JP6959315B2

JP6959315B2 - Signal analyzer and signal analysis method

Info

Publication number: JP6959315B2
Application number: JP2019219027A
Authority: JP
Inventors: 良洋塩沢; 佐藤　俊一; 仁大山; 鵬董; 瞬勝俣
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2039-12-03
Also published as: JP2021089189A

Description

本発明は、信号解析装置及び信号解析方法に関し、特に、時分割複信方式に基づいた周期信号の信号特性を解析する信号解析装置及び信号解析方法に関する。 The present invention relates to a signal analysis device and a signal analysis method, and more particularly to a signal analysis device and a signal analysis method for analyzing signal characteristics of a periodic signal based on a time division duplex system.

従来、無線通信システムにおける複信方式として、上りリンクと下りリンクとを、周波数で分割する周波数分割複信（Frequency Division Duplex：ＦＤＤ）方式と、時間で分割する時分割複信（Time Division Duplex：ＴＤＤ）方式とが知られている。ＦＤＤ方式では、上り信号と下り信号とが、同一時間の異なる周波数で送受信される。一方、ＴＤＤ方式では、上り信号と下り信号とが、同一周波数の異なる時間で送受信される。 Conventionally, as duplex systems in wireless communication systems, there are a frequency division duplex (FDD) system that divides an uplink and a downlink by a frequency, and a time division duplex (Time Division Duplex) that divides an uplink and a downlink by time. The TDD) method is known. In the FDD method, the uplink signal and the downlink signal are transmitted and received at different frequencies at the same time. On the other hand, in the TDD system, the uplink signal and the downlink signal are transmitted and received at different times of the same frequency.

ＴＤＤ方式を用いた無線通信システムにおいて、無線端末は同一周波数で無線信号の送信と受信とを交互に行う。このため、無線端末から送信される無線信号には、送信オンの期間（以降では「オン区間」とも称する）と、送信オフの期間（以降では「オフ区間」とも称する）とが交互に存在する。図７は、一例として、１フレーム（１０ｍｓ）内の０ｍｓ〜９ｍｓがオフ区間、９ｍｓ〜１０ｍｓがオン区間となるＴＤＤ信号のパワーの例を示している。 In a wireless communication system using the TDD system, a wireless terminal alternately transmits and receives radio signals at the same frequency. For this reason, the wireless signal transmitted from the wireless terminal alternately has a transmission on period (hereinafter, also referred to as an “on section”) and a transmission off period (hereinafter, also referred to as an “off section”). .. As an example, FIG. 7 shows an example of the power of a TDD signal in which 0 ms to 9 ms in one frame (10 ms) is an off section and 9 ms to 10 ms is an on section.

このようなオン区間とオフ区間が存在する無線信号を解析する場合、解析区間をどのように設けるかによって解析結果が変化してしまう。このため、図８に示すように、スペクトラムアナライザやシグナルアナライザなどの信号解析装置１２０でＴＤＤ方式に対応した被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）１１０のスペクトラム解析や変調解析を行うときには、例えばＤＵＴから出力されるトリガ信号を使い、解析区間を無線信号のオン区間に限定して測定を行う必要がある（例えば、特許文献１参照）。 When analyzing a radio signal having such an on section and an off section, the analysis result changes depending on how the analysis section is provided. Therefore, as shown in FIG. 8, when performing spectrum analysis or modulation analysis of a device under test (DUT) 110 corresponding to the TDD method with a signal analysis device 120 such as a spectrum analyzer or a signal analyzer, for example, DUT. It is necessary to use the trigger signal output from the above and limit the analysis section to the on section of the radio signal for measurement (see, for example, Patent Document 1).

特許第６２７５０８４号公報Japanese Patent No. 6275084

しかしながら、近年の５ＧＮＲ（New Radio）システム用の無線端末はトリガ信号を出力しないものが多く、このような無線端末をＤＵＴとする性能試験においては、試験用アンテナとＤＵＴの間で試験用の信号を無線通信で送受信する、いわゆるＯＴＡ（Over The Air）試験が行われるようになってきている。 However, many wireless terminals for 5G NR (New Radio) systems in recent years do not output a trigger signal, and in a performance test using such a wireless terminal as a DUT, a test is performed between the test antenna and the DUT. So-called OTA (Over The Air) tests, in which signals are transmitted and received by wireless communication, are being conducted.

ＤＵＴからトリガ信号が出力されない場合、ＤＵＴを変更したり、ＤＵＴの規格（例えば５ＧＮＲ、ＴＤ−ＬＴＥ、ＧＳＭ（登録商標）など）を切り替えたりするたびに、信号解析装置への被測定信号の入力タイミングが変わるため、解析区間を手動で再調整する必要が生じる。このような調整は煩雑であり、解析区間の設定ミスを誘発するなどの問題があった。 If the trigger signal is not output from the DUT, the signal to be measured to the signal analyzer will be displayed each time the DUT is changed or the DUT standard (for example, 5G NR, TD-LTE, GSM®, etc.) is switched. Since the input timing changes, it becomes necessary to manually readjust the analysis interval. Such adjustment is complicated, and there is a problem such as inducing a setting error of the analysis section.

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、被測定信号としての周期信号に対して、そのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる信号解析装置及び信号解析方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, does not require an external trigger signal input, and analyzes only the on-section of a periodic signal as a signal to be measured. It is an object of the present invention to provide a signal analysis device and a signal analysis method that can be automatically set as a section.

上記課題を解決するために、本発明に係る信号解析装置は、フレーム長が既知の複数のフレームを含む時分割複信方式に基づいた周期信号の信号特性を解析する信号解析装置であって、複数のトリガを前記フレーム長の時間間隔で発生させる周期トリガ発生部と、前記複数のフレームのうちの第１のフレームの先頭位置を検出する先頭位置検出部と、前記第１のフレームの先頭位置と、前記複数のトリガのうちの第１のトリガのタイミングとの時間差をタイミングオフセットとして検出するタイミングオフセット検出部と、前記第１のフレームのオン区間の時間をバースト長として検出するバースト長検出部と、前記第１のフレームのオン区間と前記第１のフレームの先頭位置との時間差をバーストオフセットとして検出するバーストオフセット検出部と、前記複数のフレームのうちの第２のフレームに対する解析区間を設定する解析区間設定部と、前記解析区間にわたって前記第２のフレームの信号特性を解析する解析処理部と、を備え、前記解析区間設定部は、前記タイミングオフセットと前記バーストオフセットとの和を前記フレーム長で剰余演算することにより、前記複数のトリガのうちの第２のトリガのタイミングを基準とした前記第２のフレームのオン区間の開始位置を、前記解析区間の開始位置として算出する開始位置算出部と、前記開始位置算出部により算出された前記解析区間の開始位置と前記バースト長との和を、前記第２のトリガのタイミングを基準とした前記解析区間の終了位置として算出する終了位置算出部と、を含む構成である。 In order to solve the above problems, the signal analysis device according to the present invention is a signal analysis device that analyzes the signal characteristics of a periodic signal based on a time division duplex method including a plurality of frames having a known frame length. A periodic trigger generating unit that generates a plurality of triggers at time intervals of the frame length, a head position detecting unit that detects the head position of the first frame among the plurality of frames, and a head position of the first frame. A timing offset detection unit that detects the time difference from the timing of the first trigger among the plurality of triggers as a timing offset, and a burst length detection unit that detects the time of the on section of the first frame as the burst length. A burst offset detection unit that detects the time difference between the on section of the first frame and the start position of the first frame as a burst offset, and an analysis section for the second frame of the plurality of frames are set. The analysis section setting unit includes an analysis section setting unit and an analysis processing unit that analyzes the signal characteristics of the second frame over the analysis section, and the analysis section setting unit sets the sum of the timing offset and the burst offset into the frame. By calculating the remainder with the length, the start position of the on section of the second frame based on the timing of the second trigger of the plurality of triggers is calculated as the start position of the analysis section. The end position calculation that calculates the sum of the unit, the start position of the analysis section calculated by the start position calculation unit, and the burst length as the end position of the analysis section based on the timing of the second trigger. It is a structure including a part and.

この構成により、本発明に係る信号解析装置は、被測定信号である周期信号のフレーム長の時間間隔のトリガを内部で生成するため、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、周期信号に対して、そのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる。これにより、外部からのトリガ信号を入力できない測定環境であっても、周期信号のオン区間のみに対する測定が可能になる。また、解析区間の設定が自動化されるため、設定の手間を大幅に削減できる。例えば、本発明に係る信号解析装置は、トリガ信号を出力しないＤＵＴ（スマートフォンなど）に対して、通信方式を時間と共に切り替えるような試験を容易に行うことができる。 With this configuration, the signal analysis apparatus according to the present invention internally generates a trigger at a time interval of the frame length of the periodic signal, which is the signal to be measured, so that an external trigger signal input is not required and the periodic signal is used. Therefore, only the on section can be automatically set as the analysis section. As a result, even in a measurement environment in which a trigger signal from the outside cannot be input, it is possible to measure only the on section of the periodic signal. In addition, since the setting of the analysis section is automated, the time and effort for setting can be significantly reduced. For example, the signal analysis device according to the present invention can easily perform a test such as switching the communication method with time on a DUT (smartphone or the like) that does not output a trigger signal.

また、本発明に係る信号解析装置は、ローカル信号を出力するローカル信号源と、前記ローカル信号源から出力される前記ローカル信号を周波数掃引する掃引部と、前記掃引部により周波数掃引された前記ローカル信号と前記周期信号とを混合して周波数変換するミキサと、前記ミキサにより周波数変換された前記周期信号をサンプリングしてディジタルデータに変換し、前記ディジタルデータを前記解析処理部に出力するＡ／Ｄ変換器と、を更に備え、前記掃引部は、前記解析区間設定部により設定された前記解析区間にわたって、前記ローカル信号を周波数掃引する構成であってもよい。 Further, the signal analysis apparatus according to the present invention includes a local signal source that outputs a local signal, a sweep unit that frequency sweeps the local signal output from the local signal source, and the local frequency sweep by the sweep unit. A / D that mixes a signal and the periodic signal to perform frequency conversion, and samples the periodic signal frequency-converted by the mixer and converts it into digital data, and outputs the digital data to the analysis processing unit. A converter may be further provided, and the sweep unit may be configured to frequency sweep the local signal over the analysis section set by the analysis section setting unit.

この構成により、本発明に係る信号解析装置は、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、被測定信号としての周期信号のオン区間のみを周波数掃引して、スペクトラム解析を行うことができる。 With this configuration, the signal analysis device according to the present invention does not require an external trigger signal input, and can perform spectrum analysis by frequency sweeping only the on-section of the periodic signal as the signal to be measured.

また、本発明に係る信号解析方法は、フレーム長が既知の複数のフレームを含む時分割複信方式に基づいた周期信号の信号特性を解析する信号解析方法であって、複数のトリガを前記フレーム長の時間間隔で発生させる周期トリガ発生ステップと、前記複数のフレームのうちの第１のフレームの先頭位置を検出する先頭位置検出ステップと、前記第１のフレームの先頭位置と、前記複数のトリガのうちの第１のトリガのタイミングとの時間差をタイミングオフセットとして検出するタイミングオフセット検出ステップと、前記第１のフレームのオン区間の時間をバースト長として検出するバースト長検出ステップと、前記第１のフレームのオン区間と前記第１のフレームの先頭位置との時間差をバーストオフセットとして検出するバーストオフセット検出ステップと、前記複数のフレームのうちの第２のフレームに対する解析区間を設定する解析区間設定ステップと、前記解析区間にわたって前記第２のフレームの信号特性を解析する解析処理ステップと、を備え、前記解析区間設定ステップは、前記タイミングオフセットと前記バーストオフセットとの和を前記フレーム長で剰余演算することにより、前記複数のトリガのうちの第２のトリガのタイミングを基準とした前記第２のフレームのオン区間の開始位置を、前記解析区間の開始位置として算出する開始位置算出ステップと、前記開始位置算出ステップにより算出された前記解析区間の開始位置と前記バースト長との和を、前記第２のトリガのタイミングを基準とした前記解析区間の終了位置として算出する終了位置算出ステップと、を含む構成である。 Further, the signal analysis method according to the present invention is a signal analysis method for analyzing the signal characteristics of a periodic signal based on a time-division duplex method including a plurality of frames having a known frame length, and a plurality of triggers are set to the frame. A periodic trigger generation step that is generated at long time intervals, a start position detection step that detects the start position of the first frame among the plurality of frames, a start position of the first frame, and the plurality of triggers. A timing offset detection step that detects the time difference from the timing of the first trigger as a timing offset, a burst length detection step that detects the time of the on section of the first frame as a burst length, and the first A burst offset detection step that detects the time difference between the frame on section and the start position of the first frame as a burst offset, and an analysis section setting step that sets an analysis section for the second frame of the plurality of frames. The analysis processing step for analyzing the signal characteristics of the second frame over the analysis section is provided, and the analysis section setting step calculates the sum of the timing offset and the burst offset by the frame length. A start position calculation step for calculating the start position of the on section of the second frame based on the timing of the second trigger among the plurality of triggers as the start position of the analysis section, and the start position. A configuration including an end position calculation step of calculating the sum of the start position of the analysis section and the burst length calculated by the calculation step as the end position of the analysis section based on the timing of the second trigger. Is.

この構成により、本発明に係る信号解析方法は、被測定信号である周期信号のフレーム長の時間間隔のトリガを周期信号と独立して生成するため、ＤＵＴからのトリガ信号入力を必要とせず、周期信号に対して、そのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる。これにより、外部からのトリガ信号を入力できない測定環境であっても、周期信号のオン区間のみに対する測定が可能になる。また、解析区間の設定が自動化されるため、設定の手間を大幅に削減できる。例えば、本発明に係る信号解析方法は、トリガ信号を出力しないＤＵＴ（スマートフォンなど）に対して、通信方式を時間と共に切り替えるような試験を容易に行うことができる。 With this configuration, the signal analysis method according to the present invention generates a trigger at a time interval of the frame length of the periodic signal, which is the signal to be measured, independently of the periodic signal, so that the trigger signal input from the DUT is not required. Only the on section of the periodic signal can be automatically set as the analysis section. As a result, even in a measurement environment in which a trigger signal from the outside cannot be input, it is possible to measure only the on section of the periodic signal. In addition, since the setting of the analysis section is automated, the time and effort for setting can be significantly reduced. For example, the signal analysis method according to the present invention can easily perform a test such as switching the communication method with time on a DUT (smartphone or the like) that does not output a trigger signal.

本発明は、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、被測定信号としての周期信号に対して、そのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる信号解析装置及び信号解析方法を提供するものである。 The present invention provides a signal analysis device and a signal analysis method that do not require an external trigger signal input and can automatically set only the on section of a periodic signal as a signal to be measured as an analysis section. It is to provide.

本発明の実施形態に係る信号解析装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the signal analysis apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る信号解析装置が備える変調解析部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the modulation analysis part provided in the signal analysis apparatus which concerns on embodiment of this invention. トリガ、周期信号のパワー、周期信号のフレームのタイミングを示す図であり、（ａ）はTiming OffsetもGate Offsetも正の値となる場合を示し、（ｂ）はTiming Offsetが負の値でGate Offsetが正の値となる場合を示し、（ｃ）はTiming OffsetもGate Offsetも負の値となる場合を示している。It is a figure which shows the trigger, the power of a periodic signal, and the timing of a frame of a periodic signal, (a) shows the case where both Timing Offset and Gate Offset are positive values, and (b) is the case where Timing Offset is a negative value and Gate The case where Offset is a positive value is shown, and the case where both Timing Offset and Gate Offset are negative values are shown in (c). 本発明の実施形態に係る信号解析装置による信号解析方法の処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the processing of the signal analysis method by the signal analysis apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図４のフローチャートにおける解析区間設定ステップの処理を詳細に説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of the analysis section setting step in the flowchart of FIG. 4 in detail. 図４のフローチャートにおける解析処理ステップの処理を詳細に説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of the analysis processing step in the flowchart of FIG. 4 in detail. ＴＤＤ信号のオン区間とオフ区間の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the on section and the off section of a TDD signal. 外部トリガ信号を用いる従来の測定系の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the conventional measurement system which uses an external trigger signal.

以下、本発明に係る信号解析装置及び信号解析方法の実施形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the signal analysis apparatus and the signal analysis method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係る信号解析装置１００は、フレーム長が既知の複数のフレームを含むＴＤＤ方式に基づいた周期信号Ｓの信号特性を解析するものである。図１に示すように、信号解析装置１００は、アナログ信号処理部１０と、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２０と、ディジタル信号処理部３０と、周期トリガ発生部４０と、解析区間設定部５０と、表示部６０と、操作部６１と、制御部６２と、を備える。 The signal analysis device 100 according to the present embodiment analyzes the signal characteristics of the periodic signal S based on the TDD method including a plurality of frames having a known frame length. As shown in FIG. 1, the signal analysis device 100 includes an analog signal processing unit 10, an A / D converter (ADC) 20, a digital signal processing unit 30, a periodic trigger generation unit 40, and an analysis section setting unit 50. A display unit 60, an operation unit 61, and a control unit 62 are provided.

ＤＵＴ１は、例えば、無線通信アンテナとＲＦ回路を有し、ＴＤＤ方式に基づいた周期信号を出力可能な無線端末や基地局などである。ＤＵＴ１の通信規格としては、例えば、５ＧＮＲ、ＴＤ−ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＧＳＭ（登録商標）、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などが挙げられる。ＤＵＴ１とアナログ信号処理部１０とは、同軸ケーブルなどで有線接続されてもよく、あるいは、無線通信アンテナを介して無線接続されてもよい。 The DUT1 is, for example, a wireless terminal or a base station that has a wireless communication antenna and an RF circuit and can output a periodic signal based on the TDD system. Examples of the communication standard of DUT1 include 5G NR, TD-LTE, LTE-Advanced, GSM (registered trademark), TD-SCDMA, Bluetooth (registered trademark) and the like. The DUT 1 and the analog signal processing unit 10 may be connected by wire with a coaxial cable or the like, or may be wirelessly connected via a wireless communication antenna.

アナログ信号処理部１０は、ＤＵＴ１から出力された周期信号Ｓに対して周波数変換などのアナログ信号処理を行うものであり、アッテネータ（ＡＴＴ）１１と、ローカル信号源１２と、ミキサ１３と、ＲＢＷフィルタ１４と、対数（ＬＯＧ）変換器１５と、検波器１６と、ＶＢＷフィルタ１７と、スイッチ（ＳＷ）１８と、掃引部１９と、を有する。 The analog signal processing unit 10 performs analog signal processing such as frequency conversion on the periodic signal S output from the DUT 1, and includes an attenuator (ATT) 11, a local signal source 12, a mixer 13, and an RBW filter. It has 14, a logarithmic (LOG) converter 15, a detector 16, a VBW filter 17, a switch (SW) 18, and a sweep unit 19.

ＡＴＴ１１は、内部に抵抗を有し、ＤＵＴ１からの高周波の周期信号Ｓを後段のディジタル信号処理部３０において処理可能な信号レベルに減衰させるためのもので、インピーダンスを変化させない電子部品である。 The ATT 11 is an electronic component that has an internal resistance and attenuates the high-frequency periodic signal S from the DUT1 to a signal level that can be processed by the digital signal processing unit 30 in the subsequent stage, and does not change the impedance.

ローカル信号源１２は、ローカル信号として、元の周期信号Ｓの周波数の値よりも変換先の周波数の値の分だけ高い周波数あるいは低い周波数の正弦波を出力するものである。ローカル信号源１２から出力されるローカル信号は、掃引部１９から出力される掃引ランプ信号により所定の周波数範囲にわたって掃引される。 The local signal source 12 outputs a sine wave having a frequency higher or lower than the value of the frequency of the original periodic signal S by the value of the frequency of the conversion destination as the local signal. The local signal output from the local signal source 12 is swept over a predetermined frequency range by the sweep lamp signal output from the sweep unit 19.

ミキサ１３は、ＡＴＴ１１で減衰された周波数ｆ_Ｓの周期信号Ｓと、ローカル信号源１２から出力された周波数ｆ_Ｌのローカル信号とを混合し、２つの信号の和及び差の周波数の出力信号、すなわち中間周波数｜ｆ_Ｌ−ｆ_Ｓ｜又はｆ_Ｌ＋ｆ_Ｓの中間周波数信号を生成するものである。つまり、ミキサ１３は、周期信号Ｓをローカル信号と混合することにより周波数変換するようになっている。 _{The mixer 13 mixes the periodic signal S} of the frequency f S attenuated by the ATT 11 _{and the local signal of the frequency f L} output from the local signal source 12, and outputs the output signal having the sum and difference frequencies of the two signals. That is, it generates an intermediate frequency signal of intermediate frequency | f _L − f _S | or f _L + f _S. That is, the mixer 13 is adapted to perform frequency conversion by mixing the periodic signal S with the local signal.

ＲＢＷフィルタ１４は、アナログのバンドパス・フィルタなどで構成され、周期信号Ｓの通信規格に応じた分解能帯域幅でミキサ１３から出力された中間周波数信号をフィルタリングするようになっている。 The RBW filter 14 is composed of an analog bandpass filter or the like, and filters the intermediate frequency signal output from the mixer 13 with a resolution bandwidth corresponding to the communication standard of the periodic signal S.

ＬＯＧ変換器１５は、ＲＢＷフィルタ１４の出力信号レベルをデシベル単位に変換して検波器１６に出力するようになっている。 The LOG converter 15 converts the output signal level of the RBW filter 14 into decibel units and outputs it to the detector 16.

検波器１６は、例えば包絡線検波器であり、ＬＯＧ変換器１５の出力を直流に変換するようになっている。 The detector 16 is, for example, an envelope detector, and is adapted to convert the output of the LOG converter 15 into direct current.

ＶＢＷフィルタ１７は、例えばアナログのローパス・フィルタで構成され、遮断周波数で定まるビデオ帯域幅を有する。このＶＢＷフィルタ１７は、検波器１６から出力される信号に対してあらかじめ定められたビデオ帯域幅の帯域制限処理を行って、表示部６０に最終的に表示される周波数スペクトラム波形の高周波成分（雑音成分）を除去した信号を出力するようになっている。 The VBW filter 17 is composed of, for example, an analog low-pass filter and has a video bandwidth determined by a cutoff frequency. The VBW filter 17 performs band limitation processing of a predetermined video bandwidth on the signal output from the detector 16, and performs high frequency components (noise) of the frequency spectrum waveform finally displayed on the display unit 60. The signal with the component) removed is output.

ＳＷ１８は、ミキサ１３の出力側を直接ＡＤＣ２０に接続する状態、又は、ＶＢＷフィルタ１７の出力側をＡＤＣ２０に接続する状態のいずれかの状態を取るように構成されている。本実施形態の信号解析装置１００は、ＳＷ１８と後述するＳＷ３１とにより、後述する変調解析部３４による変調解析モードと、後述するスペクトラム解析部３５によるスペクトラム解析モードと、を切り替えるようになっている。 The SW 18 is configured to take either a state in which the output side of the mixer 13 is directly connected to the ADC 20 or a state in which the output side of the VBW filter 17 is connected to the ADC 20. The signal analysis device 100 of the present embodiment is configured to switch between a modulation analysis mode by the modulation analysis unit 34 described later and a spectrum analysis mode by the spectrum analysis unit 35 described later by the SW18 and the SW31 described later.

具体的には、変調解析モード時には、ＳＷ１８によってミキサ１３からの中間周波数信号が直接ＡＤＣ２０に入力される。また、ＳＷ３１によってＡＤＣ２０から出力されるディジタルデータが後述する直交復調部３２に入力される。一方、スペクトラム解析モード時には、ＳＷ１８によってＶＢＷフィルタ１７の出力信号がＡＤＣ２０に入力される。また、ＳＷ３１によってＡＤＣ２０から出力されるディジタルデータが後述するスペクトラム解析部３５に入力される。 Specifically, in the modulation analysis mode, the SW 18 directly inputs the intermediate frequency signal from the mixer 13 to the ADC 20. Further, the digital data output from the ADC 20 by the SW 31 is input to the orthogonal demodulation unit 32 described later. On the other hand, in the spectrum analysis mode, the output signal of the VBW filter 17 is input to the ADC 20 by the SW18. Further, the digital data output from the ADC 20 by the SW 31 is input to the spectrum analysis unit 35, which will be described later.

掃引部１９は、ＳＷ１８によりＶＢＷフィルタ１７の出力側がＡＤＣ２０に接続されるスペクトラム解析モードで、ローカル信号源１２から出力されるローカル信号の周波数ｆ_Ｌを所定の周波数範囲にわたって周波数掃引するための掃引ランプ信号を生成するものである。本実施形態においては、掃引部１９は、後述する解析区間設定部５０により設定される解析区間に応じた掃引ランプ信号をローカル信号源１２に出力することにより、解析区間設定部５０により設定される解析区間にわたってローカル信号を周波数掃引する。なお、ＳＷ１８によりミキサ１３の出力側が直接ＡＤＣ２０に接続される変調解析モードでは、ローカル信号源１２から出力されるローカル信号の周波数ｆ_Ｌは固定される。 The sweep unit 19 is a spectrum analysis mode in which the output side of the VBW filter 17 is connected to the ADC 20 by the SW18, and is _{a sweep lamp for sweeping the frequency f L of the} local signal output from the local signal source 12 over a predetermined frequency range. It generates a signal. In the present embodiment, the sweep unit 19 is set by the analysis section setting unit 50 by outputting the sweep lamp signal corresponding to the analysis section set by the analysis section setting unit 50, which will be described later, to the local signal source 12. Frequency sweep the local signal over the analysis interval. In the modulation analysis mode in which the output side of the mixer 13 is directly connected to the ADC 20 by the SW 18, the frequency f _{L of the} local signal output from the local signal source 12 is fixed.

ＡＤＣ２０は、ＳＷ１８によりミキサ１３の出力側とＡＤＣ２０が接続された変調解析モードで、ミキサ１３から出力された中間周波数信号を所定のサンプリングレートでサンプリングして、ディジタルデータに変換する。ＡＤＣ２０は、このディジタルデータをディジタル信号処理部３０に出力するようになっている。 The ADC 20 samples the intermediate frequency signal output from the mixer 13 at a predetermined sampling rate and converts it into digital data in the modulation analysis mode in which the output side of the mixer 13 and the ADC 20 are connected by the SW18. The ADC 20 outputs this digital data to the digital signal processing unit 30.

また、ＡＤＣ２０は、ＳＷ１８によりＶＢＷフィルタ１７の出力側とＡＤＣ２０が接続されたスペクトラム解析モードで、ＶＢＷフィルタ１７の出力を所定のサンプリングレートでサンプリングして、ディジタルデータに変換する。ＡＤＣ２０は、このディジタルデータをディジタル信号処理部３０に出力するようになっている。 Further, the ADC 20 samples the output of the VBW filter 17 at a predetermined sampling rate and converts it into digital data in the spectrum analysis mode in which the output side of the VBW filter 17 and the ADC 20 are connected by the SW18. The ADC 20 outputs this digital data to the digital signal processing unit 30.

ディジタル信号処理部３０は、ＡＤＣ２０から出力された周期信号Ｓのディジタルデータに対してディジタル信号処理を行うものであり、ＳＷ３１と、直交復調部３２と、変調解析部３４及びスペクトラム解析部３５を有する解析処理部３３と、を含む。 The digital signal processing unit 30 performs digital signal processing on the digital data of the periodic signal S output from the ADC 20, and includes a SW31, an orthogonal demodulation unit 32, a modulation analysis unit 34, and a spectrum analysis unit 35. The analysis processing unit 33 and the like are included.

ＳＷ３１は、直交復調部３２とスペクトラム解析部３５とのいずれかに、ＡＤＣ２０から出力されたディジタルデータを選択的に入力させるようになっている。 The SW 31 is configured to selectively input the digital data output from the ADC 20 to either the orthogonal demodulation unit 32 or the spectrum analysis unit 35.

直交復調部３２は、変調解析モードで、ＳＷ３１から出力された周期信号Ｓのディジタルデータを直交復調して、互いに直交する直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）を生成するようになっている。直交復調部３２としては、例えばヒルベルト変換を利用した直交分配器を用いることができる。 The orthogonal demodulation unit 32 orthogonally demodulates the digital data of the periodic signal S output from the SW31 in the modulation analysis mode to generate orthogonal signals I (t) and Q (t) that are orthogonal to each other. .. As the orthogonal demodulation unit 32, for example, an orthogonal distributor using a Hilbert transform can be used.

変調解析部３４は、図２に示すように、先頭位置検出部３４ａと、タイミングオフセット検出部３４ｂと、バースト長検出部３４ｃと、バーストオフセット検出部３４ｄと、変調解析処理部３４ｅと、を含む。変調解析処理部３４ｅは、変調解析モードで、直交復調部３２から出力された直交信号Ｉ（ｔ）及びＱ（ｔ）に対して、所定の信号解析処理を行うようになっている。変調解析部３４が実行する信号解析処理としては、例えば、周期信号Ｓの振幅（パワー）、位相、周波数などの時間変化を示す時系列データやスペクトラムの生成、チャネルパワー（ＣＨＰ）、占有帯域幅（ＯＢＷ）、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）、バースト平均電力、変調精度（ＥＶＭ）、送信パワーレベル、送信スペクトラムマスク、エラーベクトル振幅などの周期信号Ｓの品質を評価するための測定が挙げられる。 As shown in FIG. 2, the modulation analysis unit 34 includes a head position detection unit 34a, a timing offset detection unit 34b, a burst length detection unit 34c, a burst offset detection unit 34d, and a modulation analysis processing unit 34e. .. The modulation analysis processing unit 34e performs predetermined signal analysis processing on the orthogonal signals I (t) and Q (t) output from the orthogonal demodulation unit 32 in the modulation analysis mode. The signal analysis processing executed by the modulation analysis unit 34 includes, for example, generation of time-series data or spectrum showing time changes such as amplitude (power), phase, and frequency of the periodic signal S, channel power (CHP), and occupied bandwidth. (OBW), adjacent channel leakage power ratio (ACLR), burst average power, modulation accuracy (EVM), transmission power level, transmission spectrum mask, error vector amplitude, and other measurements to evaluate the quality of the periodic signal S. ..

スペクトラム解析部３５は、スペクトラム解析モードで、ＳＷ３１から出力された周期信号Ｓのディジタルデータに対して、所定の信号解析処理を行うようになっている。スペクトラム解析部３５が実行する信号解析処理としては、例えば、周期信号Ｓのスペクトラムの生成、チャネルパワー（Channel Power：ＣＨＰ）、占有帯域幅（Occupied Band Width：ＯＢＷ）、隣接チャネル漏洩電力比（Adjacent Channel Leakage Ratio：ＡＣＬＲ）、スペクトラムエミッションマスク（Spectrum Emission Mask：ＳＥＭ）、スプリアス放射、バースト平均電力などの周期信号Ｓの品質を評価するための測定が挙げられる。 The spectrum analysis unit 35 performs a predetermined signal analysis process on the digital data of the periodic signal S output from the SW 31 in the spectrum analysis mode. The signal analysis processing executed by the spectrum analysis unit 35 includes, for example, the generation of the spectrum of the periodic signal S, the channel power (CHP), the occupied bandwidth (Occupied Band Width: OBW), and the adjacent channel leakage power ratio (Adjacent). Measurements for evaluating the quality of the periodic signal S such as Channel Leakage Ratio (ACLR), Spectrum Emission Mask (SEM), spurious emission, and burst average power can be mentioned.

図３（ａ）等に示すように、周期トリガ発生部４０は、第１のトリガ７１及び第２のトリガ７２を含む複数のトリガ７０を周期信号Ｓのフレーム長の時間間隔で発生させて、解析処理部３３に出力するようになっている。トリガ７０、周期信号ＳのパワーＰｗ、周期信号Ｓのフレーム８０のタイミングは、例えば図３（ａ）等に示すようになっている。周期信号Ｓは、フレーム長が既知の第１のフレーム８１及び第２のフレーム８２を含む複数のフレーム８０からなっている。また、周期信号Ｓも途切れることなく同じパターンが繰り返されるため、トリガ７０と周期信号Ｓのフレーム８０の先頭位置との時間間隔は、解析モード（変調解析モード又はスペクトラム解析モード）にかかわらず解析処理部３３において一定である。 As shown in FIG. 3A and the like, the periodic trigger generation unit 40 generates a plurality of triggers 70 including the first trigger 71 and the second trigger 72 at time intervals of the frame length of the periodic signal S. It is designed to be output to the analysis processing unit 33. The timings of the trigger 70, the power Pw of the periodic signal S, and the frame 80 of the periodic signal S are as shown in FIG. 3A and the like, for example. The periodic signal S is composed of a plurality of frames 80 including a first frame 81 and a second frame 82 having known frame lengths. Further, since the same pattern is repeated without interruption of the periodic signal S, the time interval between the trigger 70 and the start position of the frame 80 of the periodic signal S is analyzed regardless of the analysis mode (modulation analysis mode or spectrum analysis mode). It is constant in unit 33.

図２に示す変調解析部３４の先頭位置検出部３４ａは、周期信号Ｓのフレーム８０と同一のフォーマットを有するあらかじめ用意された参照フレームを用いて、例えばスライディング相関処理により、周期信号Ｓに含まれる複数のフレーム８０のうちの第１のフレーム８１の先頭位置を検出するようになっている。 The head position detection unit 34a of the modulation analysis unit 34 shown in FIG. 2 is included in the periodic signal S by, for example, sliding correlation processing, using a reference frame prepared in advance having the same format as the frame 80 of the periodic signal S. The head position of the first frame 81 among the plurality of frames 80 is detected.

タイミングオフセット検出部３４ｂは、第１のフレーム８１の先頭位置と第１のトリガ７１のタイミングとの時間差をタイミングオフセット（以降では「Timing Offset」とも称する）として検出するようになっている。 The timing offset detection unit 34b detects the time difference between the head position of the first frame 81 and the timing of the first trigger 71 as a timing offset (hereinafter, also referred to as “Timing Offset”).

バースト長検出部３４ｃは、第１のフレーム８１のオン区間の時間をバースト長（以降では「Burst Length」とも称する）として検出するようになっている。バーストオフセット検出部３４ｄは、第１のフレーム８１のオン区間と第１のフレーム８１の先頭位置との時間差をバーストオフセット（以降では「Burst Offset」とも称する）として検出するようになっている。例えば、図７に示すように、１フレーム（１０ｍｓ）内の０ｍｓ〜９ｍｓがオフ区間、９ｍｓ〜１０ｍｓがオン区間となるＴＤＤ信号では、Burst Offset＝９ｍｓ、Burst Length＝１ｍｓとなる。 The burst length detection unit 34c detects the time of the on section of the first frame 81 as the burst length (hereinafter, also referred to as “Burst Length”). The burst offset detection unit 34d detects the time difference between the on section of the first frame 81 and the head position of the first frame 81 as a burst offset (hereinafter, also referred to as “Burst Offset”). For example, as shown in FIG. 7, in a TDD signal in which 0 ms to 9 ms in one frame (10 ms) is an off section and 9 ms to 10 ms is an on section, Burst Offset = 9 ms and Burst Length = 1 ms.

バースト長検出部３４ｃ及びバーストオフセット検出部３４ｄは、ユーザによる操作部６１への操作入力により設定される周期信号Ｓのオン区間に関する情報（例えば、５ＧＮＲの場合、ＳＳ、ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨ、ＰＤＣＣＨなどのチャネルのスロットに関する設定内容）に基づいて、Burst LengthやBurst Offsetを算出することが可能である。あるいは、バースト長検出部３４ｃ及びバーストオフセット検出部３４ｄは、変調解析処理部３４ｅにより周期信号Ｓのパワーの時間変化のデータを取得し、この取得されたデータに基づいてBurst LengthやBurst Offsetを算出することも可能である。なお、バースト長検出部３４ｃ及びバーストオフセット検出部３４ｄは、周期信号Ｓのフレーム８０に複数のオン区間が存在するとき、任意のオン区間（例えば、最も長いオン区間）を１つ選んでBurst LengthとBurst Offsetを計算する。 The burst length detection unit 34c and the burst offset detection unit 34d are used to provide information regarding the on-section of the periodic signal S set by the operation input to the operation unit 61 by the user (for example, in the case of 5G NR, SS, PDSCH, PUSCH, PDCCH, etc.). It is possible to calculate the Burst Length and Burst Offset based on the settings related to the slot of the channel. Alternatively, the burst length detection unit 34c and the burst offset detection unit 34d acquire data on the time change of the power of the periodic signal S by the modulation analysis processing unit 34e, and calculate the Burst Length and Burst Offset based on the acquired data. It is also possible to do. When a plurality of on sections exist in the frame 80 of the periodic signal S, the burst length detection unit 34c and the burst offset detection unit 34d select one arbitrary on section (for example, the longest on section) and burst length. And Burst Offset are calculated.

図１に示す解析区間設定部５０は、開始位置算出部５１と、終了位置算出部５２と、を含み、複数のフレーム８０のうちの第２のフレーム８２に対する解析区間を設定するようになっている。以降では、解析区間の長さを「Gate Length」とも称する。解析処理部３３は、解析区間設定部５０により設定された解析区間にわたって第２のフレーム８２の信号特性を解析する。 The analysis section setting unit 50 shown in FIG. 1 includes a start position calculation unit 51 and an end position calculation unit 52, and sets an analysis section for the second frame 82 of the plurality of frames 80. There is. Hereinafter, the length of the analysis section is also referred to as "Gate Length". The analysis processing unit 33 analyzes the signal characteristics of the second frame 82 over the analysis section set by the analysis section setting unit 50.

開始位置算出部５１は、Timing OffsetとBurst Offsetとの和を周期信号Ｓのフレーム長（以降では「Frame Length」とも称する）で剰余演算することにより、第２のトリガ７２のタイミングを基準とした第２のフレーム８２のオン区間の開始位置（以降では「Gate Delay」とも称する）を、解析区間の開始位置として算出するようになっている。Gate DelayとGate Lengthは、下記の式（１）〜（３）により求められる。式（３）において、％は剰余演算を表す。つまり、Gate Delayは、周期信号Ｓのフレーム長よりも小さい正の値である。 The start position calculation unit 51 calculates the sum of the Timing Offset and the Burst Offset with the frame length of the periodic signal S (hereinafter, also referred to as “Frame Length”) as a remainder, and uses the timing of the second trigger 72 as a reference. The start position of the on section of the second frame 82 (hereinafter, also referred to as “Gate Delay”) is calculated as the start position of the analysis section. The Gate Delay and Gate Length are calculated by the following equations (1) to (3). In equation (3),% represents the modulo operation. That is, the Gate Delay is a positive value smaller than the frame length of the periodic signal S.

Gate Offset＝Timing Offset＋Burst Offset ・・・（１）
Gate Delay＝Gate Offset％Frame Length ・・・（２）
Gate Length＝Burst Length ・・・（３） Gate Offset ＝ Timing Offset ＋ Burst Offset ・・・ (1)
Gate Delay = Gate Offset% Frame Length ・・・ (2)
Gate Length = Burst Length ・・・ (3)

図３（ａ）は、先頭位置検出部３４ａにより検出された第１のフレーム８１の先頭位置が第１のトリガ７１よりも後に出現する例を示している。この場合、Timing Offsetが正の値であるため、Gate Offsetも正の値になる。図３（ａ）の例ではGate Offsetがフレーム長よりも長いため、第２のトリガ７２のタイミングを基準とした第２のフレーム８２のオン区間の開始位置、すなわちGate Delayは式（２）からGate Offset−Frame Lengthで与えられる。 FIG. 3A shows an example in which the head position of the first frame 81 detected by the head position detection unit 34a appears after the first trigger 71. In this case, since the Timing Offset is a positive value, the Gate Offset is also a positive value. In the example of FIG. 3A, since the Gate Offset is longer than the frame length, the start position of the on section of the second frame 82 with respect to the timing of the second trigger 72, that is, the Gate Delay is from the equation (2). It is given by Gate Offset-Frame Length.

図３（ｂ）は、先頭位置検出部３４ａにより検出された第１のフレーム８１の先頭位置が第１のトリガ７１よりも前に出現する例を示している。図３（ｂ）の例では、Timing Offsetが負の値であり、Burst OffsetがTiming Offsetの絶対値よりも大きいため、Gate Delayは式（２）からGate Offsetに等しくなる。 FIG. 3B shows an example in which the head position of the first frame 81 detected by the head position detection unit 34a appears before the first trigger 71. In the example of FIG. 3B, the Timing Offset is a negative value and the Burst Offset is larger than the absolute value of the Timing Offset, so that the Gate Delay is equal to the Gate Offset from the equation (2).

図３（ｃ）は、先頭位置検出部３４ａにより検出された第１のフレーム８１の先頭位置が第１のトリガ７１よりも前に出現する例を示している。図３（ｃ）の例では、Timing Offsetが負の値であり、Burst OffsetがTiming Offsetの絶対値よりも小さいため、Gate Offsetは負の値となる。よって、Gate Delayは式（２）からGate Offset＋Frame Lengthで与えられる。 FIG. 3C shows an example in which the head position of the first frame 81 detected by the head position detection unit 34a appears before the first trigger 71. In the example of FIG. 3C, the Gate Offset has a negative value because the Timing Offset is a negative value and the Burst Offset is smaller than the absolute value of the Timing Offset. Therefore, the Gate Delay is given by the Gate Offset + Frame Length from the equation (2).

終了位置算出部５２は、開始位置算出部５１により算出された第２のフレーム８２に関するGate Delayと第１のフレーム８１のBurst Length（すなわち、Gate Length）との和を、第２のトリガ７２のタイミングを基準とした解析区間の終了位置として算出するようになっている。 The end position calculation unit 52 sets the sum of the Gate Delay for the second frame 82 calculated by the start position calculation unit 51 and the Burst Length (that is, Gate Length) of the first frame 81 for the second trigger 72. It is calculated as the end position of the analysis section based on the timing.

このようにして、変調解析部３４により、Timing Offset、Burst Offset、Burst Lengthが得られた後に、解析区間設定部５０により、Gate DelayとGate Lengthから定まる解析区間の開始位置及び終了位置が、解析処理部３３と制御部６２に通知される。これにより、スペクトラム解析モードでは、ローカル信号源１２から出力されるローカル信号が解析区間設定部５０により設定された解析区間のみで周波数掃引され、スペクトラム解析部３５における周期信号Ｓに対する信号解析処理が、当該解析区間のみに対して行われる。また、変調解析モードでは、変調解析処理部３４ｅにおける周期信号Ｓに対する信号解析処理が、解析区間設定部５０により設定された解析区間のみに対して行われる。 In this way, after the Timing Offset, Burst Offset, and Burst Length are obtained by the modulation analysis unit 34, the analysis section setting unit 50 analyzes the start position and end position of the analysis section determined by the Gate Delay and Gate Length. The processing unit 33 and the control unit 62 are notified. As a result, in the spectrum analysis mode, the local signal output from the local signal source 12 is frequency-swept only in the analysis section set by the analysis section setting unit 50, and the signal analysis process for the periodic signal S in the spectrum analysis unit 35 is performed. It is performed only for the analysis section. Further, in the modulation analysis mode, the signal analysis processing for the periodic signal S in the modulation analysis processing unit 34e is performed only for the analysis section set by the analysis section setting unit 50.

表示部６０は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、解析処理部３３による解析処理結果などを表示するようになっている。さらに、表示部６０は、制御部６２から出力される制御信号に応じて、測定条件などを設定するためのボタン、ソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。 The display unit 60 is composed of a display device such as an LCD or a CRT, and displays an analysis processing result or the like by the analysis processing unit 33. Further, the display unit 60 displays operation targets such as buttons, soft keys, pull-down menus, and text boxes for setting measurement conditions and the like according to the control signal output from the control unit 62. There is.

操作部６１は、ユーザによる操作入力を受け付けるためのものであり、例えば表示部６０に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部６１は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。また、操作部６１は、リモートコマンドなどによる遠隔制御を行う外部制御装置で構成されてもよい。操作部６１への操作入力は、制御部６２により検知されるようになっている。例えば、操作部６１により、周期信号Ｓのフレーム長、周期信号Ｓのオン区間に関する情報をユーザが指定することや、変調解析モードとスペクトラム解析モードの切り替えをユーザが指定することなどが可能である。 The operation unit 61 is for receiving an operation input by the user, and is composed of, for example, a touch panel provided on the display unit 60. Alternatively, the operating unit 61 may be configured to include an input device such as a keyboard or mouse. Further, the operation unit 61 may be configured by an external control device that performs remote control by a remote command or the like. The operation input to the operation unit 61 is detected by the control unit 62. For example, the operation unit 61 can specify information about the frame length of the periodic signal S and the on section of the periodic signal S, or the user can specify switching between the modulation analysis mode and the spectrum analysis mode. ..

制御部６２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、信号解析装置１００を構成する上記各部の動作を制御する。また、制御部６２は、ＲＯＭ等に記憶された所定のプログラムをＲＡＭに移して実行することにより、ディジタル信号処理部３０及び解析区間設定部５０の少なくとも一部をソフトウェア的に構成することが可能である。なお、ディジタル信号処理部３０及び解析区間設定部５０の少なくとも一部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのディジタル回路で構成することも可能である。あるいは、ディジタル信号処理部３０及び解析区間設定部５０の少なくとも一部は、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。 The control unit 62 is composed of, for example, a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, HDD, etc., a personal computer, or the like, and controls the operation of each of the above units constituting the signal analysis device 100. Further, the control unit 62 can configure at least a part of the digital signal processing unit 30 and the analysis section setting unit 50 by software by transferring a predetermined program stored in the ROM or the like to the RAM and executing the program. Is. At least a part of the digital signal processing unit 30 and the analysis section setting unit 50 can be configured by a digital circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Alternatively, at least a part of the digital signal processing unit 30 and the analysis section setting unit 50 can be configured by appropriately combining hardware processing by a digital circuit and software processing by a predetermined program.

以下、本実施形態に係る信号解析装置１００を用いて、フレーム長が既知の複数のフレーム８０を含むＴＤＤ方式に基づいた周期信号Ｓの信号特性を解析する信号解析方法について、図４のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。 Hereinafter, the flowchart of FIG. 4 is shown with respect to a signal analysis method for analyzing the signal characteristics of the periodic signal S based on the TDD method including a plurality of frames 80 having a known frame length using the signal analysis device 100 according to the present embodiment. An example of the process will be described with reference to it.

まず、周期トリガ発生部４０は、複数のトリガ７０を周期信号Ｓのフレーム長の時間間隔で発生させる（周期トリガ発生ステップＳ１）。 First, the periodic trigger generation unit 40 generates a plurality of triggers 70 at time intervals of the frame length of the periodic signal S (periodic trigger generation step S1).

次に、制御部６２は、ユーザによる操作部６１への操作入力に応じて、解析モードを変調解析モードに設定する（ステップＳ２）。 Next, the control unit 62 sets the analysis mode to the modulation analysis mode in response to the operation input to the operation unit 61 by the user (step S2).

次に、先頭位置検出部３４ａは、周期信号Ｓの複数のフレーム８０のうちの第１のフレーム８１の先頭位置を検出する（先頭位置検出ステップＳ３）。 Next, the head position detection unit 34a detects the head position of the first frame 81 among the plurality of frames 80 of the periodic signal S (head position detection step S3).

次に、タイミングオフセット検出部３４ｂは、第１のフレーム８１の先頭位置と、複数のトリガ７０のうちの第１のトリガ７１のタイミングとの時間差をTiming Offsetとして検出する（タイミングオフセット検出ステップＳ４）。 Next, the timing offset detection unit 34b detects the time difference between the start position of the first frame 81 and the timing of the first trigger 71 among the plurality of triggers 70 as a timing offset (timing offset detection step S4). ..

次に、バースト長検出部３４ｃは、第１のフレーム８１のオン区間の時間をBurst Lengthとして検出する（バースト長検出ステップＳ５）。 Next, the burst length detection unit 34c detects the time of the on section of the first frame 81 as the Burst Length (burst length detection step S5).

次に、バーストオフセット検出部３４ｄは、第１のフレーム８１のオン区間と第１のフレーム８１の先頭位置との時間差をBurst Offsetとして検出する（バーストオフセット検出ステップＳ６）。 Next, the burst offset detection unit 34d detects the time difference between the on section of the first frame 81 and the start position of the first frame 81 as the Burst Offset (burst offset detection step S6).

次に、ユーザによる操作部６１への操作入力により、解析モードが指定される（ステップＳ７）。 Next, the analysis mode is specified by the operation input to the operation unit 61 by the user (step S7).

次に、解析区間設定部５０は、複数のフレーム８０のうちの第２のフレーム８２に対する解析区間を設定する（解析区間設定ステップＳ８）。この処理の詳細については、後述する図５のフローチャートに沿って説明する。 Next, the analysis section setting unit 50 sets an analysis section for the second frame 82 of the plurality of frames 80 (analysis section setting step S8). The details of this process will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 described later.

次に、解析処理部３３は、ステップＳ８により設定された解析区間にわたって第２のフレーム８２の信号特性を解析する（解析処理ステップＳ９）。この処理の詳細については、後述する図６のフローチャートに沿って説明する。 Next, the analysis processing unit 33 analyzes the signal characteristics of the second frame 82 over the analysis section set in step S8 (analysis processing step S9). The details of this process will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 described later.

以下、図５のフローチャートを参照しながら、解析区間設定ステップＳ８の処理について説明する。 Hereinafter, the process of the analysis section setting step S8 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、開始位置算出部５１は、ステップＳ４により検出されたTiming Offsetと、ステップＳ６により検出されたBurst Offsetとの和をフレーム長で剰余演算する。これにより、開始位置算出部５１は、複数のトリガ７０のうちの第２のトリガ７２のタイミングを基準とした第２のフレーム８２のオン区間のGate Delayを、解析区間の開始位置として算出する（開始位置算出ステップＳ１１）。 First, the start position calculation unit 51 modulo-calculates the sum of the Timing Offset detected in step S4 and the Burst Offset detected in step S6 by the frame length. As a result, the start position calculation unit 51 calculates the Gate Delay of the on section of the second frame 82 based on the timing of the second trigger 72 of the plurality of triggers 70 as the start position of the analysis section ( Start position calculation step S11).

次に、終了位置算出部５２は、ステップＳ１１により算出されたGate DelayとステップＳ５により検出されたBurst Length（すなわち、Gate Length）との和を、第２のトリガ７２のタイミングを基準とした解析区間の終了位置として算出する（終了位置算出ステップＳ１２）。 Next, the end position calculation unit 52 analyzes the sum of the Gate Delay calculated in step S11 and the Burst Length (that is, Gate Length) detected in step S5 with reference to the timing of the second trigger 72. It is calculated as the end position of the section (end position calculation step S12).

次に、解析区間設定部５０は、ステップＳ１１及びステップＳ１２により算出された解析区間の開始位置及び終了位置を、解析処理部３３と制御部６２に通知する（ステップＳ１３）。これにより、第２のフレーム８２に対する解析区間が自動設定される。 Next, the analysis section setting unit 50 notifies the analysis processing unit 33 and the control unit 62 of the start position and the end position of the analysis section calculated in steps S11 and S12 (step S13). As a result, the analysis section for the second frame 82 is automatically set.

以下、図６のフローチャートを参照しながら、解析処理ステップＳ９の処理について説明する。 Hereinafter, the process of the analysis process step S9 will be described with reference to the flowchart of FIG.

制御部６２は、ステップＳ７で指定された解析モードが、変調解析モードとスペクトラム解析モードとのいずれであるかを判断する（ステップＳ２１）。 The control unit 62 determines whether the analysis mode specified in step S7 is the modulation analysis mode or the spectrum analysis mode (step S21).

ステップ２１で解析モードが変調解析モードであると判断された場合、変調解析部３４は、ステップＳ１３により通知された解析区間の開始位置及び終了位置に基づいて、当該解析区間にわたって第２のフレーム８２をキャプチャする（ステップＳ２２）。
次に、変調解析部３４は、ステップＳ２２でキャプチャした第２のフレーム８２のデータを用いて、第２のフレーム８２のオン区間の信号特性を解析する（ステップＳ２３）。 When it is determined in step 21 that the analysis mode is the modulation analysis mode, the modulation analysis unit 34 uses the second frame 82 over the analysis section based on the start position and end position of the analysis section notified in step S13. Is captured (step S22).
Next, the modulation analysis unit 34 analyzes the signal characteristics of the on section of the second frame 82 using the data of the second frame 82 captured in step S22 (step S23).

一方、ステップ２１で解析モードがスペクトラム解析モードであると判断された場合、掃引部１９は、ステップＳ１３により通知された解析区間の開始位置及び終了位置に基づいて、ローカル信号源１２から出力されるローカル信号を当該解析区間にわたって周波数掃引する（ステップＳ２４）。 On the other hand, when it is determined in step 21 that the analysis mode is the spectrum analysis mode, the sweep unit 19 is output from the local signal source 12 based on the start position and end position of the analysis section notified in step S13. The local signal is frequency swept over the analysis section (step S24).

次に、スペクトラム解析部３５は、ステップＳ２４による周波数掃引で得られた第２のフレーム８２のデータを用いて、第２のフレーム８２のオン区間の信号特性を解析する（ステップＳ２５）。 Next, the spectrum analysis unit 35 analyzes the signal characteristics of the on-section of the second frame 82 by using the data of the second frame 82 obtained by the frequency sweep in step S24 (step S25).

次に、表示部６０は、ステップＳ２３又はステップＳ２５による解析結果を表示する（ステップＳ２６）。 Next, the display unit 60 displays the analysis result in step S23 or step S25 (step S26).

以上説明したように、本実施形態に係る信号解析装置１００は、被測定信号である周期信号Ｓのフレーム長の時間間隔のトリガ７０を内部で生成するため、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、周期信号Ｓに対して、そのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる。これにより、外部からのトリガ信号を入力できない測定環境であっても、周期信号Ｓのオン区間のみに対する測定が可能になる。また、解析区間の設定が自動化されるため、設定の手間を大幅に削減できる。例えば、本実施形態に係る信号解析装置１００は、トリガ信号を出力しないＤＵＴ１（スマートフォンなど）に対して、通信方式を時間と共に切り替えるような試験を容易に行うことができる。 As described above, the signal analysis device 100 according to the present embodiment internally generates a trigger 70 at a time interval of the frame length of the periodic signal S, which is the signal to be measured, so that an external trigger signal input is required. Instead, only the on section of the periodic signal S can be automatically set as the analysis section. As a result, even in a measurement environment in which a trigger signal from the outside cannot be input, it is possible to measure only the on section of the periodic signal S. In addition, since the setting of the analysis section is automated, the time and effort for setting can be significantly reduced. For example, the signal analysis device 100 according to the present embodiment can easily perform a test such that the communication method is switched with time for DUT1 (smartphone or the like) that does not output a trigger signal.

また、本実施形態に係る信号解析装置１００は、変調解析部３４やスペクトラム解析部３５などの複数の解析部（例えば、複数の測定ソフトウェア）を備える場合に、共通のトリガ７０を利用してそれぞれの解析部に対して周期信号Ｓのオン区間のみを解析区間として自動的に設定することができる。 Further, when the signal analysis device 100 according to the present embodiment includes a plurality of analysis units (for example, a plurality of measurement software) such as a modulation analysis unit 34 and a spectrum analysis unit 35, the signal analysis device 100 uses a common trigger 70, respectively. Only the on section of the periodic signal S can be automatically set as the analysis section for the analysis unit of.

また、本実施形態に係る信号解析装置１００は、外部からのトリガ信号入力を必要とせず、被測定信号としての周期信号Ｓのオン区間のみを周波数掃引して、スペクトラム解析を行うことができる。つまり、信号解析装置１００は、変調解析部３４で得られた周期信号Ｓのオン区間の情報と、スペクトラム解析部３５のスペクトラム解析機能を連動することで、スペクトラム解析時のゲート掃引区間の設定を自動化できる。 Further, the signal analysis device 100 according to the present embodiment does not require an external trigger signal input, and can perform spectrum analysis by frequency sweeping only the on section of the periodic signal S as the signal to be measured. That is, the signal analysis device 100 sets the gate sweep section at the time of spectrum analysis by linking the information of the on section of the periodic signal S obtained by the modulation analysis unit 34 with the spectrum analysis function of the spectrum analysis unit 35. Can be automated.

１ＤＵＴ
１０アナログ信号処理部
１２ローカル信号源
１３ミキサ
１９掃引部
２０ＡＤＣ
３０ディジタル信号処理部
３３解析処理部
３４変調解析部
３４ａ先頭位置検出部
３４ｂタイミングオフセット検出部
３４ｃバースト長検出部
３４ｄバーストオフセット検出部
３４ｅ変調解析処理部
３５スペクトラム解析部
４０周期トリガ発生部
５０解析区間設定部
５１開始位置算出部
５２終了位置算出部
６０表示部
６１操作部
６２制御部
７０トリガ
７１第１のトリガ
７２第２のトリガ
８０フレーム
８１第１のフレーム
８２第２のフレーム
１００信号解析装置 1 DUT
10 Analog signal processing unit 12 Local signal source 13 Mixer 19 Sweeping unit 20 ADC
30 Digital signal processing unit 33 Analysis processing unit 34 Modulation analysis unit 34a Head position detection unit 34b Timing offset detection unit 34c Burst length detection unit 34d Burst offset detection unit 34e Modulation analysis processing unit 35 Spectrum analysis unit 40 Periodic trigger generation unit 50 Analysis section Setting unit 51 Start position calculation unit 52 End position calculation unit 60 Display unit 61 Operation unit 62 Control unit 70 Trigger 71 First trigger 72 Second trigger 80 Frame 81 First frame 82 Second frame 100 Signal analysis device

Claims

A signal analysis device (100) for analyzing the signal characteristics of a periodic signal (S) based on a time division duplex system including a plurality of frames (80) having known frame lengths.
A periodic trigger generator (40) that generates a plurality of triggers (70) at time intervals of the frame length,
A head position detecting unit (34a) for detecting the head position of the first frame (81) among the plurality of frames, and
A timing offset detection unit (34b) that detects the time difference between the start position of the first frame and the timing of the first trigger (71) among the plurality of triggers as a timing offset.
A burst length detection unit (34c) that detects the time of the on section of the first frame as the burst length, and
A burst offset detection unit (34d) that detects the time difference between the on section of the first frame and the start position of the first frame as a burst offset, and
An analysis section setting unit (50) for setting an analysis section for the second frame (82) of the plurality of frames, and an analysis section setting unit (50).
An analysis processing unit (33) that analyzes the signal characteristics of the second frame over the analysis section is provided.
The analysis section setting unit
By performing the remainder calculation of the sum of the timing offset and the burst offset with the frame length, the on-section of the second frame with reference to the timing of the second trigger (72) of the plurality of triggers can be calculated. A start position calculation unit (51) that calculates the start position as the start position of the analysis section,
The end position calculation unit (52) that calculates the sum of the start position of the analysis section and the burst length calculated by the start position calculation unit as the end position of the analysis section based on the timing of the second trigger. ), And a signal analysis device.

A local signal source (12) that outputs a local signal and
A sweeping unit (19) for frequency sweeping the local signal output from the local signal source, and
A mixer (13) that mixes and frequency-converts the local signal and the periodic signal that have been frequency-swept by the sweep unit, and
An A / D converter (20) that samples the periodic signal frequency-converted by the mixer, converts it into digital data, and outputs the digital data to the analysis processing unit.
The signal analysis device according to claim 1, wherein the sweep unit sweeps the frequency of the local signal over the analysis section set by the analysis section setting unit.

A signal analysis method for analyzing the signal characteristics of a periodic signal (S) based on a time division duplex system including a plurality of frames (80) having known frame lengths.
A periodic trigger generation step (S1) in which a plurality of triggers (70) are generated at time intervals of the frame length, and
A start position detection step (S3) for detecting the start position of the first frame (81) among the plurality of frames, and
A timing offset detection step (S4) for detecting the time difference between the start position of the first frame and the timing of the first trigger (71) among the plurality of triggers as a timing offset.
The burst length detection step (S5) for detecting the time of the on section of the first frame as the burst length, and
A burst offset detection step (S6) for detecting the time difference between the on section of the first frame and the start position of the first frame as a burst offset, and
An analysis section setting step (S8) for setting an analysis section for the second frame (82) of the plurality of frames, and an analysis section setting step (S8).
An analysis processing step (S9) for analyzing the signal characteristics of the second frame over the analysis section is provided.
The analysis section setting step is
By performing the remainder calculation of the sum of the timing offset and the burst offset with the frame length, the on-section of the second frame with reference to the timing of the second trigger (72) of the plurality of triggers can be calculated. A start position calculation step (S11) for calculating the start position as the start position of the analysis section, and
The end position calculation step (S12) in which the sum of the start position of the analysis section calculated by the start position calculation step and the burst length is calculated as the end position of the analysis section based on the timing of the second trigger. ), And a signal analysis method comprising.