(57)【要約】      （修正有）【課題】多くの所望の周波数成分のフィルタリングを早くでき、そして簡易に構成できるフィルタバンクを有してＡＰＤ測定が実施できる技術を提供する。【解決手段】時間的に順次データを取り込むデータ記憶部２３０、フィルタの係数を発生するフィルタ係数メモリ部２６０、それらを基に演算するフィルタ演算部２４０、並びに、これらのデータ記憶部、フィルタ係数メモリ部、及びフィルタ演算部をタイミングとって実行させるタイミング発生部２８０に明確に分けたハードウェア構成にした。【選択図】図１
2009074922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を標本化し、デジタルデータにして出力するデータ変換部（１００）と、該データ変換部が出力するデータＸを互いに直交するデータＸＱ、ＸＩに分離する分離手段（２１０）と、該データＸＱ，ＸＩのそれぞれを時系列的に連続するＭ個分のデータを１データ周期として順次記憶し、順次生成されるアドレス信号（ｎ＝０、１・・・、Ｎ−１）毎にＮ個おきにＭ／Ｎ＝Ｈ個のデータＸＱ（ｈ、ｎ）、ＸＩ（ｈ、ｎ、）｛（ｈ、ｎ）は（ｈ×Ｎ＋ｎ）、ｈ：０〜Ｈ−１を示す。｝を同時に出力するデータ記憶部（２３０）と、Ｋ個の周波数帯域に帯域制限するために予め前記Ｍ個の各データに対応する数のフィルタ係数Ｆを記憶しておき、Ｎ個おきに前記Ｈ個のフィルタ係数Ｆ（ｈ、ｎ）  を同時に出力するフィルタ係数メモリ（２６０）と、次のたたみ込み演算を行うフィルタ演算部（２４０）と、
Ｈ−１
［ＹＱ］ｎ＝Σ  ＸＱ（ｈ、ｎ）×Ｆ（ｈ、ｎ）、
ｈ＝０
Ｈ−１
［ＹＩ］ｎ＝Σ  ＸＩ（ｈ、ｎ）×Ｆ（ｈ、ｎ）
ｈ＝０
ここで、添字（ｈ、ｎ）：（ｈ×Ｎ＋ｎ）番目を示す。
前記フィルタ演算部から出力されるデータ［ＹＱ］ｎ及び「ＹＩ］ｎを受けて、Ｋ個の各周波数帯域について互いに直交する周波数成分を求めるＤＦＴ演算部（２５０）と、
前記ＤＦＴ演算部で求めた各周波数帯域における互いに直交する周波数成分を基に各周波数成分の大きさを求める検波部（２６０）と、を備えたことを特徴とする信号分析装置。
【請求項２】
予め、次の回転因子Ｌｃ（ｎ，ｋ）及び  Ｌｓ（ｎ，ｋ）の値を前記アドレス信号で読み出し可能に記憶する回転因子メモリ（２７０）を有しており、
Ｌｃ（ｎ，ｋ）＝ｃｏｓ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）、
Ｌｓ（ｎ，ｋ）＝ｓｉｎ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）
ただし、 ｊｎ：ｎに対して定まる定数、ｊｋ：ｋに対して定まる定数
前記ＤＦＴ演算部は、前記フィルタ演算部からの演算結果［ＹＱ］ｎ、［ＹＩ］ｎを受けて、ｋ番目の周波数帯域（ｋ：１〜Ｋ）について直交する周波数成分ＳＵＭｋＱ、ＳＵＭｋＩを次のＤＦＴ演算により求め、かつｋが１からＮまでの各成分を求める演算機能素子を有し、
ＷｋＱ（ｎ）＝［ＹＱ］ｎ×Ｌｃ（ｎ，ｋ）＋［ＹＩ］ｎ×Ｌｓ（ｎ、ｋ）、
Ｎ−１
ＳＵＭｋＱ＝Σ  ＷｋＱ（ｎ）
ｎ＝０
ＷｋＩ（ｎ）＝［ＹＩ］ｎ×Ｌｃ（ｎ、ｋ）＋［ＹＱ］ｎ×Ｌｓ（ｎ、ｋ）、
Ｎ−１
ＳＵＭｋＩ＝Σ  ＷｋＩ（ｎ）
ｎ＝０
前記検波部は、前記ＤＦＴ演算部で求められた周波数成分ＳＵＭｋＱ及びＳＵＭｋＩの自乗和を、各周波数帯域ｋ毎に求める加算機能素子を有することを特徴とする請求項１に記載の信号分析装置。
【請求項３】
前記データ記憶部はそれぞれがアドレス番号ｎ＝０〜Ｎ―１迄のＮ個のアドレスを有するＨ個の各メモリを備え、Ｈ個の各メモリのアドレスｎ番目のデータ（（ｈ×Ｎ＋ｎ）で、ｈ＝０ときのｎ、ｈ＝１のときのＮ＋ｎ、・・・、ｈ＝ＨのときのＨ×Ｎ＋ｎは同一のアドレス信号で読み出しが可能にされており、前記データＸＱ，ＸＩのそれぞれの１個目の該メモリの１番目のアドレスからＨ個目のＮ番目のアドレスまで順に記憶し、
前記フィルタ演算部と前記ＤＦＴ演算部とは、アドレスク信号毎に前記の［ＹＱ］ｎ、［ＹＩ］ｎ、ＷｋＱ（ｎ）、ＷｋＩ（ｎ）の各値を求め、求められたＷｋＱ（ｎ）、ＷｋＩ（ｎ）を積算して前記ＳＵＭｋＱ、ＳＵＭｋＩを求めることを特徴とする請求項２に記載の信号分析装置。
【請求項４】
入力信号を標本化し、デジタルデータにして出力するデータ変換部（１００）と、データ変換部の出力するデータＸを互いに直交するデータＸＱ、ＸＩに分離する分離手段（２１０）と、前記データＸＱ，ＸＩのそれぞれを時系列的に連続するＭ個分のデータを１データ周期として順次記憶し、順次生成されるアドレス信号（ｎ＝０、１・・・、Ｎ−１）毎にＮ個おきにＭ／Ｎ＝Ｈ個のデータＸＱ（ｈ、ｎ）、ＸＩ（ｈ、ｎ、）｛（ｈ、ｎ）は（ｈ×Ｎ＋ｎ）、ｈ：０〜Ｈ−１を示す。｝を同時に出力するデータ記憶部（２３０）と、Ｋ個の周波数帯域に帯域制限するために予めＭ個の各データに対応する数のフィルタ係数Ｆを記憶しておき、Ｎ個おきにＭ／Ｎ＝Ｈ個のフィルタ係数Ｆ（ｈ、ｎ）を同時に出力するフィルタ係数メモリ（２６０）と、次のたたみ込み演算をｎ＝０〜Ｎ−１まで行うフィルタ演算部（２４０）と、
Ｈ−１
［ＹＱ］ｎ＝Σ  ＸＱ（ｈ、ｎ）×Ｆ（ｈ、ｎ）、
ｈ＝０
Ｈ−１
［ＹＩ］ｎ＝Σ  ＸＩ（ｈ、ｎ）×Ｆ（ｈ、ｎ）
ｈ＝０
ここで、添字（ｈ、ｎ）：（ｈ×Ｎ＋ｎ）番目を示す。
前記フィルタ演算部から出力されるデータ［ＹＱ］ｎ及び「ＹＩ］ｎを受けて、前記フィルタ演算部からの演算結果［ＹＱ］ｎ、［ＹＩ］ｎを受けて、ｋ番目の周波数帯域（ｋ：１〜Ｋ）について直交する周波数成分ＳＵＭｋＱ、ＳＵＭｋＩを次のＤＦＴ演算により求め、かつｋが１からＮまでの各成分を求める演算機能素子を有するＤＦＴ演算部（２５０）と、
ＷｋＱ（ｎ）＝［ＹＱ］ｎ×Ｌｃ（ｎ，ｋ）＋［ＹＩ］ｎ×Ｌｓ（ｎ、ｋ）、
Ｎ−１
ＳＵＭｋＱ＝Σ  ＷｋＱ（ｎ）
ｎ＝０
ＷｋＩ（ｎ）＝［ＹＩ］ｎ×Ｌｃ（ｎ、ｋ）＋［ＹＱ］ｎ×Ｌｓ（ｎ、ｋ）、
Ｎ−１
ＳＵＭｋＩ＝Σ  ＷｋＩ（ｎ）
ｎ＝０
ただし、Ｌｃ（ｎ，ｋ）＝ｃｏｓ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）、
Ｌｓ（ｎ，ｋ）＝ｓｉｎ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）
ｊｎ：ｎに対して定まる定数、ｊｋ：ｋに対して定まる定数
前記ＤＦＴ演算部で求めた各周波数帯域における互いに直交する周波数成分を基に各周波数成分の大きさを求める検波部（２９０）と、
前記検波部から出力される各周波数成分の大きさを合成し、合成後の合成振幅の発生頻度に基づく確率を求めるＡＰＤ（４００ａ）と、
を備えたことを特徴とするＡＰＤ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受けた信号の周波数成分を分析して測定する信号分析装置、及び分析された各周波数成分の大きさが所定の閾値を越える確率（振幅確率分布、或いは、単に時間率と言われる。以下「ＡＰＤ」と言う。）を測定するＡＰＤ測定装置に関する。特に、周波数成分を分析するフィルタ等をハードウェアで構成した技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
ＡＰＤ測定技術は従来からあり、例えば、ＡＰＤを高い振幅分解能と時間分解能で測定する特許文献１の技術があり、それをスペクトラムアナライザ等へ適用した例として特許文献２の技術がある。
【０００３】
一方、最近、通信方式により、所定の複数の周波数成分のＡＰＤを並列に同時に測定する必要性が要求されてきている。例えば、非特許文献１に記載のように、地上デジタル放送の規格は電波産業会（ＡＲＩＢ）によってＡＲＩＢ標準規格として、ＯＦＤＭ方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ）による変調方式が定められている。そして、このＯＦＤＭ方式では、伝送データを所定の帯域に数千本の低速データに分けて、デジタル変調を行う。例えば、その所定の帯域が５．６ＭＨｚであり、伝送データを１ＫＨｚの搬送波（キャリア）単位で分けて、計５、６００本に分けてデジタル変調している。
【０００４】
したがって、ＯＦＤＭ方式におけるＡＰＤ測定は、信号成分を１ＫＨｚ毎に周波数分析して、各周波数成分のＡＰＤを測定することが望まれる。具体的には図９に示すＡＰＤ測定装置のように、測定しようとする信号を、データ変換部１００で入力されるアナログ信号を所定振幅単位で標本化してデジタルデータに変換し、成分検出部２００Ａの中のフィルタバンクを構成するＫ個のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＫ）によって分配され、それぞれに接続されているＫ個の検波器ＤＥＴ１〜ＤＥＴＫで自乗検波されて各成分の振幅値として出力される。成分検出部２００Ａの各周波数成分の出力は、ＬＯＧ変換部３００の各変換器ＬＯＧ１〜ＬＯＧＫによって対数圧縮される。つまりｄＢｍ単位に変換される。そして、個別ＡＰＤ部４００の各個別ＡＰＤ１〜個別ＡＰＤＫによって振幅確率を求める。この個別ＡＰＤ１〜個別ＡＰＤＫの各々は、特許文献１、２に記載のＡＰＤで構成することができる。
そして個別ＡＰＤ表示制御部５００は、表示部６００に対して、各周波数成分の振幅を縦軸として、確率を横軸とした座標に振幅確率分布を表示させる。表示形式等については、各種のものがあり、特許文献２にもその一例が示されている。
【０００５】
図１０にフィルタバンクの特性（各バンドパスフィルタ）の代表的例を周波数軸上に示す。図１０は、図９の中で部分的にｃｈ１〜ｃｈ１２の１２チャンネル分の周波数特性を示している。
【０００６】
ところで、上記の地上デジタル放送で採用されるＯＦＤＭ方式の変調で放送される番組によっては、各キャリアの周波数成分が同一の重み、或いは、画一的に一様に使用される訳ではなく、重み付け、中心周波数、及び帯域幅が各種の態様で使用される。
【０００７】
例えば、図１０において番組Ａは、ｃｈ３，４，５、６を使用し（他のｃｈ１，２，７，８，９・・の重みを０とする）、番組Ｂは、ｃｈ２，ｃｈ６，ｃｈ１３・・・（他のｃｈ１，３〜５，７〜１２・・の重みを０とする）とするように使用する周波数成分、及び重みは、各種の態様がある。
【０００８】
このように各番組に応じて、例えば伝送ライン上の雑音のＡＰＤ測定を行おうとすると、フィルタバンクは番組数にほぼ比例した大きな規模になる。例えば、番組数Ｎとすると、次の規模が必要となる。
Ｎ×帯域×（フィルタバンク構成規模＋検波器ＤＥＴ構成規模＋ＡＰＤ構成規模）
そのため、対応できる番組数を少なくし、必要の都度、番組に対応したフィルタバンクをオプションで設ける構成にしても、作業が大変である。
【０００９】
一方、フィルタバンクの使用される分野が異なるが、簡易で、処理時間が早く、高精度の周波数を検出することを目的とするフィルタバンクとして、特許文献３の技術がある。この技術は、理論的には、いわゆるポリフェーズ分解して得られるポリフェーズフィルタのインパルス応答とスイッチで振り分けられた信号とで畳み込み積分して、その結果をフーリエ変換することにより達成される。特許文献３では、具体的には、シリアルに接続されたシフトレジスタにより瞬時データを取り込み。各シフトレジスタの出力をこれもシリアルに送られてくるフィルタの伝達関数と乗算され、その結果を偶数データ毎と、奇数データ毎に累算された結果をシフトレジスタで離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部へ送って周波数領域のデータを取得している。
【００１０】
【特許文献１】特許第３１５６１５２号公報
【特許文献２】特許第３３７４１５４号公報
【特許文献３】特開平１１―１６０４２２号公報
【非特許文献１】東芝レビューＶＯＬ．５８  Ｎｏ．１２（２００３年）、ｐ２〜６．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記したように、ＡＰＤ等の測定においては、変調方式によって、そして特にＯＦＤＭ変調方式では番組によって必要とされる周波数帯が異なるので、そのフィルタバンクの構成も異なる。したがって、特に容易にかつ多様に、フィルタリングする周波数帯の組み合わせが、容易にかつ多様に変更して構成できるフィルタバンクが望ましい。当然ながら、フィルタ数も多いので、簡易化、高速処理は望まれるところである。
【００１２】
本発明の目的は、多くの所望の周波数成分を早くフィルタリングして抽出し、そして簡易に構成しやすいフィルタバンクを有してＡＰＤ測定が実施できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的を達成するため、本発明では、時間的に順次データを取り込むデータ記憶部、フィルタの係数を発生するフィルタ係数メモリ部、それらを基に演算する演算部、回転因子メモリ、ＤＦＴ演算部、並びにそれらをタイミングを合わせるタイミング発生部等の各部ができるだけ独立したハードウェア構成にした。
【００１４】
ここで、用語を定義しておく。「振幅確率分布」（ＡＰＤ）は、受信した信号の特定の大きさの振幅が、所定時間内に発生した割合である。このＡＰＤ測定が有効なのは、雑音の分析である。しかし、本発明では、測定対象である入力信号として、雑音に限定するものではない。複数周波数成分を有する信号についても分析し、確率の測定ができるからである。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、入力信号を標本化し、デジタルデータにして出力するデータ変換部（１００）と、該データ変換部が出力するデータＸを互いに直交するデータＸＱ、ＸＩに分離する分離手段（２１０）と、該データＸＱ，ＸＩのそれぞれを時系列的に連続するＭ個分のデータを１データ周期として順次記憶し、順次生成されるアドレス信号（ｎ＝０、１・・・、Ｎ−１）毎にＮ個おきにＭ／Ｎ＝Ｈ個のデータＸＱ（ｈ、ｎ）、ＸＩ（ｈ、ｎ、）｛（ｈ、ｎ）は（ｈ×Ｎ＋ｎ）、ｈ：０〜Ｈ−１を示す。｝を同時に出力するデータ記憶部（２３０）と、Ｋ個の周波数帯域に帯域制限するために予め前記Ｍ個の各データに対応する数のフィルタ係数Ｆを記憶しておき、Ｎ個おきに前記Ｈ個のフィルタ係数Ｆ（ｈ、ｎ）を同時に出力するフィルタ係数メモリ（２６０）と、次のたたみ込み演算を行うフィルタ演算部（２４０）と、
Ｈ−１
［ＹＱ］ｎ＝Σ  ＸＱ（ｈ、ｎ）×Ｆ（ｈ、ｎ）、
ｈ＝０
Ｈ−１
［ＹＩ］ｎ＝Σ  ＸＩ（ｈ、ｎ）×Ｆ（ｈ、ｎ）
ｈ＝０
ここで、添字（ｈ、ｎ）：（ｈ×Ｎ＋ｎ）番目を示す。
前記フィルタ演算部から出力されるデータ［ＹＱ］ｎ及び「ＹＩ］ｎを受けて、Ｋ個の各周波数帯域について互いに直交する周波数成分を求めるＤＦＴ演算部（２５０）と、
前記ＤＦＴ演算部で求めた各周波数帯域における互いに直交する周波数成分を基に各周波数成分の大きさを求める検波部（２６０）と、を備えた。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、予め、次の回転因子Ｌｃ（ｎ，ｋ）及びＬｓ（ｎ，ｋ）の値を前記アドレス信号で読み出し可能に記憶する回転因子メモリ（２７０）を有しており、
Ｌｃ（ｎ，ｋ）＝ｃｏｓ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）、
Ｌｓ（ｎ，ｋ）＝ｓｉｎ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）
ただし、ｊｎ：ｎに対して定まる定数、ｊｋ：ｋに対して定まる定数
前記ＤＦＴ演算部は、前記フィルタ演算部からの演算結果［ＹＱ］ｎ、［ＹＩ］ｎを受けて、ｋ番目の周波数帯域（ｋ：１〜Ｋ）について直交する周波数成分ＳＵＭｋＱ、ＳＵＭｋＩを次のＤＦＴ演算により求め、かつｋが１からＮまでの各成分を求める演算機能素子を有し、
ＷｋＱ（ｎ）＝［ＹＱ］ｎ×Ｌｃ（ｎ，ｋ）＋［ＹＩ］ｎ×Ｌｓ（ｎ、ｋ）、
Ｎ−１
ＳＵＭｋＱ＝Σ  ＷｋＱ（ｎ）
ｎ＝０
ＷｋＩ（ｎ）＝［ＹＩ］ｎ×Ｌｃ（ｎ、ｋ）＋［ＹＱ］ｎ×Ｌｓ（ｎ、ｋ）、
Ｎ−１
ＳＵＭｋＩ＝Σ  ＷｋＩ（ｎ）
ｎ＝０
前記検波部は、前記ＤＦＴ演算部で求められた周波数成分ＳＵＭｋＱ及びＳＵＭｋＩの自乗和を、各周波数帯域ｋ毎に求める加算機能素子を有する構成とした。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記データ記憶部はそれぞれがアドレス番号ｎ＝０〜Ｎ―１迄のＮ個のアドレスを有するＨ個の各メモリを備え、Ｈ個の各メモリのアドレスｎ番目のデータ（（ｈ×Ｎ＋ｎ）で、ｈ＝０ときのｎ、ｈ＝１のときのＮ＋ｎ、・・・、ｈ＝ＨのときのＨ×Ｎ＋ｎは同一のアドレス信号で読み出しが可能にされており、前記データＸＱ，ＸＩのそれぞれの１個目の該メモリの１番目のアドレスからＨ個目のＮ番目のアドレスまで順に記憶し、
前記フィルタ演算部と前記ＤＦＴ演算部とは、アドレスク信号毎に前記の［ＹＱ］ｎ、［ＹＩ］ｎ、ＷｋＱ（ｎ）、ＷｋＩ（ｎ）の各値を求め、求められたＷｋＱ（ｎ）、ＷｋＩ（ｎ）を積算して前記ＳＵＭｋＱ、ＳＵＭｋＩを求める構成とした。
【００１８】
入力信号を標本化し、デジタルデータにして出力するデータ変換部（１００）と、データ変換部の出力するデータＸを互いに直交するデータＸＱ、ＸＩに分離する分離手段（２１０）と、前記データＸＱ，ＸＩのそれぞれを時系列的に連続するＭ個分のデータを１データ周期として順次記憶し、順次生成されるアドレス信号（ｎ＝０、１・・・、Ｎ―１）毎にＮ個おきにＭ／Ｎ＝Ｈ個のデータＸＱ（ｈ、ｎ）、ＸＩ（ｈ、ｎ、）｛（ｈ、ｎ）は（ｈ×Ｎ＋ｎ）、ｈ：０〜Ｈ−１を示す。｝を同時に出力するデータ記憶部（２３０）と、Ｋ個の周波数帯域に帯域制限するために予めＭ個の各データに対応する数のフィルタ係数Ｆを記憶しておき、Ｎ個おきにＭ／Ｎ＝Ｈ個のフィルタ係数Ｆ（ｈ、ｎ）を同時に出力するフィルタ係数メモリ（２６０）と、次のたたみ込み演算をｎ＝０〜Ｎ−１まで行うフィルタ演算部（２４０）と、
Ｈ−１
［ＹＱ］ｎ＝Σ  ＸＱ（ｈ、ｎ）×Ｆ（ｈ、ｎ）、
ｈ＝０
Ｈ−１
［ＹＩ］ｎ＝Σ  ＸＩ（ｈ、ｎ）×Ｆ（ｈ、ｎ）
ｈ＝０
ここで、添字（ｈ、ｎ）：（ｈ×Ｎ＋ｎ）番目を示す。
前記フィルタ演算部から出力されるデータ［ＹＱ］ｎ及び「ＹＩ］ｎを受けて、前記フィルタ演算部からの演算結果［ＹＱ］ｎ、［ＹＩ］ｎを受けて、ｋ番目の周波数帯域（ｋ：１〜Ｋ）について直交する周波数成分ＳＵＭｋＱ、ＳＵＭｋＩを次のＤＦＴ演算により求め、かつｋが１からＮまでの各成分を求める演算機能素子を有するＤＦＴ演算部（２５０）と、
ＷｋＱ（ｎ）＝［ＹＱ］ｎ×Ｌｃ（ｎ，ｋ）＋［ＹＩ］ｎ×Ｌｓ（ｎ、ｋ）、
Ｎ−１
ＳＵＭｋＱ＝Σ  ＷｋＱ（ｎ）
ｎ＝０
ＷｋＩ（ｎ）＝［ＹＩ］ｎ×Ｌｃ（ｎ、ｋ）＋［ＹＱ］ｎ×Ｌｓ（ｎ、ｋ）、
Ｎ−１
ＳＵＭｋＩ＝Σ  ＷｋＩ（ｎ）
ｎ＝０
ただし、Ｌｃ（ｎ，ｋ）＝ｃｏｓ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）、
Ｌｓ（ｎ，ｋ）＝ｓｉｎ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）
ｊｎ：ｎに対して定まる定数、ｊｋ：ｋに対して定まる定数
前記ＤＦＴ演算部で求めた各周波数帯域における互いに直交する周波数成分を基に各周波数成分の大きさを求める検波部（２９０）と、
前記検波部から出力される各周波数成分の大きさを合成し、合成後の合成振幅の発生頻度に基づく確率を求めるＡＰＤ（４００ａ）と、を備えた。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、アドレス信号に対応して、データ記憶部からのデータからの読み出し、フィルタ係数記憶部からのフィルタ係数の読み出し、及びフィルタ演算部の動作がほぼ独立して行われ、さらには、回転因子メモリからのいわば周波数抽出するための係数（因子）値の読み出し、及びＤＦＴ演算部の動作がアドレスク信号に対応してほぼ独立して並列に動作する構成である。したがって、多くの数の周波数成分を高分解能で、しかも早くフィルタリングできる。また、所望の周波数チャンネル、各周波数チャンネル内における所望の周波数成分に応じて各メモリの係数や各回路を変更しやすい構成である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の信号分析装置の実施形態を示す図である。図２は、図１のデータ記憶部、フィルタ演算部及びフィルタ係数メモリの詳細を説明するための図である。図３は、図１のＤＦＴ演算部及び回転因子メモリの詳細を説明するための図である。図４は、図１の分離手段、検波部の一具体例を示すとともに、図１のデータ記憶部とフィルタ演算部とＤＦＴ演算部とで構成されるフィルタバンク（バンドパスフィルタ群）の等価回路を示す図である。図５は、図１の各メモリの内容、各部の動作タイミングを説明するための図である。図６は、図１に基づく動作フローを説明するための図である。図７は、ＡＰＤ測定装置の実施形態を説明するための図である。図８は、ＡＰＤの動作を説明するための図である。
【００２１】
［全体構成・動作］
図１でデータ変換部１００は、いわばアナログ信号をデジタルデータに変換するためのＡ／Ｄ変換器で構成される。つまり、アナログの入力信号ｆＩＮ（周波数帯域を±Ｂ／２）を受け、タイミング発生部からの周期のクロックでレベル幅ΔＬの細かさ（この細かさに応じた閾値がある。）で標本化（サンプリング）し、デジタルデータに変換する。
【００２２】
図１におけるデータ変換部１００以降の成分検出部２００Ｂは、いわば従来技術である図９の成分検出部２００Ａに代わる技術であって、本発明に係るフィルタの構成により各周波数チャンネルの周波数成分を検出することにより、入力信号を分析する構成である。以下この構成について説明する。
【００２３】
図１の直交分離部２１０では、デジタル化された入力信号ｆＩＮのデータＸは、互いに位相の直交する成分であって、Ｑ成分のデータＸＱとＩ成分のデータＸＩに分岐される。図４（ａ）に直交分離部２１０をアナログ的にモデル化して記載したものを示す。（実際は、デジタル処理で等価に実施される）。アナログ的説明であるが、入力信号ｆＩＮはミキサ手段２０１ａ、２０１ｂへ入力される。一方、周波数生成手段２０３は、入力信号ｆＩＮとほぼ同じ周波数の周波数信号ｆIFを生成し、これを受けた移相器２０２は、位相が直交する２つの周波数信号ｆIFにして、それぞれをミキサ手段２０１ａ、２０１ｂへ送る。ミキサ手段２０１ａ、２０１ｂからは、Ｉ成分及びＱ成分の２つの直交信号、Ｉ∝ｓｉｎ２πｆｂと、Ｑ∝ｃｏｓ２πｆｂ、ただし、周波数ｆｂ＝ｆＩＮ−ｆIF（帯域Ｂ／２）が出力される。つまり、入力信号ｆＩＮに相当するデジタルデータを直交した２つの低周波（ｆｂ）信号に相当するデータＸＱとデータＸＩに変換する。そして、データＸＱ、及びデータＸＩはそれぞれ、順次、データ記憶部２３０のＱメモリ２３０ＱとＩメモリ２３０Ｉに記憶されて、それぞれフィルタバンクへ入力される。つまり、図１のデータ記憶部２３０とフィルタ演算部２４０とＤＦＴ演算部２５０とを含んで構成されるフィルタバンク（図４（ａ）はそのバンドパスフィルタＢＰＦ１〜ＢＰＦＫ群の等価回路）に通されて、各周波数チャンネル（以下、「ｃｈ」と言うことがある。ｋチャンネルを「ｋｃｈ」又は「ｃｈｋ」と言うことがある。）毎に、フィルタを通過したＱ成分（ＳＵＭｋＱ）とＩ成分（ＳＵＭｋＩ）が出力される。そして、その後に、例えばｋ＝１（１ｃｈ）で説明すると、図４（ｂ）に示すように、Ｑ成分（ＳＵＭｋＱ）とＩ成分（ＳＵＭｋＩ）のそれぞれをＤＥＴ１の自乗手段２９１ａ及び２９１ｂのそれぞれで自乗して出力し、加算器２９２が、それらを受けて加算して（ベクトル和）、その加算結果を１ｃｈの周波数成分の大きさとして出力する。ｋ＝２〜Ｋｃｈでも同じである。
【００２４】
［フィルタバンクの構成・動作］
フィルタバンクは、図１のデータ記憶部２３０、フィルタ演算部２４０，ＤＦＴ演算部２５０、フィルタ係数メモリ２６０，回転因子メモリ２７０、及びシステムのクロックと同期してアドレス信号を含む各制御信号のタイミングを合わせて出力させるタイミング発生部２８０とで構成される。中でも、データ記憶部２３０、フィルタ演算部２４０及びＤＦＴ演算部２５０は、それぞれＱ成分とＩ成分の直交成分毎に２つづつ同じ動作をする同じ構成を有する。従って、以下では、片方のＱ成分側の構成・動作を中心に説明する。
【００２５】
図２は、データ記憶部２３０のＱメモリ２３０Ｑ、フィルタ演算部２４０のＱ演算部２４０Ｑ及びフィルタ係数メモリ２６０の内部機能構成を示す図であり、図５は、それらが扱うデータ及び動作タイミングを示す図である。図２及び図５を説明する。
【００２６】
以下の具体的な説明は、一例として、上記データ変換部１００でクロックが１００ＭＨｚ、標本化周波数１０ＭＨｚ、で標本化されたデータについて、フィルタのタップ数が４つの場合について説明する。
【００２７】
Ｑメモリ２３０Ｑは、入力されるデータＸＱを図５に示すようにシフタｈ３〜ｈ０（タップ数相当：Ｈ）に順に各１０個づつ（クロックと標本化周波数との比に相当）記憶している。つまり、図１のようにシフタｈ３〜ｈ０をシリアルに備え、シフタｈ３が１０個のアドレスにデータｘ３９〜ｘ３０（ｘに続く数値はデータＸＱの記憶された順番を示す。数値の大きい方が新しいデータである。）まで、シフタｈ２がそれに続いてＸ２９からＸ２０と、シフタｈ１がｘ１９からｘ１０、シフタｈ０がｘ９からｘ０までを順に記憶している。Ｘ３９からｘ０までの４０個のデータが以下の演算処理するための１周期（「１データ周期」と言う。）として記憶している。そして、各シフタは図５の項番１（項番は左端の数値）に示すアドレスカウンタで特定される１０個の連続する同一のアドレスを有し、各シフタはアドレスカウンタ値ｎ（図５では、ｎは１から１０）に相当するアドレス信号（以下、「アドレス信号ｎ」と言うことがある。）を受けて該当するアドレスのデータを並列に同時に出力する。
【００２８】
これを一般化した形式で表現すると、次のように言える。Ｑメモリ２３０Ｑは、時系列的に連続するＭ個分のデータＸＱを１データ周期として順次記憶し、ｎ＝０、１・・・、Ｎ―１のアドレス信号のＮ個おきにＭ／Ｎ＝Ｈ個のデータＸＱ（ｈ、ｎ）（（ｈ、ｎ）は順番（ｈ×Ｎ＋ｎ）、ただしｈは各シフタを特定する順番を変数扱いにしたもので、０〜Ｈ−１の値をとる。）を同時に出力する。アドレス信号ｎは、クロックに同期してタイミング発生部２８０から順次送られてくる。ここの例では、図２及び図５の数値例とから、Ｍ＝４０（ｘ３９〜ｘ０）、Ｎ＝１０（１０個のアドレス）、ｎは０からＮ―１の各アドレス値を示す。言い方を変えると、Ｎ個のアドレスを有するＨ個のシフタを有し、ｈ＝１個目のシフタの１番目のアドレスからｈ＝Ｈ個目のシフタのＮ番目のアドレスまで順に記憶し、Ｈ個の各メモリのアドレス値ｎ番目（（ｈ×Ｎ＋ｎ）のデータ、つまり、アドレスがシフタｈ０（ｈ＝０）のｎ、シフタｈ１（ｈ＝１）のＮ＋ｎ、・・・、シフタｈＨ（ｈ＝Ｈ）の各データが同一のアドレス信号で読み出しが可能にされている。
【００２９】
回転因子メモリ２７０は、図１に示すように４つのシフタに対応する係数メモリ２７１〜２７４を有し、各係数メモリは分担して、図５の項番７から１０に示すように１データ周期分のデータ（ＸＱ３９〜ＸＱ０）に対応するバンドパスフィルタの係数（ｆ３９〜ｆ０）を記憶している。バンドパスフィルタの係数は、所望のバンドパスフィルタの周波数―振幅特性を有する係数を予め記憶する。一般的には，周波数解析やＡＰＤに用いられるのはガウス分布形の特性が用いられるので、ここの例ではそのガウス分布型の係数を記憶している。したがって、図５に示すように係数メモリ２７１にはデータＸＱ９〜ＸＱ０に対応するフィルタ係数ｆ９〜ｆ０が、係数メモリ２７２にはデータＸＱ１９〜ＸＱ１０に対応するフィルタ係数ｆ１９〜ｆ１が、係数メモリ２７３にはデータｘ２９〜ｘ２０に対応するフィルタ係数ｆ２９〜ｆ２０が、及び係数メモリ２７４にはデータＸＱ３９〜ＸＱ３０に対応するフィルタ係数ｆ３９〜ｆ３０が、それぞれが同一アドレスカウンタｎ＝９，８，・・・１，０の各値に相当するアドレス信号で読み出し可能に記憶されている。
【００３０】
アドレス信号ｎによるＱメモリ２３０ＱからのデータＸＱの読み出し及び回転因子メモリ２７０からのフィルタ係数ｆ値の読み出しは、例えば、図５の点線のように行われる。例えば、アドレスカウンタｎ＝０のアドレス信号により、シフタｈ０〜ｈ３のデータＸＱ０、ＸＱ１０，ＸＱ２０，ＸＱ３０と、係数メモリ２７１〜２７４の係数ｆ０、ｆ１０，ｆ２０，ｆ３０が同時に読み出され、Ｑ演算部２４０Ｑへ入力される。以下、各アドレスカウンタｎ＝１，２・・９に対して、同様に、読み出される。つまり、各シフタの番号（順番）ｈ（図１ではｈ＝０，１，２，３）に対して、ｈ×Ｎ＋ｎの関係にあるデータ、及びフィルタ係数が同時に読み出される。
【００３１】
Ｑ演算部２４０Ｑは、Ｑ乗算器２４１及びＱ加算器２４２を有する。Ｑ乗算器２４１は、４つの加算器２４１ａから２４１ｄを有する。加算器２４１ａは同一アドレス信号ｎで読み出されるシフタｈ０の出力と係数メモリ２７１の出力を乗算し、加算器２４１ｂは同一アドレス信号ｎで読み出されるシフタｈ１の出力と係数メモリ２７２の出力を乗算し、加算器２４１ｃは同一アドレス信号ｎで読み出されるシフタｈ２の出力と係数メモリ２７３の出力を乗算し、加算器２４１ｄは同一アドレス信号ｎで読み出されるシフタｈ３の出力と係数メモリ２７４の出力を乗算し、Ｑ加算器２４２は、加算器２４２ａ〜２４２ｃを有し、Ｑ乗算器の出力の全部を加算し、アドレス信号ｎ毎に合計値を出力する。
【００３２】
例えば、図５の項番１１から１５に示すように、アドレス信号０（アドレスカウンタ０）で出力される各シフタの出力ＸＱ０、ＸＱ１０、ＸＱ２０、ＸＱ３０及びフィルタ係数ｆ０、ｆ１０、ｆ２０、ｆ３０を次のよう計算する。
Ｑ乗算器２４１の出力は、各シフタｈ＝０、１、２、３について、次のように示される。
[YQ]0=ＸＱ０×ｆ０、
[YQ]1=ＸＱ１０×ｆ１０
[YQ]2=ＸＱ２０×ｆ３０
[YQ]3=ＸＱ３０×ｆ３０
Ｑ加算器２４２の出力は、アドレス信号ｎ＝０について、次の合計値を出力する。
［YQ］n＝0=[YQ]0＋[YQ]1＋[YQ]2＋[YQ]3
一般式化すると、アドレス信号ｎ毎にｈ＝０〜Ｈ−１について演算される、Ｑ演算部２４０Ｑの出力［ＹＱ］ｎは次のようなたたみ込み演算として表現できる。
Ｈ−１
［ＹＱ］ｎ＝Σ  ＸＱ（ｈ、ｎ）×ｆ（ｈ、ｎ）
ｈ＝０
ここで、添字（ｈ、ｎ）：（ｈ×Ｎ＋ｎ）番目を示す。
同様に、Ｉ演算部２４０Ｉの出力［ＹＩ］ｎは、次のように表現される。
Ｈ−１
［ＹＩ］ｎ＝Σ  ＸＩ（ｈ、ｎ）×ｆ（ｈ、ｎ）
ｈ＝０
【００３３】
なお、図５の項番２に示されるメモリイネーブルのタイミング信号の周期は、１データ周期分の演算周期を示す。従って、アドレスカウンタ０〜９で１演算周期を形成し、次のアドレスカウンタ０からは次の演算周期に入る。このときＱメモリ２３０Ｑは、前の演算周期で最古のデータであったデータｘ０を捨て、最新のデータｘ４０入れて全体をシフト、ｘ４０〜ｘ１記憶し（図５の項番３から６を参照）、以下、前の演算周期と同様の演算を行い、以後、これを繰り返す。
【００３４】
回転因子メモリ２７０は、求めようとする所望のｋ＝１〜Ｋ個の周波数チャンネルについての各アドレス信号ｎ毎の周波数成分抽出係数としての回転因子Ｌｓ（ｎ，ｋ）＝ｓｉｎ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）と回転因子Ｌｃ（ｎ，ｋ）＝ｃｏｓ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）を計算して記憶しておき（いあｋ、区別するため、前者のＬｓを「サイン関数値」、後者のＬｃを「コサイン関数値」と言うことがある。）、（ｎ，ｋ）の指定により読みだし可能に記憶されている。ここでｊｋは、周波数を決定づける所望の値であって、単純な例では、ｊｋ＝ｋ、つまり、ｋ＝１、２、・・・Ｋに対してｊ１＝１、ｊ２＝２・・・ｊＫ＝Ｋであっても良い。同様に周波数要素ｊｎについても、ｊｎ＝ｎ、つまりｊ１＝１、ｊ２＝２・・・ｊＮ＝Ｎであっても良い。所望の周波数に応じた設定値にすることができる。いずれにしてもｓｉｎ，ｃｏｓにおける値（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）は、ｋチャンネル（ｋ＝１〜Ｎ）の周波数帯域内でＮ個の周波数成分を示す。周波数要素ｊｋ、ｊｎは、その所望の周波数及び構成しやすい回路構成等から選択的に設定することが好ましい。また、本発明はそのような選択的設定の要望に応え易い構成にしている（後記の図３及びその説明を参照）。
【００３５】
ＤＦＴ演算部２５０は、Ｑ成分側のｃｈ１〜ｃｈｋ分の演算を行うＱＤＦＴ演算部２５０Ｑ１〜２５０Ｑｋと、Ｉ成分側のｃｈ１〜ｃｈｋ分の演算を行うＩＤＦＴ演算部２５０Ｉ１〜２５０Ｉｋとを有する。図３に、５ｃｈの周波数成分（Ｋ＝５）を求める場合の詳細な構成例を示す。ＱＤＦＴ演算部２５０Ｑ１〜２５０ＱＫのぞれぞれは、図３のＱＤＦＴ演算部２５０Ｑ１に代表的に示してあるように、乗算器２５１、乗算器２５２、加算器２５３、及び累算器２５４を備えている（但し、３ｃｈは、乗算器２５１，２５２，加算器２５３を有していない。理由は後記する。）。
ここではＱ成分側の演算を主に説明し、Ｉ成分側の演算との違いを説明する。
【００３６】
ＱＤＦＴ演算部２５０Ｑ１〜２５０ＱＫ内の各乗算器２５１、２５２及び加算器２５３は、フィルタ演算部２４０からのアドレス信号ｎにいついての演算結果［ＹＱ］ｎ、［ＹＩ］ｎ、及び回転因子メモリ２７０からの回転因子Ｌｃ（ｎ，ｋ）、Ｌｓ（ｎ、ｋ）を受けて次のＤＦＴ（離散フーリエ変換）演算を行ってＷｋＱ（ｎ）を求める。
ＷｋＱ（ｎ）＝［ＹＱ］ｎ×Ｌｃ（ｎ，ｋ）＋［ＹＩ］ｎ×Ｌｓ（ｎ、ｋ）、
但し、回転因子Ｌｓ（ｎ，ｋ）＝ｓｉｎ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）
回転因子Ｌｃ（ｎ，ｋ）＝ｃｏｓ（２πｊｎ×ｊｋ／Ｎ）
そして、各累算器２５４は、各ｃｈｋ（ｋ＝１〜Ｈ、図３ではＨ＝５）毎に、アドレス信号ｎ＝０からＮ―１までＷｋＱ（ｎ）の値を次のように累算し、その結果ＳＵＭｋＱを求める。
Ｎ−１
ＳＵＭｋＱ＝Σ  ＷｋＱ（ｎ）
ｎ＝０
このＳＵＭｋＱは、１演算周期で各チャンネル毎に１つの値が出力される。
【００３７】
同様にして、ＩＤＦＴ演算部２５０Ｉ１〜２５０Ｉｋは、次のＷｋＱ（ｎ）を求め、さらに累算結果ＳＵＭｋＩを求める。
ＷｋＩ（ｎ）＝［ＹＩ］ｎ×Ｌｃ（ｎ、ｋ）＋［ＹＱ］ｎ×Ｌｓ（ｎ、ｋ）、
Ｎ−１
ＳＵＭｋＩ＝Σ  ＷｋＩ（ｎ）
ｎ＝０
このＷｋＩ（ｎ）の演算では、  ＷｋＱ（ｎ）の演算に比べ、Ｌｃ（ｎ，ｋ）を掛ける相手とＬｓ（ｎ，ｋ）を掛ける相手を変えている。
【００３８】
図５の項番１８から２５に掛けて、ｃｈ１（ｋ＝１）について、Ｗ１Ｑ（ｎ）、Ｗ１Ｉ（ｎ）、ＳＵＭ１Ｑ、ＳＵＭ１Ｉを求める過程を示してある。
【００３９】
図５において、項番２６にリセット信号、項番２７にデータ保持タイミング（データ更新タイミング）を示してあるが、リセット信号の周期は、いわば演算周期であり、この期間中に１データ周期分のデータに基づく演算が行われる。そして、このリセット信号で、各累算器２５４は、リセットされ、前の周期分の累算結果を出力し、新たな周期における累算を開始する。
【００４０】
図３の例では、チャンネル数Ｈ＝５の例で、ｃｈ１からｃｈ５の各チャンネルに対応する周波数抽出係数Ｌｓ（ｎ，ｋ）及びＬｃ（ｎ，ｋ）の周波数要素ｊｋをｊ１＝―２、ｊ２＝―１、ｊ３＝０、ｊ４＝１、ｊ５＝２としたものである。したがって、ｃｈ３では、Ｌｓ（ｎ，３）＝ｓｉｎ（０）＝０、Ｌｃ（ｎ，３）＝ｃｏｓ（０）＝１となるので、Ｗ３Ｑ（ｎ）＝［ＹＱ］ｎ、Ｗ３Ｉ（ｎ）＝［ＹＩ］ｎとして求められる。つまり、ＣＨ３では、乗算器２５１，２５２、加算器２５３の変わりに、［ＹＱ］ｎと［ＹＩ］ｎのそれぞれをスルーさせることで簡略化して実効的に演算を達成させている。このように、所望の周波数、回路構成を考慮した周波数要素ｊｋ、ｊｎを設定することができる。
【００４１】
図１において、検波部２９０は、チャンネル数Ｋにあわせて検波器ＤＥＴ１〜ＤＥＴＫを備えている。そして、各検波器ＤＥＴは図４（Ｂ）のように  Ｑ成分（ＳＵＭｋＱ）とＩ成分（ＳＵＭｋＩ）のそれぞれを自乗手段２９１ａ及び２９１ｂのそれぞれで自乗して出力し、加算器２９２が、それらを受けて加算して（ベクトル和）、その加算結果を各ｃｈの周波数成分の大きさとして出力する。ｋ＝１〜Ｋの各チャンネルに亘って同じ検波動作を行って、各ｃｈ成分を出力する。
【００４２】
図６は、上記のフィルタバンクを構成する各部の演算過程を示す。一部は上記と重複するが演算の順に説明する。
【００４３】
ステップＳ１：タイミング発生部２８０は、Ｔ番目のデータ周期において入力されるＭ個のデータＸｍ（但しｍ＝Ｔ〜Ｔ＋Ｍ―１）をＨ個のシフタの各Ｎ数の共通アドレスを有するデータ記憶部２３０に、分散して記憶させる。このときアドレスカウンタ（アドレス信号）ｎ＝０，合計値を示すパラメータＳＵＭｋＱ、ＳＵＭｋＩのそれぞれを０に初期設定する。
【００４４】
ステップＳ２：タイミング発生部２８０は、アドレス信号ｎ＝０を送り、データ記憶部２３０からデータＸＱ０，ＸＱ１０，ＸＱ２０，ＸＱ３０を読み出し、フィルタ係数メモリ６０からｆ０，ｆ１０，ｆ２０，ｆ３０を読み出して、フィルタ演算部２４０に次のたたみ込み演算を行わせる。
一般式
Ｈ−１
［ＹＱ］ｎ＝Σ  ＸＱ（ｈ、ｎ）×ｆ（ｈ、ｎ）、
ｈ＝０
ここで、添字（ｈ、ｎ）：（ｈ×Ｎ＋ｎ）番目を示す。
を基に、［ＹＱ］ｎ＝０を次のように求める。
［ＹＱ］n＝0＝ＸＱ０×ｆ０＋ＸＱ１０×ｆ１０＋ＸＱ２０×ｆ２０＋ＸＱ３０×ｆ３０
同様に、［ＹＩ］ｎ＝０を次のように求める。
［ＹＩ］n＝0＝ＸＩ０×ｆ０＋ＸＩ１０×ｆ１０＋ＸＩ２０×ｆ２０＋ＸＩ３０×ｆ３０
【００４５】
ステップＳ３：ステップＳ３−１〜Ｓ３−ＫまでパラレルにステップＳ３−１とチャンネルの値ｋを変えて、同様の演算が行われる。以下では、ステップＳ３−１について説明する。
【００４６】
ステップＳ３−１ａ：タイミング発生部２８０は、回転因子メモリ２７０からアドレス信号ｎ＝０及びｃｈ１（ｋ＝１）に相当する回転因子を読み出して、次のＤＦＴ演算をＤＦＴ演算部２５０Ｑ１に実行させる。
Ｗ１Ｑ（０）＝［ＹＱ］０×Ｌｃ（０，ｋ）＋［ＹＩ］０×Ｌｓ（０、ｋ）、
但し、回転因子Ｌｓ（ｎ，ｋ）＝ｓｉｎ（２πｊ１×ｊｋ／Ｎ）
回転因子Ｌｃ（ｎ，ｋ）＝ｃｏｓ（２πｊ１×ｊｋ／Ｎ）
同様にして、ＩＤＦＴ演算部２５０Ｉ１は、次のＷ１Ｉ（ｎ）を求める。
Ｗ１Ｉ（０）＝［ＹＩ］０×Ｌｃ（０、ｋ）＋［ＹＱ］０×Ｌｓ（０、ｋ）、
【００４７】
ステップＳ３−１ｂ：累算器２５４は、各ｃｈ１について、次の処理をし、記憶する。
ＳＵＭ１Ｑ＝ＳＵＭ１Ｑ＋ＷｋＱ（０）
ＳＵＭ１Ｉ＝ＳＵＭ１Ｉ＋ＷｋＩ（０）
ただし、ＳＵＭ１Ｑ及びＳＵＭ１Ｉの各初期値（ｎ＝０のとき）は０
これを、ステップＳ３−Ｋ迄のＫチャンネル全部について行う。そして、ＳＵＭ１Ｑ〜
ＳＵＭＫＱ及びＳＵＭ１Ｉ〜ＳＵＭＫＩを求める。
【００４８】
ステップＳ４：次のタイミング発生部２８０は、累算器２５４の処理を受けて、ｎ＝Ｎ−１であるかどうか判断し、ｎ＝１であるからステップＳ２及びステップＳ３の処理を行なわせる。つまり、これを以下，ｎ＝２からｎ＝Ｎ―１になるまで、全チャンネルについて、計算を行わせる。
ステップＳ５：
そして、ｎ＝Ｎ−１になった時点で、累算器２５４は、例えば、ｃｈ＝１（ｋ＝１）について、
ＳＵＭ１Ｑ＝Ｗ１Ｑ（０）＋・・・・・・・＋Ｗ１Ｑ（Ｎ）
ＳＵＭ１Ｉ＝ＷｋＩ（０）＋・・・・・・・＋Ｗ１Ｉ（Ｎ）
を出力させ、かつ各チャンネルについて出力させる。
【００４９】
ステップＳ６：
上記ステップ５で、累算器２５４により、
ＳＵＭ１Ｑ〜ＳＵＭＫＱ、ＳＵＭ１Ｉ〜ＳＵＭＫＩ
が出力されると、タイミング発生部２８０は、Ｔ＝Ｔ＋１として、次の演算周期の演算をステップ１から開始させる。次の演算は、ｍ＝Ｔ＋１〜Ｔ＋Ｍのデータについて実施される。
【００５０】
［ＡＰＤ測定装置の実施形態］
図７にＡＰＤ測定装置の実施形態を示す。これは、従来技術である図９の構成の成分検出部２００Ａを本発明の図１の成分検出部２００Ｂに変えたものである。なお、図７と図９とで同一符号の機能構成ブロックの動作も同一である。
【００５１】
図７の個別ＡＰＤ部４００も従来技術であるが、以下、簡単に説明しておく。個別ＡＰＤ部４００は、データ変換部１００が入力信号ｆＩＮをクロックでレベル幅ΔＬの細かさで標本化（サンプリング）して変換したデジタルデータの振幅確率を、しＳＰＲ（国際無線障害特別委員会）で定められた精度に丸めて行う。
【００５２】
具体的には、個別ＡＰＤ部４００は、対数に変換された振幅値から振幅確率（分布）を測定する測定部であって、個別ＡＰＤ１〜Ｋを有している。そのうちの一詳細例として、図３にその概略構成を示す。図７では、入力された対数変換されたデータ、つまり各ＬＯＧ１〜Ｋからのデータを簡単にＤ（つまり振幅値）と表し、この値がメモリ４１０のアドレスｅに相当するとして、データＤｅと表す。メモリ４１０がデータＤｅでアクセスされると、データ変換器４２０はアドレスｅに記憶されていたデータＧｒ―１（ｅ）（Ｇｒ―１（ｅ）は、前回までにアドレスｅがｒ−１回のアクセスを受けていたことを示すデータ）を受け、今回アクセスを受けたことを表すデータＧｒ（ｅ）に変換して、アドレスｋに再記憶させる（更新記憶させる）。そして、所定期間毎に頻度抽出部４３０は、メモリ４１０からデータＧｒ（ｅ）を読み出し、アドレスがアクセスされた回数ｎ（ｋ）を抽出する。ｒ（ｅ）は、アドレスｅがレベルの大きさ（ログ変換の出力であるからｄＢ単位で表される）であるから、その大きさ（振幅）の入力信号の所定時間における発生回数を表す。
【００５３】
振幅確率演算部４４０は、この発生回数を、時間制御手段４５０からの時間を基に所定時間（Δｔ）毎に観測して確率として算出している。例えば、ｃｈ１〜２についてΔｔ＝１秒ごとに確率を測定し、それが１％超えるかどうかを監視し、その結果を表示制御部５００を介して表示部６００へ表示させることができる。時間制御手段４５０は、オペレータが観測したい所定の時間、例えば、１秒おきの時間を生成しているが、これに限らず外部から図７以外の外部機器の動作クロックに動機して測定する構成でも良い。
【００５４】
なお、ＡＰＤ測定、つまり振幅確率測定については、詳細は、特開平８−３４０６４３号公報に記載されており、その技術がそのまま利用できる。上記データＤは、いわば特開平８−３４０６４３号公報に記載の多項式に相当する。
【００５５】
表示制御部５００は、所定のフォーマットで、個別ＡＰＤ部４００から出力されるデータを表示部６００へ表示させる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の信号分析装置の実施形態を示す図である。
【図２】図１のデータ記憶部、フィルタ演算部及びフィルタ係数メモリの詳細を説明するための図である。
【図３】図１のＤＦＴ演算部及び回転因子メモリの詳細を説明するための図である。
【図４】図１の分離手段、検波部の一具体例を示すとともに、図１のデータ記憶部とフィルタ演算部とＤＦＴ演算部都で構成されるフィルタバンク（バンドパスフィルタ群）の等価回路を示す図である。
【図５】図１の各メモリの内容、各部の動作タイミングを説明するための図である。
【図６】図１に基づく動作フローを説明するための図である。
【図７】ＡＰＤ測定装置の実施形態を説明するための図である。
【図８】ＡＰＤを説明するための図である。
【図９】従来技術の構成を示す図である。
【図１０】従来技術で測定する帯域を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００  データ変換部、  ２００Ａ、２００Ｂ  成分検出部、  ２１０直交分離部、
２３０  データ記憶部、  ２４０  フィルタ演算部、  ２５０  ＤＦＴ演算部、
２９０  検波部、  ２６０  フィルタ係数メモリ、  ２７０  回転因子メモリ
２８０  タイミング発生部、  ３００  ＬＯＧ変換部、４００  個別ＡＰＤ部、
５００  表示制御部、  ６００  表示部、  １０００  ＡＰＤ測定装置、
【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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【図９】
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【図１０】
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