に、隣接チャンネル漏洩電力を測定する信号処理手順例を箇条書きで以下説明する。
（１）キャリア周波数１．９GHzと、１つ目の上側と下側の隣接チャンネル（１．９GHz±６００kHz）と、２つ目の上側と下側の隣接チャンネル（１．９GHz±９００kHz）とを中心にそれぞれ１９２kHzの全測定ポイントの値を配列変数として取り込む。
（２）取り込んだ各測定ポイントの信号レベルのdBm値を電力次元の真数（相対値でよい）に変換する。
（３）キャリア周波数１．９GHzを中心に規定帯域幅１９２kHz内の測定ポイントの電力の総和を求め、基準チャンネルの全電力Ｐｃとする。
（４）（キャリア周波数＋６００kHz）を中心に、規定帯域幅１９２kHz内の測定ポイントの電力の総和を上側隣接チャンネル漏洩電力Ｐａとする。
（５）（キャリア周波数−６００kHz）を中心に、規定帯域幅１９２kHz内の測定ポイントの電力の総和を下側隣接チャンネル漏洩電力Ｐｂとする。
（６）上側隣接チャンネル漏洩電力は、Ｐｄ−１０log（Ｐｃ／Ｐａ）により求めnWに換算する。
（７）下側隣接チャンネル漏洩電力は、Ｐｄ−１０log（Ｐｃ／Ｐａ）により求めnWに換算する。
１０log（Ｐｃ／Ｐｂ）により求める。
（８）２つ目の隣接チャンネル（１．９GHz±９００kHz）についても、同様に（４）〜（７）までをおこなう。
【００２１】
従って、隣接チャンネル漏洩電力が、６００kHz離調して８００nW以下、９００kHz離調して２５０nW以下で有れば許容値内であり、それ以上であれば許容値外として被試験送信システムの不具合の検証を行う。
【００２２】
上記の測定方法により、移動体通信における送信システムの直交変調信号を、占有周波数帯幅、隣接チャンネル漏洩電力等の項目により信号解析を行っているが、直交変調信号は、Ｉ成分とＱ成分とがあり、どちらの成分の影響か、両方の影響かが判別できなく信号解析が容易に行えなかった。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上記説明のように、従来の直交変調信号の信号解析装置は、直交変調信号を１つの信号として解析していた。
しかし、直交変調信号は、Ｉ成分とＱ成分とがあり、測定信号の不良が有った場合にどちらの成分の影響か、両方の影響かが判別できなく送信システムの信号解析が容易に行えなかった。
そこで、本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、その目的は、送信システムの直交変調信号のＩ成分とＱ成分とが独立して解析でき、測定信号の不良が有った場合に、どちらの成分の影響か、両方の影響かの判別が容易に行える直交変調信号の信号解析装置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記目的を達成するためになされた本発明の第１は、
直交変調信号の信号解析装置において、
直交変調信号のＩ成分とＱ成分のデジタルデータをそれぞれ独立して信号処理する信号処理手段と、
該信号処理手段により処理した結果をＩ成分レベルとＱ成分レベルの特性としてそれぞれ表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とした直交変調信号の信号解析装置を要旨としている。
【００２５】
また、上記目的を達成するためになされた本発明の第２は、
直交変調信号の信号解析装置において、
直交変調信号をＩ成分とＱ成分との量子化したデジタル信号に復調して分離出力する復調部と、
該Ｉ成分とＱ成分のデジタルデータをそれぞれ記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶したＩ成分とＱ成分のデジタルデータをそれぞれ信号処理する信号処理手段と、
該信号処理手段により処理した結果をＩ成分レベルとＱ成分レベルの特性として表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とした直交変調信号の信号解析装置を要旨としている。
【００２６】
また、上記目的を達成するためになされた本発明の第３は、
本発明第１または２記載の信号処理手段の信号処理方法はＦＦＴによりおこなう直交変調信号の信号解析装置を要旨としている。
【００２７】
また、上記目的を達成するためになされた本発明の第４は、
本発明第１または２記載の信号処理手段によって処理する項目は、占有周波数帯幅測定または隣接チャンネル漏洩電力測定によりおこなう直交変調信号の信号解析装置を要旨としている。
【００２８】
また、上記目的を達成するためになされた本発明の第５は、
本発明第１または２記載の表示手段によって表示するＩ成分とＱ成分の特性は、数値データによりおこなう直交変調信号の信号解析装置を要旨としている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
移動体通信の概要と、被試験対象の直交変調方式の送信システム構成と動作については、従来技術において説明したので説明を省略する。
【００３０】
次に、本発明の直交変調信号の信号解析装置について、図１〜図３を参照して構成と動作について説明する。
図１に示すように、本発明の直交変調信号の信号解析装置は、ミキサ１０と、ローカル発振器１１と、復調部２０と、メモリ３１、３２と、信号処理部４１、４２と、表示部５０とで構成している。
また、復調部２０は、ミキサ２１、２２と、π／２移相器２３と、信号発生器２４と、Ａ／Ｄ変換器２５、２６とで構成している。
【００３１】
つまり、本発明の直交変調信号の信号解析装置は、従来の１つの信号処理部４０を２つの信号処理部４１、４２に置き換えた構成である。
但し、説明の便宜上、信号処理部を２つとしてブロック表示しているが、２つの信号を独立して信号処理が行えれば１つの信号処理部として構成してもよい。
【００３２】
被試験信号Ｆｒは、ローカル発振器１１のローカル信号Ｆａとミキサ１０で混合してＩＦ信号Ｆｉに変換している。
但し、一般にヘテロダイン方式による周波数変換は、通常３段以上の構成であるが、図と説明を簡明とするため１段としている。
【００３３】
そして、ＩＦ信号Ｆｉを分岐した１方と、π／２移相器２３で９０度位相をずらせた信号発生器２４の信号Ｆｄとをミキサ２１で乗算し、Ａ／Ｄ変換器２５でＩ成分を量子化したデジタル信号として出力している。
また、ＩＦ信号Ｆｉを分岐した他方と、信号発生器２４の信号Ｆｄとをミキサ２２で乗算し、Ａ／Ｄ変換器２６でＱ成分を量子化したデジタル信号として出力している。
【００３４】
そして、Ｉ成分とＱ成分の量子化されたデジタル信号は、記憶手段のメモリ３１とメモリ３２にそれぞれ格納される。
但し、説明の便宜上、記憶手段として２つのメモリ３１、３２としてブロック表示したが、それぞれのデータとして格納できれば１つのメモリとしてもよい。
【００３５】
さらに、Ｉ成分の量子化されたデジタル信号は信号処理部４１において、Ｑ成分の量子化されたデジタル信号は信号処理部４２において、ＦＦＴなどの信号処理により、占有周波数帯幅、隣接チャンネル漏洩電力等の演算をそれぞれおこなう。
但し、説明の便宜上、信号処理手段として２つの信号処理部４１、４２としてブロック表示したが、それぞれのデータとして信号処理できれば１つの信号処理部としてもよい。
【００３６】
信号処理して得られたＩ成分（Ｉ軸）の直交変調信号のスペクトラム波形として、例えば占有周波数帯幅の測定波形、隣接チャンネル漏洩電力測定波形及び結果の数値を表示部５０に表示する。
また、信号処理して得られたＱ成分（Ｑ軸）の直交変調信号のスペクトラム波形として、例えば占有周波数帯幅の測定波形、隣接チャンネル漏洩電力測定波形及び結果の数値を表示部５０に表示する。
【００３７】
次に、占有周波数帯幅の測定について図２を参照して従来と同様の具体例で説明する。
但し、占有周波数帯幅の定義は、従来技術において説明したので省略する。
【００３８】
例えば、Ｉ成分とＱ成分の占有周波数帯幅を従来と同様の下記の測定条件でそれぞれ測定する。
測定周波数幅：キャリア周波数１．９GHzを中心にして、８００kHz（許容値の〜３．５倍を選択する）
測定ポイント数：例えば７０１ポイント
【００３９】
次に、占有周波数帯幅を測定する信号処理手順例を箇条書きで以下説明する。
（１）Ｉ成分とＱ成分の全測定ポイントの値をそれぞれ配列変数として取り込む。
（２）取り込んだＩ成分とＱ成分の各測定ポイントの信号レベルのdBm値をそれぞれ電力次元の真数（相対値でよい）に変換する。
（３）真数変換したＩ成分とＱ成分の各電力次元の電力総和をそれぞれ求め、Ｉ成分の全電力ＰｉとＱ成分の全電力Ｐｑとする。
（４）Ｉ成分の最低周波数１．８９９６GHzのポイントから高い周波数ポイントへ順次加算して、全電力の０．５％になるときのポイントを下限周波数Ｆｐとする。
（５）Ｉ成分の最高周波数１．９００４GHzのポイントから低い周波数ポイントへ順次加算して、全電力の０．５％になるときのポイントを上限周波数Ｆｑとする。
（６）Ｉ成分の占有周波数帯幅Ｗｉは、（上限周波数Ｆｑ）−（下限周波数Ｆｐ）により求める。
（７）Ｑ成分の占有周波数帯域幅Ｗｑも同様に、（４）〜（６）までを行い測定できる。
【００４０】
従って、例えば図２の（ａ）に示すように、実線で示す測定波形が正常時のＩ成分と同様であるか、図２の波線の波形で示すように正常時よりも広がっているか、またはＩ成分と図２の（ｂ）に示すＱ成分の測定波形とを比較して解析することができる。
【００４１】
次に、隣接チャンネル漏洩電力の測定について図３参照して説明する。
隣接チャンネル漏洩電力の定義は、従来技術において説明したので省略する。
【００４２】
例えば、予め時間ドメインで測定した基準チャンネルのＩ成分の信号レベルをＰｉｄとし、Ｑ成分の信号レベルをＰｑｄとし、６００kHzと、９００kHz離調した隣接チャンネルの漏洩電力を、Ｉ成分とＱ成分とについてそれぞれ下記の測定条件で測定する。
各チャンネルの測定周波数範囲：１９２kHz
測定ポイント数：例えば７０１ポイント
【００４３】
次に、隣接チャンネル漏洩電力を測定する信号処理手順例を箇条書きで以下説明する。
（１）キャリア周波数１．９GHzと、上側と下側の隣接チャンネル（１．９GHz±６００kHz）と、２つ目の上側と下側の隣接チャンネル（１．９GHz±９００kHz）を中心に１９２kHzの全測定ポイントのＩ成分とＱ成分の値をそれぞれ配列変数として取り込む。
（２）取り込んだＩ成分とＱ成分の各測定ポイントの信号レベルのdBm値をそれぞれ電力次元の真数（相対値でよい）に変換する。
（３）Ｉ成分についてキャリア周波数１．９GHzを中心に規定帯域幅１９２kHz内の測定ポイントの電力の総和を求め、基準チャンネルの全電力Ｐｉｃとする。
（４）Ｉ成分について（キャリア周波数＋６００kHz）を中心に、規定帯域幅１９２kHz内の測定ポイントの電力の総和を上側隣接チャンネル漏洩電力Ｐｉａとする。
（５）Ｉ成分について（キャリア周波数−６００kHz）を中心に、規定帯域幅１９２kHz内の測定ポイントの電力の総和を下側隣接チャンネル漏洩電力Ｐｉｂとする。
（６）Ｉ成分の上側隣接チャンネル漏洩電力は、Ｐｉｄ−１０log（Ｐｉｃ／Ｐｉａ）により求める。
（７）Ｉ成分の下側隣接チャンネル漏洩電力は、Ｐｉｄ−１０log（Ｐｉｃ／Ｐｉｂ）により求める。
（８）Ｉ成分の２つ目の隣接チャンネル（１．９GHz±９００kHz）についても、（４）〜（７）までを同様におこない測定する。
（９）Ｑ成分の隣接チャンネル漏洩電力についても、上記（３）〜（８）までを同様におこない測定する。
【００４４】
従って、隣接チャンネルの正常時のＩ成分と正常時のＱ成分とがそれぞれ同様であるか、または隣接チャンネル漏洩電力のＩ成分とＱ成分とを比較して解析することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
即ち、移動体通信システムの直交変調信号を、Ｉ成分とＱ成分とを独立して信号解析を行っているので、直交変調信号の、Ｉ成分とＱ成分との測定信号の不良が有った場合に、どちらの成分の影響か、両方の影響かの信号解析が容易に行え、被試験送信システムの不具合の検証が容易となる効果がある。
また、移動体通信システムの直交変調信号を、Ｉ成分とＱ成分とを独立して信号解析を行っているので、Ｉ成分とＱ成分とがそれぞれ異なる信号を直交変調している次世代移動通信の送信システムの信号解析に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の直交変調信号の信号解析装置のブロック図である。
【図２】本発明の直交変調信号の信号解析装置による占有周波数帯幅の信号図例である。
【図３】本発明の直交変調信号の信号解析装置による隣接チャンネル漏洩電力の信号図例である。
【図４】直交変調方式の送信システムのブロック図例１である。
【図５】直交変調方式の送信システムブロック図例２である。
【図６】従来の直交変調信号の信号解析装置のブロック図である。
【図７】従来の直交変調信号の信号解析装置による占有周波数帯幅の信号図例である。
【図８】従来の直交変調信号の信号解析装置による隣接チャンネル漏洩電力の信号図例である。
【符号の説明】
１０  ミキサ
１１  ローカル発振器
２０  復調部
２１、２２  ミキサ
２３  π／２移相器
２４  信号発生器
２５、２６  Ａ／Ｄ変換器
３１、３２  メモリ
４０、４１、４２  信号処理部
５０  表示部
６０  スプリッタ
６１、６２  ＰＮ系列発生器
６３、６４  ミキサ
６５、６６  帯域制限フィルタ
６７、６８  ミキサ
７０  キャリア信号源
７１  π／２移相器
７２  合成器
【図１】
0004618752.tif 000002
【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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【図７】
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【図８】
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