(57)【要約】【課題】立ち上がりが緩やかなパルス信号でもパルス幅を正確に測定することができるパルス幅測定装置及びパルス幅測定方法を提供する。【解決手段】パルス信号の立ち上がり時にパルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち上がり時刻として信号レベル毎に記憶する立ち上がり時刻記憶部２１と、パルス信号の立ち下がり時にパルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち下がり時刻として信号レベル毎に記憶する立ち下がり時刻記憶部２３と、しきい値算出部１０で算出されたしきい値レベルに対応する信号レベルの立ち上がり時刻及び立ち下り時刻を求め、立ち上がり時刻と立ち下り時刻との時刻差に基づきパルス信号のパルス幅を算出するパルス幅算出部３０とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたパルス信号の最大値に基づき前記パルス信号のパルス幅を測定するためのしきい値レベルを算出するしきい値算出部と、
前記パルス信号の立ち上がり時に、前記パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち上がり時刻として信号レベル毎に記憶する立ち上がり時刻記憶部と、
前記パルス信号の立ち下がり時に、前記パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち下がり時刻として信号レベル毎に記憶する立ち下がり時刻記憶部と、
前記しきい値算出部で算出されたしきい値レベルに対応する前記信号レベルの前記立ち上がり時刻及び前記立ち下り時刻を求め、前記立ち上がり時刻と前記立ち下り時刻との時刻差に基づき前記パルス信号のパルス幅を算出するパルス幅算出部と、
を備えることを特徴とするパルス幅測定装置。
【請求項２】
前記パルス信号の立ち上がり時に、前記パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最古の時刻を前記立ち上がり時刻として前記立ち上がり時刻記憶部に記憶させる第１記憶制御部を備えることを特徴とする請求項１記載のパルス幅測定装置。
【請求項３】
前記パルス信号の立ち下がり時に、前記パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最新の時刻を前記立ち下がり時刻として前記立ち下がり時刻記憶部に記憶させる第２記憶制御部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパルス幅測定装置。
【請求項４】
入力されたパルス信号の最大値に基づき前記パルス信号のパルス幅を測定するためのしきい値レベルを算出するしきい値算出ステップと、
前記パルス信号の立ち上がり時に、前記パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち上がり時刻として信号レベル毎に記憶する立ち上がり時刻記憶ステップと、
前記パルス信号の立ち下がり時に、前記パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち下がり時刻として信号レベル毎に記憶する立ち下がり時刻記憶ステップと、
算出されたしきい値レベルに対応する前記信号レベルの前記立ち上がり時刻及び前記立ち下り時刻を求め、前記立ち上がり時刻と前記立ち下り時刻との時刻差に基づき前記パルス信号のパルス幅を算出するパルス幅算出ステップと、
を備えることを特徴とするパルス幅測定方法。
【請求項５】
前記パルス信号の立ち上がり時に、前記パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最古の時刻を前記立ち上がり時刻として立ち上がり時刻記憶部に記憶させる第１記憶制御ステップを備えることを特徴とする請求項４記載のパルス幅測定方法。
【請求項６】
前記パルス信号の立ち下がり時に、前記パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最新の時刻を前記立ち下がり時刻として立ち下がり時刻記憶部に記憶させる第２記憶制御ステップを備えることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のパルス幅測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パル信号のパルス幅を測定するパルス幅測定装置及びパルス幅測定方法に関し、例えばレーダ等の電波源から到来するパルス信号に対して、パルス信号の信号諸元を測定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に従来のパルス幅測定装置の一例を示す。図８に従来のパルス幅測定装置における各信号のタイミングチャートを示す。
【０００３】
図７に示すパルス幅測定装置において、入力されたパルス信号に対して、最大値測定部１１１により最大値Ｖｍａｘが測定される。その後、この最大値に基づきしきい値レベル算出部１１２により、しきい値レベル（例えば最大値Ｖｍａｘの１／２等）を求める。
【０００４】
一方、入力されたパルス信号は、遅延素子等からなるパルス遅延部１１３により一定時間Ｔだけ遅延されてパルス幅算出部１１４に入力される。パルス幅算出部１１４は、しきい値レベル算出部１１２で算出されたしきい値レベルに基づき、遅延されたパルス信号が立ち上がり時に、パルス信号のレベルがしきい値レベル（Ｖｍａｘ／２）に達した時刻ｔ１を求める。また、遅延されたパルス信号が立ち下がり時に、パルス信号のレベルがしきい値レベル（Ｖｍａｘ／２）に達した時刻ｔ２を求め、その時刻差をパルス幅として測定していた。
【０００５】
なお、関連技術として、特許文献１には、入力したパルス波形の内、所定のレベルより高いものを出力する第１の比較器と、第１の比較器の出力パルスに同期した基準パルスを発生させ出力する基準波形発生器と、第１の比較器及び基準波形発生器の出力を比較し、入力したパルス波形のパルス幅に対応した信号を出力する第２の比較器とを備えたパルス幅測定装置が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２１１１０４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パルス遅延部１１３による遅延時間Ｔ内に、入力されたパルス信号の最大値Ｖｍａｘが到来しないような立ち上がりの緩やかなパルス信号等の場合には、パルス幅が正確に測定できない。
【０００８】
また、遅延時間内に最大値が到来するように遅延時間を大きくすると、パルス遅延部１１４を複数段設けなければならず、回路規模が大きくなるという弊害があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その課題は、立ち上がりが緩やかなパルス信号でもパルス幅を正確に測定することができるパルス幅測定装置及びパルス幅測定方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様に係るパルス幅測定装置は、上記課題を達成するために、入力されたパルス信号の最大値に基づき前記パルス信号のパルス幅を測定するためのしきい値レベルを算出するしきい値算出部と、前記パルス信号の立ち上がり時に、前記パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち上がり時刻として信号レベル毎に記憶する立ち上がり時刻記憶部と、前記パルス信号の立ち下がり時に、前記パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち下がり時刻として信号レベル毎に記憶する立ち下がり時刻記憶部と、前記しきい値算出部で算出されたしきい値レベルに対応する前記信号レベルの前記立ち上がり時刻及び前記立ち下り時刻を求め、前記立ち上がり時刻と前記立ち下り時刻との時刻差に基づき前記パルス信号のパルス幅を算出するパルス幅算出部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第１の態様に係るパルス幅測定装置によれば、パルス信号の立ち上がり時に、パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち上がり時刻として信号レベル毎に立ち上がり時刻記憶部に記憶し、パルス信号の立ち下がり時に、パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち下がり時刻として信号レベル毎に立ち下がり時刻記憶部に記憶し、パルス算出部は、しきい値算出部で算出されたしきい値レベルに対応する信号レベルの立ち上がり時刻及び立ち下り時刻を求め、立ち上がり時刻と立ち下り時刻との時刻差に基づきパルス信号のパルス幅を算出する。従って、立ち上がりが緩やかなパルス信号でもパルス幅を正確に測定することができる。
【００１２】
また、第１の態様に係るパルス幅測定装置は、前記パルス信号の立ち上がり時に、前記パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最古の時刻を前記立ち上がり時刻として前記立ち上がり時刻記憶部に記憶させる第１記憶制御部を備えることを特徴とする。パルス信号の立ち上がり時に、パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最古の時刻を立ち上がり時刻とすることで、パルス幅を正確に測定することができる。
【００１３】
また、第１の態様に係るパルス幅測定装置は、前記パルス信号の立ち下がり時に、前記パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最新の時刻を前記立ち下がり時刻として前記立ち下がり時刻記憶部に記憶させる第２記憶制御部を備えることを特徴とする。パルス信号の立ち下がり時に、パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最新の時刻を立ち下がり時刻とすることで、パルス幅を正確に測定することができる。
【００１４】
第２の態様に係るパルス幅測定装置は、入力されたパルス信号の最大値に基づき前記パルス信号のパルス幅を測定するためのしきい値レベルを算出するしきい値算出ステップと、前記パルス信号の立ち上がり時に、前記パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち上がり時刻として信号レベル毎に記憶する立ち上がり時刻記憶ステップと、前記パルス信号の立ち下がり時に、前記パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち下がり時刻として信号レベル毎に記憶する立ち下がり時刻記憶ステップと、算出されたしきい値レベルに対応する前記信号レベルの前記立ち上がり時刻及び前記立ち下り時刻を求め、前記立ち上がり時刻と前記立ち下り時刻との時刻差に基づき前記パルス信号のパルス幅を算出するパルス幅算出ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第２の態様に係るパルス幅測定方法は、前記パルス信号の立ち上がり時に、前記パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最古の時刻を前記立ち上がり時刻として立ち上がり時刻記憶部に記憶させる第１記憶制御ステップを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第２の態様に係るパルス幅測定方法は、前記パルス信号の立ち下がり時に、前記パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最新の時刻を前記立ち下がり時刻として立ち下がり時刻記憶部に記憶させる第２記憶制御ステップを備えることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るパルス幅測定装置及びパルス幅測定方法を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に係るパルス幅測定装置を示す図である。このパルス幅測定装置は、しきい値算出部１０、立ち上がり時刻記憶部２１、第１記憶制御部２２、立ち下がり時刻記憶部２３、第２記憶制御部２４、時計２５、パルス幅算出部３０を備えている。
【００１９】
しきい値算出部１０は、最大値測定部１１、しきい値レベル算出部１２を備えている。パルス幅算出部３０は、立ち上がり時刻抽出部３１、立ち下がり時刻抽出部３２、時刻差算出部３３を備えている。
【００２０】
最大値測定部１１は、入力されたパルス信号の最大値を測定する。しきい値レベル算出部１２は、最大値測定部１１で測定されたパルス信号の最大値に基づきパルス信号のパルス幅を測定するためのしきい値レベル（例えばパルス信号の最大値の１／２）を算出し、立ち上がり時刻抽出部３１及び立ち下り時刻抽出部３２に出力する。
【００２１】
立ち上がり時刻記憶部２１は、パルス信号の立ち上がり時に、パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち上がり時刻として信号レベル毎に記憶する。第１記憶制御部２２は、パルス信号の立ち上がり時に、パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達したかどうかを判定し、パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時にその時の時計２５の時刻を立ち上がり時刻として信号レベル毎に立ち上がり時刻記憶部２１に記憶させる。
【００２２】
また、第１記憶制御部２２は、パルス信号の立ち上がり時に、パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最古の時刻を立ち上がり時刻として立ち上がり時刻記憶部２１に記憶させる。
【００２３】
各信号レベルは、図３に示すように、例えばレベルが”０”である信号レベルＬＶ０，例えばレベルが”１”である信号レベルＬＶ１，例えばレベルが”２”である信号レベルＬＶ２，例えばレベルが”３”である信号レベルＬＶ３，例えばレベルが”４”である信号レベルＬＶ４であり、信号レベル差は等しい値である。
【００２４】
立ち下がり時刻記憶部２３は、パルス信号の立ち下がり時に、パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち下がり時刻として信号レベル毎に記憶する。第２記憶制御部２４は、パルス信号の立ち下がり時に、パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達したかどうかを判定し、パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時にその時の時計２５の時刻を立ち下がり時刻として信号レベル毎に立ち下がり時刻記憶部２３に記憶させる。
【００２５】
また、第２記憶制御部２４は、パルス信号の立ち下がり時に、パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最新の時刻を立ち下がり時刻として立ち下がり時刻記憶部２３に記憶させる。
【００２６】
立ち上がり時刻抽出部３１は、しきい値レベル算出部１２で算出されたしきい値レベルに対応する信号レベルの立ち上がり時刻を立ち上がり時刻記憶部２１から抽出する。立ち下がり時刻抽出部３２は、しきい値レベル算出部１２で算出されたしきい値レベルに対応する信号レベルの立ち下がり時刻を立ち下がり時刻記憶部２３から抽出する。時刻差算出部３３は、立ち上がり時刻抽出部３１で抽出された立ち上がり時刻と立ち下がり時刻抽出部３２で抽出された立ち下り時刻との時刻差を求め、この時刻差に基づきパルス信号のパルス幅を算出する。
【００２７】
次に、このように構成された本発明の実施の形態に係るパルス幅測定装置の動作、即ちパルス幅測定方法の処理を図２に示すフローチャート及び図３〜図６に示す説明図を参照しながら説明する。
【００２８】
まず、パルス信号を入力すると（ステップＳ１１）、しきい値算出部１０では、最大値測定部１１が、入力されたパルス信号の最大値を測定し（ステップＳ１３）、しきい値レベル算出部１２は、最大値測定部１１で測定されたパルス信号の最大値に基づきしきい値レベル（例えば最大値の１／２）を算出する（ステップＳ１５）。この例では、図３に示すようなパルス信号が入力された場合、パルス信号の最大値は、信号レベルＬＶ４であるので、しきい値レベルは信号レベルＬＶ２となる。
【００２９】
また、しきい値算出部１０の処理と同時に、第１記憶制御部２２は、信号レベル毎の立ち上がり時刻を立ち上がり時刻記憶部２１に記憶させる（ステップＳ１７）。
【００３０】
即ち、図３に示す例では、第１記憶制御部２２は、入力されたパルス信号のレベルが信号レベルＬＶ１に達した時には、時刻Ｔ１を立ち上がり時刻記憶部２１に記憶させ、入力されたパルス信号のレベルが信号レベルＬＶ２に達した時には、時刻Ｔ２を記憶させ、入力されたパルス信号のレベルが信号レベルＬＶ３に達した時には、時刻Ｔ３を記憶させ、入力されたパルス信号のレベルが信号レベルＬＶ４に達した時には、時刻Ｔ４を記憶させる。
【００３１】
また、第１記憶制御部２２は、パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達したかどうかを判定し（ステップＳ１９）、パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最古の時刻を立ち上がり時刻として立ち上がり時刻記憶部２１に記憶させる（ステップＳ２１）。
【００３２】
図３に示す例では、パルス信号の立ち上がり時に、パルス信号のレベルが信号レベルＬＶ３に３回達し、その時の時刻は、時刻Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７である。時刻Ｔ３が最古の時刻であるので、この時刻が立ち上がり時刻として記憶される。このため、立ち上がり時刻記憶部２１には、図４に示すように記憶される。
【００３３】
また、しきい値算出部１０の処理と同時に、第２記憶制御部２４は、信号レベル毎の立ち下がり時刻を立ち下がり時刻記憶部２３に記憶させる（ステップＳ２３）。
【００３４】
即ち、図３に示す例では、第２記憶制御部２４は、入力されたパルス信号のレベルが信号レベルＬＶ４に達した時には、時刻Ｔ９を立ち下がり時刻記憶部２３に記憶させ、入力されたパルス信号のレベルが信号レベルＬＶ３に達した時には、時刻Ｔ１０を記憶させ、入力されたパルス信号のレベルが信号レベルＬＶ２に達した時には、時刻Ｔ１１を記憶させ、入力されたパルス信号のレベルが信号レベルＬＶ１に達した時には、時刻Ｔ１２を記憶させる。
【００３５】
また、第２記憶制御部２４は、パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達したかどうかを判定し（ステップＳ２５）、パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合には、最新の時刻を立ち下がり時刻として立ち下がり時刻記憶部２３に記憶させる（ステップＳ２７）。
【００３６】
図３に示す例では、パルス信号の立ち下がり時に、パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達することがないので、ステップＳ２７の処理は行わない。このため、立ち下がり時刻記憶部２３には、図５に示すように記憶される。
【００３７】
なお、図６に示すように、パルス信号の立ち下がり時に、パルス信号のレベルが信号レベルＬＶ３に３回達し、その時の時刻は、時刻Ｔ１０，Ｔ１２，Ｔ１４である。時刻Ｔ１４が最新の時刻であるので、この時刻が立ち下がり時刻として記憶される。
【００３８】
次に、立ち上がり時刻抽出部３１は、しきい値レベル算出部１２で算出されたしきい値レベルに対応する信号レベルの立ち上がり時刻を立ち上がり時刻記憶部２１から抽出する（ステップＳ２９）。図３に示す例では、しきい値レベルが信号レベルＬＶ２であるので、図４に示すように、信号レベルＬＶ２に対応する立ち上がり時刻Ｔ２が抽出される。
【００３９】
また、立ち下がり時刻抽出部３２は、しきい値レベル算出部１２で算出されたしきい値レベルに対応する信号レベルの立ち下がり時刻を立ち下がり時刻記憶部２３から抽出する。図３に示す例では、しきい値レベルが信号レベルＬＶ２であるので、図５に示すように、信号レベルＬＶ２に対応する立ち下がり時刻Ｔ１１が抽出される。
【００４０】
時刻差算出部３３は、立ち上がり時刻抽出部３１で抽出された立ち上がり時刻と立ち下がり時刻抽出部３２で抽出された立ち下り時刻との時刻差を求め、この時刻差に基づきパルス信号のパルス幅を算出する（ステップＳ３１）。図３に示す例では、立ち下がり時刻Ｔ１１と立ち上がり時刻Ｔ２との時刻差（Ｔ１１−Ｔ２）がパルス幅として算出される。
【００４１】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係るパルス幅測定装置によれば、パルス信号の立ち上がり時に、パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち上がり時刻として信号レベル毎に立ち上がり時刻記憶部２１に記憶し、パルス信号の立ち下がり時に、パルス信号のレベルが予め決められた信号レベルに達した時の時刻を立ち下がり時刻として信号レベル毎に立ち下がり時刻記憶部２３に記憶し、パルス算出部３０は、しきい値算出部１０で算出されたしきい値レベルに対応する信号レベルの立ち上がり時刻及び立ち下り時刻を求め、立ち上がり時刻と立ち下り時刻との時刻差に基づきパルス信号のパルス幅を算出する。従って、立ち上がりが緩やかなパルス信号でもパルス幅を正確に測定することができる。また、従来のような複数段のパルス遅延部を用いずに済むので、回路規模を小さくすることができる。
【００４２】
なお、上述した実施の形態に係るパルス幅測定装置では、パルス信号のレベルの最大値が信号レベルＬＶ４で”４”であったが、パルス信号のレベルの最大値が信号レベルＬＶ４よりも大きい例えば”４．４”となった場合には、しきい値レベルは例えば”２．２”となる。このため、しきい値レベル”２．２”に対応する信号レベルはないが、この場合には、しきい値レベル”２．２”に最も近い信号レベルＬＶ２における立ち上がり時刻及び立ち下がり時刻を記憶するようにしても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、立ち上がりが緩やかなパルス信号でもパルス幅を正確に測定することができるパルス幅測定装置及びパルス幅測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るパルス幅測定装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るパルス幅測定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係るパルス幅測定装置のパルス幅測定を説明するための図である。
【図４】信号レベル毎に記憶された立ち上がり時刻を示す図である。
【図５】信号レベル毎に記憶された立ち下がり時刻を示す図である。
【図６】パルス信号の立ち下がり時に、パルス信号のレベルが同一の信号レベルに複数回達した場合を示す図である。
【図７】従来のパルス幅測定装置の構成を示す図である。
【図８】従来のパルス幅測定装置における各信号のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０  しきい値算出部
１１，１１１  最大値測定部
１２，１１２  しきい値レベル算出部
２１  立ち上がり時刻記憶部
２２  第１記憶制御部
２３  立ち下がり時刻記憶部
２４  第２記憶制御部
２５  時計
３０，１１４  パルス幅算出部
３１  立ち上がり時刻抽出部
３２  立ち下がり時刻抽出部
３３  時刻差算出部
１１３  パルス遅延部
【図１】
2005017235.tif 000003
【図２】
2005017235.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005017235.tif 000008
【図７】
2005017235.tif 000009
【図８】
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