信号分析装置及信号分析方法
【专利摘要】本发明提供一种信号分析装置及信号分析方法，其与以往相比能够进一步扩大动态范围。本发明的频谱分析仪（1）具备：频率转换部（10），包括对模拟的输入信号的信号电平进行调整的S-ATT（11），且将输入信号频率转换为预定中间频率的信号；V-ATT（21），对频率转换部（10）的输出信号的信号电平进行调整；ADC（23），将V-ATT（21）的输出信号转换成数字信号；f特性校正滤波器（24），对ADC（23）的输出信号的频率特性进行校正；及噪声层电平减法运算部（25），从表示预定频带中S-ATT（11）至f特性校正滤波器（24）为止的所有噪声电平的噪声层电平中，减去ADC（23）的噪声电平。
【专利说明】信号分析装置及信号分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对例如在移动通信系统中使用的高频信号进行分析的信号分析装置及信号分析方法。
【背景技术】
[0002]以往，作为表示测定对象即高频信号中所含的频率成分的分布(频谱)并分析被测定信号的测定器，已知有频谱分析仪。该频谱分析仪中存在扫描方式和FFT(高速傅立叶变换)方式。
[0003]作为扫描方式的频谱分析仪，已知有例如专利文献I中所公开的信号分析装置。专利文献I中所记载的装置具备扫描信号产生部、RBW (分辨率带宽)滤波器、对数转换器及视频滤波器等。
[0004]作为FFT方式的频谱分析仪，已知有例如图7中所示的结构的装置。图7中所示的频谱分析仪具备频率转换部110、V-ATT (可变衰减器)101、ADC (模数转换器)103、f特性(频率特性)校正滤波器104、信号分析部105及显示部106。频率转换部110具备S-ATT(步进衰减器)111、混合器112、BPF113及IF (中间频率)放大器114。
[0005]在该结构中，S-ATTlll通过步骤变量来使高频信号衰减，以使作为分析对象而输入的高频信号以最佳的电平输入到混合器112。并且，V-ATTlOl中设定有与预先确定的基准电平(参考电平)对应的预定增益来使输入信号衰减，以避免ADC103溢出。
[0006]专利文献1:日本专利公开2005-003623号公报
[0007]然而，以往的频谱分析仪中，存在随着提高混合器112的输入电平而导致动态范围变窄的课题。其原因在于，以往的频谱分析仪中，若提高混合器112的输入电平，则对输入至ADC103的电平进行调整的V-ATTlOl的衰减量也增加，与模拟结构的频率转换部110的噪声电平相比，ADC103的噪声电平成为了主导，从而导致噪声层电平上升。并且，由于该原因，在以往的频谱分析仪中，因f特性校正滤波器104的频率特性的影响而产生噪声层电平的持续上升，从而导致动态范围变窄。
【发明内容】
[0008]本发明是为了解决以往的课题而完成的，其目的在于提供一种与以往相比能够进一步扩大动态范围的信号分析装置及信号分析方法。
[0009]本发明的权利要求1所涉及的信号分析装置(I)具备:频率转换机构(10)，包括对模拟的输入信号的信号电平进行调整的第I衰减器(11)，且将所述输入信号频率转换成预定中间频率的信号；第2衰减机构(21)，对所述频率转换机构的输出信号的信号电平进行调整；模数转换机构(23)，将所述第2衰减机构的输出信号转换成数字信号；频率特性校正机构(24)，对所述模数转换机构的输出信号的频率特性进行校正；及信号分析机构(26)，对从所述频率特性校正机构输出的信号进行分析，所述信号分析装置具有具备噪声层电平减法运算机构(25)的结构，所述噪声层电平减法运算机构(25)接收从所述频率特性校正机构输出的信号，并从表示预定频带中将包含所述第I衰减器的所述频率转换机构、所述第2衰减机构及所述模数转换机构包含在信号通道内且至所述频率特性校正机构为止的所述信号通道的噪声电平的噪声层电平中，减去所述模数转换机构的噪声电平，并向所述信号分析机构输出已进行减法运算的信号。
[0010]通过该结构，本发明的权利要求1所涉及的信号分析装置中，噪声层电平减法运算机构从噪声层电平中减去模数转换机构的噪声电平，因此能够抑制由模数转换机构的噪声电平引起的噪声层电平的上升。由此，本发明的权利要求1所涉及的信号分析装置与以往相比能够进一步扩大动态范围。
[0011]本发明的权利要求2所涉及的信号分析装置中，所述噪声层电平减法运算机构具有具备如下部分的结构:噪声层电平测定部(25a)，在所述预定频带中，将所述第2衰减机构的增益为第I增益时的噪声层电平作为第I噪声层电平进行测定，并且将所述第2衰减机构的增益为第2增益时的噪声层电平作为第2噪声层电平进行测定；噪声电平计算部(25b)，根据所述第I及所述第2噪声层电平、所述第2衰减机构及所述频率特性校正机构的增益，计算所述预定频带中的所述模数转换机构的噪声电平；及噪声电平减法运算部(25c)，从所述噪声层电平中减去所述模数转换机构的噪声电平。
[0012]通过该结构，本发明的权利要求2所涉及的信号分析装置能够通过抑制由模数转换机构的噪声电平引起的噪声层电平的上升，与以往相比进一步扩大动态范围。
[0013]本发明的权利要求3所涉及的信号分析方法利用信号分析装置(I)对输入信号进行分析，所述信号分析装置具备:频率转换机构(10)，包括对模拟的所述输入信号的信号电平进行调整的第I衰减器(11)，且将所述输入信号频率转换成预定中间频率的信号；第2衰减机构(21)，对所述频率转换机构的输出信号的信号电平进行调整；模数转换机构(23)，将所述第2衰减机构的输出信号转换成数字信号；频率特性校正机构(24)，对所述模数转换机构的输出信号的频率特性进行校正；及信号分析机构(26)，对从所述频率特性校正机构输出的信号进行分析，所述信号分析方法具有包括噪声层电平减法运算步骤(Sll?S17)的结构，在该步骤中，接收从所述频率特性校正机构输出的信号，从表示预定频带中所述第I衰减器至所述频率特性校正机构为止的所有噪声电平的噪声层电平中，减去所述模数转换机构的噪声电平，并向所信号分析机构输出已进行减法运算的信号。
[0014]通过该结构，本发明的权利要求3所涉及的信号分析方法在噪声层电平减法运算步骤中，从噪声层电平中减去模数转换机构的噪声电平，因此能够抑制由模数转换机构的噪声电平引起的噪声层电平的上升。由此，本发明的权利要求3所涉及的信号分析方法与以往相比能够进一步扩大动态范围。
[0015]本发明的权利要求4所涉及的信号分析方法中，所述噪声层电平减法运算步骤具有包括如下步骤的结构:噪声层电平测定步骤(S13、S15)，在该步骤中，在所述预定频带中将所述第2衰减机构的增益为第I增益时的噪声层电平作为第I噪声层电平进行测定，并且将所述第2衰减机构的增益为第2增益时的噪声层电平作为第2噪声层电平进行测定；噪声电平计算步骤(S16)，在该步骤中，根据所述第I及所述第2噪声层电平、所述第2衰减机构及所述频率特性校正机构的增益，计算所述预定频带中的所述模数转换机构的噪声电平；及噪声电平减法运算步骤(S17)，在该步骤中，从所述噪声层电平中减去所述模数转换机构的噪声电平。
[0016]通过该结构，本发明的权利要求4所涉及的信号分析方法能够通过抑制由模数转换机构的噪声电平引起的噪声层电平的上升，与以往相比进一步扩大动态范围。
[0017]本发明能够提供一种具有与以往相比能够进一步扩大动态范围的效果的信号分析装置及信号分析方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的一实施方式中的频谱分析仪的框图。
[0019]图2是表示从本发明的一实施方式中的S-ATT至f特性校正滤波器为止的信号通道的框图。
[0020]图3是表不在本发明的一实施方式中，各要件相对于偏移频率的噪声电平的图。
[0021]图4是表示在本发明的一实施方式中，从噪声层电平中减去Nadc (f)时的频率特性的图。
[0022]图5是表示在本发明的一实施方式中，当为NO (f)及NlO (f)时的噪声层电平的频率特性的图
[0023]图6是表示本发明的一实施方式中的噪声层电平减法运算部的动作的流程图。
[0024]图7是以往的频谱分析仪的框图。
[0025]图中:1-频谱分析仪(信号分析装置)，10-频率转换部(频率转换机构)，Il-S-ATT(第I衰减器)，12-局部振荡器，13-混合器，14-BPF, 15-1F放大器，21-V-ATT (第2衰减机构)，22-BPF，23-ADC (模数转换机构)，24_f特性校正滤波器(频率特性校正机构)，25-噪声层电平减法运算部(噪声层电平减法运算机构)，25a-噪声层电平测定部，25b-噪声电平计算部，25c-噪声电平减法运算部，26-信号分析部，27-显示部，28-扫描部，29-操作部，30-设定部。
【具体实施方式】
[0026]以下，利用附图对本发明的一实施方式进行说明。另外，举出将本发明的信号分析装置应用于频谱分析仪的例子进行说明。
[0027]首先，对本实施方式中的频谱分析仪的结构进行说明。
[0028]如图1所示，本实施方式中的频谱分析仪I具备频率转换部10、V-ATT (可变衰减器)21、ADC (模数转换器)23、f特性(频率特性)校正滤波器24、噪声层电平减法运算部25、信号分析部26、显示部27、扫描部28、操作部29及设定部30。频率转换部10具备S-ATT(步进衰减器)11、局部振荡器12、混合器13、BPF (带通滤波器)14及IF (中间频率)放大器15。该频率转换部10构成本发明所涉及的频率转换机构。
[0029]S-ATTll中设定有以作为分析对象而输入的模拟的高频信号以最佳电平输入至混合器13的方式通过设定部30所确定的增益，并通过步骤变量来使高频信号衰减。并且，通过设定部30的控制，在测定后述的噪声层电平时，S-ATTll中输入高频信号的输入端子(省略图示)接地。该S-ATTll构成本发明所涉及的第I衰减器。
[0030]局部振荡器12生成预定频率的局部振荡信号来向混合器13输出。
[0031]混合器13将通过S-ATTll衰减的高频信号和来自局部振荡器12的局部振荡信号进行混合来转换成中间频率的信号，并向BPF14输出。
[0032]BPF14对混合器13的输出信号进行过滤来取出预定频率区域的信号，并向IF放大器15输出。
[0033]IF放大器15将BPF14所输出的中间频率的信号以预定的放大率放大，并输出至V-ATT21。
[0034]V-ATT21中设定有以不使ADC23溢出的方式通过设定部30确定的增益，以此来使输入信号衰减。例如，V-ATT21中，对应于由测试者对操作部29进行操作而设定的基准电平(参考电平)来确定其增益。V-ATT21的增益相对于频率的校正值的数据存储于设定部30所具有的存储器(省略图示)中。该V-ATT21构成本发明所涉及的第2衰减机构。
[0035]ADC23对从V-ATT21输入的模拟信号进行采样并使其量化来转换成数字数据，并且向f特性校正滤波器24输出。该ADC23构成本发明所涉及的模数转换机构。
[0036]f特性校正机构24例如由FIR (Finite Impulse Response)型的滤波器构成。该f特性校正滤波器24根据为了使ADC23所输出的信号的信号电平的频率特性成为平坦而预先确定的增益校正值，决定其滤波器常数。增益校正值的数据存储于设定部30所具有的存储器(省略图示)中。另外，f特性校正滤波器24构成本发明所涉及的频率特性校正机构。
[0037]噪声层电平减法运算部25具备噪声层电平测定部25a、噪声电平计算部25b及噪声电平减法运算部25c，且从表示从频率转换部10及V-ATT21至f特性校正滤波器24为止的所有噪声电平的噪声层电平中减去ADC23的噪声电平。根据研究结果，从频率转换部10及V-ATT21至f特性校正滤波器24为止的噪声层电平可视作与频谱分析仪I的噪声层电平相同，因此可以说，噪声层电平减法运算部25是从频谱分析仪I的噪声层电平中减去了ADC23的噪声电平。另外，噪声层电平减法运算部25构成本发明所涉及的噪声层电平减法运算机构。
[0038]在预定频率中，噪声层电平测定部25a将V-ATT21的增益为第I增益时的频谱分析仪I的噪声层电平作为第I噪声层电平来进行测定，并且将V-ATT21的增益为第2增益时的频谱分析仪I的噪声层电平作为第2噪声层电平进行测定。
[0039]噪声电平计算部25b根据由噪声层电平测定部25a通过测定求出的第I及第2噪声层电平、V-ATT21及f特性校正滤波器24的增益来计算预定频率中的ADC23的噪声电平。
[0040]噪声电平减法运算部25c从第I及第2噪声层电平中减去ADC23的噪声电平。
[0041]信号分析部26根据来自设定部30的控制信号，在对分析对象即高频信号进行分析时，生成对从噪声层电平减法运算部25输入的信号进行高速傅立叶变换分析(FFT分析)来表示分析结果的分析结果信号，并向显示部27输出。
[0042]显示部27根据来自设定部30的控制信号，在画面上显示信号分析部26所分析的分析结果的数据。
[0043]扫描部28根据来自设定部30的控制信号，将局部振荡器12所输出的局部振荡信号以预定的频率扫描宽度进行扫描。
[0044]操作部29由测试者来操作，且例如由输入设备及控制输入设备的控制电路等构成，其中，输入设备为显示用于进行与观测对象即频带、基准电平的设定等的测试条件或光标操作有关的设定等的设定画面的显示器、键盘、拨号盘或鼠标等。
[0045]设定部30生成用于在各部分设定由测试者对操作部29进行操作而输入的各测试条件等的控制信号，并进行输出。该设定部30例如由具备未图示的CPU (CentralProcessing Unit)、存储于程序中的 ROM (Read Only Memory)> RAM (Random AccessMemory)、及连接有各种界面的输入输出电路等的微型计算机构成。
[0046]接着，利用图2对频谱分析仪I的噪声电平的计算式进行说明。图2是表示图1所示的结构中，从S-ATTll至f特性校正滤波器24为止的信号通道的框图。
[0047]图2中，Nana Cf)表示从S-ATTll至IF放大器15为止的噪声电平，即模拟阶段的噪声电平。GV (L)表示V-ATT21的增益，是信号电平的函数。Nadc (f)表示ADC23的噪声电平。G (f)表示f特性校正滤波器24的增益，是频率的函数。
[0048]在此，对Nana (f)及Nadc (f)的频率特性进行说明。首先，Nana (f)具有从S-ATTll至混合器13为止的无线频率(RF)的频率特性(f_RF)、及从BPF14至IF放大器15为止的中间频率(IF)的频带内频率特性(f_BW)。因此，Nana (f)能够更准确地标记为Nana(f_RF、f_BW)，以2元函数来表示。但是，若以求出ADC23的噪声电平为目的，则对于无线频率仅讨论任意I点也没有问题。由此，也可定义为Nana (f_RF、f_BW) =Nana (f)(其中，f表示频带内频率特性)。
[0049]另一方面，Nadc Cf)表示通过混合器13转换成中间频率后的噪声电平，因此不具有无线频率的频率特性，仅具有中间频率的频带内频率特性。即，Nadc (f)成为与无线频率的设定无关的频率特性。
[0050]若如前述定义各变数，则频谱分析仪I的噪声层电平的频率特性Nsa Cf)能够以[数式I]来表示。
[0051][数式I]
[0052]Nsa (f) = (Nana (f) XGV (L) +Nadc (f)) XG Cf)
[0053]在该式子中，GV (L)及G (f)能够通过已预先获得的校正值来计算。并且，V-ATT21的增益即GV (L)能够通过以设定部30改变基准电平来进行设定。因此，通过改变GV (L)来实测2种Nsa (f)，能够根据[数式I]来计算Nana (f)及Nadc Cf)?
[0054]在此，对与噪声层电平减法运算部25之间的关系进行说明。噪声层电平减法运算部25在预定频率中根据来自设定部30的控制信号进行如下动作。即，噪声层电平测定部25a改变V-ATT21的增益GV (L)来实测2种Nsa (f )。噪声电平计算部25b根据[数式I]及2种Nsa (f)来计算Nana (f)及Nadc (f)。噪声电平减法运算部25c从噪声层电平中减去Nadc(f)。通过该结构，噪声层电平减法运算部25从频谱分析仪I的噪声层电平的频率特性Nsa (f)中排除Nadc (f)的影响。
[0055]接着，对Nadc Cf)的理论式的导出进行说明。
[0056](I)将基准电平=0dBm、S-ATTll的增益设定值=1dB时的频谱分析仪I的噪声层电平的频率特性以NO Cf)表示。此时，混合器13的输入电平为-10dBm。
[0057](2)将基准电平=1dBnu S-ATTll的增益设定值=1dB时的频谱分析仪I的噪声层电平的频率特性以NlO Cf)表示。此时，混合器13的输入电平为OdBm。
[0058]频谱分析仪I的噪声电平的频率特性NO (f)及NlO (f)能够分别以[数式2]及[数式3]表示。
[0059][数式2]
[0060]NO (f) = (Nana (f) +Nadc (f)) XG Cf)
[0061][数式3]
[0062]NlO (f) = (Nana (f) X ΔGV+Nadc (f)) XG (f)
[0063]在此，AGV表示获取NO (f)及NlO Cf)的各数据时的V-ATT21的增益设定值的增益差。若将获取NO (f)的数据时的V-ATT21的增益设定值以VattN(l表示，并将获取NlOCf)的数据时的V-ATT21的增益设定值以Vatt.来表示，则AGV可以[数式4]来表示。
[0064][数式4]
[0065]Δ GV=GV (Vattmo) /GV (VattN0)
[0066]实际使用中，Nana Cf)及Nadc Cf)无关于V-ATT21的增益设定值而可视作恒定，因此能够通过前述的[数式2]及[数式3]来求出Nadc (f)。
[0067]首先，定义[数式5]及[数式6]。
[0068][数式5]
[0069]NO (f)，=NO (f)/G (f)
[0070][数式6]
[0071]NlO (f)，=NlO (f)/G (f)
[0072]接着，可由[数式2]及[数式5]来得到[数式7]。
[0073][数式7]
[0074]Nana (f) =NO (f)，-Nadc (f)
[0075]接着，可由[数式6]及[数式7]来得到[数式8]。
[0076][数式8]
[0077]NlO (f)，= (1-AGV) XNadc (f) +AGVXNO (f)’
[0078]由此，可由[数式8]来得到[数式9]，因此能够计算ADC23的噪声电平Nadc(f)。
[0079][数式9]
[0080]Nadc (f) = (N10 (f)，-AGVXNO (f)，)/ (1-AGV)
[0081]接着，利用图3，对已在[发明欲解决的问题]一栏叙述的噪声层电平的持续上升原理进行说明。图3表示各要件相对于偏移频率的噪声电平(左轴)。其中，相对于偏移频率的f特性校正滤波器24的校正增益G Cf)以右轴来表示。
[0082]首先，基准电平=OdBnuS-ATTll的增益设定值=1dB时(NO(f))，相对于模拟阶段的噪声电平(Nana (f)), ADC23的噪声电平(Nadc Cf))充分小，因此频谱分析仪I的噪声层电平Nsa (f)几乎成为Nana (f)乘以G (f)的值。此时，Nana (f)与G (f)之间存在关联(模拟阶段的噪声层电平的频率特性与G Cf)的频率特性大体相同)，因此两者在一定程度上相抵，从而G Cf)的频率特性并非如实呈现。
[0083]另一方面，基准电平=10dBm、S-ATTll的增益设定值=1dB 时(N10 (f)),Nana Cf)通过V-ATT21的增益GV (L)而被衰减，Nana Cf)的电平小于Nadc (f)。如图所示，Nadc(f)通常为大致平坦而与G (f)无关，因此，其结果，在频谱分析仪I的噪声层电平的频率特性Nsa (f)中，G (f)的频率特性几乎如实呈现。
[0084]图4中示出根据实际测定的结果从噪声层电平中减去Nadc(f)时的频率特性。假设，无法完全减去Nadc (f)，则即使在为NlO (f)时，Nadc (f)的影响也会消失，且能够使噪声层电平的频率特性与NO (f)时相同。而且，即使在提升基准电平时，也不会受到NadcCf)的影响，因此能够与基准电平无关地将噪声层电平设为恒定值。
[0085]在此，参考图3及图4对NO (f)与NlO (f)进行比较。首先，在图3中，例如在±5MHz的偏移频率中，即使相对于混合器13的输入电平差为10dB，NO (f)与NlO Cf)之差也为7dB左右。这是由于，与模拟结构的频率转换部10的噪声电平相比，ADC23的噪声电平Nadc (f)处于主导。
[0086]相对于此，图4中，在±5MHz的偏移频率中，NO (f)与NlO Cf)之差可得到与相对于混合器13的输入电平之差相同的10dB。该结果示出，即使在已提升基准电平时，频谱分析仪I的噪声层电平也不受Nadc Cf)的影响。
[0087]另外，图4中，NlO (f)中的噪声层电平比NO (f)低10dB，但实际上基准增益与V-ATT21的增益对应地上升(显示部27相对于ADC23的满度电平的显示电平改变)，因此NlO(f)与NO (f)的显示电平相同。
[0088](测试结果)
[0089]接着，利用图5对为了确认从噪声层电平中减去Nadc (f)时的效果而进行的测试的结果进行说明。另外，测试中，以RBW (分辨率带宽)=IMHz来进行测定，将其结果换算成RBW=IHz。
[0090]图5 (a)表示NO (f)时(混合器13的输入电平=_10dBm)的土 15MHz的偏移频率中的噪声层电平的频率特性。图5 (a)中，实线表示初始值的噪声层电平的频率特性，虚线表示从初始值中减去Nadc (f)后的噪声层电平的频率特性。图示的频带中，初始值及减去Nadc (f)后的噪声层电平的变动均为IdB左右，但通过减去Nadc (f)，噪声层电平与初始值相比下降0.5?IdB左右。从而，NO (f)时，动态范围改善了 0.5?IdB左右。
[0091]图5 (b)表示NlO (f)时(混合器13的输入电平=OdBm)的± 15MHz的偏移频率中的噪声层电平的频率特性。图5 (b)中，实线表示初始值的噪声层电平的频率特性，虚线表示从初始值中减去Nadc (f)后的噪声层电平的频率特性。图示的频带中，初始值的噪声层电平在1.5dB左右的范围内变动，但减去Nadc (f)后的噪声层电平在IdB左右的范围内变动。因此，可通过减去Nadc (f)来实现噪声层电平的频率特性的平坦化。并且，NlO Cf)时，通过减去Nadc (f)，噪声层电平与初始值相比下降4.5?5.8dB左右。从而，NlO Cf)时，加上前述的噪声层电平的变动宽度的减少，动态范围可放大4.5?5.8dB左右。
[0092]另外，基准电平与V-ATT21的增益对应地上升(显示部27相对于ADC23的满度电平的显示电平改变)，图5 (b)所示的噪声层电平上升10dB。
[0093]接着，利用图6对频谱分析仪I中的噪声层电平减法运算部25的动作进行说明。另外，说明噪声层电平减法运算部25利用基准电平=OdBnuS-ATTll的增益设定值=1dB时的频谱分析仪I的噪声电平即N0(f)、及基准电平=10dBm、S-ATTll的增益设定值=1dB时的频谱分析仪I的噪声电平即NlO Cf)来使噪声层电平的频率特性平滑化的例子。
[0094]设定部30中，将S-ATTll的输入端子接地，将S-ATTll的增益设定为1dB (步骤
Sn)。
[0095]设定部30中，对V-ATT21设定基准电平成为OdBm的V-ATT21的增益(第I增益)(步骤S12)。
[0096]噪声层电平测定部25a通过测定f特性校正滤波器24的输出电平来测定NO Cf)中的噪声层电平(第I噪声层电平)(步骤S13)。
[0097]设定部30中，对V-ATT21设定基准电平成为1dBm的V-ATT21的增益(第2增益)(步骤S14)。
[0098]噪声层电平测定部25a通过测定f特性校正滤波器24的输出电平测定NlO Cf)中的噪声层电平(第2噪声层电平)(步骤S15)。
[0099]噪声电平计算部25b从设定部30接收GV (L)及G Cf)的增益的校正值数据，并由该校正值数据与NO (f)及NlO (f)的数据根据[数式I]来计算Nadc Cf)(步骤S16)。
[0100]噪声电平减法运算部25c在测定被测定信号时，从噪声层电平NO (f)及NlO Cf)中减去Nadc Cf)(步骤S17)。其结果，当为NO (f)及NlO (f)时，从频谱分析仪I的噪声层电平的频率特性中排除了 Nadc (f)的影响。
[0101]如上，本实施方式中的频谱分析仪I中，噪声层电平减法运算部25从噪声层电平中减去ADC23的噪声电平，因此能够抑制由ADC23的噪声电平引起的噪声层电平的上升。因此，本实施方式中的频谱分析仪I与以往相比能够进一步放大动态范围。
[0102]另外，前述的实施方式中，以OdBm和1dBm的基准电平(混合器13的输入电平为-1OdBm和OdBm)进行了说明，但本发明并非限定于此，例如也可为将基准电平设为ldBm、2dBm,……IldBm等来求出ADC23的噪声电平并进行减法运算的结构。
[0103]并且，前述实施方式中，举出将本发明的信号分析装置应用于FFT方式的频谱分析仪中的例子进行了说明，但本发明并非限定于此，也能够应用于在模拟电路的后段具备ADC的信号分析仪等信号分析装置、或一般的扫描型频谱分析仪中，且能够得到相同的效果.
[0104]产业上的可利用性
[0105]如上，本发明所涉及的信号分析装置及信号分析方法具有与以往相比能够进一步放大动态范围的效果，且作为用于移动通信系统中的对高频信号进行分析的信号分析装置及信号分析方法是有用的。
【权利要求】
1.一种信号分析装置(I)，其具备: 频率转换机构(10)，包括对模拟的输入信号的信号电平进行调整的第I衰减器(11)，且将所述输入信号频率转换成预定中间频率的信号； 第2衰减机构(21)，对所述频率转换机构的输出信号的信号电平进行调整； 模数转换机构(23)，将所述第2衰减机构的输出信号转换成数字信号； 频率特性校正机构(24)，对所述模数转换机构的输出信号的频率特性进行校正；及信号分析机构(26)，对从所述频率特性校正机构输出的信号进行分析，所述信号分析装置的特征在于，具备: 噪声层电平减法运算机构(25)，接收从所述频率特性校正机构输出的信号，并从表示预定频带中将包含所述第I衰减器的所述频率转换机构、所述第2衰减机构及所述模数转换机构包含在信号通道内且至所述频率特性校正机构为止的所述信号通道的噪声电平的噪声层电平中，减去所述模数转换机构的噪声电平，并向所述信号分析机构输出已进行减法运算的信号。
2.根据权利要求1所述的信号分析装置，其特征在于，所述噪声层电平减法运算机构具备: 噪声层电平测定部(25a)，在所述预定频带中，将所述第2衰减机构的增益为第I增益时的噪声层电平作为第I噪声层电平进行测定，并且将所述第2衰减机构的增益为第2增益时的噪声层电平作为第2噪声层电平进行测定； 噪声电平计算部(25b)，根据所述第I及所述第2噪声层电平、所述第2衰减机构及所述频率特性校正机构的增益，计算所述预定频带中的所述模数转换机构的噪声电平；及噪声电平减法运算部(25c )，从所述噪声层电平中减去所述模数转换机构的噪声电平。
3.一种信号分析方法，其利用信号分析装置(I)对输入信号进行分析，所述信号分析装置具备: 频率转换机构(10)，包括对模拟的所述输入信号的信号电平进行调整的第I衰减器(11)，且将所述输入信号频率转换成预定中间频率的信号； 第2衰减机构(21)，对所述频率转换机构的输出信号的信号电平进行调整； 模数转换机构(23)，将所述第2衰减机构的输出信号转换成数字信号； 频率特性校正机构(24)，对所述模数转换机构的输出信号的频率特性进行校正；及信号分析机构(26)，对从所述频率特性校正机构输出的信号进行分析，所述信号分析方法的特征在于，包括: 噪声层电平减法运算步骤(SII~S17)，在该步骤中，接收从所述频率特性校正机构输出的信号，从表示预定频带中所述第I衰减器至所述频率特性校正机构为止的所有噪声电平的噪声层电平中，减去所述模数转换机构的噪声电平，并向所信号分析机构输出已进行减法运算的信号。
4.根据权利要求3所述的信号分析方法，其特征在于，所述噪声层电平减法运算步骤包括如下步骤: 噪声层电平测定步骤(S13、S15)，在该步骤中，在所述预定频带中将所述第2衰减机构的增益为第I增益时的噪声层电平作为第I噪声层电平进行测定，并且将所述第2衰减机构的增益为第2增益时的噪声层电平作为第2噪声层电平进行测定；噪声电平计算步骤(S16)，在该步骤中，根据所述第I及所述第2噪声层电平、所述第2衰减机构及所述频率特性校正机构的增益，计算所述预定频带中的所述模数转换机构的噪声电平；及 噪声电平减法运算步骤(S17)，在该步骤中，从所述噪声层电平中减去所述模数转换机构的噪 声电平。
【文档编号】G01R23/16GK104076202SQ201310713394
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年3月28日
【发明者】大谷畅, 秋山典洋 申请人:安立股份有限公司