(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散符号列で変調されて所定の送信位置から空間に発射された試験用電波のうち、異なる複数の伝搬路を経由して所定の受信位置に到来した遅延波を受信して直交検波し、ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号とを出力する受信検波部（１２）と、
前記受信検波部から出力された同相成分信号と直交成分信号に対してそれぞれ前記拡散符号列と同一パターンの受信側拡散符号列による相関処理を行い、同相成分相関信号と直交成分相関信号を出力する相関処理部（１３）と、
前記同相成分相関信号と直交成分相関信号とに基づいて、相関信号振幅を算出する振幅算出部（１４）と、
前記振幅算出部によって算出された相関信号振幅を外部に出力するための振幅出力端子（１０ｂ）と、
前記同相成分相関信号、直交成分相関信号および前記相関信号振幅に基づいて、位相情報を求める位相算出部（１５）と、
前記位相算出部によって得られた位相情報を外部に出力するための位相情報出力端子（１０ｃ、１０ｄ）とを有するマルチパス遅延測定装置において、
しきい値を設定するためのしきい値設定手段（２１）と、
前記しきい値の情報を外部に出力するためのしきい値情報出力端子（１０ｅ）と、
前記しきい値と前記振幅算出部によって算出された相関信号振幅とを比較する比較手段（２２）と、
前記比較手段の比較結果を受け、前記相関信号振幅が前記しきい値を超えていない期間の前記位相情報の前記位相情報出力端子への出力を停止または抑制する出力規制手段（２３）とを設けたことを特徴とするマルチパス遅延測定装置。
【請求項２】
拡散符号列で変調されて所定の送信位置から空間に発射された試験用電波のうち、異なる複数の伝搬路を経由して所定の受信位置に到来した遅延波を受信して直交検波し、ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号とを出力する受信検波部（１２）と、
前記受信検波部から出力された同相成分信号と直交成分信号に対してそれぞれ前記拡散符号列と同一パターンの受信側拡散符号列による相関処理を行い、同相成分相関信号と直交成分相関信号を出力する相関処理部（１３）と、
前記同相成分相関信号と直交成分相関信号とに基づいて、相関信号振幅を算出する振幅算出部（１４）と、
前記同相成分相関信号、直交成分相関信号および前記相関信号振幅に基づいて、位相情報を求める位相算出部（１５）と、
前記相関信号振幅および前記位相情報を表示する表示部（１６）とを有するマルチパス延測定装置において、
しきい値を設定するためのしきい値設定手段（２１）と、
前記しきい値と前記振幅算出部によって算出された相関信号振幅とを比較する比較手段（２２）と、
前記比較手段の比較結果を受け、前記相関信号振幅が前記しきい値を超えていない期間の前記位相情報の前記表示部への出力を停止または抑制する出力規制手段（２３）とを設けるとともに、
前記表示部が、前記しきい値のレベルを前記相関信号振幅の波形と比較できるように表示することを特徴とするマルチパス遅延測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチパスの遅延波を測定するためのマルチパス遅延測定装置において、ノイズの影響を受けることなく、位相の情報を把握できるようにするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波を用いた無線サービスを行う場合、予めサービスエリアにおけるマルチパスの遅延特性（遅延プロファイル）を測定する必要がある。
【０００３】
マルチパス遅延測定は、ある送信点から試験用電波を発射し、その試験用電波のうち、複数の異なる経路を伝搬して一つの受信点に到来した遅延波を受信、復調して、その伝搬経路の違いによる遅延特性を検出する。
【０００４】
実際には送信側でＰＮ信号等の拡散符号列でキャリア信号をスペクトラム拡散変調して得られた試験用電波を発射する。
【０００５】
図４は、この試験用電波を所定の受信点で受信するためのマルチパス遅延測定装置１０の構成を示している。
【０００６】
マルチパス遅延測定装置１０は、アンテナ９に到来した各遅延波Ｗ１〜Ｗ３が合成された受信信号Ｗｒを、入力端子１０ａを介して受信検波部１２に入力する。
【０００７】
受信検波部１２は、ローカル信号発生器１２ａから試験用信号のキャリア周波数と等しい周波数のローカル信号Ｌを移相器１２ｂに入力して、互いに位相が９０度移相したローカル信号Ｌ１、Ｌ２を生成して２つのミキサ１２ｃ、１２ｄにそれぞれ入力する。
【０００８】
ミキサ１２ｃ、１２ｄは、受信信号Ｗｒとローカル信号Ｌ１、Ｌ２とを混合し、その混合成分からベースバンドの同相成分信号ｉと直交成分信号ｑをＬＰＦ１２ｅ、１２ｆによってそれぞれ抽出する。
【０００９】
このベースバンド信号ｉ、ｑは相関処理部１３に入力される。相関処理部１３は、入力されたアナログのベースバンド信号ｉ、ｑをＡ／Ｄ変換器１３ａ、１３ｂによりそれぞれデジタルのベースバンド信号Ｉ、Ｑに変換して、その信号列をメモリ１３ｃ、１３ｄに記憶する。相関器１３ｅ、１３ｆはメモリ１３ｃ、１３ｄに記憶されたベースバンド信号Ｉ、Ｑと、ＰＮ信号発生器１３ｇから送信側の拡散符号列（ＰＮ符号列とする）と同一パターンで出力された受信側のＰＮ符号列との相関演算を１ビットずつシフトして行い、同相成分相関信号Ｒｉと直交成分相関信号Ｒｑとを出力する。
【００１０】
振幅算出部１４は、同相成分相関信号Ｒｉと直交成分相関信号Ｒｑに対して、次の演算を行い、相関信号振幅Ｅを求め、表示部１６に出力する。
【００１１】
Ｅ＝（Ｒｉ２＋Ｒｑ２）１／２
【００１２】
また、各遅延波の位相をθｎとすると、
Ｒｉ／Ｅ＝cos θｎ
Ｒｑ／Ｅ＝sin θｎ
となり、位相算出部１５は、この位相情報cos θｎおよびsin θｎをそれぞれ算出して、表示部１６に与える。
【００１３】
表示部１６は、相関信号振幅Ｅの時間波形を例えば図５のように時間軸（ビット相当時間）上に表示する。この波形に現れるピークＰ１〜Ｐ３は、受信点に到来した各遅延波Ｗ１〜Ｗ３の到来タイミングＴ１、Ｔ２、……とその振幅とを示している。
【００１４】
また、表示部１６は、図５に示しているように、位相情報cos θおよびsin θも相関信号振幅Ｅの時間波形と時間軸を合わせて表示する。
【００１５】
これら表示された波形から、送信点から受信点までの伝搬経路の状態を把握することができる。ここで、位相情報cos θおよびsin θは、各遅延波のキャリアの位相に関する情報であり、各伝搬経路の伝搬長の僅かな変化でも大きく変化することになり、各伝搬路の安定性を示す情報として用いることができる。
【００１６】
上記のように遅延波を受信検波し、相関処理して遅延プロファイルを求めるマルチパス遅延測定装置は、例えば次の特許文献１に開示されている。
【００１７】
【特許文献１】特開平９−８７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上記構成のマルチパス遅延測定装置で振幅Ｅとともに表示出力される位相情報cos θ、sin θは、相関信号振幅Ｅが小さいノイズ信号の場合、図５に示しているように大きく変動し、相関状態における各遅延波Ｗ１〜Ｗ３についての各位相情報cos θ１〜cos θ３、sin θ１〜sin θ３との識別が非常に困難になってしまう。
【００１９】
本発明は、この問題を解決して、マルチパス波の位相情報を容易に識別できるマルチパス遅延測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１のマルチパス遅延測定装置は、
拡散符号列で変調されて所定の送信位置から空間に発射された試験用電波のうち、異なる複数の伝搬路を経由して所定の受信位置に到来した遅延波を受信して直交検波し、ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号とを出力する受信検波部（１２）と、
前記受信検波部から出力された同相成分信号と直交成分信号に対してそれぞれ前記拡散符号列と同一パターンの受信側拡散符号列による相関処理を行い、同相成分相関信号と直交成分相関信号を出力する相関処理部（１３）と、
前記同相成分相関信号と直交成分相関信号とに基づいて、相関信号振幅を算出する振幅算出部（１４）と、
前記振幅算出部によって算出された相関信号振幅を外部に出力するための振幅出力端子（１０ｂ）と、
前記同相成分相関信号、直交成分相関信号および前記相関信号振幅に基づいて、位相情報を求める位相算出部（１５）と、
前記位相算出部によって得られた位相情報を外部に出力するための位相情報出力端子（１０ｃ、１０ｄ）とを有するマルチパス遅延測定装置において、
しきい値を設定するためのしきい値設定手段（２１）と、
前記しきい値の情報を外部に出力するためのしきい値情報出力端子（１０ｅ）と、
前記しきい値と前記振幅算出部によって算出された相関信号振幅とを比較する比較手段（２２）と、
前記比較手段の比較結果を受け、前記相関信号振幅が前記しきい値を超えていない期間の前記位相情報の前記位相情報出力端子への出力を停止または抑制する出力規制手段（２３）とを設けたことを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の請求項２のマルチパス遅延測定装置は、
拡散符号列で変調されて所定の送信位置から空間に発射された試験用電波のうち、異なる複数の伝搬路を経由して所定の受信位置に到来した遅延波を受信して直交検波し、ベースバンドの同相成分信号と直交成分信号とを出力する受信検波部（１２）と、
前記受信検波部から出力された同相成分信号と直交成分信号に対してそれぞれ前記拡散符号列と同一パターンの受信側拡散符号列による相関処理を行い、同相成分相関信号と直交成分相関信号を出力する相関処理部（１３）と、
前記同相成分相関信号と直交成分相関信号とに基づいて、相関信号振幅を算出する振幅算出部（１４）と、
前記同相成分相関信号、直交成分相関信号および前記相関信号振幅に基づいて、位相情報を求める位相算出部（１５）と、
前記相関信号振幅および前記位相情報を表示する表示部（１６）とを有するマルチパス延測定装置において、
しきい値を設定するためのしきい値設定手段（２１）と、
前記しきい値と前記振幅算出部によって算出された相関信号振幅とを比較する比較手段（２２）と、
前記比較手段の比較結果を受け、前記相関信号振幅が前記しきい値を超えていない期間の前記位相情報の前記表示部への出力を停止または抑制する出力規制手段（２３）とを設けるとともに、
前記表示部が、前記しきい値のレベルを前記相関信号振幅の波形と比較できるように表示することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
このように本発明のマルチパス遅延測定装置は、相関信号振幅が、しきい値設定手段によって設定されたしきい値を超えていない期間における位相情報の出力を停止または抑制しているので、ノイズの位相情報に影響されずマルチパス波の位相情報を容易に把握できる。また、設定されているしきい値を相関信号振幅とともに表示できるようにしたため、遅延プロファイルの出力レベルと設定されているしきい値のレベルとを表示画面上で比較でき、受信したマルチパス波のレベルに応じて選択的に位相を観測できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用したマルチパス遅延測定装置２０の構成を示している。
【００２４】
この実施形態のマルチパス遅延測定装置２０の入力端子１０ａ、受信検波部１２、相関処理部１３、振幅算出部１４、位相算出部１５は、前記した従来のマルチパス遅延測定装置１０の構成要素と同等なので、同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
このマルチパス遅延測定装置２０は、多チャンネルのオシロスコープ３０を前記した表示部１６として使用する構成であり、振幅算出部１４によって算出された振幅Ｅを外部に出力するための振幅出力端子１０ｂと、位相情報cos θ、sin θをそれぞれ外部に出力するための位相情報出力端子１０ｃ、１０ｄとを有している。
【００２６】
また、このマルチパス遅延測定装置２０には、しきい値Ｖｓを設定するためのしきい値設定手段２１と、しきい値Ｖｓの情報を外部に出力するためのしきい値情報出力端子１０ｅと、しきい値Ｖｓと振幅算出部１４によって算出された振幅Ｅとを比較する比較手段２２と、比較手段２２の比較結果を受け、振幅Ｅがしきい値Ｖｓを超えている期間は位相情報cos θ、sin θを位相情報出力端子１０ｃ、１０ｄからそれぞれ出力させ、振幅算出部１４で算出された振幅Ｅがしきい値Ｖｓを超えていない期間は位相情報の位相情報出力端子１０ｃ、１０ｄへの出力を停止または抑制する出力規制手段２３が設けられている。
【００２７】
ここで、しきい値設定手段２１は図示しない操作部の操作によりしきいＶｓの可変が可能になっている。また、ここでは、出力規制手段２３が、比較手段２２の比較結果に応じて開閉されるスイッチ２３ａ、２３ｂで構成される場合について説明するが、信号を大きく抑圧する減衰器で構成することも可能である。
【００２８】
次に、上記構成のマルチパス遅延測定装置２０の動作を説明する。
なお、測定の前に、図１に示しているように、オシロスコープ３０の各チャンネルの入力端子に振幅出力端子１０ｂ、位相情報出力端子１０ｃ、１０ｄおよびしきい値情報出力端子１０ｅをそれぞれ接続するとともに、振幅出力端子１０ｂが接続される入力端子のチャンネルと、しきい値情報出力端子１０ｅが接続される入力端子のチャンネルの基準レベルおよび感度を一致させておき、しきい値Ｖｓのレベルを相関信号振幅Ｅの波形と画面上で比較できるようにする。
【００２９】
送信点から発射された試験用電波が異なる経路を経て、図２の（ａ）〜（ｃ）のように３つの遅延波Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が受信点のアンテナ１１に到来した場合を考える。
【００３０】
ここで、遅延波Ｗ１〜Ｗ３のうち、受信点到達時の信号レベルは、到来順に小さくなるものとする。
【００３１】
これらの遅延波Ｗ１〜Ｗ３が合成された受信信号Ｗｒは受信検波部１２に入力されて直交検波され、その検波処理で得られたアナログのベースバンド信号ｉ、ｑが、相関処理部１３に入力される。
【００３２】
相関処理部１３では、アナログのベースバンド信号ｉ、ｑをＡ／Ｄ変換器１３ａ、１３ｂにより、図２の（ｄ）、（ｅ）のようにデジタルのベースバンド信号Ｉ、Ｑに変換してメモリ１３ｃ、１３ｄにそれぞれ記憶する。
【００３３】
そして、その記憶したベースバンド信号Ｉ、Ｑに対し、送信側の拡散符号列と同一パターンの拡散符号列（ＰＮ符号列）を図２の（ｆ）のタイミングから１ビットずつシフトさせて相関演算を行い、図２の（ｇ）、（ｈ）に示すような同相成分相関信号Ｒｉと直交成分相関信号Ｒｑを出力する。
【００３４】
また、振幅算出部１４は、同相成分相関信号Ｒｉと直交成分相関信号Ｒｑにより、例えば図２の（ｉ）に示す相関信号振幅Ｅを求めて出力し、オシロスコープ３０にその波形を表示させる。
【００３５】
この相関信号振幅Ｅの波形に現れるピーク部Ｐ１〜Ｐ３は、各遅延波Ｗ１〜Ｗ３の到来タイミングと信号の振幅を表しており、遅延波Ｗ１、Ｗ２のピークタイミングのビット差相当時間ΔＴ１が、遅延波Ｗ１に対する遅延波Ｗ２の遅れ時間である。また、遅延波Ｗ２、Ｗ３のピークタイミングのビット差相当時間ΔＴ２が、遅延波Ｗ２に対する遅延波Ｗ３の遅れ時間である。
【００３６】
一方、位相算出部１５からは、例えば位相情報cos θとして図２の（ｊ）のような信号が出力される。
【００３７】
この位相情報cos θは、前記したようにノイズの影響を受けるため、そのレベルが激しく変動している。
【００３８】
ここで、図２の（ｉ）の左部に示しているように、相関信号振幅Ｅの波形と比較できるようにレベル表示されているしきい値Ｖｓを相関信号振幅Ｅの各ピーク値Ｐ１〜Ｐ３より大きい値Ｖｓ１に設定した場合、スイッチ２３ａ、２３ｂは開いたままなので、位相情報出力端子１０ｃに出力される位相情報cos θ′は、図２の（ｋ）の左部に示しているように、もとの位相情報cos θと異なり、その期間の出力はゼロとなり、この波形がオシロスコープ３０に表示されることになる。
【００３９】
また、図２の（ｉ）の中央部に示しているように、しきい値Ｖｓを相関信号振幅Ｅの最大のピーク値Ｐ１とその次のピーク値Ｐ２の間の値Ｖｓ２に設定した場合、振幅Ｅがしき値Ｖｓ２を超えている間だけ、即ち、遅延波Ｗ１に対応するピーク値Ｐ１の出力期間だけスイッチ２３ａ、２３ｂが閉じることになり、位相情報出力端子１０ｃから出力される位相情報cos θ′には、図２の（ｋ）の中央部に示しているように遅延波Ｗ１についての位相情報cos θ１のみが含まれ、その他の期間の出力はゼロとなる。
【００４０】
したがって、この状態では遅延波Ｗ１についての位相情報cos θ１をノイズの影響が全く無い状態で、オシロスコープ３０の画面上で容易に把握することができる。
【００４１】
さらに、図２の（ｉ）の右部に示しているように、しきい値Ｖｓを相関信号振幅Ｅの最小のピーク値Ｐ３とノイズレベルの間の値Ｖｓ３に設定した場合、遅延波Ｗ１〜Ｗ３に対応するピーク値Ｐ１〜Ｐ３の出力期間だけ、スイッチ２３ａ、２３ｂが閉じるので、位相情報出力端子１０ｃから出力される位相情報cos θ′には、図２の（ｋ）の右部に示しているように、各遅延波Ｗ１〜Ｗ３についての位相情報cos θ１〜cos θ３のみが含まれ、他の期間の出力がゼロとなる。
【００４２】
したがって、この状態では、遅延波Ｗ１〜Ｗ３についての位相情報cos θ１〜cos θ３を、ノイズの影響が全く無い状態でオシロスコープ３０の画面上で容易に把握することができる。なお、他方の位相情報sin
θの場合も同様であるので、説明を省略する。
【００４３】
また、しきい値Ｖｓのレベルを外部の表示器（オシロスコープ３０）で相関振幅信号Ｅの波形と比較できるように表示しているので、どのマルチパス波の位相を観測しているかを容易に把握できる。
【００４４】
上記実施形態のマルチパス遅延測定装置２０では、オシロスコープ３０を表示部として使用する構成としていたが、図３のマルチパス遅延測定装置２０′のように、専用化された表示部１６を一体的に有する構成としてもよい。この場合でも、相関信号振幅Ｅの表示波形としきい値Ｖｓのレベルとを比較できるように表示する。
【００４５】
また、上記実施形態のマルチパス遅延測定装置２０の位相算出部１５は、位相情報としてcos θ、sin θを算出する構成であったが、これらの値からθの値を算出する構成であってもよく、その場合でも、非相関状態を含み相関信号振幅Ｅがしきい値を超えていない期間において発生するノイズの出力を規制できるので、その観測が極めて容易となる。
【００４６】
また、上記実施形態では出力規制手段２３として開閉式のスイッチ２３ａ、２３ｂを開いて位相情報の出力を停止させていたが、信号ラインを短絡させて位相情報の出力を停止させたり、減衰器で位相情報を抑圧して出力してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図
【図２】実施形態の動作説明図
【図３】表示部を有する実施形態の構成図
【図４】従来装置の構成図
【図５】従来装置の表示波形図
【符号の説明】
【００４８】
１０ａ……入力端子、１０ｂ……振幅出力端子、１０ｃ、１０ｄ……位相情報出力端子、１０ｅ……しきい値情報出力端子、１１……アンテナ、１２……受信検波部、１３……相関処理部、１４……振幅算出部、１５……位相算出部、１６……表示部、２１……しきい値設定手段、２２……比較手段、２３……出力規制手段、２３ａ、２３ｂ……スイッチ、３０……オシロスコープ
【図１】
0004488524.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004488524.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004488524.tif 000006