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JPH0577268B2 - - Google Patents
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JPH0577268B2 - - Google Patents

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JPH0577268B2
JPH0577268B2 JP15479687A JP15479687A JPH0577268B2 JP H0577268 B2 JPH0577268 B2 JP H0577268B2 JP 15479687 A JP15479687 A JP 15479687A JP 15479687 A JP15479687 A JP 15479687A JP H0577268 B2 JPH0577268 B2 JP H0577268B2
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digital
frequency
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compressor
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Hitoshi Sekya
Kenji Nakatsugawa
Aiichi Katayama
Hisafumi Nakamura
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Anritsu Corp
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Anritsu Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 <本発明の産業上の利用分野> 本発明は、入力信号の波形特性やスペクトラム
特性等を分析して表示するための信号分析装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field of the Present Invention> The present invention relates to a signal analysis device for analyzing and displaying waveform characteristics, spectrum characteristics, etc. of an input signal.

<従来技術>(第8図) この種の信号分析装置として、例えば、入力信
号のスペクトラム特性を分析表示するスペクトラ
ムアナライザや、このスペクトラムアナライザを
多チヤンネル化した装置が従来よりあつた。
<Prior Art> (FIG. 8) As signal analysis devices of this type, there have conventionally been, for example, a spectrum analyzer that analyzes and displays the spectrum characteristics of an input signal, and a device that is a multi-channel spectrum analyzer.

このような信号分析装置では、広帯域な信号の
分析を行なうために入力信号を掃引可能な局発信
号で周波数変換し、帯域通過フイルタ(以下、
BPFと記す)を通過した信号を検波し、この検
波信号を、局発信号の掃引周期と同期させてブラ
ウン管に表示させることによつて、入力信号のス
ペクトラム特性の分析を行なつている。
In order to analyze a wideband signal, such a signal analyzer frequency-converts the input signal using a sweepable local oscillator signal and uses a band-pass filter (hereinafter referred to as
The spectral characteristics of the input signal are analyzed by detecting the signal that has passed through the BPF (denoted as BPF) and displaying this detected signal on a cathode ray tube in synchronization with the sweep cycle of the local signal.

第8図は、上記のような入力信号のスペクトラ
ム特性を分析する従来の信号分析装置の一例を示
すブロツク図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a conventional signal analysis device for analyzing the spectrum characteristics of an input signal as described above.

図において、入力信号X0は、周波数混合器
(以下、ミクサと記す)1に入力され、局部発振
器2からの局発信号(その周波数をfLとする)に
よつて周波数変換される。
In the figure, an input signal X 0 is input to a frequency mixer (hereinafter referred to as mixer) 1 and frequency-converted by a local oscillator signal (its frequency is designated as f L ) from a local oscillator 2 .

ミクサ1からの出力は、所定の帯域幅を有し、
中心周波数fBのBPF3に入力される。
The output from mixer 1 has a predetermined bandwidth,
It is input to BPF3 with center frequency fB .

BPF3の出力信号は、検波器4によつて検波
され、その検波信号は、対数圧縮増幅器5におい
て、対数圧縮されて表示制御部6へ送出される。
The output signal of the BPF 3 is detected by a detector 4, and the detected signal is logarithmically compressed in a logarithmic compression amplifier 5 and sent to a display control section 6.

表示制御部6では、この検波信号を増幅してブ
ラウン管7のY軸に供給する。
The display control section 6 amplifies this detected signal and supplies it to the Y axis of the cathode ray tube 7.

したがつて、このY軸には、入力信号のスペク
トラムの高さが対数圧縮されて表示される。
Therefore, the height of the spectrum of the input signal is logarithmically compressed and displayed on the Y axis.

また、ブラウン管のX軸には、制御部8からの
周期信号と同期した掃引信号が表示制御部6から
供給される。
Further, a sweep signal synchronized with the periodic signal from the control section 8 is supplied from the display control section 6 to the X axis of the cathode ray tube.

ここで、局部発振器2の局発周波数fLが、制御
部8からの周波数掃引信号(周期信号に同期し
た)によつてfL±fL′の範囲を掃引されると、周
波数fL−fBを中心として±fL′の範囲の入力信号の
スペクトラム特性がブラウン管7に表示されるこ
とになる。
Here, when the local oscillator frequency f L of the local oscillator 2 is swept over the range of f L ±f L ' by the frequency sweep signal (synchronized with the periodic signal) from the control unit 8, the frequency f L − The spectral characteristics of the input signal in the range ±f L ′ with f B as the center are displayed on the cathode ray tube 7 .

なお、検波器4には、従来よりダイオードが用
いられており、このダイオードの検波歪みを防止
するために、ダイオードの動作点が、その検波特
性の直線部に位置するように予め調整されてい
る。
Note that a diode has conventionally been used in the detector 4, and in order to prevent detection distortion of this diode, the operating point of the diode is adjusted in advance so that it is located on the linear part of its detection characteristic. .

<本発明が解決しようとする問題点> しかしながら、上記のように検波器4としてダ
イオードが用いられている場合、ダイオード個々
の検波特性には、大きなバラツキがあるとともに
温度依存性があるため、装置毎に周囲温度等を考
慮して、その動作点を設定するという作業が必要
であり、この信号分析装置が多チヤンネルの場合
は、さらにチヤンネル毎の検波特性を一致させる
必要があるため、この動作点の設定には非常に煩
雑な作業をともなうことになる。
<Problems to be Solved by the Present Invention> However, when a diode is used as the detector 4 as described above, the detection characteristics of each diode vary widely and are temperature dependent. It is necessary to set the operating point in consideration of the ambient temperature, etc. for each signal analyzer, and if this signal analyzer has multiple channels, it is necessary to match the detection characteristics of each channel, so this operation Setting the points involves very complicated work.

また、ダイオードを用いた検波器4の場合、そ
の検波出力は、抵抗やコンデンサの積分回路(低
域通過フイルタ)を介して出力されているため、
入力信号にインパルス性の雑音が加わると、この
雑音の検波出力によつて入力信号の検波出力のレ
ベルが連続的に変動するため、波形の表示がふら
つき、入力信号の分析(読みとり)を高精度に行
なうことができないという問題があつた。
In addition, in the case of the detector 4 using a diode, the detection output is output via an integrating circuit (low-pass filter) of resistors and capacitors, so
When impulsive noise is added to the input signal, the level of the input signal's detection output fluctuates continuously due to the detection output of this noise, causing the waveform display to fluctuate, making it difficult to analyze (read) the input signal with high accuracy. The problem was that I couldn't do it.

<上記問題点を解決するための手段> 上記の問題点を解決するために、本発明の信号
分析装置では、入力信号を周波数の可変可能な局
発信号によつて周波数変換して出力する周波数変
換部と、周波数変換部の出力信号を受けて、所定
の周波数成分を通過させる帯域通過フイルタと、
帯域通過フイルタを通過した信号のレベルを所定
の圧縮特性に基づいて圧縮し、この圧縮された信
号を出力する圧縮器と、圧縮器からの信号を所定
周期で標本化し、それぞれをデイジタル信号に変
換して出力するアナログ−デイジタル変換器と、
アナログ−デイジタル変換器からのデイジタル信
号を、圧縮器の圧縮特性に対応する伸長特性に基
づいて、デイジタル伸長し、この伸長された信号
を出力するデイジタル伸長器と、デイジタル伸長
器からの信号に基づいて、デイジタル演算を行な
い、入力信号の特性値を算出するデイジタル演算
器とを備えている。
<Means for solving the above problems> In order to solve the above problems, the signal analysis device of the present invention converts the frequency of an input signal using a local oscillation signal whose frequency can be changed and outputs a frequency. a conversion section; a bandpass filter that receives the output signal of the frequency conversion section and passes a predetermined frequency component;
A compressor that compresses the level of the signal that has passed through the bandpass filter based on predetermined compression characteristics and outputs this compressed signal, and a compressor that samples the signal from the compressor at a predetermined period and converts each into a digital signal. an analog-to-digital converter that outputs
A digital expander that digitally expands the digital signal from the analog-to-digital converter based on expansion characteristics corresponding to the compression characteristics of the compressor and outputs the expanded signal; and a digital arithmetic unit that performs digital arithmetic operations and calculates the characteristic value of the input signal.

<作用> したがつて、周波数変換部によつて周波数変換
された入力信号のうち、帯域通過フイルタを通過
した信号は、圧縮器によつて圧縮され、アナログ
−デイジタル変換器によつて所定周期で標本化さ
れデイジタル信号に変換出力される。このデイジ
タル信号は、デイジタル伸長器によつてデイジタ
ル的に伸長されて出力される。
<Operation> Therefore, among the input signals frequency-converted by the frequency converter, the signal that has passed through the band-pass filter is compressed by the compressor, and is converted at a predetermined period by the analog-digital converter. It is sampled, converted into a digital signal, and output. This digital signal is digitally expanded by a digital expander and output.

デイジタル伸長器から出力された信号は、デイ
ジタル演算器に入力され、入力信号の特性値が算
出される。
The signal output from the digital expander is input to a digital arithmetic unit, and the characteristic value of the input signal is calculated.

<本発明の一実施例>(第1〜2図) 以下、図面に基づいて、本発明の一実施例を説
明する。
<One Embodiment of the Present Invention> (FIGS. 1 and 2) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図は、本発明の一実施例の信号分析装置を
示すブロツク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a signal analysis device according to an embodiment of the present invention.

図において、10は、この装置の周波数変換部
である。11は、入力信号X0(t)の上限帯域を制
限して、イメージ混信を防ぐための低域通過フイ
ルタ(以下LPFと記す)であり、その遮断周波
数は、例えば1GHzに設定されている。
In the figure, 10 is a frequency conversion section of this device. Reference numeral 11 denotes a low pass filter (hereinafter referred to as LPF) for limiting the upper limit band of the input signal X 0 (t) to prevent image interference, and its cutoff frequency is set to, for example, 1 GHz.

12は、入力信号X0(t)を、第1の局部発振器
13からの局発信号によつて周波数変換する第1
のミクサであり、この第1の局部発振器13は、
後述する制御部28からの周波数掃引信号によつ
て発振周波数fL1の掃引(例えば2GHz〜3GHzま
で)が可能に形成されている。
12 is a first frequency converter for converting the frequency of the input signal X 0 (t) using the local oscillator signal from the first local oscillator 13
This first local oscillator 13 is a mixer of
The oscillation frequency f L1 can be swept (for example, from 2 GHz to 3 GHz) by a frequency sweep signal from a control unit 28, which will be described later.

14は所定の周波数を中心として、所定の通過
帯域幅fW1(例えば20MHz)を有する第1のBPFで
ある。
14 is a first BPF having a predetermined passband width f W1 (for example, 20 MHz) centered on a predetermined frequency.

この第1のBPF14は、第1のミクサ12に
入力される入力信号のイメージを防ぐためにその
中心周波数fB1が高く(例えば2GHzに)設定され
ている。
The first BPF 14 has a center frequency f B1 set to be high (for example, 2 GHz) in order to prevent image formation of the input signal input to the first mixer 12 .

15は、第1のBPF14を通過した信号を、
第2の局部発振器16からの局発信号(例えば
2040MHz)によつて周波数変換する第2のミクサ
である。
15 is the signal that passed through the first BPF 14,
A local oscillator signal from the second local oscillator 16 (e.g.
2040MHz).

したがつて、第1のBPF14の帯域中心を通
過した2GHzの信号は、第2のミクサ15によつ
て40MHzの信号に変換されて出力される。
Therefore, the 2 GHz signal that has passed through the band center of the first BPF 14 is converted into a 40 MHz signal by the second mixer 15 and output.

第2のミクサ15の出力は、第2のBPF17
に入力されている。
The output of the second mixer 15 is the second BPF 17
has been entered.

第2のBPF17は、その通過帯域の中心fB2
40MHzで帯域幅fW2を、例えば数100Hz〜数kHzの
範囲で可変できるように、複数のフイルタ(図示
せず)から構成されており、後述する制御部28
からの帯域切換信号によつて、フイルタの切換え
が行なわれる。
The second BPF 17 has a center f B2 of its passband.
It is composed of a plurality of filters (not shown) so that the bandwidth f W2 at 40 MHz can be varied in the range of, for example, several 100 Hz to several kHz.
Filter switching is performed by a band switching signal from the filter.

18は、第2のBPF17を通過した信号のレ
ベルを、その入力レベルの大きさに応じて圧縮
し、後続のアナログ−デイジタル変換器(以下、
AD変換器と記す)19のダイナミツクレンジを
広げるための圧縮器である。
18 compresses the level of the signal that has passed through the second BPF 17 according to the magnitude of its input level, and compresses the level of the signal that has passed through the second BPF 17, and compresses the level of the signal that has passed through the second BPF 17.
This is a compressor for expanding the dynamic range of 19 (referred to as AD converter).

この圧縮特性は、対数特性、例えば、入力信号
のレベルx(t)に対してlog{x(t)+1}出力信号を
出力するものである(但し、x(t)が負のレベルの
ときは−log{|x(t)|+1}を出力する)。
This compression characteristic is a logarithmic characteristic, for example, outputting a log{x(t)+1} output signal for the input signal level x(t) (however, when x(t) is a negative level, outputs −log{|x(t)|+1}).

以下の説明では、入力信号x(t)に対する圧縮器
18の特性をA{x(t)}と記す。
In the following description, the characteristic of the compressor 18 with respect to the input signal x(t) will be denoted as A{x(t)}.

19は、圧縮器からの圧縮信号を、この圧縮信
号の周波数の少なくとも2倍以上の周波数のサン
プリング信号によつて標本化し、標本化された信
号のレベル値を所定ビツト(例えば8ビツト)の
並列なデイジタル信号に変換して、順次出力する
AD変換器である。
19 samples the compressed signal from the compressor using a sampling signal having a frequency at least twice that of the compressed signal, and converts the level value of the sampled signal into predetermined bits (e.g. 8 bits) in parallel. convert it into a digital signal and output it sequentially.
It is an AD converter.

20は、AD変換器19からのデイジタル信号
を、デイジタル的に伸長させるデイジタル伸長器
である。
20 is a digital expander that digitally expands the digital signal from the AD converter 19.

このデイジタル伸長器20の伸長特性は、圧縮
器18の圧縮特性A{x(t)}に対応しており、
入力されるデイジタル信号X(t)に対して、10X(t)
−1をデイジタル演算してこれを順次出力する
(但し、X(t)が負のレベルのときは、−10|X(t)|
+1を出力する)。
The expansion characteristic of this digital expander 20 corresponds to the compression characteristic A{x(t)} of the compressor 18,
10 X (t) for the input digital signal X(t)
-1 is digitally calculated and output sequentially (however, when X(t) is at a negative level, -10| X(t) |
+1).

したがつて、デイジタル伸長器20から出力さ
れるデイジタル信号は圧縮器18に入力される信
号x(t)のレベル値を直接AD変換器19によつて
デイジタル信号に変換したものと同一となる。
Therefore, the digital signal output from the digital expander 20 is the same as the level value of the signal x(t) input to the compressor 18 which is directly converted into a digital signal by the AD converter 19.

以下の説明では、入力信号X(t)に対するデイジ
タル伸長器20の伸長特性Bを{X(t)}と記す。
In the following description, the expansion characteristic B of the digital expander 20 with respect to the input signal X(t) will be denoted as {X(t)}.

21は、デイジタル伸長器20からのデイジタ
ル信号に基づいて、各種のデイジタル演算を行な
い、入力信号の特性値、例えば、平均検波出力、
実効値あるいはピーク値等を算出するデイジタル
演算器である。
21 performs various digital operations based on the digital signal from the digital expander 20, and calculates characteristic values of the input signal, such as average detection output,
It is a digital arithmetic unit that calculates effective values, peak values, etc.

デイジタル演算器21は後述する制御部28か
らの演算モード切換信号によつて各種の演算を行
なうが、第2図は、その代表的な演算モードをブ
ロツク化して示したものである。
The digital arithmetic unit 21 performs various calculations in response to a calculation mode switching signal from a control section 28, which will be described later, and FIG. 2 shows a typical calculation mode in blocks.

第2図において、デイジタル演算器21は、モ
ード選択部22によつて選択される4つの演算モ
ードが設定されており、その第1のモードは、ダ
イレクトモードでデイジタル伸長器20からのデ
イジタル信号を直接出力させる。
In FIG. 2, the digital arithmetic unit 21 is set with four arithmetic modes selected by the mode selection section 22, and the first mode is a direct mode in which the digital signal from the digital expander 20 is output directly.

第2のモードは、順次入力されるデイジタル信
号の絶対値の相加平均を算出する平均検波モード
23である。
The second mode is an average detection mode 23 in which the arithmetic mean of the absolute values of digital signals that are sequentially input is calculated.

第3のモードは、順次入力されるデイジタル信
号の2乗の加算平均の平方根を算出する実効値モ
ード24である。
The third mode is an effective value mode 24 in which the square root of the summed average of the squares of the digital signals that are sequentially input is calculated.

第4のモードは、順次入力されるデイジタル信
号の絶対値の中からその最大値を選択するピーク
値モード25である。
The fourth mode is a peak value mode 25 in which the maximum value is selected from among the absolute values of digital signals that are sequentially input.

これらの演算モードによつて算出されたデイジ
タル値は、モード選択部22によつて選択され、
第1図に示すように表示制御部26に順次送出さ
れる。
The digital values calculated by these calculation modes are selected by the mode selection section 22,
As shown in FIG. 1, the data are sequentially sent to the display control section 26.

表示制御部26は、ブラウン管27を制御し
て、デイジタル演算器21から順次入力されるデ
イジタル値を表示させる。
The display control unit 26 controls the cathode ray tube 27 to display the digital values sequentially input from the digital calculator 21.

この表示は、順次入力されるデイジタル値をブ
ラウン管27のY軸に、またX軸には、所定周期
の表示同期信号または、第1の局部発振器13の
周波数を掃引させるための周波数掃引信号に同期
する表示同期信号のいずれかが、デイジタル演算
器21の演算モードに対応して供給される。
This display is synchronized with sequentially input digital values on the Y axis of the cathode ray tube 27, and on the X axis with a display synchronization signal of a predetermined period or a frequency sweep signal for sweeping the frequency of the first local oscillator 13. One of the display synchronization signals is supplied corresponding to the calculation mode of the digital calculator 21.

制御部28は、外部からの操作等によつて、制
御信号を各部へそれぞれ送出して、この信号分析
装置全体の動作制御を行なうものであり、第1の
局部発振器13へは、その局発信号の周波数を連
続掃引または、所定周波数毎にステツプ掃引させ
るための周波数掃引信号を掃出し、第2のBPF
17には、その通過帯域幅を可変して、表示分解
能を設定するための帯域切換信号を送出する。
The control unit 28 controls the operation of the entire signal analysis device by sending control signals to each unit by external operation, etc. The control unit 28 controls the operation of the entire signal analysis device. The second BPF
At step 17, a band switching signal for varying the passband width and setting the display resolution is sent out.

また、デイジタル演算器21に対しては、表示
すべき入力信号の特性値を算出するための演算モ
ードを選択させる演算モード切換信号を送出し、
表示制御部26には、ブラウン管27のX軸を時
間軸または周波数軸とするために、所定周期また
は、周波数掃引信号に同期した表示同期信号を送
出する。
Further, a calculation mode switching signal is sent to the digital calculation unit 21 to select the calculation mode for calculating the characteristic value of the input signal to be displayed.
A display synchronization signal synchronized with a predetermined period or a frequency sweep signal is sent to the display control unit 26 in order to make the X axis of the cathode ray tube 27 a time axis or a frequency axis.

<上記実施例の動作>(第3〜4図) 次に、上記実施例の動作について説明する。<Operation of the above embodiment> (Figures 3 and 4) Next, the operation of the above embodiment will be explained.

先づ、制御部28によつて第1の局部発振器1
3の局発周波数が2.5GHzに設定されると、LPF
11に入力された信号x0(t)のうち500MHz近傍の
信号が、第1のミクサ12によつて周波数変換さ
れ、第1のBPF14を通過する。
First, the first local oscillator 1 is controlled by the control unit 28.
When the local oscillation frequency of 3 is set to 2.5GHz, the LPF
Among the signals x 0 (t) input to the mixer 11 , a signal near 500 MHz is frequency-converted by the first mixer 12 and passes through the first BPF 14 .

第1のBPF14を通過した信号は、第2の局
部発振器16からの局発信号によつて第2のミク
サ15で周波数変換され、第2のBPF17に入
力される。
The signal that has passed through the first BPF 14 is frequency-converted by a second mixer 15 using a local oscillator signal from a second local oscillator 16, and is input to a second BPF 17.

この第2のBPF17の帯域幅は、予め制御部
28の帯域切換信号によつて、例えば中心周波数
に対して±1kHzに設定されている。
The bandwidth of the second BPF 17 is set in advance to, for example, ±1 kHz with respect to the center frequency by a band switching signal from the control unit 28.

したがつて、入力信号x0(t)のうち500MHz±1k
Hzの信号成分がこの第2のBPF17を通過する。
Therefore, 500MHz±1k of the input signal x 0 (t)
The Hz signal component passes through this second BPF 17.

例えば、第3図aに示すような出力信号x(t)が
第2のBPF17を通過すると、その出力信号x
(t)は、第3図bに示すように、圧縮器18によつ
て圧縮され、その出力A{x(t)}は、AD変換器
19に送出される。
For example, when the output signal x(t) shown in FIG. 3a passes through the second BPF 17, the output signal x
(t) is compressed by the compressor 18, as shown in FIG. 3b, and its output A{x(t)} is sent to the AD converter 19.

AD変換器19に入力された圧縮信号A{x(t)}
は、第3図cに示すように、所定の周期で標本化
され、この標本値A{x(t1)}、A{x(t2)}、…
は、それぞれ8ビツトのデイジタル信号X(t1)、
X(t2)、…に変換され、順次デイジタル伸長器2
0に出力される。
Compressed signal A {x(t)} input to AD converter 19
are sampled at a predetermined period, as shown in FIG. 3c, and the sample values A{x(t 1 )}, A{x(t 2 )},...
are respectively 8-bit digital signals X(t 1 ),
X(t 2 ), ... and sequentially digital expander 2
Output to 0.

デイジタル伸長器20な入力されたデイジタル
信号X(t1)、X(t2)、…は、それぞれ、B{X
(t1)}、B{X(t2)}、…にデイジタル伸長され、
デイジタル演算器21に順次出力される。
The input digital signals X(t 1 ), X(t 2 ), ... into the digital expander 20 are respectively expressed as B{X
(t 1 )}, B{X(t 2 )},...
The signals are sequentially output to the digital arithmetic unit 21.

ここで、デイジタル演算器21の演算モードが
ダイレクトモードに選択され、表示制御部26に
は、制御部28から所定周期の表示同期信号が入
力されている場合、ブラウン管27のX軸は時間
軸として掃引され、デイジタル演算器21からの
算出値B{X(t1)}、B{x(t2)}、…は、この算

値に対応するY軸方向の距離を示す点として、ブ
ラウン管27の表示画面に順次プロツトされ、第
3図dに示すような信号が表示される。これは、
第2のBPF17を通過した信号成分の波形を示
している。
Here, when the calculation mode of the digital calculator 21 is selected as direct mode and the display control unit 26 receives a display synchronization signal of a predetermined period from the control unit 28, the X axis of the cathode ray tube 27 is used as a time axis. The swept and calculated values B{X(t 1 )}, B{x(t 2 )}, . The signals are sequentially plotted on the display screen, and the signals shown in FIG. 3d are displayed. this is,
It shows the waveform of the signal component that has passed through the second BPF 17.

次に、デイジタル演算器21の演算モードが制
御部28によつて、平均検波モード23に切換え
られた場合、デイジタル伸長器20から入力され
る信号B{X(t1)}、B{X(t2)}…の絶対値の相
加平均演算、即ち Po=1/Noj=n-N+1 |B{X(tj)}| がなされ、この算出値Poが、AD変換器19にお
ける所定の標本化回数N毎に順次出力されること
になる。
Next, when the calculation mode of the digital calculator 21 is switched to the average detection mode 23 by the control unit 28, the signals B{X(t 1 )}, B{X( t 2 )}..., that is, P o = 1/N oj=n-N+1 |B{X(t j )}| is performed, and this calculated value P o is The signals are sequentially output every predetermined number of sampling times N in the AD converter 19.

ここで、上記同様に表示制御部26によつて、
ブラウン管27のX軸が時間軸として所定周期で
掃引されている場合、ブラウン管27の表示画面
には、デイジタル演算部21からの算出値Po
順次プロツトされる。
Here, similarly to the above, the display control unit 26
When the X axis of the cathode ray tube 27 is swept at a predetermined period as a time axis, the calculated values P o from the digital calculation section 21 are sequentially plotted on the display screen of the cathode ray tube 27.

これは、第4図に示すように、入力信号x0(t)の
うちの500MHz±1kHzの信号成分x(t)の平均検波
出力を示すものであり、この算出値Poの変化は、
この信号の振幅変動、即ち、被変調波形を示して
いる。
As shown in Fig. 4, this indicates the average detection output of the 500MHz±1kHz signal component x(t) of the input signal x 0 (t), and the change in this calculated value P o is
It shows the amplitude fluctuation of this signal, that is, the modulated waveform.

同様にして、デイジタル演算器21の演算モー
ドが制御部28によつて実効値モード24に切換
えられると、デイジタル伸長器20からのデイジ
タル信号B{X(t1)}、B{X(t2)}、…の実効値

算、即ち Ro=[1/Noj=n-N+1 B2{X(tj)}]1/2 がなされ、この算出値Roが上記同様に所定の標
本化回数N毎に順次表示制御部26に出力され、
第4図に示すように入力信号x0(t)の500MHz±1K
Hzの信号成分の実効値波形として表示される。
Similarly, when the calculation mode of the digital calculator 21 is switched to the effective value mode 24 by the control section 28, the digital signals B{X(t 1 )}, B{X(t 2 ) from the digital expander 20 )},..., that is, R o = [1/N oj=n-N+1 B 2 {X(t j )}] 1/2 is performed, and this calculated value R o is the same as above. is sequentially outputted to the display control unit 26 every predetermined number of sampling times N,
500MHz±1K of input signal x 0 (t) as shown in Figure 4
Displayed as an RMS waveform of the signal component in Hz.

また、、デイジタル演算器21の演算モードが
ピーク値モード25に切換えられると、デイジタ
ル伸長器20からのデイジタル信号B{X(t1)}、
B{X(t2)})、…の絶対値の所定の標本化回路N
毎の最大値即ち Qo=max[|B{X(to-N+1)}]、 |B{X(to-N+2)}|、…|B{X(to)}|] が算出され、順次表示制御部26に出力され、第
4図に示すように、入力信号x0(t)の500MHz±1K
Hzの信号成分の包絡線検波波形として表示され
る。
Further, when the calculation mode of the digital calculator 21 is switched to the peak value mode 25, the digital signal B{X(t 1 )} from the digital expander 20
A predetermined sampling circuit N of the absolute value of B{X(t 2 )}),...
The maximum value of |] are calculated and sequentially output to the display control unit 26, and as shown in FIG .
Displayed as an envelope detection waveform of the Hz signal component.

ここで、例えば制御部28によつて、第2の
BPF17の通過帯域幅が100Hzに設定され、デイ
ジタル演算器21の演算モードが実効値モードに
切換えられているとき、第1の局部発振器13の
局発周波数が制御部28の周波数掃引信号によつ
て、2.4GHzから2.6GHzの範囲を100Hzステツプ
で、AD変換器19における所定の標本化回数N
毎に順次掃引され、この周波数掃引に同期する表
示掃引信号が制御部28から表示部26に送出さ
れると、デイジタル演算器21では、入力信号x0
(t)のうち400MHzから600MHzの信号成分の100Hz
毎の実効値演算がなされ、順次出力される。
Here, for example, the control unit 28 controls the second
When the passband width of the BPF 17 is set to 100Hz and the calculation mode of the digital calculator 21 is switched to the effective value mode, the local oscillation frequency of the first local oscillator 13 is changed by the frequency sweep signal of the control unit 28. , a predetermined number of sampling times N in the AD converter 19 in the range from 2.4 GHz to 2.6 GHz in 100 Hz steps.
When a display sweep signal synchronized with the frequency sweep is sent from the control section 28 to the display section 26, the digital arithmetic unit 21 receives the input signal x 0
100Hz of signal components from 400MHz to 600MHz of (t)
The effective value is calculated for each time and outputted sequentially.

また、制御部28からの表示掃引信号によつ
て、ブラウン管27のX軸は、周波数軸として、
順次掃引されるため、ブラウン管27には、第5
図に示すように400MHzから600MHzまでの実効値
レベルのスペクトラム特性が表示される。
Also, according to the display sweep signal from the control unit 28, the X axis of the cathode ray tube 27 is set as a frequency axis.
Since it is swept sequentially, the cathode ray tube 27 has a fifth
As shown in the figure, the spectrum characteristics of the effective value level from 400MHz to 600MHz are displayed.

ここで、例えばデイジタル演算器21において
平均検波モードあるいは、実効値モードによる検
波を行なつている場合に、入力信号にインパルス
性のノズルが含まれていると、そのノイズによる
検波出力は、その演算周期内(即ち、所定の標本
化回数Nが行なわれる時間)に平均化(1/Nま
たは1/√に平均化)され出力される。
For example, when the digital calculator 21 performs detection in the average detection mode or the effective value mode, if the input signal includes an impulsive nozzle, the detection output due to the noise will be affected by the calculation. The data are averaged (averaged to 1/N or 1/√) and output within a period (that is, the time during which a predetermined number of samplings N are performed).

なお、このスペクトラム特性は、Y軸がリニア
表示されることになるが、デイジタル演算器21
において、順次算出される実効値Roと標準値Rp
との比の対数演算、即ち20log(Ro/Rp)を行な
い、これを表示制御部26に出力すれば、ブラウ
ン管27には、このスペクトラム特性が対数表示
(デジベル表示)されることになる。
Note that this spectrum characteristic is displayed linearly on the Y axis, but the digital arithmetic unit 21
, the effective value R o and the standard value R p are calculated sequentially.
By performing a logarithmic calculation of the ratio, that is, 20log (R o /R p ), and outputting this to the display control unit 26, this spectrum characteristic will be displayed logarithmically (in decibels) on the cathode ray tube 27. .

<本発明の他の実施例>(第6〜7図) なお、上記実施例では、第1の局部発振器13
のみを掃引制御していたが、第2の局部発振器1
6も掃引可能に形成しておき、特定の周波数の近
傍のスペクトラムを分析する場合には、第1の局
部発振器13の周波数を固定とし、第2の局部発
振器16の局発周波数を細かくステツプ掃引させ
るようにしてもよい。
<Other embodiments of the present invention> (FIGS. 6 and 7) In the above embodiments, the first local oscillator 13
However, the second local oscillator 1
6 is also configured to be sweepable, and when analyzing the spectrum near a specific frequency, the frequency of the first local oscillator 13 is fixed, and the local frequency of the second local oscillator 16 is swept in fine steps. You may also do so.

また、上記実施例では、2つの局発信号によつ
て入力信号を周波数変換していたが、第6図に示
すように、さらに第3のBPF30、第3のミク
サ31および第3の局部発振器32を設けて、第
2のBPF17の通過帯域の中心周波数を低くす
ることもできる。また逆に、入力信号の分析帯域
の上限周波数が低い場合は、第6図の点線で示す
ように、1回の周波数変換のみで、信号の分析を
行なうように構成することも可能である。
Furthermore, in the above embodiment, the frequency of the input signal is converted using two local oscillator signals, but as shown in FIG. 32 may be provided to lower the center frequency of the passband of the second BPF 17. Conversely, if the upper limit frequency of the analysis band of the input signal is low, it is also possible to analyze the signal with only one frequency conversion, as shown by the dotted line in FIG.

また、上記実施例では、圧縮器18の圧縮特性
を対数圧縮としていたが、この特性は上記実施例
に限定されるものではなく、他の圧縮特性、例え
ば電和回線等に使用されているA法則やμ法則に
従がう特性を用いてもよいし、折れ線特性の圧縮
器を用いてもよい。この場合、デイジタル伸長器
20の伸長特性は、圧縮器の圧縮特性に対応する
ものを用いることになる。
Further, in the above embodiment, the compression characteristic of the compressor 18 is logarithmic compression, but this characteristic is not limited to the above embodiment. A characteristic that follows the law or the μ law may be used, or a compressor with a polygonal characteristic may be used. In this case, the expansion characteristics of the digital expander 20 correspond to the compression characteristics of the compressor.

また、上記実施例では、デイジタル演算器21
によつて算出された各種の特性値を、連続した波
形として表示するようにしていたが、この波形と
ともに算出値を数値表示するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the digital arithmetic unit 21
Although the various characteristic values calculated by are displayed as a continuous waveform, the calculated values may also be displayed numerically together with this waveform.

さらに、このデイジタル演算器21の演算モー
ドは、上記実施例に限定されるものではなく、例
えば、上記実施例のLPF11から第1および第
2の局部発振器13,16を含むデイジタル伸長
器20までの信号経路を1チヤンネルとし、第7
図に示すように、2チヤンネル化された信号分析
装置を構成した場合の、各入力信号の位相差や、
相関等の各種演算をデイジタル演算器21′によ
つて行なうことも可能である。
Furthermore, the operation mode of this digital arithmetic unit 21 is not limited to the above embodiment, and for example, the operation mode from the LPF 11 of the above embodiment to the digital expander 20 including the first and second local oscillators 13 and 16. The signal path is 1 channel, and the 7th
As shown in the figure, when a two-channel signal analyzer is configured, the phase difference between each input signal,
It is also possible to perform various calculations such as correlation using the digital calculator 21'.

さらに、多チヤンネル化された信号分析装置に
ついても、本発明は、全く同様に適用できる。
Furthermore, the present invention can be applied in exactly the same way to a multi-channel signal analysis device.

<本発明の効果> 本発明の信号分析装置は、上記説明のように構
成されているため、検波特性にバラツキがあり温
度依存性のある検波用のダイオードを不要とし、
その動作点の設定という煩雑な作業をせずに、安
定した検波特性を得ることができる。
<Effects of the present invention> Since the signal analysis device of the present invention is configured as described above, it eliminates the need for a detection diode whose detection characteristics vary and is temperature dependent.
Stable detection characteristics can be obtained without the complicated work of setting the operating point.

また、インパルス性の入力雑音に対して、その
検波出力は、所定の周期内に平均化されてしまう
ため、表示のふらつきがなく信号分析を高精度に
行なうことができる。
Furthermore, since the detection output of impulsive input noise is averaged within a predetermined period, signal analysis can be performed with high precision without display fluctuation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例を示すブロツク
図、第2図は一実施例の要部を示すブロツク図で
ある。第3図aから第3図d、第4図および第5
図は、一実施例の動作を示す信号波形図である。
第6図および第7図は、本発明の他の実施例を示
すブロツク図、第8図は、従来装置を示すブロツ
ク図である。 10……周波数変換部、17……第2のBPF、
18……圧縮器、19……AD変換器、20……
デイジタル伸長器、21……デイジタル演算器。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the main parts of one embodiment. Figures 3a to 3d, 4 and 5
The figure is a signal waveform diagram showing the operation of one embodiment.
6 and 7 are block diagrams showing other embodiments of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram showing a conventional device. 10... Frequency conversion section, 17... Second BPF,
18... Compressor, 19... AD converter, 20...
Digital expander, 21...Digital arithmetic unit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 入力信号を周波数の可変可能な局発信号によ
つて周波数変換して出力する周波数変換部と、 該周波数変換部の出力信号を受けて所定の周波
数成分を通過させる帯域通過フイルタと、 該帯域通過フイルタを通過した信号のレベルを
所定の圧縮特性に基づいて圧縮し、該圧縮された
信号を出力する圧縮器と、 該圧縮器からの圧縮信号を、所定周期で標本化
し、該標本化された信号をそれぞれデイジタル信
号に変換して出力するアナログ−デイジタル変換
器と、 該アナログ−デイジタル変換器からのデイジタ
ル信号を、前記圧縮器の圧縮特性に対応する伸長
特性に基づいて、デイジタル伸長し、該伸長され
た信号を出力するデイジタル伸長器と、 該デイジタル伸長器からの信号に基づいて、デ
イジタル演算を行ない、入力信号の特性値を算出
するデイジタル演算部とを備えたことを特徴とす
る信号分析装置。
[Claims] 1. A frequency converter that converts the frequency of an input signal using a local oscillation signal with a variable frequency and outputs the resultant signal, and a band that receives the output signal of the frequency converter and passes a predetermined frequency component. a pass filter; a compressor that compresses the level of a signal that has passed through the band pass filter based on a predetermined compression characteristic and outputs the compressed signal; and a compressor that samples the compressed signal from the compressor at a predetermined period. an analog-to-digital converter that converts the sampled signals into digital signals and outputs them; and an analog-to-digital converter that converts the sampled signals into digital signals and outputs them; and a digital expander that digitally expands the input signal and outputs the expanded signal; and a digital arithmetic unit that performs a digital operation based on the signal from the digital expander to calculate a characteristic value of the input signal. A signal analysis device characterized by:
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