JPS63210671A - 信号パワ−測定装置 - Google Patents
信号パワ−測定装置Info
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- JPS63210671A JPS63210671A JP4248387A JP4248387A JPS63210671A JP S63210671 A JPS63210671 A JP S63210671A JP 4248387 A JP4248387 A JP 4248387A JP 4248387 A JP4248387 A JP 4248387A JP S63210671 A JPS63210671 A JP S63210671A
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 238000003775 Density Functional Theory Methods 0.000 description 8
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
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。
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、信号パワーまたは雑音パワー（以下、単に信
号パワーという）を測定する装置に関し、特にディスク
リートフーリエ変換（以下、ＤＦＴと記す）によるスペ
クトル解析を行って信号パワーを測定する装置に関する
ものである。
号パワーという）を測定する装置に関し、特にディスク
リートフーリエ変換（以下、ＤＦＴと記す）によるスペ
クトル解析を行って信号パワーを測定する装置に関する
ものである。
スペクトル解析を用いた信号パワーの測定において、被
測定信号にフィルタ処理を行って信号パワーを測定する
場合には、一般に次の２つの方法が用いられる。
測定信号にフィルタ処理を行って信号パワーを測定する
場合には、一般に次の２つの方法が用いられる。
第１の方法は、時間領域で被測定信号を所望の周波数特
性を持つフィルタにかけ、その後、スペクトル解析を行
うというものであり、第２の方法は、最初に被測定信号
をスペクトル解析し、その後、周波数領域でスペクトル
に所望の重みを乗じてフィルタ処理を行うというもので
ある。本発明の信号パワー測定装置は第２の方法によっ
てフィルタ処理を実施する。
性を持つフィルタにかけ、その後、スペクトル解析を行
うというものであり、第２の方法は、最初に被測定信号
をスペクトル解析し、その後、周波数領域でスペクトル
に所望の重みを乗じてフィルタ処理を行うというもので
ある。本発明の信号パワー測定装置は第２の方法によっ
てフィルタ処理を実施する。
従来、この種の装置では、第６図のブロック図に示すよ
うに、まず被測定信号ｆ （ｔ）をＡ／Ｄ変換器１で
ディジタル化し、その後、ＤＦＴ演算回路２によって所
定の周波数点におけるスペクトルＡ、を求める。第２図
にスペクトルＡ、の−例を示す。この図において横軸は
周波数Ｆ、縦軸は振幅Ａを表し、各矢印の高さが各周波
数点ｆ Ｏ＋ ｆ Ｉ＋・・・＋ ｆｌｌにおけるス
ペクトルの振幅を示す。
うに、まず被測定信号ｆ （ｔ）をＡ／Ｄ変換器１で
ディジタル化し、その後、ＤＦＴ演算回路２によって所
定の周波数点におけるスペクトルＡ、を求める。第２図
にスペクトルＡ、の−例を示す。この図において横軸は
周波数Ｆ、縦軸は振幅Ａを表し、各矢印の高さが各周波
数点ｆ Ｏ＋ ｆ Ｉ＋・・・＋ ｆｌｌにおけるス
ペクトルの振幅を示す。
この場合には１２の周波数点においてスペクトルを求め
ている。
ている。
ＤＦＴ演算回路２で得られたスペクトルＡ、は一旦レジ
スタ３に格納する。その後、レジスタ５にあらかじめ入
力されている各周波数点の重み係数Ｗ、と共に読み出し
、これらの積を乗算器６により計算する。そして、演算
回路７において絶対値和を求めて重み付信号パワーを得
る。
スタ３に格納する。その後、レジスタ５にあらかじめ入
力されている各周波数点の重み係数Ｗ、と共に読み出し
、これらの積を乗算器６により計算する。そして、演算
回路７において絶対値和を求めて重み付信号パワーを得
る。
上述した従来の信号パワー測定装置では、上記重み係数
Ｗ、を与える周波数点は任意ではなく、必ずスペクトル
を計算する周波数点、例えば上述した周波数点ｆ０．ｆ
、、・・・、ｆｌｌにおける重みを与えなければならな
い。
Ｗ、を与える周波数点は任意ではなく、必ずスペクトル
を計算する周波数点、例えば上述した周波数点ｆ０．ｆ
、、・・・、ｆｌｌにおける重みを与えなければならな
い。
従って、もし従来の装置を、ＤＦＴ演算回路の解析条件
を変え、周波数分解能および解析帯域幅を自由に設定で
きる汎用測定器とした場合には、解析条件を変更するた
びに周波数点の位置および数が変化するので、必要とす
る全周波数範囲において重み係数を持つ必要があり、現
実にこれを行うことは極めて困難である。
を変え、周波数分解能および解析帯域幅を自由に設定で
きる汎用測定器とした場合には、解析条件を変更するた
びに周波数点の位置および数が変化するので、必要とす
る全周波数範囲において重み係数を持つ必要があり、現
実にこれを行うことは極めて困難である。
そのため、この種の装置は従来、単に解析条件が固定の
専用測定器としてのみ使用されている。
専用測定器としてのみ使用されている。
本発明の目的は、このような問題を解決し、あらかじめ
決められた周波数点における重み係数を与えるのみで、
周波数分解能および解析帯域幅を自由に選択して設定で
きる信号パワー測定装置を提供することにある。
決められた周波数点における重み係数を与えるのみで、
周波数分解能および解析帯域幅を自由に選択して設定で
きる信号パワー測定装置を提供することにある。
本発明は、被測定信号をディスクリートフーリエ変換し
て第１グループの周波数点におけるスペクトルの振幅を
得、これらスペクトルの振幅に重み係数を乗じた後、信
号パワーを計算して出力する信号パワー測定装置におい
て、 前記第１グループの周波数点とは異なる第２グループの
周波数点において与えた重み係数から、補間法によって
前記第１グループの周波数点における重み係数を計算し
、これを前記スペクトルの振幅に乗じる重み係数として
出力する補間演算手段を設けたことを特徴とする。
て第１グループの周波数点におけるスペクトルの振幅を
得、これらスペクトルの振幅に重み係数を乗じた後、信
号パワーを計算して出力する信号パワー測定装置におい
て、 前記第１グループの周波数点とは異なる第２グループの
周波数点において与えた重み係数から、補間法によって
前記第１グループの周波数点における重み係数を計算し
、これを前記スペクトルの振幅に乗じる重み係数として
出力する補間演算手段を設けたことを特徴とする。
次に本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。第１図に本実施例のブロック図を示す。
。第１図に本実施例のブロック図を示す。
Ａ／Ｄ変換器１は被測定信号ｆ （ｔ）をディジタル
化してＤＦＴ演算回路２に出力する。ＤＦＴ演算回路２
はディジタル化された被測定信号をＡ／Ｄ変換器１から
受け、これをＤＦＴ解析してそのスペクトルＡ Ｈ（ｉ
・０．１．２．・・・）を所定の周波数点で離散的に計
算して出力する。第２図はすでに述べたように、１２の
周波数点で計算したスペクトルＡ、（ｉ＝ｏ、１，２．
・・・、１１）の−例である。この図において周波数点
ｆ０．ｆ、、・・・＋ ｆｌｌの間隔Δｆは、入力デ
ータレートをｆｌ、解析データ数をＮとすると、 Δｆ＝ｆ、／（２・Ｎ） となる。従って、解析データ数Ｎを大きくするほどΔｆ
は小さくなり、周波数分解能は高くなる。
化してＤＦＴ演算回路２に出力する。ＤＦＴ演算回路２
はディジタル化された被測定信号をＡ／Ｄ変換器１から
受け、これをＤＦＴ解析してそのスペクトルＡ Ｈ（ｉ
・０．１．２．・・・）を所定の周波数点で離散的に計
算して出力する。第２図はすでに述べたように、１２の
周波数点で計算したスペクトルＡ、（ｉ＝ｏ、１，２．
・・・、１１）の−例である。この図において周波数点
ｆ０．ｆ、、・・・＋ ｆｌｌの間隔Δｆは、入力デ
ータレートをｆｌ、解析データ数をＮとすると、 Δｆ＝ｆ、／（２・Ｎ） となる。従って、解析データ数Ｎを大きくするほどΔｆ
は小さくなり、周波数分解能は高くなる。
レジスタ３はこのようなスペクトルＡ、の計算結果を格
納する。
納する。
レジスタ５は上記周波数点においてスペクトルＡ、に与
える重み係数Ｗ＋（ｉ＝ｏ、１，２．・・・）を格納す
るためのものである。第３図にこのレジスタに格納され
る重み係数の例を示す。この図は第２図に対応させて描
かれており、横軸は周波数Ｆ、縦軸は重み係数の大きさ
Ｗを表す。図中、○印が周波数点ｆ Ｏ＋ ｆ 、、・
・・、ｆ、１において与える重み係数Ｗ、を示す。
える重み係数Ｗ＋（ｉ＝ｏ、１，２．・・・）を格納す
るためのものである。第３図にこのレジスタに格納され
る重み係数の例を示す。この図は第２図に対応させて描
かれており、横軸は周波数Ｆ、縦軸は重み係数の大きさ
Ｗを表す。図中、○印が周波数点ｆ Ｏ＋ ｆ 、、・
・・、ｆ、１において与える重み係数Ｗ、を示す。
乗算器６は、フィルタ処理として、レジスタ３から読み
出したスペクトルＡ、にレジスタ５から読み出した重み
係数Ｗ、を乗じる。演算回路７はその結果から次式にも
とづいて絶対値和を計算し、重み付信号パワーの測定結
果として出力する。
出したスペクトルＡ、にレジスタ５から読み出した重み
係数Ｗ、を乗じる。演算回路７はその結果から次式にも
とづいて絶対値和を計算し、重み付信号パワーの測定結
果として出力する。
ΣＩＡ、ＸＷ、ｌ
補間近似演算回路４は、入力された任意の周波数点にお
ける重み係数ｗａｔ（ｔ＝ｏ、１．２＋ ・・・）か
ら上記周波数点における重み係数Ｗ、を計算してレジス
タ５に出力する。この補間近似演算回路４についてさら
に詳しく説明する。
ける重み係数ｗａｔ（ｔ＝ｏ、１．２＋ ・・・）か
ら上記周波数点における重み係数Ｗ、を計算してレジス
タ５に出力する。この補間近似演算回路４についてさら
に詳しく説明する。
第４図に補間近似演算回路４に与える重み係数Ｗ 、Ｈ
の一例を示す。この図も第２図と同様の形式で描かれて
おり、横軸は周波数Ｆ、縦軸は重み係数の大きさＷを表
す。図中、ｘ印が重み係数Ｗ、。
の一例を示す。この図も第２図と同様の形式で描かれて
おり、横軸は周波数Ｆ、縦軸は重み係数の大きさＷを表
す。図中、ｘ印が重み係数Ｗ、。
を示す。また、第３図に示したＸ印は、重み係数Ｗ、と
周波数軸上の位置関係を比較するため第４図から書き写
したものである。これら重み係数Ｗ□が与えられている
周波数点ｆ、。、ｆ□、・・・＋’ＭＳは、重み係数Ｗ
１の周波数点ｆ。、ｆｌ、・・・＋ ｆｌｌとは個数
が異なり、それらの位置も必ずしも一敗していない。
周波数軸上の位置関係を比較するため第４図から書き写
したものである。これら重み係数Ｗ□が与えられている
周波数点ｆ、。、ｆ□、・・・＋’ＭＳは、重み係数Ｗ
１の周波数点ｆ。、ｆｌ、・・・＋ ｆｌｌとは個数
が異なり、それらの位置も必ずしも一敗していない。
補間近似演算回路４は、ニュートン補間あるいはスプラ
イン補間などの補間法によって、周波数点ｆＩｌＯ＋
ｆＭＩ＋ ” ’＋ ｆａｓの重み係数Ｗ、、から周波
数点ｆ。、ｆｌ、・・・＋ ｆｌｌの重み係数Ｗ、を
計算する。例えば、第３図において、周波数点ｆ。
イン補間などの補間法によって、周波数点ｆＩｌＯ＋
ｆＭＩ＋ ” ’＋ ｆａｓの重み係数Ｗ、、から周波
数点ｆ。、ｆｌ、・・・＋ ｆｌｌの重み係数Ｗ、を
計算する。例えば、第３図において、周波数点ｆ。
における重み係数Ｗ、は、周波数点ｆ、。＋ｆａｌの重
み係数Ｗ１゜、Ｗｏから、また、周波数点ｆ、、ｆ。
み係数Ｗ１゜、Ｗｏから、また、周波数点ｆ、、ｆ。
における重み係数Ｗ２．Ｗ、は、周波数点ｆ□＋ｆＳ２
の重み係数Ｗ□、Ｗ、！から補間演算によって計算する
。このようにしてＤＦＴ演算回路２がスペクトルを計算
した周波数点ｆ、、ｆ、、・・・＋ ｆｌｌにおける
重み係数Ｗｉが得られる。
の重み係数Ｗ□、Ｗ、！から補間演算によって計算する
。このようにしてＤＦＴ演算回路２がスペクトルを計算
した周波数点ｆ、、ｆ、、・・・＋ ｆｌｌにおける
重み係数Ｗｉが得られる。
以上のような構成においてこの装置は次のように動作し
、被測定信号の信号パワーを得る。Ａ／Ｄ変換器１によ
ってディジタル化された被測定信号ｆ （ｔ）は、Ｄ
ＦＴ演算回路２においてスペクトル解析され、所定の周
波数点、例えばｆｏ、ｆ、。
、被測定信号の信号パワーを得る。Ａ／Ｄ変換器１によ
ってディジタル化された被測定信号ｆ （ｔ）は、Ｄ
ＦＴ演算回路２においてスペクトル解析され、所定の周
波数点、例えばｆｏ、ｆ、。
・・・＋ ’１１において第２図に示すようなスペク
トルＡ、が得られる。このスペクトルＡ１は一旦レジス
タ３に格納される。
トルＡ、が得られる。このスペクトルＡ１は一旦レジス
タ３に格納される。
一方、例えば第４図に示した周波数点ｆ、。、ｒｌ。
・・・、ｆ、で与えた重み係数Ｗ。は補間近似演算回路
４に入力し、これらをもとに補間演算を行って、第３図
に示したような上記周波数点ｆｌ、・・・、ｆｌｌにお
ける重み係数Ｗｉを求める。その結果はレジスタ５に格
納する。
４に入力し、これらをもとに補間演算を行って、第３図
に示したような上記周波数点ｆｌ、・・・、ｆｌｌにお
ける重み係数Ｗｉを求める。その結果はレジスタ５に格
納する。
レジスタ３．５にそれぞれ格納したスペクトルＡ１およ
び重み係数Ｗ、は、これらレジスタから同時に読み出し
、乗算器６によって各周波数点ごとにスペクトルＡ、と
重み係数Ｗ、との積を計算する。すなわち、Ａ、ＸＷｏ
、Ａ、ＸＷ、、Ａ、ＸＷ２゜・・・を計算する。これに
よって第２図に示したスペクトルＡ、は第５図に示した
スペクトルＡ。
び重み係数Ｗ、は、これらレジスタから同時に読み出し
、乗算器６によって各周波数点ごとにスペクトルＡ、と
重み係数Ｗ、との積を計算する。すなわち、Ａ、ＸＷｏ
、Ａ、ＸＷ、、Ａ、ＸＷ２゜・・・を計算する。これに
よって第２図に示したスペクトルＡ、は第５図に示した
スペクトルＡ。
ＸＷ、のように変化し、フィルタ処理が行われたことに
なる。演算回路７はこれらスペクトルＡ。
なる。演算回路７はこれらスペクトルＡ。
と重み係数Ｗ、との積をもとに絶対値和を計算し、重み
行信号パワーの測定結果として出力する。
行信号パワーの測定結果として出力する。
以上説明したように本発明の信号パワー測定装置では、
ＤＦＴ演算回路がスペクトルを計算する周波数点とは異
なる周波数点において与えた重み係数をもとに、上記ス
ペクトルの周波数点における重み係数を計算する補間近
似演算回路を持っている。
ＤＦＴ演算回路がスペクトルを計算する周波数点とは異
なる周波数点において与えた重み係数をもとに、上記ス
ペクトルの周波数点における重み係数を計算する補間近
似演算回路を持っている。
従って、外部から与える重み係数は一定のまま、スペク
トル解析における周波数分解能および解析帯域幅を変化
させても、フィルタ処理に必要な重み係数は補間近似演
算回路によって得られる。
トル解析における周波数分解能および解析帯域幅を変化
させても、フィルタ処理に必要な重み係数は補間近似演
算回路によって得られる。
すなわち、本発明によって、あらかじめ決められた周波
数点における重み係数を与えるのみで、周波数分解能お
よび解析帯域幅を自由に選択して設定できる信号パワー
測定装置を実現できる。
数点における重み係数を与えるのみで、周波数分解能お
よび解析帯域幅を自由に選択して設定できる信号パワー
測定装置を実現できる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の実施例におけるスペクトル解析によって得られ
るスペクトルを示すグラフ、第３図、第４図は各周波数
点における重み係数を示すグラフ、 第５図は第１図の実施例においてフィルタ処理後に得ら
れるスペクトルを示すグラフ、第６図は従来の信号パワ
ー測定装置を示すブロック図である。 ■・・・・・Ａ／Ｄ変換器 ２・・・・・ＤＦＴ演算回路 ３．５・・・レジスタ ４・・・・・補間近似演算回路 ６・・・・・乗算器 ７・・・・・演算回路 ６乗′Ｈ器 第１図 第６図
第１図の実施例におけるスペクトル解析によって得られ
るスペクトルを示すグラフ、第３図、第４図は各周波数
点における重み係数を示すグラフ、 第５図は第１図の実施例においてフィルタ処理後に得ら
れるスペクトルを示すグラフ、第６図は従来の信号パワ
ー測定装置を示すブロック図である。 ■・・・・・Ａ／Ｄ変換器 ２・・・・・ＤＦＴ演算回路 ３．５・・・レジスタ ４・・・・・補間近似演算回路 ６・・・・・乗算器 ７・・・・・演算回路 ６乗′Ｈ器 第１図 第６図
Claims (1)
- （１）被測定信号をディスクリートフーリエ変換して第
１グループの周波数点におけるスペクトルの振幅を得、
これらスペクトルの振幅に重み係数を乗じた後、信号パ
ワーを計算して出力する信号パワー測定装置において、 前記第１グループの周波数点とは異なる第２グループの
周波数点において与えた重み係数から、補間法によって
前記第１グループの周波数点における重み係数を計算し
、これを前記スペクトルの振幅に乗じる重み係数として
出力する補間演算手段を設けたことを特徴とする信号パ
ワー測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4248387A JPS63210671A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 信号パワ−測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4248387A JPS63210671A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 信号パワ−測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63210671A true JPS63210671A (ja) | 1988-09-01 |
Family
ID=12637307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4248387A Pending JPS63210671A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 信号パワ−測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63210671A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997014971A1 (en) * | 1995-10-18 | 1997-04-24 | Seiko Epson Corporation | Measuring instrument, portable electronic equipment and measuring method |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP4248387A patent/JPS63210671A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997014971A1 (en) * | 1995-10-18 | 1997-04-24 | Seiko Epson Corporation | Measuring instrument, portable electronic equipment and measuring method |
| EP0803733A4 (en) * | 1995-10-18 | 1999-02-17 | Seiko Epson Corp | MEASURING INSTRUMENT, PORTABLE ELECTRONIC DEVICE AND MEASURING METHOD |
| US6023662A (en) * | 1995-10-18 | 2000-02-08 | Seiko Epson Corporation | Measurement device, portable electronic instrument, and measurement method |
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