(57)【要約】【課題】占有帯域がスペクトルアナライザの測定帯域を超えるミリ波無線信号において正確な占有帯域を測定する。【解決手段】ＲＦ信号が入力されるミキサ２と、ミキサ２からの出力をスペクトル分布で表示するためのスペクトルアナライザ１と、ミキサ２へ２種類のローカル信号を入力するためのローカル信号源４、５と、ミキサ２へ入力される２種類のローカル信号を切り換えるためのスイッチ３を備える。ＲＦ信号をミキサ２によりダウンコンバートして占有帯域を測定する際に、ダウンコンバートされた信号の内、０Ｈzから変調するデータ信号の基本成分が含まれる周波数領域を除外した結果を用いて占有帯域を計算し、さらに２つのＬＯ信号を用いることにより測定周波数帯域を広げる。【選択図】図１
2007170852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカル信号とミキサを使用してミリ波無線信号をスペクトルアナライザの測定帯域内にダウンコンバートして計測するミリ波無線信号の占有帯域計測方法において、
２種類の前記ローカル信号を用いて前記ミリ波無線信号を前記ミキサでダウンコンバートするステップと、
前記ダウンコンバートして生成した２種類のＲＦ信号の周波数帯域をスペクトルアナライザにより測定するステップと、
０Ｈzから変調する前記ミリ波無線信号の基本成分が含まれる周波数領域を除外した２つの測定結果を前記測定の結果から抽出するステップと、
前記抽出した２つの測定結果を用いて前記ミリ波無線信号を補間して占有帯域を得るステップと、
を有することを特徴とするミリ波無線信号の占有帯域計測方法。
【請求項２】
前記ミリ波無線信号は、
キャリア信号をデータ信号によって直接強度変調、周波数変調、位相変調のうちのいずれかが実行されていることを特徴とする請求項１に記載のミリ波無線信号の占有帯域計測方法。
【請求項３】
ローカル信号とミキサを使用してミリ波無線信号をスペクトルアナライザの測定帯域内にダウンコンバートし、自己ヘテロダイン法を用いて変調されたキャリア信号及びシングルサイドバンド信号成分を有する前記ミリ波無線信号の占有帯域を計測するミリ波無線信号の占有帯域計測方法において、
前記ダウンコンバートされた前記ミリ波無線信号について、キャリア信号とシングルサイドバンド信号の周波数差に相当する周波数領域を除いた結果を用いて占有帯域を演算して求めるステップ
を有することを特徴とするミリ波無線信号の占有帯域計測方法。
【請求項４】
ローカル信号とミキサを使用してミリ波無線信号をスペクトルアナライザの測定帯域内にダウンコンバートして計測するためのコンピュータが読取り可能なミリ波無線信号の占有帯域計測プログラムにおいて、
２種類の前記ローカル信号を用いて前記ミリ波無線信号を前記ミキサでダウンコンバートするステップと、
前記ダウンコンバートして生成した２種類のＲＦ信号の周波数帯域をスペクトルアナライザにより測定するステップと、
０Ｈzから変調する前記ミリ波無線信号の基本成分が含まれる周波数領域を除外した２つの測定結果を前記測定の結果から抽出するステップと、
前記抽出した２つの測定結果を用いて前記ミリ波無線信号を補間して占有帯域を得るステップと、
して前記コンピュータを機能させることを特徴とするミリ波無線信号の占有帯域計測プログラム。
【請求項５】
前記ミリ波無線信号は、
キャリア信号をデータ信号によって直接強度変調、周波数変調、位相変調のうちのいずれかが実行されていることを特徴とする請求項４に記載のミリ波無線信号の占有帯域計測プログラム。
【請求項６】
ローカル信号とミキサを使用してミリ波無線信号をスペクトルアナライザの測定帯域内にダウンコンバートし、自己ヘテロダイン法を用いて変調されたキャリア信号及びシングルサイドバンド信号成分を有する前記ミリ波無線信号の占有帯域を計測するためのコンピュータが読取り可能なミリ波無線信号の占有帯域計測プログラムにおいて、
前記ダウンコンバートされた前記ミリ波無線信号について、キャリア信号とシングルサイドバンド信号の周波数差に相当する周波数領域を除いた結果を用いて占有帯域を演算して求めるステップと、
して前記コンピュータを機能させることを特徴とするミリ波無線信号の占有帯域計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広帯域を占有するミリ波無線信号の占有帯域計測方法およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、無線通信における広域帯のデジタルデータ伝送の需要が高まっている。こうした広帯域のデジタルデータの伝送には高周波であるミリ波無線帯域のキャリア信号を用いる必要がある（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、通常のスペクトルアナライザの測定帯域は、４０ＧＨz程度であるため、このままでは１００ＧＨzを超えるようなミリ波領域の無線の占有帯域測定は難しかった。
【０００４】
そこで、従来は図５に示すようにローカル信号６及びミキサ２を用いてＲＦ信号の被測定周波数をスペクトルアナライザ１の測定帯域内にダウンコンバートする手法が用いられている。
【特許文献１】特開２００２−３５３７３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上述のような従来の測定手法では、キャリア信号を直接ＡＳＫ変調した際に生じるような強いキャリア成分が残った信号を測定した場合、ミキサ内での相互変調によりキャリア信号と変調されたデータ信号のミキシングで発生した０Ｈzからデータ信号の基本成分に相当する周波数成分が発生してしまうので、正確な占有帯域測定をすることは難しかった。
【０００６】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、占有帯域がスペクトルアナライザの測定帯域を超えるミリ波無線信号において正確な占有帯域を測定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、ローカル信号とミキサを使用してミリ波無線信号をスペクトルアナライザの測定帯域内にダウンコンバートして計測するミリ波無線信号の占有帯域計測方法において、２種類の前記ローカル信号を用いて前記ミリ波無線信号を前記ミキサでダウンコンバートするステップと、前記ダウンコンバートして生成した２種類のＲＦ信号の周波数帯域をスペクトルアナライザにより測定するステップと、０Ｈzから変調する前記ミリ波無線信号の基本成分が含まれる周波数領域を除外した２つの測定結果を前記測定の結果から抽出するステップと、前記抽出した２つの測定結果を用いて前記ミリ波無線信号を補間して占有帯域を得るステップと、を有する。
【０００８】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記ミリ波無線信号は、キャリア信号をデータ信号によって直接強度変調、周波数変調、位相変調のうちのいずれかが実行されている。
【０００９】
また、請求項３に記載の本発明は、ローカル信号とミキサを使用してミリ波無線信号をスペクトルアナライザの測定帯域内にダウンコンバートし、自己ヘテロダイン法を用いて変調されたキャリア信号及びシングルサイドバンド信号成分を有する前記ミリ波無線信号の占有帯域を計測するミリ波無線信号の占有帯域計測方法において、前記ダウンコンバートされた前記ミリ波無線信号について、キャリア信号とシングルサイドバンド信号の周波数差に相当する周波数領域を除いた結果を用いて占有帯域を演算して求めるステップを有する。
【００１０】
また、請求項４に記載の本発明は、ローカル信号とミキサを使用してミリ波無線信号をスペクトルアナライザの測定帯域内にダウンコンバートして計測するためのコンピュータが読取り可能なミリ波無線信号の占有帯域計測プログラムにおいて、２種類の前記ローカル信号を用いて前記ミリ波無線信号を前記ミキサでダウンコンバートするステップと、前記ダウンコンバートして生成した２種類のＲＦ信号の周波数帯域をスペクトルアナライザにより測定するステップと、０Ｈzから変調する前記ミリ波無線信号の基本成分が含まれる周波数領域を除外した２つの測定結果を前記測定の結果から抽出するステップと、前記抽出した２つの測定結果を用いて前記ミリ波無線信号を補間して占有帯域を得るステップと、して前記コンピュータを機能させる。
【００１１】
また、請求項５に記載の本発明は、請求項４において、前記ミリ波無線信号は、キャリア信号をデータ信号によって直接強度変調、周波数変調、位相変調のうちのいずれかが実行されている。
【００１２】
また、請求項６に記載の本発明は、ローカル信号とミキサを使用してミリ波無線信号をスペクトルアナライザの測定帯域内にダウンコンバートし、自己ヘテロダイン法を用いて変調されたキャリア信号及びシングルサイドバンド信号成分を有する前記ミリ波無線信号の占有帯域を計測するためのコンピュータが読取り可能なミリ波無線信号の占有帯域計測プログラムにおいて、前記ダウンコンバートされた前記ミリ波無線信号について、キャリア信号とシングルサイドバンド信号の周波数差に相当する周波数領域を除いた結果を用いて占有帯域を演算して求めるステップと、して前記コンピュータを機能させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、占有帯域がスペクトルアナライザの測定帯域を超えるミリ波無線信号において正確な占有帯域を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
図１および図２は、本実施の形態に係るミリ波無線信号占有帯域測定系を説明するための説明図を示している。
【００１５】
この図１には、ＲＦ信号が入力されるミキサ２と、ミキサ２からの出力をスペクトル分布で表示するためのスペクトルアナライザ１と、ミキサ２へ２種類のローカル信号を入力するためのローカル信号源４、５と、ミキサ２へ入力される２種類のローカル信号を切り換えるためのスイッチ３が示されている。
【００１６】
この図１に示したミリ波無線信号占有帯域測定系において、キャリア周波数ｆcのキャリア周波数を中心とした両側の帯域に基本周波数成分ｆdのデータ信号成分が存在するミリ波無線信号はミキサ２へＲＦ信号として入力される。この図１にてミキサ２へ入力されるＲＦ信号は基本周波数成分ｆｄと、その両側の帯域のｆｃ−ｆｄおよびｆｃ＋ｆｄである。また、ミキサ２にはローカル信号源４から周波数ｆl１の信号もローカル信号として入力される。
【００１７】
次に、ミキサ２に入力されたＲＦ信号はｆc−ｆd−ｆl１〜ｆc＋ｆd−ｆl１の周波数成分にダウンコンバートされる。しかし、キャリア信号を直接に強度変調することにより発生したミリ波無線信号にはキャリア信号成分が強く残っているため、キャリア信号とデータ信号成分のミキシングによる０〜ｆdの成分も同時に生じる。
【００１８】
そこで占有帯域の計算には０〜ｆdの周波数成分を除いた周波数領域のスペクトル強度を積算して全電力とすることにより、ミキサ２の相互変調の影響を除いた正確な占有帯域を求めることが可能となる。
【００１９】
しかし、通常のミキサ２においてＲＦ信号とＬＯ信号（ローカル信号源４からのローカル信号ｆｌ１）の周波数差には制限が生じるため、ＩＦ信号（中間周波数）の帯域は限られてしまう。また、スペクトルアナライザ１の測定帯域も上限が存在するため、広い周波数範囲のＲＦ信号をダウンコンバートすることは難しい。
【００２０】
そこで、図２に示すようにローカル信号として周波数がｆl１に加えてｆl２（ｆl１＞ｆl２）となる第２の信号を用い、これら２種類の信号を用いてミリ波信号成分をダウンコンバートする。
【００２１】
まず、ＲＦ信号を周波数ｆl１のローカル信号でミキシングすると、ｆl１だけダウンコンバートされる。このミキシングされた信号がＩＦ信号であって、これを図１中に示すようにスペクトルアナライザ１で測定する。この場合にスペクトルアナライザ１のｆd〜ｆsの領域に表示されている波形は、もとのＲＦ信号のうちｆd＋ｆl１〜ｆs＋ｆl１の周波数領域にあるもののミキシング結果を観測していることになる。
【００２２】
一方、ローカル信号をｆl２にしたときに、スペクトルアナライザ１のｆd〜ｆsの領域に表示されている波形は、もとのＲＦ信号のうちｆd＋ｆl２〜ｆs＋ｆl２の周波数領域にあるもののミキシング結果を観測していることになる。
【００２３】
スペクトルアナライザ１の測定帯域の上限がｆsの場合、周波数ｆl１のローカル信号を用いてダウンコンバートした信号成分の内、ｆd〜ｆsの周波数範囲を用いてミリ波無線信号の内周波数ｆd＋ｆl１〜ｆs＋ｆl１の範囲を算出し、周波数ｆl２のローカル信号を用いてダウンコンバートした信号成分の内、ｆd〜ｆd＋ｆl１−ｆl２の周波数範囲を用いてｆd＋ｆl２〜ｆd＋ｆl１の範囲を算出する。
【００２４】
そして両者の結果を合成することにより、ＲＦ信号のうちｆd＋ｆl２〜ｆs＋ｆl１（ただし、ｆl１＞ｆl２）という広い周波数領域について測定することが可能となる。
【００２５】
この測定は、ＩＦ信号のパワー値が、対応する周波数のＲＦ信号のパワー価の何倍になるのかを周波数ごとに調べ、図示しない対応テーブルを予め作成しておく。そして、上記のようにローカル信号の周波数をｆl１にした場合と、ｆl２とした場合に対してそれぞれｆd〜ｆsの周波数領域のＩＦ信号のパワー価を測定する。この測定値から前記対応テーブルを用いて対応するＲＦ信号を算出することにより、周波数領域ｆd＋ｆl２〜ｆs＋ｆl１のＲＦ信号のパワースペクトルを得ることができる。
【００２６】
この測定手順を図３に示す。この図３にはｆd＋ｆl２〜ｆs＋ｆl１の周波数範囲の測定をスペクトルアナライザ１で行うための処理を説明するためのフロー図を示している。
【００２７】
まず、ＬＯ信号の周波数ｆｌ１を用いてダウンコンバートされたＩＦ周波数０〜ｆｓを測定する（Ｓ１）。
【００２８】
次に、ＩＦ周波数ｆｄ〜ｆｓの結果をＲＦ周波数帯ｆｄ＋ｆｌ１〜ｆｓ＋ｆｌ１に換算する（Ｓ２）。
【００２９】
一方、ＬＯ信号の周波数ｆｌ２を用いてダウンコンバートされたＩＦ周波数０〜ｆｓを測定する（Ｓ３）。
【００３０】
次に、ＩＦ周波数ｆｄ〜ｆｄ＋ｆｌ１−ｆｌ２の結果をＲＦ周波数帯ｆｄ＋ｆｌ２〜ｆｄ＋ｆｌ１に換算する（Ｓ４）。
【００３１】
そして、Ｓ２とＳ４の換算結果を測定結果として合わせてＲＦ周波数帯ｆｄ＋ｆｌ２〜ｆｓ＋ｆｌ１の占有帯域とする（Ｓ５）。
【００３２】
以上説明した処理を用いることにより、相互変調の影響を除去するためダウンコンバートした信号成分から０〜ｆdの成分を除いても広いＲＦ周波数領域の測定が可能となる。
【００３３】
＜第２の実施の形態＞
図４は、第２の実施の形態を説明するための説明図を示している。この図４には、ＲＦ信号（データ信号）が入力されるミキサ２と、ローカル信号を生成してミキサ２へ入力するローカル信号源６と、ミキサ２の出力信号を観測するスペクトルアナライザ１が示されている。
【００３４】
すでに説明した第１の実施の形態ではキャリア信号ｆｃをデータ信号ｆｃ−ｆｄ、ｆｃ＋ｆｄで直接に強度変調したミリ波信号の場合を示したが、第２の実施の形態では、データ信号についてＩＦ信号を用いて周波数ｆx〜ｆx＋ｆdのＩＦ信号にアップコンバートした後、キャリア信号をシングルサイドバンド変調することにより発生したミリ波無線信号を用いることを特徴としている。
【００３５】
通常の無線システムではキャリア信号はフィルタなどにより抑圧されて送信されるが、自己ヘテロダイン法を用いた無線通信システムでは受信側でのローカル信号源６を抑制する目的で、たとえばキャリア信号成分ｆｃとシングルサイドバンド信号成分ｆｃ＋ｆｘ、ｆｘ＋ｆｄは同程度の信号強度となっている。
【００３６】
このようなＲＦ信号がミキサ２に入力された場合、相互変調による成分はｆx〜ｆx＋ｆd成分となって現れる。そこで、占有帯域の計算にはダウンコンバートされた信号の内、ｆx＋ｆd〜ｆsの成分を用いてミリ波信号周波数成分の内ｆx＋ｆd＋ｆl〜ｆs＋ｆlを算出する。
【００３７】
なお、第１の実施の形態のように、２種類のローカル信号成分を用いることによりＲＦ信号の測定周波数領域を広げても良い。
【００３８】
以上説明した第１、第２の実施の形態においては、ミリ波無線信号をミキサ２によりダウンコンバートして占有帯域を測定する際に、ダウンコンバートされた信号の内、０Ｈzから変調するデータ信号の基本成分が含まれる周波数領域を除外した結果を用いて占有帯域を計算し、さらに２つのＬＯ信号を用いることにより測定周波数帯域を広げることを特徴としている。
【００３９】
そして、このような処理により測定周波数帯域を広げることにより、スペクトルアナライザ１の測定帯域以上の周波数成分を有するミリ波無線信号の占有帯域を測定するために、ミキサ２によるダウンコンバートを用いた測定系において、ミキサ２内での相互変調による影響を除いた正確な占有帯域測定が可能となる。
【００４０】
また、２種類のローカル信号周波数を用いることにより、ＲＦ信号の測定範囲を増やすことが可能となる。
【００４１】
なお、以上説明した実施の形態は、ミリ波無線信号占有帯域測定系における占有帯域の測定方法であるのみならず、その測定方法に相当する処理を実行するための演算処理および信号処理の各処理ステップから構成されたコンピュータプログラムをも技術的範疇に含み、このコンピュータプログラムをコンピュータにインストールして測定方法を実行させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１の実施の形態に係る、ミリ波無線信号占有帯域測定系を説明するための説明図を示す。
【図２】第１の実施の形態に係る、ミリ波無線信号占有帯域測定系を説明するための説明図を示す。
【図３】第１の実施の形態に係る、ミリ波無線信号占有帯域測定系における処理の流れを説明するためのフロー図を示す。
【図４】第２の実施の形態に係る、ミリ波無線信号占有帯域測定系を説明するための説明図を示す。
【図５】従来の技術によるミリ波無線信号占有帯域測定系の概略構成図を示す。
【符号の説明】
【００４３】
１  スペクトルアナライザ
２  ミキサ
３  スイッチ
４、５  ローカル信号源
【図１】
2007170852.tif 000003
【図２】
2007170852.tif 000004
【図３】
2007170852.tif 000005
【図４】
2007170852.tif 000006
【図５】
2007170852.tif 000007