JPH0664095B2 - スペクトラムアナライザ - Google Patents
スペクトラムアナライザInfo
- Publication number
- JPH0664095B2 JPH0664095B2 JP12945186A JP12945186A JPH0664095B2 JP H0664095 B2 JPH0664095 B2 JP H0664095B2 JP 12945186 A JP12945186 A JP 12945186A JP 12945186 A JP12945186 A JP 12945186A JP H0664095 B2 JPH0664095 B2 JP H0664095B2
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- JP
- Japan
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- output
- oscillator
- frequency
- mixer
- pass filter
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、入力信号の周波数分布を測定する装置に関
し、高周波領域を高分解能で測定するのに好適なスペク
トラムアナライザに関するものである。
し、高周波領域を高分解能で測定するのに好適なスペク
トラムアナライザに関するものである。
（従来の技術） 従来周波数スペクトルを測定する装置として、FFT（Fas
t Fourier Transform）アナライザを用いる装置および
バンドパスフィルタを用いる装置が知られている。
t Fourier Transform）アナライザを用いる装置および
バンドパスフィルタを用いる装置が知られている。
第６図にFFTアナライザを用いる装置のブロック図を示
す。第６図において１は入力端子、２はローパスフィル
タ、３はアナログ・デジタル変換器、４はFFTプロセッ
サである。入力端子１に印加された入力信号はローパス
フィルタ２で高い周波数成分が除去される。ローパスフ
ィルタ２の上限周波数はアナログ・デジタル変換器３の
サンプリング周波数の１／２以下に設定される。アナロ
グ・デジタル変換器３でデジタル信号に変換された信号
はFFTプロセッサ４でフーリエ変換の演算がなされ、周
波数スペクトラムが出力される。このような装置では、
高速測定が可能であり、また周波数分解能を任意に設定
できる。
す。第６図において１は入力端子、２はローパスフィル
タ、３はアナログ・デジタル変換器、４はFFTプロセッ
サである。入力端子１に印加された入力信号はローパス
フィルタ２で高い周波数成分が除去される。ローパスフ
ィルタ２の上限周波数はアナログ・デジタル変換器３の
サンプリング周波数の１／２以下に設定される。アナロ
グ・デジタル変換器３でデジタル信号に変換された信号
はFFTプロセッサ４でフーリエ変換の演算がなされ、周
波数スペクトラムが出力される。このような装置では、
高速測定が可能であり、また周波数分解能を任意に設定
できる。
第７図にバンドパスフィルタを用いた装置のブロック図
を示す。第７図において5,8は混合器、6,9は発振器、７
はバンドパスフィルタで、10は検波回路である。入力端
子１に印加された入力信号は低域通過フィルタ２で雑音
を除去された後発振器６の出力と混合器５で混合され、
周波数がシフトされる。周波数シフトされた信号はバン
ドパスフィルタ７で必要な周波数成分を取り出し、発振
器９の出力と混合器８で混合されて再び周波数をシフト
し、検出回路10で検波して振幅を測定する。周波数スペ
クトラムを求めるには、発振器６の出力周波数を掃引し
て行う。この装置は高い周波数帯域まで測定できるとい
う特徴がある。
を示す。第７図において5,8は混合器、6,9は発振器、７
はバンドパスフィルタで、10は検波回路である。入力端
子１に印加された入力信号は低域通過フィルタ２で雑音
を除去された後発振器６の出力と混合器５で混合され、
周波数がシフトされる。周波数シフトされた信号はバン
ドパスフィルタ７で必要な周波数成分を取り出し、発振
器９の出力と混合器８で混合されて再び周波数をシフト
し、検出回路10で検波して振幅を測定する。周波数スペ
クトラムを求めるには、発振器６の出力周波数を掃引し
て行う。この装置は高い周波数帯域まで測定できるとい
う特徴がある。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのような従来の技術には次のような欠点
がある。上記第６図のFFTアナライザを用いる装置はア
ナログ・デジタル変換器の変換速度によって制限され、
そのサンプリング周波数の１／２以上の周波数の測定は
できない。従って高周波の測定には不適である。また第
７図のバンドパスフィルタを用いた装置では、周波数分
解能はバンドパスフィルタ７の特性によって制限される
ので、分解能を高くすることは難しくなる。また発振器
６の周波数を掃引しなければならないので、測定に時間
がかかるという欠点もある。
がある。上記第６図のFFTアナライザを用いる装置はア
ナログ・デジタル変換器の変換速度によって制限され、
そのサンプリング周波数の１／２以上の周波数の測定は
できない。従って高周波の測定には不適である。また第
７図のバンドパスフィルタを用いた装置では、周波数分
解能はバンドパスフィルタ７の特性によって制限される
ので、分解能を高くすることは難しくなる。また発振器
６の周波数を掃引しなければならないので、測定に時間
がかかるという欠点もある。
（発明の目的） この発明の目的は、高周波帯域でも迅速にかつ高分解能
で周波数スペクトルが測定できるスペクトラムアナライ
ザを提供することにある。
で周波数スペクトルが測定できるスペクトラムアナライ
ザを提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明は、周波数が可変の
第１の発振器と、この発振器の出力と被測定信号を混合
して一定周波数にシフトする第１の混合器と、この第１
の混合器の出力を帯域制限するバンドパスフイルタと、
周波数が固定な第２の発振器と、この第２の発振器の出
力と上記バンドパスフィルタの出力が入力され、周波数
をシフトする第２の混合器と、この混合器の出力が入力
されるフーリエ変換解析機を具備したものである。
第１の発振器と、この発振器の出力と被測定信号を混合
して一定周波数にシフトする第１の混合器と、この第１
の混合器の出力を帯域制限するバンドパスフイルタと、
周波数が固定な第２の発振器と、この第２の発振器の出
力と上記バンドパスフィルタの出力が入力され、周波数
をシフトする第２の混合器と、この混合器の出力が入力
されるフーリエ変換解析機を具備したものである。
（実施例） 第１図は本発明によるスペクトラムアナライザの一実施
例を示すブロック図である。第１図において１は被測定
信号が印加される入力端子である。入力端子１に印加さ
れた被測定信号はローパスフィルタ２によって不要な高
周波成分が除去され、第１の混合器15に入力される。第
１の混合器15にはまた第１の発振器16からの出力が入力
される。17はバンドパスフィルタであり、第１の混合器
15の出力が入力される。バンドパスフィルタ17の出力お
よび第２の発振器19の出力は第２の混合器18に入力され
る。第２の混合器18の出力はフーリエ変換解析機20に入
力される。フーリエ変換解析機20の内部にはローパスフ
ィルタ，アナログ・デジタル変換器および演算器が含ま
れている。
例を示すブロック図である。第１図において１は被測定
信号が印加される入力端子である。入力端子１に印加さ
れた被測定信号はローパスフィルタ２によって不要な高
周波成分が除去され、第１の混合器15に入力される。第
１の混合器15にはまた第１の発振器16からの出力が入力
される。17はバンドパスフィルタであり、第１の混合器
15の出力が入力される。バンドパスフィルタ17の出力お
よび第２の発振器19の出力は第２の混合器18に入力され
る。第２の混合器18の出力はフーリエ変換解析機20に入
力される。フーリエ変換解析機20の内部にはローパスフ
ィルタ，アナログ・デジタル変換器および演算器が含ま
れている。
第２図に第１図ブロック図の各点におけるパワースペク
トラムを示す。第２図ａはローパスフィルタ２の出力の
パワースペクトラムであり、入力信号のうち周波数fA以
上の成分は制限される。第１の混合器15により、ローパ
スフィルタ２の出力と第１の発振器16（周波数fB）の出
力が混合されて、これらの和の周波数のパワースペクト
ラムと差の周波数のパワースペクトラムが加算したパワ
ースペクトラムが得られる。この様子を第２図ｂに示
す。Ｓ１,S２はそれぞれ和，差の周波数のパワースペク
トラムであり、第１の混合器15の出力からは、これらＳ
１とＳ２の和Ｓのパワースペクトラムが得られる。第２
図ｃはバンドパスフィルタ17の出力のパワースペクトラ
ムであり、パワースペクトラムＳのfcからfc＋fFの間の
部分だけが通過する。尚fFはフーリエ変換解析機20の帯
域に設定され、またfc＞fAとする。このバンドパスフィ
ルタ17の出力と第２の発振器19の出力は、第２の混合器
18により混合される。ここで第２の発振器19の出力周波
数をfc（バンドパスフィルタ17の帯域の下限）に設定す
ると、第２図ｄに示すように、第２図ｃのパワースペク
トラムは周波数０〜fFの部分と2fc〜2fc＋fFの部分に２
分される。このうち2fc〜2fc＋fFの部分はフーリエ変換
解析機20内のローパスフィルタにより除去され、０〜fF
の部分がアナログ・デジタル変換器によりデジタル信号
に変換され、演算器でフーリエ演算されてそのパワース
ペクトラムが得られる。すなわち入力信号（fc−fB）〜
（fc−fB＋fF）の部分が（０〜fF）の周波数帯域に変換
されてフーリエ変換解析機20により処理され、そのパワ
ースペクトラムが測定される。従って第１の発振器16の
出力周波数fBをfcからfc−fAを越えるまでfF間隔でステ
ップ状に変化させると、入力信号の帯域０〜fA間のパワ
ースペクトラムが得られる。この様子を第３図に示す。
第３図において斜線部分は各ステップでパワースペクト
ラムが求められる部分である。ステップ１からｎ（＝fA
−fFの整数部＋１）まで実行すると、０〜fA間のパワー
スペクトラムが得られる。
トラムを示す。第２図ａはローパスフィルタ２の出力の
パワースペクトラムであり、入力信号のうち周波数fA以
上の成分は制限される。第１の混合器15により、ローパ
スフィルタ２の出力と第１の発振器16（周波数fB）の出
力が混合されて、これらの和の周波数のパワースペクト
ラムと差の周波数のパワースペクトラムが加算したパワ
ースペクトラムが得られる。この様子を第２図ｂに示
す。Ｓ１,S２はそれぞれ和，差の周波数のパワースペク
トラムであり、第１の混合器15の出力からは、これらＳ
１とＳ２の和Ｓのパワースペクトラムが得られる。第２
図ｃはバンドパスフィルタ17の出力のパワースペクトラ
ムであり、パワースペクトラムＳのfcからfc＋fFの間の
部分だけが通過する。尚fFはフーリエ変換解析機20の帯
域に設定され、またfc＞fAとする。このバンドパスフィ
ルタ17の出力と第２の発振器19の出力は、第２の混合器
18により混合される。ここで第２の発振器19の出力周波
数をfc（バンドパスフィルタ17の帯域の下限）に設定す
ると、第２図ｄに示すように、第２図ｃのパワースペク
トラムは周波数０〜fFの部分と2fc〜2fc＋fFの部分に２
分される。このうち2fc〜2fc＋fFの部分はフーリエ変換
解析機20内のローパスフィルタにより除去され、０〜fF
の部分がアナログ・デジタル変換器によりデジタル信号
に変換され、演算器でフーリエ演算されてそのパワース
ペクトラムが得られる。すなわち入力信号（fc−fB）〜
（fc−fB＋fF）の部分が（０〜fF）の周波数帯域に変換
されてフーリエ変換解析機20により処理され、そのパワ
ースペクトラムが測定される。従って第１の発振器16の
出力周波数fBをfcからfc−fAを越えるまでfF間隔でステ
ップ状に変化させると、入力信号の帯域０〜fA間のパワ
ースペクトラムが得られる。この様子を第３図に示す。
第３図において斜線部分は各ステップでパワースペクト
ラムが求められる部分である。ステップ１からｎ（＝fA
−fFの整数部＋１）まで実行すると、０〜fA間のパワー
スペクトラムが得られる。
第４図に本発明の他の実施例を示す。第４図において10
1,102は入力端子、201,202はローパスフィルタ,151,152
は第１の混合器,16は第１の発振器,171,172はバンドパ
スフィルタ,181,182は第２の混合器,19は第２の発振器,
201はフーリエ変換解析機である。フーリエ変換解析機2
10にはローパスフィルタ，アナログ・デジタル変換器が
２組組み込まれている。また演算器は２つの信号のフー
リエ解析が行えるように構成されている。この実施例で
はローパスフィルタ201,第１の混合器151,第１の発振器
16,バンドパスフィルタ171,第２の混合器181,第２の発
振器19およびフーリエ変換解析機210で１組のスペクト
ラムアナライザを構成し、ローパスフィルタ202,第１の
混合器152,第１の発振器16,バンドパスフィルタ172、第
２の混合器182,第２の発振器19およびフーリエ変換解析
機210で他の１組のスペクトラムアナライザを構成して
いる。この実施例では２つの信号のパワースペクトラム
を同時に測定できるだけでなく、それらの位相差を測定
することもできる。
1,102は入力端子、201,202はローパスフィルタ,151,152
は第１の混合器,16は第１の発振器,171,172はバンドパ
スフィルタ,181,182は第２の混合器,19は第２の発振器,
201はフーリエ変換解析機である。フーリエ変換解析機2
10にはローパスフィルタ，アナログ・デジタル変換器が
２組組み込まれている。また演算器は２つの信号のフー
リエ解析が行えるように構成されている。この実施例で
はローパスフィルタ201,第１の混合器151,第１の発振器
16,バンドパスフィルタ171,第２の混合器181,第２の発
振器19およびフーリエ変換解析機210で１組のスペクト
ラムアナライザを構成し、ローパスフィルタ202,第１の
混合器152,第１の発振器16,バンドパスフィルタ172、第
２の混合器182,第２の発振器19およびフーリエ変換解析
機210で他の１組のスペクトラムアナライザを構成して
いる。この実施例では２つの信号のパワースペクトラム
を同時に測定できるだけでなく、それらの位相差を測定
することもできる。
第１図実施例では第１の発振器の出力周波数をfc−（ｎ
−１）fF（ｎはステップ数）とし、フーリエ変換解析機
の入力周波数範囲を０〜fFとした。しかしながら第５図
ａに示すように、バンドパスフィルタ17の特性等によっ
てfF以上および０以下の周波数成分が存在し、これと周
波数軸に対して対称な信号が重なって、第５図ｂに示す
ように周波数０付近で誤差が発生する。これを避けるた
めに、第２の発振器19の周波数をfcではなくfc−Δｆと
すればよい。このようにすると第５図ｃに示すように、
フーリエ変換解析機20の入力信号の周波数範囲はΔｆ〜
fF＋Δｆとなり、周波数０付近の重なり合いがなくな
る。尚Δｆは重なり部分がなくなる部分で、できるだけ
小さな値に設定すればよい。
−１）fF（ｎはステップ数）とし、フーリエ変換解析機
の入力周波数範囲を０〜fFとした。しかしながら第５図
ａに示すように、バンドパスフィルタ17の特性等によっ
てfF以上および０以下の周波数成分が存在し、これと周
波数軸に対して対称な信号が重なって、第５図ｂに示す
ように周波数０付近で誤差が発生する。これを避けるた
めに、第２の発振器19の周波数をfcではなくfc−Δｆと
すればよい。このようにすると第５図ｃに示すように、
フーリエ変換解析機20の入力信号の周波数範囲はΔｆ〜
fF＋Δｆとなり、周波数０付近の重なり合いがなくな
る。尚Δｆは重なり部分がなくなる部分で、できるだけ
小さな値に設定すればよい。
（発明の効果） 以上実施例と共に具体的に説明したように、本発明によ
れば第１の混合器15および第１の発振器16で入力信号を
高周波側にシフトしてバンドパスフィルタを通し、さら
に第２の混合器18と第２の発信器19で低周波数側にシフ
トしてフーリエ変換解析機20で周波数スペクトルを求め
るように構成した。従ってフーリエ変換解析機が使用で
きないような高周波でもフーリエ変換解析機が使用でき
るので、迅速にかつ高い周波数分解能で周波数スペクト
ルを求めることができる。
れば第１の混合器15および第１の発振器16で入力信号を
高周波側にシフトしてバンドパスフィルタを通し、さら
に第２の混合器18と第２の発信器19で低周波数側にシフ
トしてフーリエ変換解析機20で周波数スペクトルを求め
るように構成した。従ってフーリエ変換解析機が使用で
きないような高周波でもフーリエ変換解析機が使用でき
るので、迅速にかつ高い周波数分解能で周波数スペクト
ルを求めることができる。
また広い周波数範囲の測定をする場合でも、第１の発振
器16の出力周波数はフーリエ変換解析機20の帯域fFのス
テップで可変すればよく、従来のバンドパスフィルタを
用いる方法にくらべて大幅にステップ数を少くできるの
で、測定を迅速に行うことができる。
器16の出力周波数はフーリエ変換解析機20の帯域fFのス
テップで可変すればよく、従来のバンドパスフィルタを
用いる方法にくらべて大幅にステップ数を少くできるの
で、測定を迅速に行うことができる。
さらに周波数分解農の変更はフーリエ変換解析機20で設
定できるので、バンドパスフィルタ17の帯域および第１
の発振器の出力周波数のステップ幅は固定でよく、バン
ドパスフィルタ，発振器の製作が容易になる。
定できるので、バンドパスフィルタ17の帯域および第１
の発振器の出力周波数のステップ幅は固定でよく、バン
ドパスフィルタ，発振器の製作が容易になる。
第１図は本発明に係るスペクトラムアナライザの一実施
例を示すブロック図、第２図は第１図の実施例の動作を
説明するための特性曲線図、第３図は広帯域の測定を行
うための説明図、第４図は本発明の他の実施例を示すブ
ロック図、第５図，第６図，第７図は従来例を示すブロ
ック図。 15,151,152……第１の混合器、16……第１の発振器、1
7,171,172……バンドパスフィルタ、18,181,182……第
２の混合器、19……第２の発振器、20,201……フーリエ
変換解析機、fB……第１の発振器の出力周波数、fc……
バンドパスフィルタの帯域の下限周波数、fF……フーリ
エ変換解析機の帯域。
例を示すブロック図、第２図は第１図の実施例の動作を
説明するための特性曲線図、第３図は広帯域の測定を行
うための説明図、第４図は本発明の他の実施例を示すブ
ロック図、第５図，第６図，第７図は従来例を示すブロ
ック図。 15,151,152……第１の混合器、16……第１の発振器、1
7,171,172……バンドパスフィルタ、18,181,182……第
２の混合器、19……第２の発振器、20,201……フーリエ
変換解析機、fB……第１の発振器の出力周波数、fc……
バンドパスフィルタの帯域の下限周波数、fF……フーリ
エ変換解析機の帯域。
Claims (1)
- 【請求項１】入力信号の周波数fA以上の成分を除去する
ローパスフィルタと、 発振周波数fBが可変の第１の発振器と、 前記ローパスフィルタの出力と第１の発振器の出力を混
合する第１の混合器と、 周波数帯域がfC〜fC＋fFであり、前記第１の混合器の出
力を受けるバンドパスフィルタと、 発振周波数が前記バンドパスフィルタの周波数帯域の下
限値fCに等しい第２の発振器と、 前記バンドパスフィルタの出力と第２の発振器の出力を
混合する第２の混合器と、 この第２の混合器の出力を受けるローパスフィルタとこ
のローパスフィルタの出力をアナログ変換するアナログ
・デジタル変換器とこのアナログ・デジタル変換器の出
力からフーリエ演算を行いパワースペクトラムを求める
演算器より成り、解析できる周波数帯域が０〜fFのフー
リエ変換解析機 を具備し、前記バンドパスフィルタの周波数帯域の下限
値fCを前記ローパスフィルタの周波数帯域の上限値fAよ
り大きく設定すると共に、前記第１の発振器の発振周波
数fBをfCからfC−fAを越えるまでfF間隔でステップ状に
変化させ、前記入力信号のパワースペクトラムが得られ
るように構成したことを特徴とするスペクトラムアナラ
イザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12945186A JPH0664095B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | スペクトラムアナライザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12945186A JPH0664095B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | スペクトラムアナライザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62285068A JPS62285068A (ja) | 1987-12-10 |
| JPH0664095B2 true JPH0664095B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=15009805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12945186A Expired - Lifetime JPH0664095B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | スペクトラムアナライザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664095B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63317781A (ja) * | 1987-06-22 | 1988-12-26 | Anritsu Corp | スペクトラムアナライザ |
| JPS63317779A (ja) * | 1987-06-22 | 1988-12-26 | Anritsu Corp | 信号分析装置 |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP12945186A patent/JPH0664095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62285068A (ja) | 1987-12-10 |
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