(57)【要約】【課題】トリガレベルの設定が不要であって操作性を向上させることができるスペクトラムアナライザを提供すること。【解決手段】スペクトラムアナライザ１０は、ゼロスパンモードで被測定信号の信号レベルを測定するミキサ１１０、局部発振器１１２、ＩＦ部１２０、掃引制御部３００と、測定された信号レベルを記憶する記憶手段としてのメモリと、記憶された信号レベルに基づいて平均パワーの測定区間を設定するとともに、この設定された測定区間に対応する信号レベルをメモリから読み出して平均パワーを算出するＣＰＵ４００とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゼロスパンモードで被測定信号の信号レベルを測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された信号レベルを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段によって記憶された信号レベルに基づいて平均パワーの測定区間を設定する区間設定手段と、
前記区間設定手段によって設定された測定区間に対応する前記信号レベルを前記記憶手段から読み出して平均パワーを算出する平均パワー算出手段と、
を備えることを特徴とするスペクトラムアナライザ。
【請求項２】
請求項１において、
前記被測定信号は、ハイレベルのオン区間とローレベルのオフ区間とが交互に切り替わる信号であり、
前記区間設定手段は、前記オン区間に対応する測定区間を設定することを特徴とするスペクトラムアナライザ。
【請求項３】
請求項１において、
前記被測定信号は、ハイレベルのオン区間とローレベルのオフ区間とが交互に切り替わる信号であり、
前記区間設定手段は、前記オン区間と前記オフ区間の両方が含まれる測定区間を設定することを特徴とするスペクトラムアナライザ。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記区間設定手段は、前記被測定信号のオン区間の開始位置を検出し、この開始位置を基準にして測定区間を設定することを特徴とするスペクトラムアナライザ。
【請求項５】
請求項４において、
前記開始位置は、最初に現れる開始位置であることを特徴とするスペクトラムアナライザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゼロスパンモードでバースト波の平均パワーを測定するスペクトラムアナライザに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、掃引周波数を固定するゼロスパンモードで、入力されるバースト波の信号波形やその平均値を測定して表示するスペクトラムアナライザが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平５−２２３８６３号公報（第２−３頁、図１−４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このようなスペクトラムアナライザで、オン区間（信号レベルがハイレベルの区間）とオフ区間（信号レベルがローレベルの区間）が交互に切り替わるようなバースト波のオン区間の平均パワーを求める場合、平均パワーの測定区間がオン区間と一致するように測定開始を指示するトリガを設定する必要があり、操作が煩雑になるという問題があった。この設定は、例えば、ＩＦフィルタやビデオフィルタの出力レベル等に基づいて行う必要がある。また、平均パワーを求めるアベレージ区間を指定する場合もあるが、この場合にもアベレージ区間内での波形を安定させる必要がある点にかわりはない。
【０００４】
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、トリガレベルの設定が不要であって操作性を向上させることができるスペクトラムアナライザを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明のスペクトラムアナライザは、ゼロスパンモードで被測定信号の信号レベルを測定する測定手段と、測定手段によって測定された信号レベルを記憶する記憶手段と、記憶手段によって記憶された信号レベルに基づいて平均パワーの測定区間を設定する区間設定手段と、区間設定手段によって設定された測定区間に対応する信号レベルを記憶手段から読み出して平均パワーを算出する平均パワー算出手段とを備えている。具体的には、上述した被測定信号は、ハイレベルのオン区間とローレベルのオフ区間とが交互に切り替わる信号であり、区間設定手段は、オン区間に対応する測定区間を設定することが望ましい。あるいは、上述した被測定信号は、ハイレベルのオン区間とローレベルのオフ区間とが交互に切り替わる信号であり、区間設定手段は、オン区間とオフ区間の両方が含まれる測定区間を設定することが望ましい。
【０００６】
取り込んで記憶した被測定信号の信号レベルに基づいて平均パワーの測定区間を自動的に設定しているため、平均パワー算出のために測定区間を所定位置に合わせるためのトリガレベルの設定が不要であり、煩雑な操作をなくして操作性を向上させることができる。
【０００７】
また、上述した区間設定手段は、被測定信号のオン区間の開始位置を検出し、この開始位置を基準にして測定区間を設定することが望ましい。これにより、被測定信号の波形に合わせて平均パワーの測定区間を設定することができる。
【０００８】
また、上述した開始位置は、最初に現れる開始位置であることが望ましい。これにより、オン区間の開始位置の検出に要する処理負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した一実施形態のスペクトラムアナライザについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、一実施形態のスペクトラムアナライザの構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態のスペクトラムアナライザ１０は、ミキサ１１０、局部発振器１１２、ＩＦ部（中間周波処理部）１２０、掃引制御部３００、ＣＰＵ４００、表示部４１０、操作部４２０を含んで構成されている。
【００１０】
本実施形態のスペクトラムアナライザ１０は、被測定信号が入力される入力端子ＩＮを備え、この入力端子ＩＮに入力される被測定信号ｆinの周波数特性を測定し、測定結果としてのスペクトラムを表示する。また、このスペクトラムアナライザ１０は、所定の測定時間で周波数スパンをゼロに設定するゼロスパンモードの測定が可能であり、その際に被測定信号ｆinの平均パワーを測定する機能を有している。
【００１１】
ミキサ１１０は、入力端子ＩＮから入力された被測定信号ｆinと、局部発振器１１２から出力される局部発振信号ｆOSC とが入力されており、これらの被測定信号ｆinと局部発振信号ｆOSC とを混合した信号を出力する。局部発振器１１２は、発振周波数が所定範囲で掃引可能な局部発振信号ｆOSC を出力する。
【００１２】
ＩＦ部１２０は、ミキサ１１０の出力信号に対してアナログおよびデジタルの信号処理を行って周波数特性やゼロスパンモードでの信号レベルの測定を行うものであり、中間周波フィルタ１２２、ＡＤＣ（アナログ−デジタル変換器）１２４、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）１２６を含んでいる。中間周波フィルタ１２２は、ミキサ１１０の出力信号から所定の中間周波数成分（中間周波信号）のみを通過させる帯域通過フィルタである。ＡＤＣ１２４は、中間周波フィルタ１２２から出力される中間周波信号を所定のサンプリング周波数でデジタルデータに変換する。ＤＳＰ１２６は、デジタルデータに変換された中間周波信号に対して各種の信号処理を行うことにより、この中間周波信号の特性値（例えば信号レベルやビットエラー率など）を測定する。具体的には、ＤＳＰ１２６によって、中間周波信号に対する検波処理やイメージ除去処理などが行われる。
【００１３】
なお、上述した説明では周波数特性や信号レベルの測定に必要な概略的な構成のみが示されている。実際には、入力端子ＩＮとミキサ１１０の間には減衰器が備わっており、信号レベルの調整が行われる。
【００１４】
掃引制御部３００は、局部発振器１１２に指示を送って、局部発振器１１２から出力される局部発振信号の周波数を所定方向に変更する周波数掃引制御を行う。具体的には、局部発振器１１２と可変分周器とが含まれるＰＬＬ回路（図示せず）が含まれており、掃引制御部３００によってこの可変分周器の分周比を変更することで、局部発振器１１２から出力される局部発振信号の周波数掃引が行われる。なお、ゼロスパンモードでの測定時には、この可変分周器の分周比が固定される。
【００１５】
ＣＰＵ４００は、スペクトラムアナライザ１０の全体を制御するとともに、ＩＦ部１２０から出力される測定結果（特性値）を表示部４１０に表示したり、操作部４２０を用いた利用者の指示に応じて測定条件を設定する処理を行う。また、ＣＰＵ４００は、操作部４２０を用いてゼロスパンモードの測定とその際に被測定信号ｆinの平均パワーを測定する旨の指示が行われた場合には、平均パワー演算に必要な各種の自動設定を行う処理を行う。この自動設定を行う処理の詳細については後述する。
【００１６】
上述したミキサ１１０、局部発振器１１２、ＩＦ部１２０、掃引制御部３００が測定手段に、ＣＰＵ４００（あるいはＤＳＰ１２６）が記憶手段、区間設定手段、平均パワー算出手段にそれぞれ対応する。
【００１７】
本実施形態のスペクトラムアナライザ１０はこのような構成を有しており、次に、ゼロスパンモードで被測定信号の信号レベルを測定し、その平均パワーを求める動作について説明する。
【００１８】
図２は、ゼロスパンモードで被測定信号の信号レベルを測定し、その平均パワーを求める動作手順を示す流れ図である。利用者によって操作部４２０が操作されてゼロスパンモードでの被測定信号の平均パワーの測定が指示されると、ＣＰＵ４００は、掃引制御部３００に指示を送ってゼロスパンモードで被測定信号の信号ベルの測定を実施する（ステップ１００）。この測定は、特にトリガを設定せずに、フリーランの状態で行われる。また、本実施形態では、オン区間（信号レベルがハイレベルの区間）とオフ区間（信号レベルがローレベルの区間）が切り替わるようなバースト波の被測定信号が入力端子ＩＮから入力されるものとする。
【００１９】
具体的には、測定条件としてセンター周波数（被測定信号の周波数）や掃引時間（測定時間）などが指定されると、ＣＰＵ４００は、指定されたセンター周波数に対応する中間周波数信号が中間周波フィルタ１２２から出力されるように局部発振器１１２の発振周波数を設定するとともに、ＤＳＰ１２６に対してこの中間周波信号の信号レベルを掃引時間分測定する指示を行う。この信号レベルの測定結果は、ＤＳＰ１２６やＣＰＵ４００に内蔵された、あるいはこれらに外付けされた記憶手段としてのメモリ（図示せず）に格納される。例えば、掃引時間が５ｍｓで、１０μｓ毎に信号レベルが測定され、その結果５００ポイントの信号レベルデータがメモリに格納される。図３は、測定された被測定信号波形の具体例を示す図である。図３では、縦軸が信号レベルを、横軸が時間軸をそれぞれ示している。
【００２０】
次に、ＣＰＵ４００は、測定した５００ポイントの被測定信号データの中から最大レベルのデータを読み込み（ステップ１０１）、被測定信号の波形の中央レベルを設定する（ステップ１０２）。本実施形態では、例えば表示部４１０に被測定信号の波形が表示されたときに、被測定信号のハイレベルとローレベルの差が画面上の５目盛（５Ｄｉｖ）程度になるように設定されており、ＣＰＵ４００は、ステップ１０１で読み込んだ被測定信号の最大レベル（ハイレベル）のデータから２目盛分を差し引いた信号レベルを中央レベルとして設定する。この中央レベルは、被測定信号のハイレベル／ローレベルを判断するためのものであり、正確に設定したい場合には、ステップ１０１において被測定信号の波形の最大レベルと最小レベルのデータを読み込んでこれらの平均値を中央レベルとして設定してもよい。図３に示す例では、最大レベルのデータがＤで、最小レベルのデータがＥで、中央レベルがＨで示されている。
【００２１】
次に、ＣＰＵ４００は、メモリに取り込んだ信号レベルデータに基づいて、被測定信号の開始位置の信号レベル（図３に示す例では開始位置がＡで示されている）がハイレベルであるか否かを判定する（ステップ１０３）。図４は、開始位置の信号レベルがハイレベルの被測定信号波形の具体例を示す図である。また、図５は開始位置の信号レベルがローレベルの被測定信号波形の具体例を示す図である。図４に示すように被測定信号の開始位置の信号レベルがハイレベルの場合には、ステップ１０３の判定において肯定判断が行われる。この場合には、次に、ＣＰＵ４００は、信号波形に対応する５００ポイントの信号レベルデータを順（取り込んだ時間が早い順）に辿っていって、次に現れるローレベルのデータを探す（ステップ１０４）。図３に示す例では、この動作によって、Ｂで示される位置の信号レベルデータが抽出される。なお、このローレベルの信号レベルデータを探す処理は大まかな間隔（例えば３０ポイント間隔）で行えばよい。
【００２２】
ローレベルの信号レベルデータが抽出された後、あるいは、図５に示すように被測定信号の開始位置の信号レベルがローレベルの場合にはステップ１０４の判定において否定判断が行われた後、ＣＰＵ４００は、次に現れるハイレベルのデータを探す（ステップ１０５）。図３に示す例では、この動作によって、Ｃで示される位置の信号レベルデータが抽出される。なお、このハイレベルの信号レベルデータを探す処理は細かい間隔（例えば１０ポイント間隔）で行われる。
【００２３】
次に、ＣＰＵ４００は、被測定信号のオン区間のアベレージパワー（平均パワー）の演算対象となる区間の開始位置を設定する（ステップ１０６）。例えば、ステップ１０５で検出したハイレベルの信号レベルデータから５ポイント（５０μｓ）後の信号レベルデータが演算対象区間の開始位置（図３に示す例ではＳで開始位置が示されている）に対応する信号レベルデータとして設定される。なお、演算対象区間の開始位置を正確に設定したい場合は、ステップ１０５で検出したハイレベルの位置から最小ステップ（１ポイント間隔）で波形を逆方向にサーチし、図３でＢ’で示される最初のローレベルの位置を検出し、その直前に検出されたＣで示されるハイレベルの位置を演算対象区間の開始位置とすればよい。
【００２４】
次に、ＣＰＵ４００は、演算対象区間を設定し（ステップ１０７）、この区間に対応する信号レベルデータを用いてアベレージパワーを計算する（ステップ１０８）。図３に示す例ではＷで演算対象区間が示されている。ステップ１０６において演算対象区間Ｗの開始位置が決まるため、予め決められた所定幅（例えば１ｍｓ）の演算対象区間に対応する１００ポイント分の信号レベルデータが特定されてメモリから読み出され、各信号レベルデータをパワーに換算して平均を求めることにより、アベレージパワーが計算される。
【００２５】
このように、本実施形態のスペクトラムアナライザ１０では、ゼロスパンモードの測定で取り込んでメモリに記憶した被測定信号の信号レベルに基づいて平均パワーの測定区間（演算対象区間）を自動的に設定しているため、平均パワー算出のために測定区間を所定位置に合わせるためのトリガレベルの設定が不要であり、煩雑な操作をなくして操作性を向上させることができる。特に、被測定信号のオン区間の開始位置を検出し、この開始位置を基準にして測定区間を設定することにより、被測定信号の波形に合わせて平均パワーの測定区間を設定することができる。また、最初に現れるオン区間の開始位置を基準にすることにより、オン区間の開始位置の検出に要する処理負担を軽減することができる。
【００２６】
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において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、被測定信号のオン区間に対応する測定区間を設定して平均パワーを算出したが、オン区間とオフ区間の両方が含まれる測定区間を設定して１バースト分の平均パワーを求めるようにしてもよい。この場合には、オン区間の開始位置を２箇所検出し、これらの間を測定区間に設定すればよい。
【００２７】
また、上述した実施形態では、平均パワーを算出するために演算対象区間の開始位置等を設定したが、これらの設定内容は、被測定信号の信号レベルの波形表示とともに数値データ等によって表示するようにしてもよい。例えば、ＣＰＵ４００は、図３に示す波形表示を行うとともに、この表示画面内にＣで示される開始位置の時間軸情報（測定開始からのポイント数や経過時間）やＷで示される演算対象区間（例えば区間の開始位置と終了位置に所定のマーカを対応させる）を表示する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態のスペクトラムアナライザの構成を示す図である。
【図２】ゼロスパンモードで被測定信号の信号レベルを測定し、その平均パワーを求める動作手順を示す流れ図である。
【図３】測定された被測定信号波形の具体例を示す図である。
【図４】開始位置の信号レベルがハイレベルの被測定信号波形の具体例を示す図である。
【図５】開始位置の信号レベルがローレベルの被測定信号波形の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  スペクトラムアナライザ
１１０  ミキサ
１１２  局部発振器
１２０  ＩＦ部（中間周波処理部）
１２２  中間周波フィルタ
１２４  ＡＤＣ（アナログ−デジタル変換器）
１２６  ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）
３００  掃引制御部
４００  ＣＰＵ
４１０  表示部
４２０  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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