(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム長が既知の複数のフレーム（８０）を含む時分割複信方式に基づいた周期信号（Ｓ）の信号特性を解析する信号解析装置（１００）であって、
複数のトリガ（７０）を前記フレーム長の時間間隔で発生させる周期トリガ発生部（４０）と、
前記複数のフレームのうちの第１のフレーム（８１）の先頭位置を検出する先頭位置検出部（３４ａ）と、
前記第１のフレームの先頭位置と、前記複数のトリガのうちの第１のトリガ（７１）のタイミングとの時間差をタイミングオフセットとして検出するタイミングオフセット検出部（３４ｂ）と、
前記第１のフレームのオン区間の時間をバースト長として検出するバースト長検出部（３４ｃ）と、
前記第１のフレームのオン区間と前記第１のフレームの先頭位置との時間差をバーストオフセットとして検出するバーストオフセット検出部（３４ｄ）と、
前記複数のフレームのうちの第２のフレーム（８２）に対する解析区間を設定する解析区間設定部（５０）と、
前記解析区間にわたって前記第２のフレームの信号特性を解析する解析処理部（３３）と、を備え、
前記解析区間設定部は、
前記タイミングオフセットと前記バーストオフセットとの和を前記フレーム長で剰余演算することにより、前記複数のトリガのうちの第２のトリガ（７２）のタイミングを基準とした前記第２のフレームのオン区間の開始位置を、前記解析区間の開始位置として算出する開始位置算出部（５１）と、
前記開始位置算出部により算出された前記解析区間の開始位置と前記バースト長との和を、前記第２のトリガのタイミングを基準とした前記解析区間の終了位置として算出する終了位置算出部（５２）と、を含むことを特徴とする信号解析装置。
【請求項２】
ローカル信号を出力するローカル信号源（１２）と、
前記ローカル信号源から出力される前記ローカル信号を周波数掃引する掃引部（１９）と、
前記掃引部により周波数掃引された前記ローカル信号と前記周期信号とを混合して周波数変換するミキサ（１３）と、
前記ミキサにより周波数変換された前記周期信号をサンプリングしてディジタルデータに変換し、前記ディジタルデータを前記解析処理部に出力するＡ／Ｄ変換器（２０）と、を更に備え、
前記掃引部は、前記解析区間設定部により設定された前記解析区間にわたって、前記ローカル信号を周波数掃引することを特徴とする請求項１に記載の信号解析装置。
【請求項３】
フレーム長が既知の複数のフレーム（８０）を含む時分割複信方式に基づいた周期信号（Ｓ）の信号特性を解析する信号解析方法であって、
複数のトリガ（７０）を前記フレーム長の時間間隔で発生させる周期トリガ発生ステップ（Ｓ１）と、
前記複数のフレームのうちの第１のフレーム（８１）の先頭位置を検出する先頭位置検出ステップ（Ｓ３）と、
前記第１のフレームの先頭位置と、前記複数のトリガのうちの第１のトリガ（７１）のタイミングとの時間差をタイミングオフセットとして検出するタイミングオフセット検出ステップ（Ｓ４）と、
前記第１のフレームのオン区間の時間をバースト長として検出するバースト長検出ステップ（Ｓ５）と、
前記第１のフレームのオン区間と前記第１のフレームの先頭位置との時間差をバーストオフセットとして検出するバーストオフセット検出ステップ（Ｓ６）と、
前記複数のフレームのうちの第２のフレーム（８２）に対する解析区間を設定する解析区間設定ステップ（Ｓ８）と、
前記解析区間にわたって前記第２のフレームの信号特性を解析する解析処理ステップ（Ｓ９）と、を備え、
前記解析区間設定ステップは、
前記タイミングオフセットと前記バーストオフセットとの和を前記フレーム長で剰余演算することにより、前記複数のトリガのうちの第２のトリガ（７２）のタイミングを基準とした前記第２のフレームのオン区間の開始位置を、前記解析区間の開始位置として算出する開始位置算出ステップ（Ｓ１１）と、
前記開始位置算出ステップにより算出された前記解析区間の開始位置と前記バースト長との和を、前記第２のトリガのタイミングを基準とした前記解析区間の終了位置として算出する終了位置算出ステップ（Ｓ１２）と、を含むことを特徴とする信号解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号解析装置及び信号解析方法に関し、特に、時分割複信方式に基づいた周期信号の信号特性を解析する信号解析装置及び信号解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信システムにおける複信方式として、上りリンクと下りリンクとを、周波数で分割する周波数分割複信（Frequency Division Duplex：ＦＤＤ）方式と、時間で分割する時分割複信（Time Division Duplex：ＴＤＤ）方式とが知られている。ＦＤＤ方式では、上り信号と下り信号とが、同一時間の異なる周波数で送受信される。一方、ＴＤＤ方式では、上り信号と下り信号とが、同一周波数の異なる時間で送受信される。
【０００３】
ＴＤＤ方式を用いた無線通信システムにおいて、無線端末は同一周波数で無線信号の送信と受信とを交互に行う。このため、無線端末から送信される無線信号には、送信オンの期間（以降では「オン区間」とも称する）と、送信オフの期間（以降では「オフ区間」とも称する）とが交互に存在する。図７は、一例として、１フレーム（１０ｍｓ）内の０ｍｓ〜９ｍｓがオフ区間、９ｍｓ〜１０ｍｓがオン区間となるＴＤＤ信号のパワーの例を示している。
【０００４】
このようなオン区間とオフ区間が存在する無線信号を解析する場合、解析区間をどのように設けるかによって解析結果が変化してしまう。このため、図８に示すように、スペクトラムアナライザやシグナルアナライザなどの信号解析装置１２０でＴＤＤ方式に対応した被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）１１０のスペクトラム解析や変調解析を行うときには、例えばＤＵＴから出力されるトリガ信号を使い、解析区間を無線信号のオン区間に限定して測定を行う必要がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第６２７５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年の５Ｇ  ＮＲ（New Radio）システム用の無線端末はトリガ信号を出力しないものが多く、このような無線端末をＤＵＴとする性能試験においては、試験用アンテナとＤＵＴの間で試験用の信号を無線通信で送受信する、いわゆるＯＴＡ（Over The Air）試験が行われるようになってきている。
【０００７】
ＤＵＴからトリガ信号が出力されない場合、ＤＵＴを変更したり、ＤＵＴの規格（例えば５Ｇ  ＮＲ、ＴＤ−ＬＴＥ、ＧＳＭ（登録商標）など）を切り替えたりするたびに、信号解析装置への被測定信号の入力タイミングが変わるため、解析区間を手動で再調整する必要が生じる。このような調整は煩雑であり、解析区間の設定ミスを誘発するなどの問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、被測定信号としての周期信号に対して、そのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる信号解析装置及び信号解析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る信号解析装置は、フレーム長が既知の複数のフレームを含む時分割複信方式に基づいた周期信号の信号特性を解析する信号解析装置であって、複数のトリガを前記フレーム長の時間間隔で発生させる周期トリガ発生部と、前記複数のフレームのうちの第１のフレームの先頭位置を検出する先頭位置検出部と、前記第１のフレームの先頭位置と、前記複数のトリガのうちの第１のトリガのタイミングとの時間差をタイミングオフセットとして検出するタイミングオフセット検出部と、前記第１のフレームのオン区間の時間をバースト長として検出するバースト長検出部と、前記第１のフレームのオン区間と前記第１のフレームの先頭位置との時間差をバーストオフセットとして検出するバーストオフセット検出部と、前記複数のフレームのうちの第２のフレームに対する解析区間を設定する解析区間設定部と、前記解析区間にわたって前記第２のフレームの信号特性を解析する解析処理部と、を備え、前記解析区間設定部は、前記タイミングオフセットと前記バーストオフセットとの和を前記フレーム長で剰余演算することにより、前記複数のトリガのうちの第２のトリガのタイミングを基準とした前記第２のフレームのオン区間の開始位置を、前記解析区間の開始位置として算出する開始位置算出部と、前記開始位置算出部により算出された前記解析区間の開始位置と前記バースト長との和を、前記第２のトリガのタイミングを基準とした前記解析区間の終了位置として算出する終了位置算出部と、を含む構成である。
【００１０】
この構成により、本発明に係る信号解析装置は、被測定信号である周期信号のフレーム長の時間間隔のトリガを内部で生成するため、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、周期信号に対して、そのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる。これにより、外部からのトリガ信号を入力できない測定環境であっても、周期信号のオン区間のみに対する測定が可能になる。また、解析区間の設定が自動化されるため、設定の手間を大幅に削減できる。例えば、本発明に係る信号解析装置は、トリガ信号を出力しないＤＵＴ（スマートフォンなど）に対して、通信方式を時間と共に切り替えるような試験を容易に行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係る信号解析装置は、ローカル信号を出力するローカル信号源と、前記ローカル信号源から出力される前記ローカル信号を周波数掃引する掃引部と、前記掃引部により周波数掃引された前記ローカル信号と前記周期信号とを混合して周波数変換するミキサと、前記ミキサにより周波数変換された前記周期信号をサンプリングしてディジタルデータに変換し、前記ディジタルデータを前記解析処理部に出力するＡ／Ｄ変換器と、を更に備え、前記掃引部は、前記解析区間設定部により設定された前記解析区間にわたって、前記ローカル信号を周波数掃引する構成であってもよい。
【００１２】
この構成により、本発明に係る信号解析装置は、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、被測定信号としての周期信号のオン区間のみを周波数掃引して、スペクトラム解析を行うことができる。
【００１３】
また、本発明に係る信号解析方法は、フレーム長が既知の複数のフレームを含む時分割複信方式に基づいた周期信号の信号特性を解析する信号解析方法であって、複数のトリガを前記フレーム長の時間間隔で発生させる周期トリガ発生ステップと、前記複数のフレームのうちの第１のフレームの先頭位置を検出する先頭位置検出ステップと、前記第１のフレームの先頭位置と、前記複数のトリガのうちの第１のトリガのタイミングとの時間差をタイミングオフセットとして検出するタイミングオフセット検出ステップと、前記第１のフレームのオン区間の時間をバースト長として検出するバースト長検出ステップと、前記第１のフレームのオン区間と前記第１のフレームの先頭位置との時間差をバーストオフセットとして検出するバーストオフセット検出ステップと、前記複数のフレームのうちの第２のフレームに対する解析区間を設定する解析区間設定ステップと、前記解析区間にわたって前記第２のフレームの信号特性を解析する解析処理ステップと、を備え、前記解析区間設定ステップは、前記タイミングオフセットと前記バーストオフセットとの和を前記フレーム長で剰余演算することにより、前記複数のトリガのうちの第２のトリガのタイミングを基準とした前記第２のフレームのオン区間の開始位置を、前記解析区間の開始位置として算出する開始位置算出ステップと、前記開始位置算出ステップにより算出された前記解析区間の開始位置と前記バースト長との和を、前記第２のトリガのタイミングを基準とした前記解析区間の終了位置として算出する終了位置算出ステップと、を含む構成である。
【００１４】
この構成により、本発明に係る信号解析方法は、被測定信号である周期信号のフレーム長の時間間隔のトリガを周期信号と独立して生成するため、ＤＵＴからのトリガ信号入力を必要とせず、周期信号に対して、そのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる。これにより、外部からのトリガ信号を入力できない測定環境であっても、周期信号のオン区間のみに対する測定が可能になる。また、解析区間の設定が自動化されるため、設定の手間を大幅に削減できる。例えば、本発明に係る信号解析方法は、トリガ信号を出力しないＤＵＴ（スマートフォンなど）に対して、通信方式を時間と共に切り替えるような試験を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、被測定信号としての周期信号に対して、そのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる信号解析装置及び信号解析方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る信号解析装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る信号解析装置が備える変調解析部の構成を示すブロック図である。
【図３】トリガ、周期信号のパワー、周期信号のフレームのタイミングを示す図であり、（ａ）はTiming OffsetもGate Offsetも正の値となる場合を示し、（ｂ）はTiming Offsetが負の値でGate Offsetが正の値となる場合を示し、（ｃ）はTiming OffsetもGate Offsetも負の値となる場合を示している。
【図４】本発明の実施形態に係る信号解析装置による信号解析方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートにおける解析区間設定ステップの処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図６】図４のフローチャートにおける解析処理ステップの処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図７】ＴＤＤ信号のオン区間とオフ区間の一例を示すグラフである。
【図８】外部トリガ信号を用いる従来の測定系の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る信号解析装置及び信号解析方法の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１８】
本実施形態に係る信号解析装置１００は、フレーム長が既知の複数のフレームを含むＴＤＤ方式に基づいた周期信号Ｓの信号特性を解析するものである。図１に示すように、信号解析装置１００は、アナログ信号処理部１０と、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２０と、ディジタル信号処理部３０と、周期トリガ発生部４０と、解析区間設定部５０と、表示部６０と、操作部６１と、制御部６２と、を備える。
【００１９】
ＤＵＴ１は、例えば、無線通信アンテナとＲＦ回路を有し、ＴＤＤ方式に基づいた周期信号を出力可能な無線端末や基地局などである。ＤＵＴ１の通信規格としては、例えば、５Ｇ  ＮＲ、ＴＤ−ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＧＳＭ（登録商標）、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などが挙げられる。ＤＵＴ１とアナログ信号処理部１０とは、同軸ケーブルなどで有線接続されてもよく、あるいは、無線通信アンテナを介して無線接続されてもよい。
【００２０】
アナログ信号処理部１０は、ＤＵＴ１から出力された周期信号Ｓに対して周波数変換などのアナログ信号処理を行うものであり、アッテネータ（ＡＴＴ）１１と、ローカル信号源１２と、ミキサ１３と、ＲＢＷフィルタ１４と、対数（ＬＯＧ）変換器１５と、検波器１６と、ＶＢＷフィルタ１７と、スイッチ（ＳＷ）１８と、掃引部１９と、を有する。
【００２１】
ＡＴＴ１１は、内部に抵抗を有し、ＤＵＴ１からの高周波の周期信号Ｓを後段のディジタル信号処理部３０において処理可能な信号レベルに減衰させるためのもので、インピーダンスを変化させない電子部品である。
【００２２】
ローカル信号源１２は、ローカル信号として、元の周期信号Ｓの周波数の値よりも変換先の周波数の値の分だけ高い周波数あるいは低い周波数の正弦波を出力するものである。ローカル信号源１２から出力されるローカル信号は、掃引部１９から出力される掃引ランプ信号により所定の周波数範囲にわたって掃引される。
【００２３】
ミキサ１３は、ＡＴＴ１１で減衰された周波数ｆＳの周期信号Ｓと、ローカル信号源１２から出力された周波数ｆＬのローカル信号とを混合し、２つの信号の和及び差の周波数の出力信号、すなわち中間周波数｜ｆＬ−ｆＳ｜又はｆＬ＋ｆＳの中間周波数信号を生成するものである。つまり、ミキサ１３は、周期信号Ｓをローカル信号と混合することにより周波数変換するようになっている。
【００２４】
ＲＢＷフィルタ１４は、アナログのバンドパス・フィルタなどで構成され、周期信号Ｓの通信規格に応じた分解能帯域幅でミキサ１３から出力された中間周波数信号をフィルタリングするようになっている。
【００２５】
ＬＯＧ変換器１５は、ＲＢＷフィルタ１４の出力信号レベルをデシベル単位に変換して検波器１６に出力するようになっている。
【００２６】
検波器１６は、例えば包絡線検波器であり、ＬＯＧ変換器１５の出力を直流に変換するようになっている。
【００２７】
ＶＢＷフィルタ１７は、例えばアナログのローパス・フィルタで構成され、遮断周波数で定まるビデオ帯域幅を有する。このＶＢＷフィルタ１７は、検波器１６から出力される信号に対してあらかじめ定められたビデオ帯域幅の帯域制限処理を行って、表示部６０に最終的に表示される周波数スペクトラム波形の高周波成分（雑音成分）を除去した信号を出力するようになっている。
【００２８】
ＳＷ１８は、ミキサ１３の出力側を直接ＡＤＣ２０に接続する状態、又は、ＶＢＷフィルタ１７の出力側をＡＤＣ２０に接続する状態のいずれかの状態を取るように構成されている。本実施形態の信号解析装置１００は、ＳＷ１８と後述するＳＷ３１とにより、後述する変調解析部３４による変調解析モードと、後述するスペクトラム解析部３５によるスペクトラム解析モードと、を切り替えるようになっている。
【００２９】
具体的には、変調解析モード時には、ＳＷ１８によってミキサ１３からの中間周波数信号が直接ＡＤＣ２０に入力される。また、ＳＷ３１によってＡＤＣ２０から出力されるディジタルデータが後述する直交復調部３２に入力される。一方、スペクトラム解析モード時には、ＳＷ１８によってＶＢＷフィルタ１７の出力信号がＡＤＣ２０に入力される。また、ＳＷ３１によってＡＤＣ２０から出力されるディジタルデータが後述するスペクトラム解析部３５に入力される。
【００３０】
掃引部１９は、ＳＷ１８によりＶＢＷフィルタ１７の出力側がＡＤＣ２０に接続されるスペクトラム解析モードで、ローカル信号源１２から出力されるローカル信号の周波数ｆＬを所定の周波数範囲にわたって周波数掃引するための掃引ランプ信号を生成するものである。本実施形態においては、掃引部１９は、後述する解析区間設定部５０により設定される解析区間に応じた掃引ランプ信号をローカル信号源１２に出力することにより、解析区間設定部５０により設定される解析区間にわたってローカル信号を周波数掃引する。なお、ＳＷ１８によりミキサ１３の出力側が直接ＡＤＣ２０に接続される変調解析モードでは、ローカル信号源１２から出力されるローカル信号の周波数ｆＬは固定される。
【００３１】
ＡＤＣ２０は、ＳＷ１８によりミキサ１３の出力側とＡＤＣ２０が接続された変調解析モードで、ミキサ１３から出力された中間周波数信号を所定のサンプリングレートでサンプリングして、ディジタルデータに変換する。ＡＤＣ２０は、このディジタルデータをディジタル信号処理部３０に出力するようになっている。
【００３２】
また、ＡＤＣ２０は、ＳＷ１８によりＶＢＷフィルタ１７の出力側とＡＤＣ２０が接続されたスペクトラム解析モードで、ＶＢＷフィルタ１７の出力を所定のサンプリングレートでサンプリングして、ディジタルデータに変換する。ＡＤＣ２０は、このディジタルデータをディジタル信号処理部３０に出力するようになっている。
【００３３】
ディジタル信号処理部３０は、ＡＤＣ２０から出力された周期信号Ｓのディジタルデータに対してディジタル信号処理を行うものであり、ＳＷ３１と、直交復調部３２と、変調解析部３４及びスペクトラム解析部３５を有する解析処理部３３と、を含む。
【００３４】
ＳＷ３１は、直交復調部３２とスペクトラム解析部３５とのいずれかに、ＡＤＣ２０から出力されたディジタルデータを選択的に入力させるようになっている。
【００３５】
直交復調部３２は、変調解析モードで、ＳＷ３１から出力された周期信号Ｓのディジタルデータを直交復調して、互いに直交する直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を生成するようになっている。直交復調部３２としては、例えばヒルベルト変換を利用した直交分配器を用いることができる。
【００３６】
変調解析部３４は、図２に示すように、先頭位置検出部３４ａと、タイミングオフセット検出部３４ｂと、バースト長検出部３４ｃと、バーストオフセット検出部３４ｄと、変調解析処理部３４ｅと、を含む。変調解析処理部３４ｅは、変調解析モードで、直交復調部３２から出力された直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）に対して、所定の信号解析処理を行うようになっている。変調解析部３４が実行する信号解析処理としては、例えば、周期信号Ｓの振幅（パワー）、位相、周波数などの時間変化を示す時系列データやスペクトラムの生成、チャネルパワー（ＣＨＰ）、占有帯域幅（ＯＢＷ）、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）、バースト平均電力、変調精度（ＥＶＭ）、送信パワーレベル、送信スペクトラムマスク、エラーベクトル振幅などの周期信号Ｓの品質を評価するための測定が挙げられる。
【００３７】
スペクトラム解析部３５は、スペクトラム解析モードで、ＳＷ３１から出力された周期信号Ｓのディジタルデータに対して、所定の信号解析処理を行うようになっている。スペクトラム解析部３５が実行する信号解析処理としては、例えば、周期信号Ｓのスペクトラムの生成、チャネルパワー（Channel Power：ＣＨＰ）、占有帯域幅（Occupied Band Width：ＯＢＷ）、隣接チャネル漏洩電力比（Adjacent Channel Leakage Ratio：ＡＣＬＲ）、スペクトラムエミッションマスク（Spectrum Emission Mask：ＳＥＭ）、スプリアス放射、バースト平均電力などの周期信号Ｓの品質を評価するための測定が挙げられる。
【００３８】
図３（ａ）等に示すように、周期トリガ発生部４０は、第１のトリガ７１及び第２のトリガ７２を含む複数のトリガ７０を周期信号Ｓのフレーム長の時間間隔で発生させて、解析処理部３３に出力するようになっている。トリガ７０、周期信号ＳのパワーＰｗ、周期信号Ｓのフレーム８０のタイミングは、例えば図３（ａ）等に示すようになっている。周期信号Ｓは、フレーム長が既知の第１のフレーム８１及び第２のフレーム８２を含む複数のフレーム８０からなっている。また、周期信号Ｓも途切れることなく同じパターンが繰り返されるため、トリガ７０と周期信号Ｓのフレーム８０の先頭位置との時間間隔は、解析モード（変調解析モード又はスペクトラム解析モード）にかかわらず解析処理部３３において一定である。
【００３９】
図２に示す変調解析部３４の先頭位置検出部３４ａは、周期信号Ｓのフレーム８０と同一のフォーマットを有するあらかじめ用意された参照フレームを用いて、例えばスライディング相関処理により、周期信号Ｓに含まれる複数のフレーム８０のうちの第１のフレーム８１の先頭位置を検出するようになっている。
【００４０】
タイミングオフセット検出部３４ｂは、第１のフレーム８１の先頭位置と第１のトリガ７１のタイミングとの時間差をタイミングオフセット（以降では「Timing Offset」とも称する）として検出するようになっている。
【００４１】
バースト長検出部３４ｃは、第１のフレーム８１のオン区間の時間をバースト長（以降では「Burst Length」とも称する）として検出するようになっている。バーストオフセット検出部３４ｄは、第１のフレーム８１のオン区間と第１のフレーム８１の先頭位置との時間差をバーストオフセット（以降では「Burst Offset」とも称する）として検出するようになっている。例えば、図７に示すように、１フレーム（１０ｍｓ）内の０ｍｓ〜９ｍｓがオフ区間、９ｍｓ〜１０ｍｓがオン区間となるＴＤＤ信号では、Burst Offset＝９ｍｓ、Burst Length＝１ｍｓとなる。
【００４２】
バースト長検出部３４ｃ及びバーストオフセット検出部３４ｄは、ユーザによる操作部６１への操作入力により設定される周期信号Ｓのオン区間に関する情報（例えば、５Ｇ  ＮＲの場合、ＳＳ、ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨ、ＰＤＣＣＨなどのチャネルのスロットに関する設定内容）に基づいて、Burst LengthやBurst Offsetを算出することが可能である。あるいは、バースト長検出部３４ｃ及びバーストオフセット検出部３４ｄは、変調解析処理部３４ｅにより周期信号Ｓのパワーの時間変化のデータを取得し、この取得されたデータに基づいてBurst LengthやBurst Offsetを算出することも可能である。なお、バースト長検出部３４ｃ及びバーストオフセット検出部３４ｄは、周期信号Ｓのフレーム８０に複数のオン区間が存在するとき、任意のオン区間（例えば、最も長いオン区間）を１つ選んでBurst LengthとBurst Offsetを計算する。
【００４３】
図１に示す解析区間設定部５０は、開始位置算出部５１と、終了位置算出部５２と、を含み、複数のフレーム８０のうちの第２のフレーム８２に対する解析区間を設定するようになっている。以降では、解析区間の長さを「Gate Length」とも称する。解析処理部３３は、解析区間設定部５０により設定された解析区間にわたって第２のフレーム８２の信号特性を解析する。
【００４４】
開始位置算出部５１は、Timing OffsetとBurst Offsetとの和を周期信号Ｓのフレーム長（以降では「Frame Length」とも称する）で剰余演算することにより、第２のトリガ７２のタイミングを基準とした第２のフレーム８２のオン区間の開始位置（以降では「Gate Delay」とも称する）を、解析区間の開始位置として算出するようになっている。Gate DelayとGate Lengthは、下記の式（１）〜（３）により求められる。式（３）において、％は剰余演算を表す。つまり、Gate Delayは、周期信号Ｓのフレーム長よりも小さい正の値である。
【００４５】
Gate Offset＝Timing Offset＋Burst Offset                          ・・・（１）
Gate Delay＝Gate Offset％Frame Length                             ・・・（２）
Gate Length＝Burst Length                                         ・・・（３）
【００４６】
図３（ａ）は、先頭位置検出部３４ａにより検出された第１のフレーム８１の先頭位置が第１のトリガ７１よりも後に出現する例を示している。この場合、Timing Offsetが正の値であるため、Gate Offsetも正の値になる。図３（ａ）の例ではGate Offsetがフレーム長よりも長いため、第２のトリガ７２のタイミングを基準とした第２のフレーム８２のオン区間の開始位置、すなわちGate Delayは式（２）からGate Offset−Frame Lengthで与えられる。
【００４７】
図３（ｂ）は、先頭位置検出部３４ａにより検出された第１のフレーム８１の先頭位置が第１のトリガ７１よりも前に出現する例を示している。図３（ｂ）の例では、Timing Offsetが負の値であり、Burst OffsetがTiming Offsetの絶対値よりも大きいため、Gate Delayは式（２）からGate Offsetに等しくなる。
【００４８】
図３（ｃ）は、先頭位置検出部３４ａにより検出された第１のフレーム８１の先頭位置が第１のトリガ７１よりも前に出現する例を示している。図３（ｃ）の例では、Timing Offsetが負の値であり、Burst OffsetがTiming Offsetの絶対値よりも小さいため、Gate Offsetは負の値となる。よって、Gate Delayは式（２）からGate Offset＋Frame Lengthで与えられる。
【００４９】
終了位置算出部５２は、開始位置算出部５１により算出された第２のフレーム８２に関するGate Delayと第１のフレーム８１のBurst Length（すなわち、Gate Length）との和を、第２のトリガ７２のタイミングを基準とした解析区間の終了位置として算出するようになっている。
【００５０】
このようにして、変調解析部３４により、Timing Offset、Burst Offset、Burst Lengthが得られた後に、解析区間設定部５０により、Gate DelayとGate Lengthから定まる解析区間の開始位置及び終了位置が、解析処理部３３と制御部６２に通知される。これにより、スペクトラム解析モードでは、ローカル信号源１２から出力されるローカル信号が解析区間設定部５０により設定された解析区間のみで周波数掃引され、スペクトラム解析部３５における周期信号Ｓに対する信号解析処理が、当該解析区間のみに対して行われる。また、変調解析モードでは、変調解析処理部３４ｅにおける周期信号Ｓに対する信号解析処理が、解析区間設定部５０により設定された解析区間のみに対して行われる。
【００５１】
表示部６０は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、解析処理部３３による解析処理結果などを表示するようになっている。さらに、表示部６０は、制御部６２から出力される制御信号に応じて、測定条件などを設定するためのボタン、ソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。
【００５２】
操作部６１は、ユーザによる操作入力を受け付けるためのものであり、例えば表示部６０に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部６１は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。また、操作部６１は、リモートコマンドなどによる遠隔制御を行う外部制御装置で構成されてもよい。操作部６１への操作入力は、制御部６２により検知されるようになっている。例えば、操作部６１により、周期信号Ｓのフレーム長、周期信号Ｓのオン区間に関する情報をユーザが指定することや、変調解析モードとスペクトラム解析モードの切り替えをユーザが指定することなどが可能である。
【００５３】
制御部６２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、信号解析装置１００を構成する上記各部の動作を制御する。また、制御部６２は、ＲＯＭ等に記憶された所定のプログラムをＲＡＭに移して実行することにより、ディジタル信号処理部３０及び解析区間設定部５０の少なくとも一部をソフトウェア的に構成することが可能である。なお、ディジタル信号処理部３０及び解析区間設定部５０の少なくとも一部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのディジタル回路で構成することも可能である。あるいは、ディジタル信号処理部３０及び解析区間設定部５０の少なくとも一部は、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。
【００５４】
以下、本実施形態に係る信号解析装置１００を用いて、フレーム長が既知の複数のフレーム８０を含むＴＤＤ方式に基づいた周期信号Ｓの信号特性を解析する信号解析方法について、図４のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。
【００５５】
まず、周期トリガ発生部４０は、複数のトリガ７０を周期信号Ｓのフレーム長の時間間隔で発生させる（周期トリガ発生ステップＳ１）。
【００５６】
次に、制御部６２は、ユーザによる操作部６１への操作入力に応じて、解析モードを変調解析モードに設定する（ステップＳ２）。
【００５７】
次に、先頭位置検出部３４ａは、周期信号Ｓの複数のフレーム８０のうちの第１のフレーム８１の先頭位置を検出する（先頭位置検出ステップＳ３）。
【００５８】
次に、タイミングオフセット検出部３４ｂは、第１のフレーム８１の先頭位置と、複数のトリガ７０のうちの第１のトリガ７１のタイミングとの時間差をTiming Offsetとして検出する（タイミングオフセット検出ステップＳ４）。
【００５９】
次に、バースト長検出部３４ｃは、第１のフレーム８１のオン区間の時間をBurst Lengthとして検出する（バースト長検出ステップＳ５）。
【００６０】
次に、バーストオフセット検出部３４ｄは、第１のフレーム８１のオン区間と第１のフレーム８１の先頭位置との時間差をBurst Offsetとして検出する（バーストオフセット検出ステップＳ６）。
【００６１】
次に、ユーザによる操作部６１への操作入力により、解析モードが指定される（ステップＳ７）。
【００６２】
次に、解析区間設定部５０は、複数のフレーム８０のうちの第２のフレーム８２に対する解析区間を設定する（解析区間設定ステップＳ８）。この処理の詳細については、後述する図５のフローチャートに沿って説明する。
【００６３】
次に、解析処理部３３は、ステップＳ８により設定された解析区間にわたって第２のフレーム８２の信号特性を解析する（解析処理ステップＳ９）。この処理の詳細については、後述する図６のフローチャートに沿って説明する。
【００６４】
以下、図５のフローチャートを参照しながら、解析区間設定ステップＳ８の処理について説明する。
【００６５】
まず、開始位置算出部５１は、ステップＳ４により検出されたTiming Offsetと、ステップＳ６により検出されたBurst Offsetとの和をフレーム長で剰余演算する。これにより、開始位置算出部５１は、複数のトリガ７０のうちの第２のトリガ７２のタイミングを基準とした第２のフレーム８２のオン区間のGate Delayを、解析区間の開始位置として算出する（開始位置算出ステップＳ１１）。
【００６６】
次に、終了位置算出部５２は、ステップＳ１１により算出されたGate DelayとステップＳ５により検出されたBurst Length（すなわち、Gate Length）との和を、第２のトリガ７２のタイミングを基準とした解析区間の終了位置として算出する（終了位置算出ステップＳ１２）。
【００６７】
次に、解析区間設定部５０は、ステップＳ１１及びステップＳ１２により算出された解析区間の開始位置及び終了位置を、解析処理部３３と制御部６２に通知する（ステップＳ１３）。これにより、第２のフレーム８２に対する解析区間が自動設定される。
【００６８】
以下、図６のフローチャートを参照しながら、解析処理ステップＳ９の処理について説明する。
【００６９】
制御部６２は、ステップＳ７で指定された解析モードが、変調解析モードとスペクトラム解析モードとのいずれであるかを判断する（ステップＳ２１）。
【００７０】
ステップ２１で解析モードが変調解析モードであると判断された場合、変調解析部３４は、ステップＳ１３により通知された解析区間の開始位置及び終了位置に基づいて、当該解析区間にわたって第２のフレーム８２をキャプチャする（ステップＳ２２）。
次に、変調解析部３４は、ステップＳ２２でキャプチャした第２のフレーム８２のデータを用いて、第２のフレーム８２のオン区間の信号特性を解析する（ステップＳ２３）。
【００７１】
一方、ステップ２１で解析モードがスペクトラム解析モードであると判断された場合、掃引部１９は、ステップＳ１３により通知された解析区間の開始位置及び終了位置に基づいて、ローカル信号源１２から出力されるローカル信号を当該解析区間にわたって周波数掃引する（ステップＳ２４）。
【００７２】
次に、スペクトラム解析部３５は、ステップＳ２４による周波数掃引で得られた第２のフレーム８２のデータを用いて、第２のフレーム８２のオン区間の信号特性を解析する（ステップＳ２５）。
【００７３】
次に、表示部６０は、ステップＳ２３又はステップＳ２５による解析結果を表示する（ステップＳ２６）。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態に係る信号解析装置１００は、被測定信号である周期信号Ｓのフレーム長の時間間隔のトリガ７０を内部で生成するため、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、周期信号Ｓに対して、そのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる。これにより、外部からのトリガ信号を入力できない測定環境であっても、周期信号Ｓのオン区間のみに対する測定が可能になる。また、解析区間の設定が自動化されるため、設定の手間を大幅に削減できる。例えば、本実施形態に係る信号解析装置１００は、トリガ信号を出力しないＤＵＴ１（スマートフォンなど）に対して、通信方式を時間と共に切り替えるような試験を容易に行うことができる。
【００７５】
また、本実施形態に係る信号解析装置１００は、変調解析部３４やスペクトラム解析部３５などの複数の解析部（例えば、複数の測定ソフトウェア）を備える場合に、共通のトリガ７０を利用してそれぞれの解析部に対して周期信号Ｓのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる。
【００７６】
また、本実施形態に係る信号解析装置１００は、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、被測定信号としての周期信号Ｓのオン区間のみを周波数掃引して、スペクトラム解析を行うことができる。つまり、信号解析装置１００は、変調解析部３４で得られた周期信号Ｓのオン区間の情報と、スペクトラム解析部３５のスペクトラム解析機能を連動することで、スペクトラム解析時のゲート掃引区間の設定を自動化できる。
【符号の説明】
【００７７】
１  ＤＵＴ
１０  アナログ信号処理部
１２  ローカル信号源
１３  ミキサ
１９  掃引部
２０  ＡＤＣ
３０  ディジタル信号処理部
３３  解析処理部
３４  変調解析部
３４ａ  先頭位置検出部
３４ｂ  タイミングオフセット検出部
３４ｃ  バースト長検出部
３４ｄ  バーストオフセット検出部
３４ｅ  変調解析処理部
３５  スペクトラム解析部
４０  周期トリガ発生部
５０  解析区間設定部
５１  開始位置算出部
５２  終了位置算出部
６０  表示部
６１  操作部
６２  制御部
７０  トリガ
７１  第１のトリガ
７２  第２のトリガ
８０  フレーム
８１  第１のフレーム
８２  第２のフレーム
１００  信号解析装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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