(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調された信号が入力され、この入力信号を中間周波信号に変換する周波数変換手段と、
前記中間周波信号の周波数に等しい正弦波波形を前記中間周波信号に対して乗算することにより、同相成分あるいは直交成分のいずれか一方を抽出する第１の成分抽出手段と、
前記正弦波波形に対して位相が９０°異なる波形を前記中間周波信号に対して乗算することにより、前記同相成分あるいは前記直交成分のいずれか他方を抽出する第２の成分抽出手段と、
前記第１および第２の成分抽出手段によって抽出された前記同相成分および前記直交成分のそれぞれを２つの軸線に対応させて、前記同相成分および前記直交成分によって特定されるサンプル点とチップ点とを識別可能な状態で信号点配置図を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする変調解析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記表示手段は、前記サンプル点と前記チップ点の表示を異なる着色または異なる形状によって行うことを特徴とする変調解析装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記信号点配置図に含まれる前記サンプル点および前記チップ点を信号の入力順に追跡する追跡手段をさらに備えることを特徴とする変調解析装置。
【請求項４】
変調された信号の同相成分および直交成分のそれぞれを２つの軸線に対応させて、サンプル点およびチップ点とを識別可能な状態で信号点配置図を表示することを特徴とする変調解析結果表示方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記サンプル点と前記チップ点の表示を異なる着色または異なる形状によって行うことを特徴とする変調解析結果表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変調信号の解析を行って信号点配置図を表示する変調解析装置および変調解析結果表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access ）方式によるデジタルセルラシステムは通話品質の点で優れており、日本においても実用化されている。このデジタルセルラシステムでは、例えば基地局から移動局に対してデータを送信する下り回線ではＱＰＳＫ変調方式が用いられ、反対に移動局から基地局に対してデータを送信する上り回線ではオフセットＱＰＳＫ変調方式が用いられている。このデジタルセルラシステムにおいて、良好な通話品質を維持するためには、実際に受信した信号を測定し、これを解析する必要がある。
【０００３】
図４は、従来の解析装置によって得られたＱＰＳＫ変調のベースバンド信号の信号点配置図の表示例を示す図である。同図に示す信号点配置図には、各チップ点のみがプロットされている。なお、チップ点とは、伝送されるシンボル（ＱＰＳＫ変調方式の場合には２ビットデータ）に対応したベースバンド信号を示しており、一般にはシンボルレートの数倍のサンプリング周波数でサンプリング処理が行われるため、連続して入力されるチップ点の間に複数個のサンプル点が存在する。
【０００４】
また、図５は従来の解析装置によって得られたＱＰＳＫ変調のベースバンド信号の信号点配置図の他の表示例を示す図である。同図に示す信号点配置図には、各チップ点の間にあるサンプル点を補間して得られた軌跡が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の解析装置においては、図４に示すように各チップ点のみを表示した場合には、各チップ点の間に存在する各サンプル点をつないだ信号の軌跡が観察できず、図５に示すように各サンプル点の間を補間して信号の軌跡を表示した場合には各チップ点近傍に軌跡が密集するため、各チップ点が隠れてしまって観察できない。このように、従来の解析装置においては、位相変調された信号の信号点を信号点配置図上に表示させたときに、各チップ点とその間の軌跡の両方を観察することができず、視認性に問題があった。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、変調された信号に対応する信号点配置図上の各信号点を観察する際の視認性を向上させることができる変調解析装置および変調解析結果表示方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明では、変調された信号に対して周波数変換を行った後に同相成分と直交成分とを抽出して信号点配置図の表示を行う場合に、チップ点とサンプル点とが識別可能な状態で表示が行われる。特に、サンプル点間をつなぐ軌跡を表示せずにサンプル点のみを表示しているため、同時にチップ点を表示した場合であっても、同じ画面上にサンプル点とチップ点の両方を同時に表示させることができ、しかもこれらの各点を同一画面内に混在させた場合であってもそれらを互いに識別可能な状態で表示することにより、利用者は各信号点を視認性が良好な状態で観察することができる。
【０００８】
特に、チップ点とサンプル点のそれぞれに異なる色を付したり、異なる形状を用いることにより、利用者は、それぞれの点を互いに異なるものとして識別することができる。また、追跡手段を備えて、上述した信号点配置図に含まれるサンプル点およびチップ点を信号の入力順に追跡することにより、サンプル点やチップ点の間を結ぶ軌跡を表示することなく、画面上に散在したこれらの点の入力順番を容易に知ることができ、入力信号の解析作業が容易となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態の変調解析装置の構成を示す図であり、例えばＱＰＳＫ変調がなされた受信信号に対して信号点配置図の表示を行う構成が示されている。
【００１０】
図１に示す変調解析装置は、ローカル発振器１０、周波数変換器１２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１４、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１６、信号解析部２０、表示部３０および操作部４０を含んで構成されている。
【００１１】
ローカル発振器１０は、周波数変換に用いられる所定のローカル信号を発生する。周波数変換器１２は、ローカル発振器１０から出力されるローカル信号と、入力されたＱＰＳＫ変調信号とを混合することにより、それらの差分であるアナログの中間周波（ＩＦ）信号を出力する。このＩＦ信号の周波数は、後段のＡ／Ｄ変換器１６によってデジタルデータへの変換が可能な周波数であり、ＱＰＳＫ変調信号の帯域を含んでいる必要がある。バンドパスフィルタ１４は、周波数変換部１２から出力されたＩＦ信号に対して帯域制限処理を行い、このＩＦ信号に含まれるエリアシング成分を除去する。Ａ／Ｄ変換器１６は、後段の信号解析部２０において各種の処理を行うために、入力されるＩＦ信号をデジタルデータに変換する。
【００１２】
信号解析部２０は、Ａ／Ｄ変換器１６によってデジタルデータに変換された後のＩＦ信号に基づいてＱＰＳＫ変調信号の同相成分と直交成分を求めて、信号点配置図を作成するために必要なサンプル点およびチップ点を抽出する。この信号解析部２０は、同相成分抽出部２１、直交成分抽出部２２、チップ点判定部２３を含んで構成されている。
【００１３】
同相成分抽出部２１は、入力されるＱＰＳＫ変調信号のデータに対して、ＩＦ信号と同じ周波数の正弦波波形のデータを乗算することにより、ＱＰＳＫ変調信号に含まれる同相成分のみを抽出する。また、直交成分抽出部２２は、入力されるＱＰＳＫ変調信号のデータに対して、ＩＦ信号と同じ周波数であって上述した同相成分の抽出に用いられた正弦波波形と位相が９０°異なる波形のデータを乗算することにより、ＱＰＳＫ変調信号に含まれる直交成分のみを抽出する。ところで、同相成分抽出部２１および直交成分抽出部２２から出力されるデータは、Ａ／Ｄ変換器１６によって所定の周波数でサンプルされたサンプル点に対応しているが、その中には伝送されるシンボルとしてのチップ点に対応したものが含まれている。例えば、チップ点の繰り返し周期であるチップレートの８倍の周波数をサンプルレートに設定した場合には、隣接するチップ点の間が８等分されて、その間に７つのサンプル点が存在する。チップ点判定部２３は、同相成分抽出部２１からＱＰＳＫ変調信号に含まれる同相成分のデータが、直交成分抽出部２２からＱＰＳＫ変調信号に含まれる直交成分のデータがそれぞれ入力されており、これらのデータがチップ点に対応しているか、チップ点以外のサンプル点に対応しているかを判定する。入力される同相成分および直交成分の各データがチップ点に対応しているものとして判定された場合には、その旨を示す判定データがチップ点判定部２３から表示部３０に向けて出力される。
【００１４】
表示部３０は、信号解析部２０によって抽出されたＱＰＳＫ変調信号の同相成分と直交成分の各データに基づいて、チップ点とそれ以外のサンプル点とを互いに識別可能な状態で信号点配置図の表示を行う。例えば、チップ点を黄色に、サンプル点を緑色に着色した信号点配置図の表示が行われる。
【００１５】
図２は、図１に示した表示部３０の詳細な構成を示す図である。同図に示すように、表示部３０は、データ蓄積部３１、表示色設定部３２、描画部３３、ＶＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）３４、表示用ドライバ３５、ＣＲＴ（陰極線管）３６を含んで構成されている。
【００１６】
データ蓄積部３１は、信号解析部２０内の同相成分抽出部２１と直交成分抽出部２２によって抽出されたＱＰＳＫ変調信号の同相成分と直交成分の各データが入力されており、これらのデータを入力順に蓄積する。また、このデータ蓄積部３１には、信号解析部２０内のチップ点判定部２３から送られてくる判定データも入力されており、上述したデータの蓄積時に各データがチップ点に対応したものであるか、あるいはチップ点以外のサンプル点に対応したものであるかを示す識別データが同時に格納されるようになっている。
【００１７】
表示色設定部３２は、データ蓄積部３１に蓄積されているＱＰＳＫ変調信号の同相成分と直交成分の各データに対応する識別データに基づいて、信号点配置図に含まれる各チップ点と各サンプル点の表示色の設定を行う。例えば、上述したようにチップ点が黄色に、サンプル点が緑色に設定される。
【００１８】
描画部３３は、データ蓄積部３１に蓄積されているＱＰＳＫ変調信号の同相成分と直交成分の各データを読み出して、横軸が同相成分Ｉに縦軸が直交成分Ｑにそれぞれ対応した信号点配置図上の対応する位置に、チップ点あるいはサンプル点に対応した各信号点を示す所定のマーク図形を描画して、ＶＲＡＭ３４の１画面に対応した領域に書き込む。また、この描画処理において、各マーク画像の色は、表示色設定部３２によって設定された色に、すなわち、データ蓄積部３１から読み出す１組のデータ（同相成分のデータと直交成分のデータ）がチップ点に対応したものである場合には黄色に着色されたマーク画像が、それ以外のサンプル点に対応したものである場合には緑色に着色されたマーク画像がそれぞれ描画される。表示用ドライバ３５は、ＶＲＡＭ３４に格納された画像データを走査方向に読み出して表示用のビデオ信号を生成し、ＣＲＴ３６の画面に所定の信号点配置図が表示される。
【００１９】
操作部４０は、チップ点およびサンプル点を入力順に追跡するために指し示す所定の操作キーを有しており、この操作キーが押下される毎に、チップ点あるいはサンプル点が入力順に強調表示される。例えば、カーソルキーがこの操作キーとしての機能を有するものとすると、カーソルキーが押下される毎に輝度が増したチップ点あるいはサンプル点が１つずつ移動するように、描画部３３における描画処理が行われる。このように、入力順にチップ点あるいはサンプル点を強調表示することにより、入力されるＱＰＳＫ変調信号の遷移状態が明確にわかるようになっている。なお、上述した説明では、各チップ点やサンプル点の輝度を増すことにより強調表示したが、カーソルキーの操作によって指し示されたチップ点やサンプル点の色や形状を一時的に変更して強調表示したり、指し示されるチップ点やサンプル点の近傍に矢印等の所定形状を有するポインタを表示させて強調表示してもよい。
【００２０】
図３は、信号点配置図の表示例を示す図である。同図に示す信号点配置図は、横軸が同相成分Ｉに、縦軸が直交成分Ｑにそれぞれ対応しており、信号解析部２０内の同相成分抽出部２１および直交成分抽出部２２によって抽出された一組の同相成分データおよび直交成分データによって特定される位置に、所定のマーク画像が表示されている。図中の○印が黄色のチップ点を示しており、●印が緑色のサンプル点を示している。
【００２１】
図３に示すように、ＱＰＳＫ変調信号の信号点配置図においては、４つの位相（４５°、１３５°、−４５°、−１３５°）に対応した４種類のチップ点と、各チップ点を結んだ軌跡上に配列された各サンプル点が含まれており、これらの各チップ点と各サンプル点とが異なる着色によって表されている。しかも、各サンプル点をつないだ軌跡を表示することなくサンプル点が表示されているため、従来のように、チップ点の周辺に密集した軌跡によってチップ点が隠れてしまうことがなく、ＣＲＴ３６に表示された信号配置図を利用者が見た場合に、黄色に着色されたチップ点と緑色に着色されたサンプル点が１画面内で識別可能であって、ＱＰＳＫ変調されたベースバンド信号を観察する際の視認性を向上させることができる。
【００２２】
また、操作部４０を操作することによってチップ点あるいはサンプル点を信号の入力順に強調表示して追跡することができるため、各チップ点や各サンプル点の入力順を容易に知ることができ、ＱＰＳＫ変調された信号の解析作業が容易となる。
【００２３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。本実施形態の変調解析装置では、各チップ点と各サンプル点とを相互に識別可能なように互いに異なる色を付して表示したが、互いに異なる形状を有するマーク画像を対応させて識別するようにしてもよい。例えば、各チップ点を○印で示し、それ以外の各サンプル点を×印で表すようにする。この場合には、表示部３０に含まれる表示色設定部３２を表示形状設定部に置き換えて、チップ点とそれ以外のサンプル点とで異なる形状のマーク画像の描画を行う。また、マーク画像の形状と色の両方を変えて表示を行うようにしてもよい。
【００２４】
また、上述した実施形態ではＱＰＳＫ変調された信号について信号点配置図を表示する場合を説明したが、それ以外の位相変調信号、例えばオフセットＱＰＳＫ変調やＢＰＳＫ変調の信号が入力された場合について信号点配置図を表示する場合も同様に本発明を適用することができる。あるいは、振幅位相変調信号やＦＳＫ変調信号に対応する信号点配置図を表示する場合にも本発明を適用することができる。
【００２５】
また、上述した実施形態では、カラー表示が可能なＣＲＴ３６を用いて信号点配置図を表示した場合について説明したが、カラー表示ができないＣＲＴやその他のディスプレイ装置（例えば液晶表示装置）を用いる場合には、チップ点とサンプル点のそれぞれを互いに識別可能な形状で表示する場合の他に、互いに識別可能な輝度や濃淡で表示するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、変調された信号に対して周波数変換を行った後に同相成分と直交成分とを抽出してこれらの各点が識別可能なように信号点配置図の表示を行っており、サンプル点間をつなぐ軌跡が表示されないため、チップ点とサンプル点とを同時に表示した場合であってもそれぞれを良好に識別することができ、変調された信号に対応する信号点配置図上の信号点を観察する際の視認性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の変調解析装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した表示部の詳細な構成を示す図である。
【図３】信号点配置図の表示例を示す図である。
【図４】従来の解析装置によって得られたＱＰＳＫ変調のベースバンド信号の信号点配置図の表示例を示す図である。
【図５】従来の解析装置によって得られたＱＰＳＫ変調のベースバンド信号の信号点配置図の他の表示例を示す図である。
【符号の説明】
２０  信号解析部
２１  同相成分抽出部
２２  直交成分抽出部
２３  チップ点判定部
３０  表示部
３１  データ蓄積部
３２  表示色設定部
３３  描画部
３４  ＶＲＡＭ
３５  表示用ドライバ
３６  ＣＲＴ
４０  操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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