JPH01209385A - ラインスペクトル検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、周波数分析結果に基づき、所定値以上の突出
した強度レベルを有する周波数成分（ラインスペクトル
）が所望帯域内にあるか否かを検出して報知するう２イ
ンスペクトル検出装置に関する。

［従来の技術］ 各種電子機器において処理される電気信号は、純粋な正
弦波信号やパルス信号は少なく、多くの周波数成分が合
成されたり重なり合ったりしているものである。そのた
め、各種電子装置を評価したり、試験したりしようとす
ると、処理された電気信号及び処理される電気信号の周
波数成分を解析することが必要となる場合がある。

このような周波数分析Ｇ５用いる装置として周波数分析
装置がある。周波数分析装置の分析方法としては、第１
に、局部発振信号と入力信号とをミキサにおいてミキシ
ングさせ、その周波数変換信号を狭帯域のバンドパスフ
ィルタを介してレベル検出器に与えてその局部発振信号
に対応した入力信号の周波数成分のレベルを検出し、そ
の局部発振信号の周波数を徐々に変化させていき、入力
信号の各周波数成分のレベルを検出するヘテロダイン方
式による方法がある。

また、第２に、入力信号をデジタル信号に変換した後、
内蔵するマイクロコンピュータによって高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）して各周波数成分のレベルを検出するＦＦ
Ｔアナライザ方式による方法とがある。

いずれの方法にせよ、従来は、得られた分析結果を、横
軸に周波数成分を縦軸に信号強度レベルをとって、指示
された分解能毎の周波数成分について表示装置によって
表示して、または記録装置によって所定の用紙に記録し
て出力していた。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、評価、検査工程等において、ユーザが所望の周
波数成分近傍にラインスペクトルが存在するか否かを判
別する場合、表示装置によって表示された分析結果を凝
視して、または、記録装置によって用紙上に記録された
分析結果を凝視して判断していた。

しかしながら、ラインスペクトルがあっても、目盛りが
ふされている周波数間隔及び強度レベル間隔がある程度
離れているため、そのラインスペクトルが所望の周波数
成分であるか否かを、また所定のレベル以上に突出して
存在しているか否かを直ちに認識することはできない。

そのため、当）該分析結果に基づく検査作業等に多大な
時間及び労力を要していた。実際上、一つの入力信号を
分析した場合、複数のラインスペクトルが現れ、これら
全てについて目視して判断しているので、上述の問題は
非常に大きな問題となっていた。

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、所望の
周波数成分近傍にラインスペクトルが存在するか否かを
、また、ラインスペクトルの強度レベルが十分なもので
あるか否かを短時間で簡易に検出することのできるライ
ンスペクトル検出装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するため、本発明においては、周波数
分析装置によって周波数分析された後の強度レベルのう
ち、指定された周波数成分近傍の強度レベルを平滑化す
る平滑化手段と、平滑化された強度レベルからピークレ
ベルを検出するピークレベル検出手段とを備えた。また
、検出されたピークレベルを与える周波数成分近傍の平
滑された強度レベルからノイズレベルを算出するノイズ
レベル算出手段と、算出されたノイズレベルに対するピ
ークレベルの相対比率を算出する相対比率算出手段とを
備えた。さらに、算出された相対比率を判定基準と比較
する比較手段と、この比較手段によって相対比率が判定
基準より大きいと判断されたとき、指定された周波数成
分近傍にラインスペクトルが存在することを報知する報
知手段とを備えた。

［作用］ 平滑化手段によって、周波数分析装置によって周波数分
析された後の強度レベルのうち、指定された周波数成分
近傍の強度レベルが平滑化され、この平滑化された強度
レベルからピークレベル検出手段によってピークレベル
が検出される。このようにして検出されたピークレベル
を与える周波数成分近傍の平滑化された強度レベルから
、ノイズレベル算出手段がノイズレベルを算出し、算出
されたノイズレベルに対するピークレベルの相対比率を
相対比率算出手段が算出する。この算出された相対比率
を比較手段が判定基準と比較し、相対比率が判定基準よ
り大きいとき、報知手段が指定された周波数成分近傍に
ラインスペクトルが存在することを報知する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述する
。

第１図は当該検出装置の処理フローチャーと、第２図は
その検出装置が適用された周波数分析装置を示すブロッ
ク図、第３図は検出処理の説明に供するスペクトラムで
ある。

第２図において、アナログ／デジタル変換器１は入力信
号をデジタル信号に変換してバッファメモリ２に与える
。バッファメモリ２はこの変換された入力信号を格納す
る。ＦＦＴプロセッサ３はマイクロコンピュータ構成で
なり、このバッファメモリ２に格納された入力信号を高
速フーリエ変換して操作パネル４から指示された所定帯
域について分解能毎の各周波数成分の強度レベルを検出
して操作パネル４から与えられた表示フォーマ・ントに
従って編集して表示装置５に与えて表示させる。

また、ＦＦＴプロセッサ３は、各周波数成分とそれに対
応した強度レベル情報とをラインスペクトル検出部６に
与える。ラインスペクトル検出部６は、中央処理ユニッ
ト（ＣＰＵ）７と、プログラムメモリ８と、ワーキング
メモリ９とからなる。

ＣＰＵ７は、ワーキングメモリ９に到来する各周波数成
分とそれに対応した強度レベル情報とを格納すると共に
、操作パネル４上のラインスペクトル検出モードキー４
ａが押下されたとき、プログラムメモリ８に格納されて
いる第１図に示す処理プログラムを適宜ワーキングメモ
リ９を利用しながら実行するようになされている。なお
、この実行時に必要となる指定周波数の入力は、操作パ
ネル４上のテンキー４ｂ及び指定周波数であることを指
示するためのファンクションキー４Ｃの押下によってな
される。

また、このラインスペクトル検出部６には、報知手段と
してのベル１０がベル駆動回路１１を介して接続されて
おり、Ｃ））　Ｕ　７は所定条件下でこのベル１０を鳴
動させるようになされている。

次に、第１図に従って所定周波数近傍のラインスペクト
ルの検出処理手順を説明する。

ＣＰＵ７は、ラインスペクトル検出モードキー４ａが押
下されて当該モードが選択されると、第１図に示す処理
プログラムを開始し、操作パネル４より指定周波数ｆＣ
を取り込む（ステップ１００）。次いで、ＣＰＵ７は、
この指定周波数ｆＣを中心とする分解能（例えば、１　
（ｋＨｚｌ　）ずつ異なる第３図に示すＭ個の各周波数
成分について、所定時間内の強度レベルを累積し、各周
波数成分の時間変動を平滑化する（ステップ１０１）。

その後、ＣＰＵ７は、指定周波数ｆｃを中心とする分解
能ずつ異なる第３図に示すＭ−Ｎ個の周波数成分の平滑
化された強度レベルから最も大きな強度レベルＳを検出
する（ステップ１０２）。

その後、ＣＰＵ７は、その検出最大レベルＳが所定レベ
ル以上のものか否かを、すなわちピークレベルが存在す
ると判断できるか否かを判別しくステップ１０３）、存
在しない場合には、当該処理プログラムを終了する。他
方、存在する場合には、ＣＰＵ７は、ピークレベルＳを
与える周波数成分子ｐを中心とし、この周波数成分子ｐ
を除いた分解能ずつ異なるＮ個の各周波数成分の強度レ
ベルの平均値五を得てノイズレベルを求める（ステップ
１０４）。

次に、ＣＰＵ７は、次式 ％式％（１） を演算してピークレベルＳを与える周波数成分子ｐにつ
いてのＳ／Ｎ比を求め、すなわち、ピークレベルＳのノ
イズレベル五に対する突出比率を求め、このＳ／Ｎ比が
所定の閾値ＴＬ以上か否かを判断する（ステップ１０５
．１０６）。その結果、Ｓ／Ｎ比が所定の閾値ＴＬより
小さい場合には、当該処理プログラムを終了し、他方、
Ｓ／Ｎ比が所定の閾値ＴＬ以上の場合には、ラインスペ
クトルＬＳが存在するとしてベル駆動回路１１に起動信
号を与えてベル１０を鳴動させ、その後当該処理プログ
ラムを終了する（ステップ１０７）。

なお、かかる処理において、ラインスペクトルＬＳが存
在するか否かを指定周波数成分子Ｃについてだけ見るの
でなく、指定周波数成分子Ｃを中心とした第３図に示す
Ｍ−Ｎ個の周波数成分の範囲について判断するようにし
たのは、入力信号を出力した装置の精度によって多少入
力信号の周波数成分がずれていることがあるからである
。このようにＭ−Ｎ個の周波数成分の範囲を有効範囲と
したので、ノイズレベル検出範囲との兼ね合いからデー
タ取込み範囲をＭ個の周波数成分としている。

以上の構成を有する装置によって、ユーザが入力信号に
ついて所望の周波数成分近傍にラインスペクトルが存在
するか否かを確認したい場合には、ラインスペクトル検
出モードキー４ａを押下して当該処理モードを選択し、
その後、テンキー４ｂ及びファンクションキー４Ｃを用
いて所望の周波数成分子Ｃを指定すれば良い。

このとき、ＣＰｔＪ７は、指定周波数成分子Ｃを中心と
しなＭ個の周波数成分の強度レベルを平滑化し、その後
、Ｍ−Ｎ個の周波数成分の強度レベルから最大値を検出
し、最大値が所定値以上か否かを判断し、所定値以上の
場合には、その周波数成分回りのＮ個の周波数成分の強
度レベルからノイズレベル肩を検出し、さらに、このノ
イズレベル五を用いて最大強度レベルＳを与える周波数
成分子ｐのＳ／Ｎ比を演算してこのＳ／Ｎ比が十分に大
きい場合にベル１０を鳴動させる。

旧友、ＣＰＵ７は、指定周波数成分子Ｃの近傍にピーク
レベルが存在しないと判断できる場合や、ピークレベル
は存在しても十分なＳ／Ｎ比がない（突出程度が低い）
と判断できる場合には、ベル１０を鳴動させることなく
処理を終了させる。

従って、上述の実施例によれば、ユーザはスペクトラム
の表示画面を凝視して確認することなく、所望の周波数
成分を入力し、それに対するベルの鳴動の有無を認識す
るという簡易な操作によって短時間の内にラインスペク
トルの存在を認識することができる。

なお、上述の実施例においては、平滑化処理における累
積時間、ピークレベルの有無を判断する判断基準、及び
Ｓ／Ｎ比の良否を判断する閾値が固定的なものを示した
が、これらをユーザが入力するようにしても良い。

また、上述の実施例においては、ラインスペクトル検出
部６を周波数分析装置に内蔵させたものを示したが、周
波数分析装置の外部に設けるようにしても良い。

さらに、ラインスペクトル検出部６を、ＦＦＴプロセッ
サ３に設けられているマイクロコンピュータを利用して
構成しても良い。

また、上述の実施例においては、報知手段としてベルを
適用したものを示したが、これに代え、またはこれに加
えて表示ランプ等の視覚的な報知手段を適用するように
しても良い。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ユーザが指定した周波
数成分近傍にラインスペクトルが存在するか否かを自動
的に判断して存在する場合に報知させるようにしたので
、ユーザが短時間のうちに簡易な操作によってラインス
ペクトルの存在を認識できるラインスペクトル検出装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるラインスペクトル検出装置の一実
施例の処理フローチャーと、第２図はその検出装置が適
用された周波数分析装置を示すブロック図、第３図は検
出処理の説明に供するスペクトラムである。 ６・・・ラインスペクトル検出部、７・・・ＣＰＵ、８
・・・プログラムメモリ、９・・・ワーキングメモリ、
１０・・・ベル、１１・・・ベル駆動回路。 ラインスペクトル検出の処理フローチャート第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 周波数分析装置によって周波数分析された後の強度レベ
   ルのうち、指定された周波数成分近傍の強度レベルを平
   滑化する平滑化手段と、 平滑化された強度レベルからピークレベルを検出するピ
   ークレベル検出手段と、 検出されたピークレベルを与える周波数成分近傍の平滑
   化された強度レベルからノイズレベルを算出するノイズ
   レベル算出手段と、 算出されたノイズレベルに対する上記ピークレベルの相
   対比率を算出する相対比率算出手段と、算出された相対
   比率を判定基準と比較する比較手段と、 当該比較手段によって相対比率が判定基準より大きいと
   判断されたとき、上記指定された周波数成分近傍にライ
   ンスペクトルが存在することを報知する報知手段とを備
   えたことを特徴とするラインスペクトル検出装置。