(57)【要約】【課題】新しいマーカ測定機能の提供。特に、マーカノイズ測定機能の改良。【解決手段】電子計測器用ユーザ・インターフェイスは、信号（２３）と帯域マーカ（２）とを表示するディスプレイを備える。帯域マーカ（２）は、ある帯域幅の開始周波数と前記帯域幅の終止周波数の両方にマーキングを施すことによって前記信号（２３）の帯域幅を分界する。そして、前記開始周波数と前記終止周波数との間の前記信号（２３）の前記帯域幅に関してある関数の処理が実施される。【選択図】図３
2005148065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の選択部分に関してある関数の処理を実施するための方法であって、
帯域マーカで開始周波数にマーキングを施すステップと、
前記帯域マーカで終止周波数にマーキングを施すステップと、
前記開始周波数と前記終止周波数との間の前記信号の帯域幅に関して前記関数の処理を実施するステップとを有する、
方法。
【請求項２】
前記関数が、帯域パワーまたは帯域パワー密度のいずれか一方であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記開始周波数が、前記帯域マーカの左脚でマーキングを施されることと、前記帯域マーカの左脚が垂直線であることと、
前記終止周波数が、前記帯域マーカの右脚でマーキングを施されることと、前記帯域マーカの右脚が垂直線であることを特徴とする、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記開始周波数が、前記帯域マーカの左脚でマーキングを施されることと、前記帯域マーカの左脚が垂直線であることと、
前記終止周波数が、前記帯域マーカの右脚でマーキングを施されることと、前記帯域マーカの右脚が垂直線であることと、
前記開始周波数と前記終止周波数の間における前記信号の前記帯域幅の中心が、前記帯域マーカの中心菱形によって表示されることを特徴とする、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
さらに、
第２の帯域マーカで第２の開始周波数にマーキングを施すステップと、
前記第２の帯域マーカで第２の終止周波数にマーキングを施すステップと、
前記開始周波数と前記終止周波数との間の前記信号の帯域幅と共に、前記第２の開始周波数と前記第２の終止周波数との間の前記信号の第２の帯域幅に対してデルタ帯域関数の処理を実施するステップとを有することを特徴とする、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
信号と、ある帯域幅の開始周波数と前記帯域幅の終止周波数の両方にマーキングを施すことによって前記信号の帯域幅を分界する帯域マーカとを表示するディスプレイを備え、
電子計測器が、前記開始周波数と前記終止周波数との間の前記信号の前記帯域幅に関してある関数の処理を実施することを特徴とする、
電子計測器用ユーザ・インターフェイス。
【請求項７】
前記関数が、
帯域パワーまたは帯域パワー密度のいずれか一方であることを特徴とする請求項６に記載のユーザ・インターフェイス。
【請求項８】
前記開始周波数が、前記帯域マーカの左脚でマーキングを施されることと、前記帯域マーカの左脚が垂直線であることと、
前記終止周波数が、前記帯域マーカの右脚でマーキングを施されることと、前記帯域マーカの右脚が垂直線であることを特徴とする、
請求項６に記載のユーザ・インターフェイス。
【請求項９】
前記ディスプレイが、さらに、第２の帯域幅の開始周波数と前記第２の帯域幅の終止周波数の両方にマーキングを施すことによって前記信号の前記第２の帯域幅を分界する第２の帯域マーカを表示することを特徴とする、請求項６に記載のユーザ・インターフェイス。
【請求項１０】
前記ディスプレイが、さらに、第２の帯域幅の開始周波数と前記第２の帯域幅の終止周波数の両方にマーキングを施すことによって前記信号の前記第２の帯域幅を分界する第２の帯域マーカを表示することと、
前記電子計測器が、前記開始周波数と前記終止周波数との間の前記信号の前記帯域幅に対する前記信号の前記第２の帯域幅に関してデルタ関数の処理を実施することを特徴とする、
請求項６に記載のユーザ・インターフェイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験装置による信号の表示に関するものであり、とりわけ、帯域関数の計算及び表示に用いられるマーカに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スペクトル・アナライザを利用する場合、ある特定の周波数範囲内におけるパワーまたはパワー密度を測定するのが望ましい場合がある。これは、例えば、２つの別個のマーカを利用して、問題となる帯域の各エッジを画定することによって実施されてきた。帯域が区画されると、その帯域内のパワーを計算することが可能になる。例えば、アジレント・テクノロジ社、ｗｗｗ．ａｇｉｌｅｎｔ．ｃｏｍから入手可能な、製造部品番号：Ｅ４４４０−９００６３の「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｇｕｉｄｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  Ｅｘａｍｐｌｅｓ，Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ＰＳＡ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ａｎａｌｙｚｅｒｓ」、２００２年５月を参照されたい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
帯域パワー以外に、マーカ・ノイズを測定することも望ましい。従来、マーカ・ノイズは、ユーザに知らされないし、ユーザの制御下にもない、固定幅で実施されてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
電子計測器用のユーザ・インターフェイスに、信号と帯域マーカを表示するディスプレイが含まれている。帯域マーカは、帯域幅の開始周波数と帯域幅の終止周波数の両方にマーキングを施すことによって、信号の帯域幅を分界する。電子計測器は、開始周波数と終止周波数との間の信号の帯域幅に関してある関数の処理を実施する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１には、帯域マーカ１０が示されている。帯域マーカ１０は、帯域関数及びそれらの数学的関係を表示及び計算するために利用される。
【０００６】
マーカは、周波数スペクトルまたは時間間隔の特定のデータ・ポイントに配置されて、周波数スペクトルまたは時間間隔のその特定のデータ・ポイントにおけるデータの振幅を正確に測定するために用いられる記号である。
【０００７】
帯域マーカには、例えば、周波数帯域幅のような信号範囲の帯域マーカによる分界が容易に行えるようにする幅が備わっている。これによって、数学演算を実施することが可能な信号範囲の効率の良い分界が可能になる。帯域マーカによって分界される信号帯域幅に対して実施される数学演算は、帯域関数と呼ばれる。
【０００８】
例えば、図１に示すように、帯域マーカ１０は、図１に菱形１１によって表わされた帯域中心を備えている。ウィング１４及びウィング１５は、菱形１１の両側から延びて、帯域マーカ１０の幅を示す水平線である。脚１２及び脚１３は、それぞれ、ウィング１４及びウィング１５の端部における垂線である。脚１２によって、信号帯域の右エッジが分界される。脚１３によって、信号帯域の左エッジが分界される。オプションにより、正確な帯域中心の位置決定を助けるため、菱形１１の中心に点を配置することが可能である。他の実施態様には、信号帯域のエッジ、できれば、帯域の中心が区別される場合、帯域マーカとして他の形状を用いることが可能なものもある。
【０００９】
本発明のさまざまな実施態様において、ユーザは、例えば、計測器のフロント・パネル・キーを介して、帯域中心１１の配置及び帯域マーカ１０の幅を制御することが可能である。あるいは、帯域中心１１の配置及び帯域マーカ１０の幅は、フロント・パネル・ノブ、遠隔インターフェイスによってコンピュータから送られてくるプログラミング・コマンド、または、他の任意の既知ユーザ・インターフェイスを介して実現することが可能である。
【００１０】
帯域マーカは、帯域パワー及び帯域パワー密度のような数学演算（帯域関数と呼ばれる）が施される信号範囲の選択に役立つ。帯域パワーは、選択された周波数帯域内における信号の全パワー量を表わしている。帯域パワー密度は、選択された周波数帯域内における信号のパワー密度を表わしている。
【００１１】
複数帯域マーカを利用して、複数信号範囲を選択し、複数帯域関数を用いて、計算できるようにすることが可能である。２つの帯域関数の比（デシベル・スケールの差）に基づいて、相対的数学計算を行う場合、その相対的数学計算は、デルタ帯域関数と呼ばれる。複数関数のこうした利用によって、広範囲の測定シナリオに適用可能な高度な数学演算を定義し、実行するための広範で、驚異的な能力がユーザに与えられる。例えば、通常マーカ、ノイズ・マーカ、帯域パワー・マーカ、及び／または、帯域パワー密度マーカ間におけるデルタ帯域関数の計算が可能である。さらに、異なるトレースに帯域関数を設定し、異なるトレースに設定された帯域関数に関して、デルタ帯域関数を計算することが可能である。記憶されているトレースに帯域関数を設定することも可能である。
【００１２】
図２には、スペクトル・アナライザ６０の略図が示されている。スペクトル・アナライザ６０には、ディスプレイ６２と、ユーザから入力を受信するために用いられる各種ボタン６４が含まれている。スペクトル・アナライザ６０には、調整ノブ６３と、ディスプレイ６２に表示されるソフトキーに対応して用いられるボタン列６１も含まれている。
【００１３】
図３には、ディスプレイ６２に表示されている信号２３が示されている。７つのソフトキーからなる列２２も示されている。ユーザによって、帯域マーカ１を利用して、信号２３の第１の帯域幅が分界され、帯域マーカ２を利用して、信号２３の第２の帯域幅が分界された。この場合、第１の帯域幅と第２の帯域幅は、それぞれ、信号２３内の周波数範囲である。
【００１４】
図３の場合、帯域パワー関数と共に、帯域マーカ１が選択されている。帯域マーカ１が選択されているので、帯域マーカ１は、左脚２４及び右脚２５が、信号２３の表示される目盛り線（graticule）の全高にわたって延びるように、変更が加えられている。ディスプレイ６２は、帯域マーカ１（Ｍｋｒ１）の中心点が１．０１４４ギガヘルツ（ＧＨｚ）であることを表示している。帯域マーカ１によって分界された帯域幅は、７．３５０メガヘルツ（ＭＨｚ）に調整されている。ディスプレイ６２には、帯域マーカ１によって分界された信号２３の帯域幅に関する帯域パワーが、１ミリワットに対する−１３．９２デシベル（ｄＢｍ）であることも表示されている。容易に読み取れるようにするため、ディスプレイ６２のそれぞれの部分を異なる色で強調表示することが可能である。
【００１５】
図４には、やはり、ディスプレイ６２に表示されている信号２３が示されている。７つのソフトキーからなる列２２も示されている。信号２３の同じ位置に、帯域マーカ１及び帯域マーカ２も示されている。
【００１６】
図４の場合、帯域パワー関数と共に、帯域マーカ２が選択されている。帯域マーカ２が選択されているので、帯域マーカ２は、左脚３４及び右脚３５が、信号２３の表示されるグラティキュールの全高にわたって延びるように、変更が加えられている。ディスプレイ６２は、帯域マーカ２（Ｍｋｒ２）の中心点が１．０００ＧＨｚであることを表示している。帯域マーカ２によって分界された帯域幅は、１１．９５ＭＨｚに調整されている。ディスプレイ６２には、帯域マーカ２によって分界された信号２３の帯域幅に関する帯域パワーが、２０．５８ｄＢｍであることも表示されている。
【００１７】
図５には、やはり、ディスプレイ６２に表示されている信号２３が示されている。７つのソフトキーからなる列２２も示されている。信号２３の同じ位置に、帯域マーカ１（別名１Δ２）及び帯域マーカ２も示されている。「１Δ２」は、「帯域マーカ１が、帯域マーカ２に対するデルタ・マーカである」ことを表わしている。
【００１８】
図５の場合、対数差分関数が選択されている。対数差分は、帯域マーカ１（別名１Δ２）によって分界された信号２３の帯域幅に関する帯域パワーに対する、帯域マーカ２によって分界された信号２３の帯域幅に関する帯域パワーの比である。帯域マーカ１が選択され、１Δ２の別名が付けられているので、これは、帯域マーカ２が基準マーカであり、帯域マーカ２によって分界された信号２３の帯域幅に関する帯域パワー（２０．５８ｄＢｍ）が、帯域マーカ１（別名１Δ２）によって分界された信号２３の帯域幅に関する帯域パワー（−１３．９２ｄＢｍ）から引かれることを表わしている。
【００１９】
帯域パワーを利用して、帯域関数及びデルタ帯域関数が例示されているが、帯域パワー密度及びデルタ帯域密度のような、他の帯域関数及びデルタ帯域関数も同様に有効な働きをする。帯域パワー密度は、帯域幅全域にわたってパワーを正規化することによって計算される。
【００２０】
例えば、チャネル帯域幅と呼ばれる周波数内のパワーは、下記方程式１に示すように計算することが可能である。
【００２１】
【数１】
2005148065.tif 000003
【００２２】
方程式１において、Ｐｃｈはチャネル内のパワーであり、Ｂｓは指定の帯域幅（チャネル帯域幅としても知られる）であり、Ｂｎは、用いられる分解能帯域幅（ＲＢＷ）の等価ノイズ帯域幅であり、Ｎは総和データ・ポイント数であり、ｐｉはｄＢを単位とする測定セルｉのパワー・サンプルである（ｐｉがｄＢｍ単位とする場合、Ｐｃｈはミリワットを単位とする）。ｎ１及びｎ２は、チャネル帯域幅内における添え字ｉに関する端点であり、従って、Ｎ＝（ｎ２−ｎ１）＋１になる。アジレント・テクノロジ社、ｗｗｗ．ａｇｉｌｅｎｔ．ｃｏｍから入手可能な、製造部品番号：５９６６−４００８Ｅの「Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏｔｅ  １３０３」、２００３年２月１１日を参照されたい。
【００２３】
下記のリスト１には、適正なスクリーン位置に帯域マーカ位置を描くコードが示されている。
【００２４】
＜リスト１＞
/**
*@param horzXform conversion from x-axis units to pixels
*param vertXform conversion from dBm to pixels
*@param linear Scale
*         true if vertical scale is linear rather tham logarithmic
*@param p   the painter which does the drawing
*/
void SADisplay::Marker::draw(      QwtDiMap&horzXform,
QwtDiMap& vertXform,
bool linearScale,
Qpainter& p)
{
if (myType != off)
{
p.save();
MarkerSymbol*m = 0;
switch(selected)
{
case true:
switch (myType)
{
case fixed:
m = &selectedFixedMarker();
break;
default:
m = &selectedMoveableMarker();
break;
}
break;
case false:
switch (myType)
{
case fixed;
m = &fixedMarker();
break;
default:
m = &moveableMarker();
break;
}
break;
}
// 5 is watts, 1 is dBm
int myUnits = linearScale ? 5:1;
double convertedY = AmplToInputUnits(myY, myUnits);
int topLeftx = horzXform.transform(myX)- m -> x;
int topLefty = vertXform.transform(convertedY)-m -> y;
p.drawPixmap(topLeftx, topLefty, m -> Symbol);
p.setPen(Qpen(Qt::white));
//now draw wings if a band function is on
if(drawWings)
{
p.drawPixmap(topLeftx + m -> width/2-1,
topLefty+m -> height/2-1,
markerCenterDot());
//now compute line position
int leftEnd = horzXform.transform(myX - myWidth/2.0);
int rightEnd = horzXform.transform(myX + myWidth/2.0);
int vertPosition = topLefty + m -> height/2;
p.drawLine(leftEnd, vertPosition, rightEnd, vertPosition);
//now vertical ends
int top;
int bottom;
if(selected)
{
//from top to bottom of window
top= 0;
bottom = 800; //big enough
}
else
{
top = vertPosition - 3;
bottom = vertPosition + 3;
}
p.drawLine(leftEnd, top, leftEnd, bottom);
p.drawLine(rightEnd, top, rightEnd, bottom);
}
if(selected)
{
p.setBackgroundColor(Qt::black);
p.setBackgroundMode(Qt::OpaqueMode);
}
p.drawText(topLeftx + m -> width,
topLefty + (myType == fixed ? m -> height/2+10: m ->
myLabel.c_str()));
p.restore();
}
}
【００２５】
下記のリスト２には、帯域マーカが帯域関数を表わす場合に、帯域マーカの絶対ｙ値を計算するコードが示されている。帯域マーカがデルタ帯域関数を表わす場合には、そのコードは、その基準帯域マーカの絶対値に対する相対ｙ値を計算する。
【００２６】
＜リスト２＞
/**
*@param force  If true, compute the value even if the marker is Fixed
*/
void Sanity::MarkerNode::computeY(bool force)
{
if(force || myMode != off && myMode != fixed)
{
// create local struct
Sanity::BandFunction::Results lclresults;
lclresults = bandCalcYFunction -> calcY(myTrace,
bandStartPoint,
bandStopPoint);
yVal = lclresults.yVal;
yValForSymbol = lclresults.ySymbol;
isyDefined = lclresults.isYDefined;
if(myMode == delta)
{
//displayed and output value is difference
//between reference markers absolute result, and this
//markers absolute result
yValForUI = yVal - relToVc -> getValue<double>("Y-Value");
}
else
{
yValForUI = yVal;
}
if(isyDefined)
{
results -> set("Y-Value", yVal);
results -> set("Y-ValueForUI", yValForUI);
results -> set("Y-ValueForSmbol", yValForSymbol);
}
results -> set("isY-ValueDefined", isyDefined);
results -> set("isXFreq", freqDomain);
#ifdef MARKERSPEW
std::cout << "In MarkerNode::updateY()"
<< "new absolute y position for marker" << myNum
<<"is:" << yVal << std::endl;
if(myMode == delta)
{
std::cout << "In MarkerNode::updateY()"
<< "new relative y position for marker" << myNum
<< "is:" << yValForUI << std:endl;
}
#endif
}
}
【００２７】
以上の論考では、本発明の典型的な方法及び実施態様だけが開示及び解説されている。当該技術者には明らかなように、本発明は、その精神または本質的な特性を逸脱することなく、他の特定の形態で実施することも可能である。従って、本発明の開示は、付属の請求項に記載の本発明の範囲を例示することを意図したものであるが、その制限を意図したものではない。念のため、以下に本発明の実施態様を例示する。
【００２８】
（実施態様１）
信号（２３）の選択部分に関してある関数の処理を実施するための方法であって、
帯域マーカ（１、２、１０）で開始周波数にマーキングを施すステップと、
前記帯域マーカ（１、２、１０）で終止周波数にマーキングを施すステップと、
前記開始周波数と前記終止周波数との間の前記信号（２３）の帯域幅に関して前記関数の処理を実施するステップとを有する、
方法。
【００２９】
（実施態様２）
前記関数が、帯域パワーまたは帯域パワー密度のいずれか一方であることを特徴とする、実施態様１に記載の方法。
【００３０】
（実施態様３）
前記開始周波数が、前記帯域マーカ（１、２、１０）の左脚（１２）でマーキングを施されることと、前記帯域マーカ（１、２、１０）の左脚（１２）が垂直線であることと、
前記終止周波数が、前記帯域マーカ（１、２、１０）の右脚（１３）でマーキングを施されることと、前記帯域マーカ（１、２、１０）の右脚（１３）が垂直線であることを特徴とする、
実施態様１に記載の方法。
【００３１】
（実施態様４）
前記開始周波数が、前記帯域マーカ（１、２、１０）の左脚（１２）でマーキングを施されることと、前記帯域マーカ（１、２、１０）の左脚（１２）が垂直線であることと、
前記終止周波数が、前記帯域マーカ（１、２、１０）の右脚（１３）でマーキングを施されることと、前記帯域マーカ（１、２、１０）の右脚（１３）が垂直線であることと、
前記開始周波数と前記終止周波数の間における前記信号（２３）の前記帯域幅の中心が、前記帯域マーカ（１、２、１０）の中心菱形（１１）によって表示されることを特徴とする、
実施態様１に記載の方法。
【００３２】
（実施態様５）
さらに、
第２の帯域マーカ（１、２、１０）で第２の開始周波数にマーキングを施すステップと、
前記第２の帯域マーカ（１、２、１０）で第２の終止周波数にマーキングを施すステップと、
前記開始周波数と前記終止周波数との間の前記信号（２３）の帯域幅と共に、前記第２の開始周波数と前記第２の終止周波数との間の前記信号（２３）の第２の帯域幅に対してデルタ帯域関数の処理を実施するステップとを有することを特徴とする、
実施態様１に記載の方法。
【００３３】
（実施態様６）
信号（２３）と、ある帯域幅の開始周波数と前記帯域幅の終止周波数の両方にマーキングを施すことによって前記信号（２３）の帯域幅を分界する帯域マーカ（１、２、１０）とを表示するディスプレイを備え、
電子計測器（６０）が、前記開始周波数と前記終止周波数との間の前記信号（２３）の前記帯域幅に関してある関数の処理を実施することを特徴とする、
電子計測器（６０）用ユーザ・インターフェイス。
【００３４】
（実施態様７）
前記関数が、
帯域パワーまたは帯域パワー密度のいずれか一方であることを特徴とする実施態様６に記載のユーザ・インターフェイス。
【００３５】
（実施態様８）
前記開始周波数が、前記帯域マーカ（１、２、１０）の左脚（１２）でマーキングを施されることと、前記帯域マーカ（１、２、１０）の左脚（１２）が垂直線であることと、
前記終止周波数が、前記帯域マーカ（１、２、１０）の右脚（１３）でマーキングを施されることと、前記帯域マーカ（１、２、１０）の右脚（１３）が垂直線であることを特徴とする、
実施態様６に記載のユーザ・インターフェイス。
【００３６】
（実施態様９）
前記ディスプレイが、さらに、第２の帯域幅の開始周波数と前記第２の帯域幅の終止周波数の両方にマーキングを施すことによって前記信号（２３）の前記第２の帯域幅を分界する第２の帯域マーカ（１、２、１０）を表示することを特徴とする、実施態様６に記載のユーザ・インターフェイス。
【００３７】
（実施態様１０）
前記ディスプレイが、さらに、第２の帯域幅の開始周波数と前記第２の帯域幅の終止周波数の両方にマーキングを施すことによって前記信号（２３）の前記第２の帯域幅を分界する第２の帯域マーカ（１、２、１０）を表示することと、
前記電子計測器（６０）が、前記開始周波数と前記終止周波数との間の前記信号（２３）の前記帯域幅に対する前記信号（２３）の前記第２の帯域幅に関してデルタ関数の処理を実施することを特徴とする、
実施態様６に記載のユーザ・インターフェイス。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施態様の１つによる帯域マーカを示す図である。
【図２】スペクトル・アナライザの略図である。
【図３】本発明の実施態様に従って表示信号の周波数帯域を選択するために２つの帯域マーカが用いられている、スクリーン表示を示す図である。
【図４】本発明の実施態様に従って表示信号の周波数帯域を選択するために２つの帯域マーカが用いられている、スクリーン表示を示す図である。
【図５】本発明の実施態様に従って表示信号の周波数帯域を選択するために２つの帯域マーカが用いられている、スクリーン表示を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，２，１０  帯域マーカ
１１  中心菱形
１２  帯域マーカの左脚
１３  帯域マーカの右脚
２３  信号
６０  電子計測器
【図１】
2005148065.tif 000004
【図２】
2005148065.tif 000005
【図３】
2005148065.tif 000006
【図４】
2005148065.tif 000007
【図５】
2005148065.tif 000008