JP2007201733A

JP2007201733A - 携帯電話機テスタ

Info

Publication number: JP2007201733A
Application number: JP2006016860A
Authority: JP
Inventors: Wataru Soyama; 渉祖山
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】復調に係る処理を高度化させることなく広動作範囲で「変調精度」を測定できる携帯電話機テスタを実現する。
【解決手段】処理演算回路１３は、直交変調信号を復調することにより復調データを生成する回路１３０と、復調データを波形整形後に直交変調して参照信号を生成する回路１４０と、直交変調信号と参照信号との位相差を変調精度として検出する回路１５０と、位相差の急激な変動を復調誤りとして検出する回路１６０と、を含んでいる。この処理演算回路１３は、復調誤り検出時には変調精度を示す位相差を測定値から除外し、復調誤りの無い変調精度を示す位相差のみを用いて変調精度の測定処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話機テスタに関し、とりわけ、復調に係る処理を高度化させることなく広動作範囲で変調精度を測定できる携帯電話機テスタに関する。

携帯電話機の開発、製造、修理等には、その性能を測定する携帯電話機テスタが用いられている。直交変調方式の携帯電話機（例えば、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）やＧＳＭ（Global System for Mobile communications）等）を測定する携帯電話機テスタには、携帯電話機の送信信号の「変調精度（ＥＶＭ：Error Vector Magnitude）」を測定する機能が実装されている。「変調精度」は、被測定対象である携帯電話機から送信された送信信号と、送信信号を復調した復調データから生成した参照信号（理想的な直交変調信号）と、に基づいて測定される（特許文献１）。

特開２０００−１９６６８６号公報

一般的に、信号を復調すると、その信号品質や復調性能等に応じて復調データに誤りが発生する。また、誤りを含む復調データで参照信号を生成すると、その参照信号にも誤りが含まれる。このような誤りを含む参照信号で上述したような「変調精度」の測定を行うと、その測定値の確度を著しく劣化させてしまう。このため、従来の携帯電話機テスタでは、その測定値の確度を確保するために、復調データがエラーフリーとなる範囲で「変調精度」を測定していた。

上述したような復調データがエラーフリーとなる範囲は、携帯電話機テスタの復調性能に依存しており、動作範囲を広げるためには、携帯電話機テスタの復調性能の向上が不可欠となる。しかしながら、携帯電話機テスタの復調性能を向上させるためには、復調に係る処理の高度化が必要となり、例えば、増幅や周波数変換を行うアナログ回路や検波された信号を“１”“０”のデータに変換する変換回路の高品質化等を行うと携帯電話機テスタの高コスト化を招く。したがって、復調に係る処理を高度化させることなく広動作範囲で「変調精度」を測定できる携帯電話機テスタを実現することが望まれる。

本発明は、被測定対象である携帯電話機から送信される直交変調信号を復調することにより復調データを生成する復調手段と、前記復調データを波形整形後に直交変調した信号である参照信号を生成する参照信号生成手段と、を備え、前記直交変調信号と参照信号とに基づいて前記直交変調信号の変調精度を測定する携帯電話機テスタであって、前記直交変調信号と前記参照信号との位相差を変調精度として検出する位相差算出手段と、前記位相差の急激な変動を復調誤りとして検出する復調誤り検出手段と、を含み、復調誤り検出時には変調精度を示す位相差を測定値から除外することを特徴とする。

また、本発明は、前記復調誤り検出手段が、前記位相差を最小二乗演算することにより回帰直線を算出する回帰直線算出手段と、前記位相差の回帰直線に対する残差二乗和を算出する残差二乗和算出手段と、前記残差二乗和が所定のしきい値を超えたときに復調誤りと判定するしきい値判定手段と、を含むことが望ましい。

本発明によれば、復調に係る処理を高度化させることなく広動作範囲で「変調精度」を測定できる携帯電話機テスタを実現することができる。

以下、本発明の実施形態に係る携帯電話機テスタについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態に係る携帯電話機テスタは、ＧＳＭ（Global System for Mobile communications）方式の携帯電話機の性能を測定するテスタとする。

図１は、本発明の実施形態に係る携帯電話機テスタ１と被測定対象たる携帯電話機３の構成を表すブロック図である。図１に示す携帯電話機テスタ１は、無線回路１１、処理演算回路１３、表示ユニット１９を備えている。ここで、無線回路１１には、増幅回路や周波数変換回路等が含まれているものとする（図示せず）。

また、処理演算回路１３は、直交変調信号を復調することにより復調データを生成する回路１３０と、復調データを波形整形後に直交変調して参照信号を生成する回路１４０（後述する変調部１４０）と、直交変調信号と参照信号との位相差を変調精度として検出する回路１５０と、位相差の急激な変動を復調誤りとして検出する回路１６０と、を含んでいる。この処理演算回路１３は、後述するように、復調誤り検出時には変調精度を示す位相差を測定値から除外し、復調誤りの無い変調精度を示す位相差のみを用いて変調精度の測定処理を行う。なお、処理演算回路１３の詳細な構成については後述の動作と共に詳細に説明する。

さらに、表示ユニット１９は、ＣＲＴやＬＣＤ等により構成され、測定結果やメニュー等を表示する。この表示ユニット１９は、携帯電話機テスタ１に内蔵（又は外付け）されたものであっても良いし、ＧＰＩＢにより接続されたＰＣのディスプレイであっても良い。以上の構成により、本実施形態に係る携帯電話機テスタは、復調に係る処理を高度化させることなく広動作範囲で「変調精度」を測定する。

次に、本実施形態に係る携帯電話機テスタの動作について詳細に説明する。携帯電話機３は、携帯電話機テスタ１からの指示又は手動により直交変調信号（８ＰＳＫ）を出力する。また、携帯電話機３から出力された直交変調信号は、携帯電話機テスタ１の無線回路１１に入力される。

無線回路１１は、入力された直交変調信号を増幅及び周波数変換したのち出力する。また、無線回路１１から出力された直交変調信号（ＩＦ信号）は、処理演算回路１３のＡ／Ｄ変換部１３１に入力される。

Ａ／Ｄ変換部１３１は、入力された直交変調信号（ＩＦ信号）をＡ／Ｄ変換する。また、Ａ／Ｄ変換された直交変調信号（ＩＦ信号）は、直交検波部１３２に入力される。直交検波部１３２は、Ａ／Ｄ変換された直交変調信号（ＩＦ信号）からＩＱ信号（「ＩＱ信号１」と呼ぶ）を検波する。このように検波されたＩＱ信号１は、データ格納部１３３に格納される。後述するように、処理演算回路１３は、直交変調信号（に基づくＩＱ信号１）と、後述する参照信号（に基づくＩＱ信号２）と、の位相差を変調精度として検出する。

ここで、位相変換部１５１ａは、（バースト切り出し部１３６ａを介して）データ格納部１３３に格納されたＩＱ信号１を読み込み位相情報Φ１（ｘ）を生成する（ここでｘは時間又はサンプル番号を示す）。このように生成された位相情報Φ１（ｘ）は、位相差算出部１５３に入力される。

また、復調部１３４は、データ格納部１３３に格納されたＩＱ信号１に基づいて復調データ（ＢＢ信号）を生成する。なお、復調データの生成は、ＩＱ信号１を電圧値に変換しこれを硬判定等することにより行うことができる。また、これにより、復調データは波形が整形された信号になる。復調部１３４から出力された復調データは、ＴＳＣ検索部１３５及び（バースト切り出し部１３６ｂを介して）変調部１４０に入力される。

変調部１４０は、入力された復調データに基づいて「変調精度」を測定するための参照信号となるＩＱ信号（「ＩＱ信号２」と呼ぶ）を生成する。変調部１４０により生成されたＩＱ信号２は、位相変換部１５１ｂに入力される。位相変換部１５１ｂは、変調部１４０により生成されたＩＱ信号２を読み込み位相情報Φ２（ｘ）を生成する。このように生成された位相情報Φ２（ｘ）は、位相差算出部１５３に入力される。

位相差算出部１５３は、入力された位相情報Φ１（ｘ）と位相情報Φ２（ｘ）との位相差ΔΦ（ｘ）（＝Φ２（ｘ）−Φ１（ｘ））を算出する。このように算出された位相差ΔΦ（ｘ）は、回帰直線算出部１６１に入力される。回帰直線算出部１６１は、入力された位相差ΔΦ（ｘ）に基づいて回帰直線ｚ（ｘ）を算出する。なお、回帰直線ｚ（ｘ）は入力される位相差ΔΦ（ｘ）で最小二乗法等の演算をすることにより算出することができる。算出された回帰直線ｚ（ｘ）は、残差二乗和算出部１６３に入力される。

残差二乗和算出部１６３は、位相差ΔΦ（ｘ）の回帰直線ｚ（ｘ）に対する残差δφ（ｘ）を算出する。また、残差δφ（ｘ）は、（例えば１バースト区間分）二乗和演算されて残差二乗和Σ（δφ（ｘ））^２として出力される。このように出力された残差二乗和Σ（δφ（ｘ））^２は、しきい値判定部１６５に入力される。

しきい値判定部１６５は、入力された残差二乗和Σ（δφ（ｘ））^２を判定する。復調誤りが発生したときに、位相情報Φ１（ｘ）と位相情報Φ２（ｘ）とが全く異なる位相になるため、位相差ΔΦ（ｘ）は急激に変動する。したがって、残差二乗和Σ（δφ（ｘ））^２も急激に変動（増加）する。しきい値判定部１６５は、このような残差二乗和Σ（δφ（ｘ））^２の急激な変動（増加）を復調誤りとして検出し、この検出結果を出力する。なお、しきい値判定部１６５のしきい値は、数理的に算出した値に設定してもよいが、実験により得られた値に設定してもよい。

しきい値判定部１６５から出力された検出結果は、スイッチ１７１に入力される。スイッチ１７１は、入力された検出結果に基づいて、その検出結果に対応する位相差ΔΦ（ｘ）を含むバースト区間のデータを測定処理部１７３に出力するか否かを切り替える。したがって、測定処理部１７３は、復調誤りが発生したときの位相差ΔΦ（ｘ）を含むバースト区間のデータを測定値から除外して変調精度を測定する。これにより、携帯電話機テスタ１は、その測定値の確度を確保しつつ、復調に係る処理を高度化させることなく広動作範囲で「変調精度」を測定できる。なお、測定値から除外されるデータの量は、１バースト区間分に限らず、復調誤りが発生した位相差ΔΦ（ｘ）に対応するデータのみ除外する構成であっても良い（この場合、残差二乗値（δφ（ｘ））^２を算出し、これをしきい値判定部１６５により判定すれば良い）。

また、携帯電話機テスタ１は、ＢＥＲ（Bit Error Rate）特性を取得するときには、以下のように誤りを含むデータを扱うこともできる。まず、前述したスイッチ１７１をオンに設定する。つぎに、ＴＳＣ検索部１３５は、入力された復調データの中からＴＳＣ（Training Sequence Code）部分を検索しこれを特定する。そして、ＴＳＣ検索部１３５は、このように特定されたＴＳＣ部分の情報を出力する。出力されたＴＳＣ部分の情報は、バースト切り出し部１３６ａ及び１３６ｂに入力される。

バースト切り出し部１３６ａは、データ格納部１３３からデータ部分だけを切り出し、これを（スイッチ１７１等を介して）測定処理部１７３に出力する。また、バースト切り出し部１３６ｂは、データ部分に対応する復調データを切り出し、これを（スイッチ１７１等を介して）測定処理部１７３に出力する。バースト切り出し部１３６ｂにより切り出された復調データは、測定処理部１７３により既知のＰＮコードと相関演算されそのコード情報が特定される。そして、測定処理部１７３は、バースト切り出し部１３６ａにより切り出されたデータ部分と、コード情報と、によりＢＥＲ特性を測定する。したがって、携帯電話機テスタ１は、誤りを含むデータを用いてＢＥＲ特性を取得することもできる。なお、コード情報の特定は、測定処理部１７３とは別に設けられた専用の計算手段を用いても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る携帯電話機テスタは、直交変調信号と参照信号との位相差を変調精度として検出する位相差算出手段と、位相差の急激な変動を復調誤りとして検出する復調誤り検出手段と、を含み、復調誤り検出時には変調精度を示す位相差を測定値から除外している。これにより、本実施形態に係る携帯電話機テスタは、その測定値の確度を確保しつつ、復調に係る処理を高度化させることなく広動作範囲で「変調精度」を測定できる。なお、本実施形態ではＧＳＭ方式の携帯電話機テスタについて説明したが、上記の例示は一実施形態にすぎず、本発明が、他の直交変調方式の携帯電話機テスタに適用できることは言うまでもない。

本発明の実施形態に係る携帯電話機テスタと被測定対象たる携帯電話機の構成を表すブロック図である。

符号の説明

１携帯電話機テスタ、３携帯電話機、１１無線回路、１３処理演算回路、１９表示ユニット、１３０，１４０，１５０，１６０回路。

Claims

被測定対象である携帯電話機から送信される直交変調信号を復調することにより復調データを生成する復調手段と、
前記復調データを波形整形後に直交変調した信号である参照信号を生成する参照信号生成手段と、
を備え、
前記直交変調信号と参照信号とに基づいて前記直交変調信号の変調精度を測定する携帯電話機テスタであって、
前記直交変調信号と前記参照信号との位相差を変調精度として検出する位相差算出手段と、
前記位相差の急激な変動を復調誤りとして検出する復調誤り検出手段と、
を含み、
復調誤り検出時には変調精度を示す位相差を測定値から除外することを特徴とする携帯電話機テスタ。
請求項１に記載の携帯電話機テスタであって、
前記復調誤り検出手段は、
前記位相差を最小二乗演算することにより回帰直線を算出する回帰直線算出手段と、
前記位相差の回帰直線に対する残差二乗和を算出する残差二乗和算出手段と、
前記残差二乗和が所定のしきい値を超えたときに復調誤りと判定するしきい値判定手段と、
を含むことを特徴とする携帯電話機テスタ。