フェージングシミュレータ、移動体通信端末試験システム、及びフェージング処理方法
【課題】様々な条件に応じてフェージング処理が施された信号のレベルを所定の範囲内に収めることを目的とする。
【解決手段】移動体通信端末の試験用のベースバンド信号である入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理部（２２）と、前記フェージング信号のレベルを測定する第１の測定部（２３）と、前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された当該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する演算部（２４）と、前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整部（２５）と、を備えたことを特徴とするフェージングシミュレータである。
【解決手段】移動体通信端末の試験用のベースバンド信号である入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理部（２２）と、前記フェージング信号のレベルを測定する第１の測定部（２３）と、前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された当該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する演算部（２４）と、前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整部（２５）と、を備えたことを特徴とするフェージングシミュレータである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信端末や基地局を含む無線通信機器の間の空間伝搬によって生じるフェージングを模擬するフェージング処理の技術に関し、特にフェージング処理後の信号のレベルを調整するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信機器の間で生じるフェージングを模擬的に与えた信号（以下、「フェージング信号」と呼ぶ場合がある）を生成するフェージングシミュレータがある。無線通信用の信号は、一般的にはベースバンド帯の所望の信号で周波数変換された搬送波により送信される。フェージングを模擬する方法としては、ベースバンド信号にフェージング処理を施す方法と、搬送波にフェージング処理を施す方法とがある。近年の信号の高周波化及び高帯域化に伴い、信号をデジタルで制御可能であるという点から、ベースバンド信号にフェージング処理を施す方法がしばしば用いられている。このようなフェージングシミュレータの一例が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
ところで、異なる伝搬ルートを経て互いに干渉し合う複数の電波で通信を行うマルチパスを模擬してフェージング処理を行う場合、フェージング処理が施された信号の振幅の最大値は、元の信号の振幅よりも大きくなることがある。
【０００４】
フェージング処理が施された信号は、Ｄ／Ａ変換処理によりアナログ信号に変換されてから、あらかじめ決められた通信方式に従い周波数変換されて試験対象の通信端末に送信される。
【０００５】
したがって、このＤ／Ａ変換器には、元の信号より桁数の多いダイナミックレンジが必要とされる。しかしながら、データのサンプリングレートが高速化してきているにもかかわらず、その高速なサンプリングレート（クロックレート）に対応可能なＤ／Ａ変換器は桁数が制限されており、現状では１０数ビットが限度となる。
【０００６】
特に、フェージング信号（即ち、フェージング処理されたベースバンド信号）の実効値とピーク値の比（クレストファクタ）は、元のベースバンド信号よりも大きくなる。そのため、このようなフェージングシミュレータでは、フェージング処理により得られたフェージング信号のピーク値が、Ｄ／Ａ変換器の桁数で決まる最大値を越える場合に、Ｄ／Ａ変換器での飽和を防止するためのクリップ処理を行う場合がある。
【０００７】
しかしながら、クリップ処理が行われると、信号の波形に非線形の歪みが発生し、測定の精度が低下する場合がある。そのため、従来のフェージングシミュレータでは、フェージング信号のレベルを、クリップの発生を回避可能なレベルに減衰させて出力するなどしていた。このとき、従来のフェージングシミュレータは、フェージングにより増大する信号のクレストファクタの理論値を求め、この理論値に基づきフェージング信号を減衰させるための調整量を決定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−９８６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方で、従来のフェージングシミュレータにおけるこの理論値は、フェージング信号が取り得るクレストファクタの最大値、即ち、全ての伝搬ルートにおける信号のピークが重畳した場合を想定した値となっている。ゆえに、フェージング処理の条件によっては、フェージング信号のクレストファクタは、この理論値に満たない場合がある。しかしながら、従来のフェージングシミュレータは、このような場合においても、クレストファクタがこの理論値に相当するものとしてフェージング信号を減衰させるための調整量を決定していた。そのため、フェージング信号の出力レベルが低下し、この信号をＤ／Ａ変換して得られるアナログ信号のＳ／Ｎの低下に繋がっていた。
【００１０】
この発明は、様々な条件に応じてフェージング処理が施された信号のレベルを所定の範囲内に収めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、移動体通信端末の試験用のベースバンド信号である入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理部（２２）と、前記フェージング信号のレベルを測定する第１の測定部（２３）と、前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された当該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する演算部（２４）と、前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整部（２５）と、を備えたことを特徴とするフェージングシミュレータである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフェージングシミュレータであって、前記入力信号のレベルを測定する第２の測定部（２１）を備え、前記演算部は、前記第２の測定部による測定結果に基づき前記入力信号のクレストファクタを算出することを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のフェージングシミュレータであって、前記演算部は、前記差を前記調整量として前記レベル調整部に出力することを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のフェージングシミュレータであって、前記演算部は、前記フェージング信号のクレストファクタと前記入力信号のクレストファクタとの差から、前記入力信号の予め決められた許容レベルと前記入力信号のレベルのピーク値との差を減算した値を前記調整量として前記レベル調整部に出力することを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフェージングシミュレータであって、前記調整量を表示する表示部と、操作部と、を備え、前記レベル調整部は、前記調整量に代えて、前記操作部から入力された調整量により前記フェージング信号のレベルを変更することを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、試験用のデジタルのベースバンド信号である入力信号を生成する信号発生部（１１）と、前記入力信号を受けて所望のフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージングシミュレータ（２０）と、前記フェージングシミュレータから出力された前記フェージング信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（１２）と、前記Ｄ／Ａ変換器からの出力信号を、所定の通信方式に従い周波数変換して試験対象の移動体通信端末に出力する周波数変換部（１３）と、を備えた移動体通信端末試験システムにおいて、前記フェージングシミュレータは、前記入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理部（２２）と、前記フェージング信号のレベルを測定する第１の測定部（２３）と、前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された当該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する演算部（２４）と、前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整部（２５）と、を備え、前記レベルが変更された前記フェージング信号を出力することを特徴とする移動体通信端末試験システムである。
また、請求項７に記載の発明は、移動体通信端末の試験用のベースバンド信号である入力信号に所望のフェージング処理を施して出力させるフェージング処理方法であって、入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理ステップと、前記フェージング信号のレベルを測定する測定ステップと、前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する算出ステップと、前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整ステップと、を備えたことを特徴とするフェージング処理方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るフェージングシミュレータは、フェージング処理の前後における実際のベースバンド信号のレベルに基づき、フェージング処理後の信号のレベルを所定の範囲内に収めることが可能である。そのため、フェージング処理により増大する信号のレベルに応じて、フェージング信号のレベルを減衰させることが可能となる。また、フェージング信号の上位レベルを所定範囲の上位レベルとあわせて、フェージング信号を減衰させる。そのため、この所定の範囲を後段に接続されるＤ／Ａ変換器の入力側のダイナミックレンジにあわせることで信号の飽和を避け、Ｄ／Ａ変換後の出力として、リニアで、かつＳ／Ｎの高いアナログのフェージング信号を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について図１を参照しながら説明する。図１に示す移動体通信端末試験システム１は、本実施形態に係るフェージングシミュレータが適用されている。
【００１５】
移動体通信端末試験システム１は、一般的には、所定の通信方式に基づきベースバンド信号が周波数変換された搬送波を、疑似基地局装置の送信部から被試験端末に送信して被試験端末の受信特性を試験する。また、移動体通信端末試験システム１は、被試験端末から送信された信号を、疑似基地局装置の受信部で受信して被試験端末の送信特性を試験する。フェージングシミュレータは、疑似基地局装置の送信部に接続され、この送信部から送信される信号に対してフェージング処理を施す。以降では、被試験端末に搬送波を送信するための構成に着目して説明する。
【００１６】
移動体通信端末試験システム１は、擬似基地局装置の送信部１０と、それに外付けするフェージングシミュレータ２０とで構成されている。送信部１０は、被試験端末２と無線または有線（試験のため、同軸ケーブルで接続して搬送波を伝搬させる）による通信が可能に構成されている。なお、送信部１０とフェージングシミュレータ２０は、同一筐体内に一体的に設けられていてもよい。
【００１７】
送信部１０は、ベースバンド信号発生部１１と、Ｄ／Ａ変換器１２と、周波数変換部１３とを含んで構成されている。フェージングシミュレータ２０は、ベースバンド信号発生部１１とＤ／Ａ変換器１２との間に接続される。フェージングシミュレータ２０は、処理前レベル測定部２１と、フェージング処理部２２と、処理後レベル測定部２３と、演算部２４と、レベル調整部２５と、クリップ処理部２６と、表示部２７と、操作部２８とを含んで構成される。以降では、送信部１０及びフェージングシミュレータ２０の動作について、信号の流れに沿って説明する。
【００１８】
ベースバンド信号発生部１１は、試験用のベースバンド信号として、Ｌ桁のデジタルデータで表されるベースバンド信号Ｄａを所定のビットレートで生成する。このとき、例えば、Ｌ＝Ｎ＝１４ビットとする。なお、Ｎは後述するＤ／Ａ変換器１２に入力されるフェージング信号Ｄｄのデータの桁数を示している。ベースバンド信号発生部１１は、ベースバンド信号Ｄａを、フェージングシミュレータ２０の処理前レベル測定部２１及びフェージング処理部２２に出力する。なお、送信部１０にフェージングシミュレータ２０を接続しない場合（即ち、上記したように一般的な疑似基地局として動作する場合）、ベースバンド信号発生部１１は、ベースバンド信号ＤａをＤ／Ａ変換器１２に出力する。なお、このベースバンド信号Ｄａが「入力信号」に相当する。
【００１９】
なお、ここでは説明を簡単にするために、Ｌ＝Ｎとし、ベースバンド信号Ｄａを１以上のＮ桁の単成分データとして扱うが、ベースバンド信号Ｄａは、正負を含むＮ桁の単成分データあるいは、直交成分Ｉ、Ｑの各Ｎ桁のデータであってもよい。また、フェージングシミュレータ２０に入力されるベースバンド信号Ｄａの桁数Ｌは、必ずしもＤ／Ａ変換器１２に入力されるフェージング信号Ｄｄの桁数Ｎに等しい必要はない。ただし、フェージングシミュレータ２０を介さずに、ベースバンド信号発生部１１からＤ／Ａ変換器１２へベースバンド信号を直接入力させる場合にはＬ＝Ｎとなる。
【００２０】
処理前レベル測定部２１は、ベースバンド信号Ｄａをベースバンド信号発生部１１から受ける。処理前レベル測定部２１は、ベースバンド信号Ｄａのレベル、具体的には、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａ及び実効値（ＲＭＳ値）Ｒａを測定する。処理前レベル測定部２１は、ピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａの測定結果を演算部２４に出力する。演算部２４については後述する。
【００２１】
フェージング処理部２２は、ベースバンド信号Ｄａをベースバンド信号発生部１１から受ける。フェージング処理部２２は、あらかじめ設定されたフェージング条件に基づきベースバンド信号Ｄａにフェージング処理を施すことで、Ｍ桁のフェージング信号Ｄｂを生成する。
【００２２】
なお、フェージング処理の一例としては、ベースバンド信号Ｄａに対して、マルチパスを構成する経路ごとに異なる遅延処理や減衰処理を施す。また、フェージングの条件に応じて、信号の散乱を模擬するために、ベースバンド信号Ｄａにノイズを付加してもよい。この経路ごとに異なるフェージング処理が施されたベースバンド信号Ｄａが加算合成されてフェージング信号Ｄｂが生成される。このフェージング信号Ｄｂの生成の際に、その実効値が元の桁数（Ｌ＝Ｎ）の範囲内に十分入るように全体の利得や各パスの減衰があらかじめ設定されているが、パスが増えた分、フェージング信号Ｄｂのレベルのダイナミックレンジは大きくなる。そのため、桁数（Ｌ＝Ｎ）の範囲に入らない成分も生じるので、フェージング処理部２２で得られるフェージング信号Ｄｂの数桁には余裕が与えられている（例えばＬ＜Ｍ＝１６ビット）。
【００２３】
フェージング処理部２２は、生成されたフェージング信号Ｄｂを処理後レベル測定部２３及びレベル調整部２５に出力する。
【００２４】
処理後レベル測定部２３は、フェージング信号Ｄｂをフェージング処理部２２から受ける。処理後レベル測定部２３は、フェージング信号Ｄｂのレベル、具体的には、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂを測定する。処理後レベル測定部２３は、ピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂの測定結果を演算部２４に出力する。
【００２５】
なお、処理前レベル測定部２１及び処理後レベル測定部２３が、レベルを測定する測定期間は、実効値Ｒａ及びＲｂが安定する期間が望ましい。この測定期間は、以下に示す［ａ］〜［ｃ］のいずれかにより決定される。
［ａ］フェージングシミュレータ２０のサンプリング信号の周期に基づく値。
［ｂ］フェージングシミュレータ２０に設定されたフェージング条件に基づく値。
［ｃ］通信の条件に基づく値。
【００２６】
［ａ］の場合には、フェージングシミュレータ２０のサンプリング信号の周期の整数倍（例えば５倍）の期間を測定期間とする。また、［ｂ］の場合には、例えば、フェージング条件として設定されたドップラ周波数の整数倍（例えば１０倍）の期間を測定期間とする。また、［ｃ］の場合には、例えば、フレーム長に相当する期間を測定期間とする。また、［ａ］〜［ｃ］のいずれかの期間のみを算出して測定期間としてもよいし、［ａ］〜［ｃ］それぞれの期間を算出し、その中から最も長い期間を測定期間としてもよい。処理前レベル測定部２１及び処理後レベル測定部２３は、この測定期間中におけるピーク値Ｐａ及びＰｂと、実効値Ｒａ及びＲｂとを測定する。
【００２７】
演算部２４は、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａを処理前レベル測定部２１から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａから、ベースバンド信号ＤａのクレストファクタＣＦａを算出する。クレストファクタＣＦａは、次式により与えられる。なお、ＣＦａ、Ｐａ、及びＲａは対数値を示している。
ＣＦａ＝Ｐａ−Ｒａ
【００２８】
また、演算部２４は、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂを処理後レベル測定部２３から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂから、フェージング信号ＤｂのクレストファクタＣＦｂを算出する。クレストファクタＣＦｂは、次式により与えられる。なお、ＣＦｂ、Ｐｂ、及びＲｂは対数値を示している。
ＣＦｂ＝Ｐｂ−Ｒｂ
【００２９】
演算部２４は、算出されたクレストファクタＣＦｂ及びＣＦａを基に、フェージング信号Ｄｂのレベルを調整するための調整量Ｋを算出する。調整量Ｋは、次式により与えられる。なお、Ｋ、ＣＦａ、及びＣＦｂは対数値を示している。
Ｋ＝ＣＦｂ−ＣＦａ
【００３０】
演算部２４は、算出された調整量Ｋをレベル調整部２５に出力する。
【００３１】
レベル調整部２５は、フェージング信号Ｄｂをフェージング処理部２２から受ける。また、レベル調整部２５は、調整量Ｋを演算部２４から受ける。レベル調整部２５は、調整量Ｋを基にフェージング信号Ｄｂのレベルを調整する（即ち、減衰させる）。これにより、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂが、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａと略等しいレベルに調整される。なお、調整量Ｋを基にレベルが調整されたフェージング信号を「フェージング信号Ｄｃ」とする。レベル調整部２５は、フェージング信号Ｄｃをクリップ処理部２６に出力する。
【００３２】
クリップ処理部２６は、Ｍ桁のフェージング信号ＤｃをＮ桁のフェージング信号Ｄｄに変換する。このとき、クリップ処理部２６は、フェージング信号Ｄｃの上位レベルが、Ｎ桁で表現可能なレベルを超える場合に、フェージング信号Ｄｃにクリップ処理を施す。一方、フェージング信号Ｄｃの上位レベルが、Ｎ桁で表現可能なレベルを超えない場合には、クリップ処理部２６は、フェージング信号Ｄｃにクリップ処理を施さない。このとき、フェージング信号Ｄｃは、ピーク値Ｐｂがピーク値Ｐａと略等しいレベルとなるように、レベル調整部２５により調整されている。そのため、例えば、一時的にフェージング信号Ｄｃの一部がＮ桁で表現可能なレベルを超えた場合に、その一部のみがクリップ処理の対象となる。クリップ処理部２６は、フェージング信号ＤｄをＤ／Ａ変換器１２に出力する。このクリップ処理部２６により、フェージングシミュレータ２０から出力される信号のレベルが、あらかじめ決められた範囲に収まるように制限される。
【００３３】
なお、フェージングシミュレータ２０に設けられた表示部２７に、演算部２４により算出された調整量Ｋを推奨値として表示させてもよい。これにより、操作者は、表示された推奨値を参照しながら操作部２８を介してレベル調整部２５の調整量を入力することができる。レベル調整部２５は、この入力を基にフェージング信号Ｄｂのレベルを調整することが可能である。
【００３４】
Ｄ／Ａ変換器１２は、フェージング信号Ｄｄをクリップ処理部２６から受ける。Ｄ／Ａ変換器１２は、フェージング信号Ｄｄをアナログ信号Ａに変換し、周波数変換部１３に出力する。なお、送信部１０にフェージングシミュレータ２０が接続されていない場合、Ｄ／Ａ変換器１２は、ベースバンド信号Ｄａをベースバンド信号発生部１１から受ける。この場合、Ｄ／Ａ変換器１２は、ベースバンド信号Ｄａをアナログ信号Ａに変換する。
【００３５】
周波数変換部１３は、アナログ信号Ａを周波数変換部１３から受ける。周波数変換部１３は、アナログ信号Ａを、あらかじめ決められた通信方式に基づいて周波数変換する。周波数変換部１３は、周波数変換されたアナログ信号Ａ（即ち、搬送波）を被試験端末２に送信する。
【００３６】
次に、フェージングシミュレータ２０の一連の動作について図２を参照しながら説明する。図２は、フェージングシミュレータ２０の一連の処理の流れを示したフローチャートである。
【００３７】
（ステップＳ１１）
ベースバンド信号発生部１１は、試験用のＬ桁（例えば、Ｌ＝Ｎ＝１４ビットとし、Ｎは後述するＤ／Ａ変換器１２に入力されるフェージング信号Ｄｄの桁数）のベースバンド信号Ｄａ（ベースバンド信号）を所定のビットレートで生成する。ベースバンド信号発生部１１は、ベースバンド信号Ｄａを、フェージングシミュレータ２０の処理前レベル測定部２１及びフェージング処理部２２に出力する。
【００３８】
処理前レベル測定部２１は、ベースバンド信号Ｄａをベースバンド信号発生部１１から受ける。処理前レベル測定部２１は、ベースバンド信号Ｄａのレベル、具体的には、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａ及び実効値（ＲＭＳ値）Ｒａを測定する。処理前レベル測定部２１は、ピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａの測定結果を演算部２４に出力する。
【００３９】
（ステップＳ１２）
フェージング処理部２２は、ベースバンド信号Ｄａをベースバンド信号発生部１１から受ける。フェージング処理部２２は、あらかじめ設定されたフェージング条件に基づきベースバンド信号Ｄａにフェージング処理を施すことで、Ｍ桁のフェージング信号Ｄｂを生成する。フェージング処理部２２は、生成されたフェージング信号Ｄｂを処理後レベル測定部２３及びレベル調整部２５に出力する。
【００４０】
（ステップＳ１３）
処理後レベル測定部２３は、フェージング信号Ｄｂをフェージング処理部２２から受ける。処理後レベル測定部２３は、フェージング信号Ｄｂのレベル、具体的には、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂ及び実効値（ＲＭＳ値）Ｒｂを測定する。処理後レベル測定部２３は、ピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂの測定結果を演算部２４に出力する。
【００４１】
（ステップＳ１４）
演算部２４は、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａを処理前レベル測定部２１から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａから、ベースバンド信号ＤａのクレストファクタＣＦａを算出する。
【００４２】
また、演算部２４は、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂを処理後レベル測定部２３から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂから、フェージング信号ＤｂのクレストファクタＣＦｂを算出する。
【００４３】
演算部２４は、算出されたクレストファクタＣＦｂ及びＣＦａを基に、フェージング信号Ｄｂのレベルを調整するための調整量Ｋを算出する。演算部２４は、算出された調整量Ｋをレベル調整部２５に出力する。
【００４４】
（ステップＳ１５）
レベル調整部２５は、フェージング信号Ｄｂをフェージング処理部２２から受ける。また、レベル調整部２５は、調整量Ｋを演算部２４から受ける。レベル調整部２５は、調整量Ｋを基にフェージング信号Ｄｂのレベルを調整する（即ち、減衰させる）。これにより、フェージング信号Ｄｂの振幅が、ベースバンド信号Ｄａと略等しいレベルに調整される。なお、調整量Ｋを基にレベルが調整されたフェージング信号を「フェージング信号Ｄｃ」とする。レベル調整部２５は、フェージング信号Ｄｃをクリップ処理部２６に出力する。
【００４５】
（ステップＳ１６）
クリップ処理部２６は、Ｍ桁のフェージング信号ＤｃをＮ桁のフェージング信号Ｄｄに変換する。このとき、クリップ処理部２６は、フェージング信号Ｄｃの上位レベルが、Ｎ桁で表現可能なレベルを超える場合に、フェージング信号Ｄｃにクリップ処理を施す。クリップ処理部２６は、フェージング信号ＤｄをＤ／Ａ変換器１２に出力する。
【００４６】
なお、上記では、演算部２４がクレストファクタＣＦａ及びＣＦｂを算出していたが、処理前レベル測定部２１及び処理後レベル測定部２３がこれらを算出するように構成してもよい。この場合、処理前レベル測定部２１がクレストファクタＣＦａを算出し、処理後レベル測定部２３がクレストファクタＣＦｂを算出する。また、上記では、信号のピーク値及び実効値に基づきクレストファクタを算出しているが、クレストファクタを算出可能なデータであれば、この組合せに限定されない。例えば、実効値に替わり平均値を用いてもよい。
【００４７】
以上、本実施形態に係るフェージングシミュレータは、フェージング処理前後の実際のベースバンド信号のレベルに基づきフェージング信号のレベルを所定の範囲内に収めることが可能である。そのため、この所定の範囲を後段に接続されるＤ／Ａ変換器の入力側のダイナミックレンジにあわせることで信号の飽和を避け、Ｄ／Ａ変換後の出力として、リニアで、かつＳ／Ｎの高いアナログのフェージング信号を得ることが可能となる。
【００４８】
（変形例）
次に、本発明の変形例について説明する。前述の実施形態に係るフェージングシミュレータ２０の演算部２４は、出力されるフェージング信号のピーク値Ｐｂが、入力されたベースバンド信号のピーク値Ｐａと略等しくなるように調整量Ｋを算出している。それに対し、変形例に係る演算部２４は、入力されたベースバンド信号のピーク値Ｐａが、あらかじめ決められたベースバンド信号の許容レベルＰ０よりも小さい場合において、このフェージング信号の振幅が許容レベルＰ０と略等しくなるように調整量Ｋを算出する。これにより、変形例に係るフェージングシミュレータ２０は、入力されたベースバンド信号のピーク値Ｐａが許容レベルＰ０よりも小さい場合に、フェージング信号のピーク値が許容レベルＰ０と略等しくなるように調整する。以下に、変形例に係る演算部２４の動作について説明する。
【００４９】
演算部２４は、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａを処理前レベル測定部２１から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａから、ベースバンド信号ＤａのクレストファクタＣＦａを算出する。また、演算部２４は、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂを処理後レベル測定部２３から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂから、フェージング信号ＤｂのクレストファクタＣＦｂを算出する。この動作は前述の実施形態に係る演算部２４と同様である。
【００５０】
次に、変形例に係る演算部２４は、算出されたクレストファクタＣＦｂ及びＣＦａと、あらかじめ決められた許容レベルＰ０と、ピーク値Ｐａとに基づき、調整量Ｋを算出する。この場合の調整量Ｋは、次式により与えられる。なお、Ｋ、Ｐ０、Ｐａ、ＣＦａ、及びＣＦｂは対数値を示している。
Ｋ＝（ＣＦｂ−ＣＦａ）−（Ｐ０−Ｐａ）
なお、この変形例における調整量Ｋは、先に説明した実施形態における調整量Ｋよりも、通常小さくなる。
【００５１】
演算部２４は、算出された調整量Ｋをレベル調整部２５に出力する。以降、レベル調整部２５は、この調整量Ｋを基にフェージング信号Ｄｂのレベルを調整する。
【００５２】
以上、変形例に係るフェージングシミュレータは、フェージング処理の前後における実際のベースバンド信号のレベルに基づき、フェージング処理後の信号のレベルが、ベースバンド信号の許容レベルと略等しくなるように調整する。そのため、例えば、この許容レベルを後段に接続されるＤ／Ａ変換器の入力側のダイナミックレンジにあわせることで、レベルの小さいベースバンド信号が入力された場合に、フェージング信号のレベルをＤ／Ａ変換器のダイナミックレンジにあわせて調整することが可能となる。これにより、ベースバンド信号のレベルが許容レベルより小さい場合においても、フェージング信号のレベルを所定のレベルに調整することで、Ｄ／Ａ変換時のＳ／Ｎを高く保つことが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 移動体通信端末試験システム
１０ 送信部
１１ ベースバンド信号発生部
１２ Ｄ／Ａ変換器
１３ 周波数変換部
２０ フェージングシミュレータ
２１ 処理前レベル測定部
２２ フェージング処理部
２３ 処理後レベル測定部
２４ 演算部
２５ レベル調整部
２６ クリップ処理部
２７ 表示部
２８ 操作部
２ 被試験端末
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信端末や基地局を含む無線通信機器の間の空間伝搬によって生じるフェージングを模擬するフェージング処理の技術に関し、特にフェージング処理後の信号のレベルを調整するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信機器の間で生じるフェージングを模擬的に与えた信号（以下、「フェージング信号」と呼ぶ場合がある）を生成するフェージングシミュレータがある。無線通信用の信号は、一般的にはベースバンド帯の所望の信号で周波数変換された搬送波により送信される。フェージングを模擬する方法としては、ベースバンド信号にフェージング処理を施す方法と、搬送波にフェージング処理を施す方法とがある。近年の信号の高周波化及び高帯域化に伴い、信号をデジタルで制御可能であるという点から、ベースバンド信号にフェージング処理を施す方法がしばしば用いられている。このようなフェージングシミュレータの一例が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
ところで、異なる伝搬ルートを経て互いに干渉し合う複数の電波で通信を行うマルチパスを模擬してフェージング処理を行う場合、フェージング処理が施された信号の振幅の最大値は、元の信号の振幅よりも大きくなることがある。
【０００４】
フェージング処理が施された信号は、Ｄ／Ａ変換処理によりアナログ信号に変換されてから、あらかじめ決められた通信方式に従い周波数変換されて試験対象の通信端末に送信される。
【０００５】
したがって、このＤ／Ａ変換器には、元の信号より桁数の多いダイナミックレンジが必要とされる。しかしながら、データのサンプリングレートが高速化してきているにもかかわらず、その高速なサンプリングレート（クロックレート）に対応可能なＤ／Ａ変換器は桁数が制限されており、現状では１０数ビットが限度となる。
【０００６】
特に、フェージング信号（即ち、フェージング処理されたベースバンド信号）の実効値とピーク値の比（クレストファクタ）は、元のベースバンド信号よりも大きくなる。そのため、このようなフェージングシミュレータでは、フェージング処理により得られたフェージング信号のピーク値が、Ｄ／Ａ変換器の桁数で決まる最大値を越える場合に、Ｄ／Ａ変換器での飽和を防止するためのクリップ処理を行う場合がある。
【０００７】
しかしながら、クリップ処理が行われると、信号の波形に非線形の歪みが発生し、測定の精度が低下する場合がある。そのため、従来のフェージングシミュレータでは、フェージング信号のレベルを、クリップの発生を回避可能なレベルに減衰させて出力するなどしていた。このとき、従来のフェージングシミュレータは、フェージングにより増大する信号のクレストファクタの理論値を求め、この理論値に基づきフェージング信号を減衰させるための調整量を決定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−９８６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方で、従来のフェージングシミュレータにおけるこの理論値は、フェージング信号が取り得るクレストファクタの最大値、即ち、全ての伝搬ルートにおける信号のピークが重畳した場合を想定した値となっている。ゆえに、フェージング処理の条件によっては、フェージング信号のクレストファクタは、この理論値に満たない場合がある。しかしながら、従来のフェージングシミュレータは、このような場合においても、クレストファクタがこの理論値に相当するものとしてフェージング信号を減衰させるための調整量を決定していた。そのため、フェージング信号の出力レベルが低下し、この信号をＤ／Ａ変換して得られるアナログ信号のＳ／Ｎの低下に繋がっていた。
【００１０】
この発明は、様々な条件に応じてフェージング処理が施された信号のレベルを所定の範囲内に収めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、移動体通信端末の試験用のベースバンド信号である入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理部（２２）と、前記フェージング信号のレベルを測定する第１の測定部（２３）と、前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された当該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する演算部（２４）と、前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整部（２５）と、を備えたことを特徴とするフェージングシミュレータである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフェージングシミュレータであって、前記入力信号のレベルを測定する第２の測定部（２１）を備え、前記演算部は、前記第２の測定部による測定結果に基づき前記入力信号のクレストファクタを算出することを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のフェージングシミュレータであって、前記演算部は、前記差を前記調整量として前記レベル調整部に出力することを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のフェージングシミュレータであって、前記演算部は、前記フェージング信号のクレストファクタと前記入力信号のクレストファクタとの差から、前記入力信号の予め決められた許容レベルと前記入力信号のレベルのピーク値との差を減算した値を前記調整量として前記レベル調整部に出力することを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフェージングシミュレータであって、前記調整量を表示する表示部と、操作部と、を備え、前記レベル調整部は、前記調整量に代えて、前記操作部から入力された調整量により前記フェージング信号のレベルを変更することを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、試験用のデジタルのベースバンド信号である入力信号を生成する信号発生部（１１）と、前記入力信号を受けて所望のフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージングシミュレータ（２０）と、前記フェージングシミュレータから出力された前記フェージング信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（１２）と、前記Ｄ／Ａ変換器からの出力信号を、所定の通信方式に従い周波数変換して試験対象の移動体通信端末に出力する周波数変換部（１３）と、を備えた移動体通信端末試験システムにおいて、前記フェージングシミュレータは、前記入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理部（２２）と、前記フェージング信号のレベルを測定する第１の測定部（２３）と、前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された当該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する演算部（２４）と、前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整部（２５）と、を備え、前記レベルが変更された前記フェージング信号を出力することを特徴とする移動体通信端末試験システムである。
また、請求項７に記載の発明は、移動体通信端末の試験用のベースバンド信号である入力信号に所望のフェージング処理を施して出力させるフェージング処理方法であって、入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理ステップと、前記フェージング信号のレベルを測定する測定ステップと、前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する算出ステップと、前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整ステップと、を備えたことを特徴とするフェージング処理方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るフェージングシミュレータは、フェージング処理の前後における実際のベースバンド信号のレベルに基づき、フェージング処理後の信号のレベルを所定の範囲内に収めることが可能である。そのため、フェージング処理により増大する信号のレベルに応じて、フェージング信号のレベルを減衰させることが可能となる。また、フェージング信号の上位レベルを所定範囲の上位レベルとあわせて、フェージング信号を減衰させる。そのため、この所定の範囲を後段に接続されるＤ／Ａ変換器の入力側のダイナミックレンジにあわせることで信号の飽和を避け、Ｄ／Ａ変換後の出力として、リニアで、かつＳ／Ｎの高いアナログのフェージング信号を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について図１を参照しながら説明する。図１に示す移動体通信端末試験システム１は、本実施形態に係るフェージングシミュレータが適用されている。
【００１５】
移動体通信端末試験システム１は、一般的には、所定の通信方式に基づきベースバンド信号が周波数変換された搬送波を、疑似基地局装置の送信部から被試験端末に送信して被試験端末の受信特性を試験する。また、移動体通信端末試験システム１は、被試験端末から送信された信号を、疑似基地局装置の受信部で受信して被試験端末の送信特性を試験する。フェージングシミュレータは、疑似基地局装置の送信部に接続され、この送信部から送信される信号に対してフェージング処理を施す。以降では、被試験端末に搬送波を送信するための構成に着目して説明する。
【００１６】
移動体通信端末試験システム１は、擬似基地局装置の送信部１０と、それに外付けするフェージングシミュレータ２０とで構成されている。送信部１０は、被試験端末２と無線または有線（試験のため、同軸ケーブルで接続して搬送波を伝搬させる）による通信が可能に構成されている。なお、送信部１０とフェージングシミュレータ２０は、同一筐体内に一体的に設けられていてもよい。
【００１７】
送信部１０は、ベースバンド信号発生部１１と、Ｄ／Ａ変換器１２と、周波数変換部１３とを含んで構成されている。フェージングシミュレータ２０は、ベースバンド信号発生部１１とＤ／Ａ変換器１２との間に接続される。フェージングシミュレータ２０は、処理前レベル測定部２１と、フェージング処理部２２と、処理後レベル測定部２３と、演算部２４と、レベル調整部２５と、クリップ処理部２６と、表示部２７と、操作部２８とを含んで構成される。以降では、送信部１０及びフェージングシミュレータ２０の動作について、信号の流れに沿って説明する。
【００１８】
ベースバンド信号発生部１１は、試験用のベースバンド信号として、Ｌ桁のデジタルデータで表されるベースバンド信号Ｄａを所定のビットレートで生成する。このとき、例えば、Ｌ＝Ｎ＝１４ビットとする。なお、Ｎは後述するＤ／Ａ変換器１２に入力されるフェージング信号Ｄｄのデータの桁数を示している。ベースバンド信号発生部１１は、ベースバンド信号Ｄａを、フェージングシミュレータ２０の処理前レベル測定部２１及びフェージング処理部２２に出力する。なお、送信部１０にフェージングシミュレータ２０を接続しない場合（即ち、上記したように一般的な疑似基地局として動作する場合）、ベースバンド信号発生部１１は、ベースバンド信号ＤａをＤ／Ａ変換器１２に出力する。なお、このベースバンド信号Ｄａが「入力信号」に相当する。
【００１９】
なお、ここでは説明を簡単にするために、Ｌ＝Ｎとし、ベースバンド信号Ｄａを１以上のＮ桁の単成分データとして扱うが、ベースバンド信号Ｄａは、正負を含むＮ桁の単成分データあるいは、直交成分Ｉ、Ｑの各Ｎ桁のデータであってもよい。また、フェージングシミュレータ２０に入力されるベースバンド信号Ｄａの桁数Ｌは、必ずしもＤ／Ａ変換器１２に入力されるフェージング信号Ｄｄの桁数Ｎに等しい必要はない。ただし、フェージングシミュレータ２０を介さずに、ベースバンド信号発生部１１からＤ／Ａ変換器１２へベースバンド信号を直接入力させる場合にはＬ＝Ｎとなる。
【００２０】
処理前レベル測定部２１は、ベースバンド信号Ｄａをベースバンド信号発生部１１から受ける。処理前レベル測定部２１は、ベースバンド信号Ｄａのレベル、具体的には、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａ及び実効値（ＲＭＳ値）Ｒａを測定する。処理前レベル測定部２１は、ピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａの測定結果を演算部２４に出力する。演算部２４については後述する。
【００２１】
フェージング処理部２２は、ベースバンド信号Ｄａをベースバンド信号発生部１１から受ける。フェージング処理部２２は、あらかじめ設定されたフェージング条件に基づきベースバンド信号Ｄａにフェージング処理を施すことで、Ｍ桁のフェージング信号Ｄｂを生成する。
【００２２】
なお、フェージング処理の一例としては、ベースバンド信号Ｄａに対して、マルチパスを構成する経路ごとに異なる遅延処理や減衰処理を施す。また、フェージングの条件に応じて、信号の散乱を模擬するために、ベースバンド信号Ｄａにノイズを付加してもよい。この経路ごとに異なるフェージング処理が施されたベースバンド信号Ｄａが加算合成されてフェージング信号Ｄｂが生成される。このフェージング信号Ｄｂの生成の際に、その実効値が元の桁数（Ｌ＝Ｎ）の範囲内に十分入るように全体の利得や各パスの減衰があらかじめ設定されているが、パスが増えた分、フェージング信号Ｄｂのレベルのダイナミックレンジは大きくなる。そのため、桁数（Ｌ＝Ｎ）の範囲に入らない成分も生じるので、フェージング処理部２２で得られるフェージング信号Ｄｂの数桁には余裕が与えられている（例えばＬ＜Ｍ＝１６ビット）。
【００２３】
フェージング処理部２２は、生成されたフェージング信号Ｄｂを処理後レベル測定部２３及びレベル調整部２５に出力する。
【００２４】
処理後レベル測定部２３は、フェージング信号Ｄｂをフェージング処理部２２から受ける。処理後レベル測定部２３は、フェージング信号Ｄｂのレベル、具体的には、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂを測定する。処理後レベル測定部２３は、ピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂの測定結果を演算部２４に出力する。
【００２５】
なお、処理前レベル測定部２１及び処理後レベル測定部２３が、レベルを測定する測定期間は、実効値Ｒａ及びＲｂが安定する期間が望ましい。この測定期間は、以下に示す［ａ］〜［ｃ］のいずれかにより決定される。
［ａ］フェージングシミュレータ２０のサンプリング信号の周期に基づく値。
［ｂ］フェージングシミュレータ２０に設定されたフェージング条件に基づく値。
［ｃ］通信の条件に基づく値。
【００２６】
［ａ］の場合には、フェージングシミュレータ２０のサンプリング信号の周期の整数倍（例えば５倍）の期間を測定期間とする。また、［ｂ］の場合には、例えば、フェージング条件として設定されたドップラ周波数の整数倍（例えば１０倍）の期間を測定期間とする。また、［ｃ］の場合には、例えば、フレーム長に相当する期間を測定期間とする。また、［ａ］〜［ｃ］のいずれかの期間のみを算出して測定期間としてもよいし、［ａ］〜［ｃ］それぞれの期間を算出し、その中から最も長い期間を測定期間としてもよい。処理前レベル測定部２１及び処理後レベル測定部２３は、この測定期間中におけるピーク値Ｐａ及びＰｂと、実効値Ｒａ及びＲｂとを測定する。
【００２７】
演算部２４は、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａを処理前レベル測定部２１から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａから、ベースバンド信号ＤａのクレストファクタＣＦａを算出する。クレストファクタＣＦａは、次式により与えられる。なお、ＣＦａ、Ｐａ、及びＲａは対数値を示している。
ＣＦａ＝Ｐａ−Ｒａ
【００２８】
また、演算部２４は、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂを処理後レベル測定部２３から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂから、フェージング信号ＤｂのクレストファクタＣＦｂを算出する。クレストファクタＣＦｂは、次式により与えられる。なお、ＣＦｂ、Ｐｂ、及びＲｂは対数値を示している。
ＣＦｂ＝Ｐｂ−Ｒｂ
【００２９】
演算部２４は、算出されたクレストファクタＣＦｂ及びＣＦａを基に、フェージング信号Ｄｂのレベルを調整するための調整量Ｋを算出する。調整量Ｋは、次式により与えられる。なお、Ｋ、ＣＦａ、及びＣＦｂは対数値を示している。
Ｋ＝ＣＦｂ−ＣＦａ
【００３０】
演算部２４は、算出された調整量Ｋをレベル調整部２５に出力する。
【００３１】
レベル調整部２５は、フェージング信号Ｄｂをフェージング処理部２２から受ける。また、レベル調整部２５は、調整量Ｋを演算部２４から受ける。レベル調整部２５は、調整量Ｋを基にフェージング信号Ｄｂのレベルを調整する（即ち、減衰させる）。これにより、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂが、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａと略等しいレベルに調整される。なお、調整量Ｋを基にレベルが調整されたフェージング信号を「フェージング信号Ｄｃ」とする。レベル調整部２５は、フェージング信号Ｄｃをクリップ処理部２６に出力する。
【００３２】
クリップ処理部２６は、Ｍ桁のフェージング信号ＤｃをＮ桁のフェージング信号Ｄｄに変換する。このとき、クリップ処理部２６は、フェージング信号Ｄｃの上位レベルが、Ｎ桁で表現可能なレベルを超える場合に、フェージング信号Ｄｃにクリップ処理を施す。一方、フェージング信号Ｄｃの上位レベルが、Ｎ桁で表現可能なレベルを超えない場合には、クリップ処理部２６は、フェージング信号Ｄｃにクリップ処理を施さない。このとき、フェージング信号Ｄｃは、ピーク値Ｐｂがピーク値Ｐａと略等しいレベルとなるように、レベル調整部２５により調整されている。そのため、例えば、一時的にフェージング信号Ｄｃの一部がＮ桁で表現可能なレベルを超えた場合に、その一部のみがクリップ処理の対象となる。クリップ処理部２６は、フェージング信号ＤｄをＤ／Ａ変換器１２に出力する。このクリップ処理部２６により、フェージングシミュレータ２０から出力される信号のレベルが、あらかじめ決められた範囲に収まるように制限される。
【００３３】
なお、フェージングシミュレータ２０に設けられた表示部２７に、演算部２４により算出された調整量Ｋを推奨値として表示させてもよい。これにより、操作者は、表示された推奨値を参照しながら操作部２８を介してレベル調整部２５の調整量を入力することができる。レベル調整部２５は、この入力を基にフェージング信号Ｄｂのレベルを調整することが可能である。
【００３４】
Ｄ／Ａ変換器１２は、フェージング信号Ｄｄをクリップ処理部２６から受ける。Ｄ／Ａ変換器１２は、フェージング信号Ｄｄをアナログ信号Ａに変換し、周波数変換部１３に出力する。なお、送信部１０にフェージングシミュレータ２０が接続されていない場合、Ｄ／Ａ変換器１２は、ベースバンド信号Ｄａをベースバンド信号発生部１１から受ける。この場合、Ｄ／Ａ変換器１２は、ベースバンド信号Ｄａをアナログ信号Ａに変換する。
【００３５】
周波数変換部１３は、アナログ信号Ａを周波数変換部１３から受ける。周波数変換部１３は、アナログ信号Ａを、あらかじめ決められた通信方式に基づいて周波数変換する。周波数変換部１３は、周波数変換されたアナログ信号Ａ（即ち、搬送波）を被試験端末２に送信する。
【００３６】
次に、フェージングシミュレータ２０の一連の動作について図２を参照しながら説明する。図２は、フェージングシミュレータ２０の一連の処理の流れを示したフローチャートである。
【００３７】
（ステップＳ１１）
ベースバンド信号発生部１１は、試験用のＬ桁（例えば、Ｌ＝Ｎ＝１４ビットとし、Ｎは後述するＤ／Ａ変換器１２に入力されるフェージング信号Ｄｄの桁数）のベースバンド信号Ｄａ（ベースバンド信号）を所定のビットレートで生成する。ベースバンド信号発生部１１は、ベースバンド信号Ｄａを、フェージングシミュレータ２０の処理前レベル測定部２１及びフェージング処理部２２に出力する。
【００３８】
処理前レベル測定部２１は、ベースバンド信号Ｄａをベースバンド信号発生部１１から受ける。処理前レベル測定部２１は、ベースバンド信号Ｄａのレベル、具体的には、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａ及び実効値（ＲＭＳ値）Ｒａを測定する。処理前レベル測定部２１は、ピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａの測定結果を演算部２４に出力する。
【００３９】
（ステップＳ１２）
フェージング処理部２２は、ベースバンド信号Ｄａをベースバンド信号発生部１１から受ける。フェージング処理部２２は、あらかじめ設定されたフェージング条件に基づきベースバンド信号Ｄａにフェージング処理を施すことで、Ｍ桁のフェージング信号Ｄｂを生成する。フェージング処理部２２は、生成されたフェージング信号Ｄｂを処理後レベル測定部２３及びレベル調整部２５に出力する。
【００４０】
（ステップＳ１３）
処理後レベル測定部２３は、フェージング信号Ｄｂをフェージング処理部２２から受ける。処理後レベル測定部２３は、フェージング信号Ｄｂのレベル、具体的には、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂ及び実効値（ＲＭＳ値）Ｒｂを測定する。処理後レベル測定部２３は、ピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂの測定結果を演算部２４に出力する。
【００４１】
（ステップＳ１４）
演算部２４は、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａを処理前レベル測定部２１から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａから、ベースバンド信号ＤａのクレストファクタＣＦａを算出する。
【００４２】
また、演算部２４は、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂを処理後レベル測定部２３から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂから、フェージング信号ＤｂのクレストファクタＣＦｂを算出する。
【００４３】
演算部２４は、算出されたクレストファクタＣＦｂ及びＣＦａを基に、フェージング信号Ｄｂのレベルを調整するための調整量Ｋを算出する。演算部２４は、算出された調整量Ｋをレベル調整部２５に出力する。
【００４４】
（ステップＳ１５）
レベル調整部２５は、フェージング信号Ｄｂをフェージング処理部２２から受ける。また、レベル調整部２５は、調整量Ｋを演算部２４から受ける。レベル調整部２５は、調整量Ｋを基にフェージング信号Ｄｂのレベルを調整する（即ち、減衰させる）。これにより、フェージング信号Ｄｂの振幅が、ベースバンド信号Ｄａと略等しいレベルに調整される。なお、調整量Ｋを基にレベルが調整されたフェージング信号を「フェージング信号Ｄｃ」とする。レベル調整部２５は、フェージング信号Ｄｃをクリップ処理部２６に出力する。
【００４５】
（ステップＳ１６）
クリップ処理部２６は、Ｍ桁のフェージング信号ＤｃをＮ桁のフェージング信号Ｄｄに変換する。このとき、クリップ処理部２６は、フェージング信号Ｄｃの上位レベルが、Ｎ桁で表現可能なレベルを超える場合に、フェージング信号Ｄｃにクリップ処理を施す。クリップ処理部２６は、フェージング信号ＤｄをＤ／Ａ変換器１２に出力する。
【００４６】
なお、上記では、演算部２４がクレストファクタＣＦａ及びＣＦｂを算出していたが、処理前レベル測定部２１及び処理後レベル測定部２３がこれらを算出するように構成してもよい。この場合、処理前レベル測定部２１がクレストファクタＣＦａを算出し、処理後レベル測定部２３がクレストファクタＣＦｂを算出する。また、上記では、信号のピーク値及び実効値に基づきクレストファクタを算出しているが、クレストファクタを算出可能なデータであれば、この組合せに限定されない。例えば、実効値に替わり平均値を用いてもよい。
【００４７】
以上、本実施形態に係るフェージングシミュレータは、フェージング処理前後の実際のベースバンド信号のレベルに基づきフェージング信号のレベルを所定の範囲内に収めることが可能である。そのため、この所定の範囲を後段に接続されるＤ／Ａ変換器の入力側のダイナミックレンジにあわせることで信号の飽和を避け、Ｄ／Ａ変換後の出力として、リニアで、かつＳ／Ｎの高いアナログのフェージング信号を得ることが可能となる。
【００４８】
（変形例）
次に、本発明の変形例について説明する。前述の実施形態に係るフェージングシミュレータ２０の演算部２４は、出力されるフェージング信号のピーク値Ｐｂが、入力されたベースバンド信号のピーク値Ｐａと略等しくなるように調整量Ｋを算出している。それに対し、変形例に係る演算部２４は、入力されたベースバンド信号のピーク値Ｐａが、あらかじめ決められたベースバンド信号の許容レベルＰ０よりも小さい場合において、このフェージング信号の振幅が許容レベルＰ０と略等しくなるように調整量Ｋを算出する。これにより、変形例に係るフェージングシミュレータ２０は、入力されたベースバンド信号のピーク値Ｐａが許容レベルＰ０よりも小さい場合に、フェージング信号のピーク値が許容レベルＰ０と略等しくなるように調整する。以下に、変形例に係る演算部２４の動作について説明する。
【００４９】
演算部２４は、ベースバンド信号Ｄａのピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａを処理前レベル測定部２１から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐａ及び実効値Ｒａから、ベースバンド信号ＤａのクレストファクタＣＦａを算出する。また、演算部２４は、フェージング信号Ｄｂのピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂを処理後レベル測定部２３から受ける。演算部２４は、ピーク値Ｐｂ及び実効値Ｒｂから、フェージング信号ＤｂのクレストファクタＣＦｂを算出する。この動作は前述の実施形態に係る演算部２４と同様である。
【００５０】
次に、変形例に係る演算部２４は、算出されたクレストファクタＣＦｂ及びＣＦａと、あらかじめ決められた許容レベルＰ０と、ピーク値Ｐａとに基づき、調整量Ｋを算出する。この場合の調整量Ｋは、次式により与えられる。なお、Ｋ、Ｐ０、Ｐａ、ＣＦａ、及びＣＦｂは対数値を示している。
Ｋ＝（ＣＦｂ−ＣＦａ）−（Ｐ０−Ｐａ）
なお、この変形例における調整量Ｋは、先に説明した実施形態における調整量Ｋよりも、通常小さくなる。
【００５１】
演算部２４は、算出された調整量Ｋをレベル調整部２５に出力する。以降、レベル調整部２５は、この調整量Ｋを基にフェージング信号Ｄｂのレベルを調整する。
【００５２】
以上、変形例に係るフェージングシミュレータは、フェージング処理の前後における実際のベースバンド信号のレベルに基づき、フェージング処理後の信号のレベルが、ベースバンド信号の許容レベルと略等しくなるように調整する。そのため、例えば、この許容レベルを後段に接続されるＤ／Ａ変換器の入力側のダイナミックレンジにあわせることで、レベルの小さいベースバンド信号が入力された場合に、フェージング信号のレベルをＤ／Ａ変換器のダイナミックレンジにあわせて調整することが可能となる。これにより、ベースバンド信号のレベルが許容レベルより小さい場合においても、フェージング信号のレベルを所定のレベルに調整することで、Ｄ／Ａ変換時のＳ／Ｎを高く保つことが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 移動体通信端末試験システム
１０ 送信部
１１ ベースバンド信号発生部
１２ Ｄ／Ａ変換器
１３ 周波数変換部
２０ フェージングシミュレータ
２１ 処理前レベル測定部
２２ フェージング処理部
２３ 処理後レベル測定部
２４ 演算部
２５ レベル調整部
２６ クリップ処理部
２７ 表示部
２８ 操作部
２ 被試験端末
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信端末の試験用のベースバンド信号である入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理部（２２）と、
前記フェージング信号のレベルを測定する第１の測定部（２３）と、
前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された当該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する演算部（２４）と、
前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整部（２５）と、
を備えたことを特徴とするフェージングシミュレータ。
【請求項２】
前記入力信号のレベルを測定する第２の測定部（２１）を備え、
前記演算部は、前記第２の測定部による測定結果に基づき前記入力信号のクレストファクタを算出することを特徴とする請求項１に記載のフェージングシミュレータ。
【請求項３】
前記演算部は、前記差を前記調整量として前記レベル調整部に出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフェージングシミュレータ。
【請求項４】
前記演算部は、前記フェージング信号のクレストファクタと前記入力信号のクレストファクタとの差から、前記入力信号の予め決められた許容レベルと前記入力信号のレベルのピーク値との差を減算した値を前記調整量として前記レベル調整部に出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフェージングシミュレータ。
【請求項５】
前記調整量を表示する表示部と、
操作部と、
を備え、
前記レベル調整部は、前記調整量に代えて、前記操作部から入力された調整量により前記フェージング信号のレベルを変更することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフェージングシミュレータ。
【請求項６】
試験用のデジタルのベースバンド信号である入力信号を生成する信号発生部（１１）と、
前記入力信号を受けて所望のフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージングシミュレータ（２０）と、
前記フェージングシミュレータから出力された前記フェージング信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（１２）と、
前記Ｄ／Ａ変換器からの出力信号を、所定の通信方式に従い周波数変換して試験対象の移動体通信端末に出力する周波数変換部（１３）と、
を備えた移動体通信端末試験システムにおいて、
前記フェージングシミュレータは、
前記入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理部（２２）と、
前記フェージング信号のレベルを測定する第１の測定部（２３）と、
前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された当該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する演算部（２４）と、
前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整部（２５）と、
を備え、
前記レベルが変更された前記フェージング信号を出力することを特徴とする移動体通信端末試験システム。
【請求項７】
移動体通信端末の試験用のベースバンド信号である入力信号に所望のフェージング処理を施して出力させるフェージング処理方法であって、
入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理ステップと、
前記フェージング信号のレベルを測定する測定ステップと、
前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する算出ステップと、
前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整ステップと、
を備えたことを特徴とするフェージング処理方法。
【請求項１】
移動体通信端末の試験用のベースバンド信号である入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理部（２２）と、
前記フェージング信号のレベルを測定する第１の測定部（２３）と、
前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された当該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する演算部（２４）と、
前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整部（２５）と、
を備えたことを特徴とするフェージングシミュレータ。
【請求項２】
前記入力信号のレベルを測定する第２の測定部（２１）を備え、
前記演算部は、前記第２の測定部による測定結果に基づき前記入力信号のクレストファクタを算出することを特徴とする請求項１に記載のフェージングシミュレータ。
【請求項３】
前記演算部は、前記差を前記調整量として前記レベル調整部に出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフェージングシミュレータ。
【請求項４】
前記演算部は、前記フェージング信号のクレストファクタと前記入力信号のクレストファクタとの差から、前記入力信号の予め決められた許容レベルと前記入力信号のレベルのピーク値との差を減算した値を前記調整量として前記レベル調整部に出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフェージングシミュレータ。
【請求項５】
前記調整量を表示する表示部と、
操作部と、
を備え、
前記レベル調整部は、前記調整量に代えて、前記操作部から入力された調整量により前記フェージング信号のレベルを変更することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフェージングシミュレータ。
【請求項６】
試験用のデジタルのベースバンド信号である入力信号を生成する信号発生部（１１）と、
前記入力信号を受けて所望のフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージングシミュレータ（２０）と、
前記フェージングシミュレータから出力された前記フェージング信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（１２）と、
前記Ｄ／Ａ変換器からの出力信号を、所定の通信方式に従い周波数変換して試験対象の移動体通信端末に出力する周波数変換部（１３）と、
を備えた移動体通信端末試験システムにおいて、
前記フェージングシミュレータは、
前記入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理部（２２）と、
前記フェージング信号のレベルを測定する第１の測定部（２３）と、
前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された当該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する演算部（２４）と、
前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整部（２５）と、
を備え、
前記レベルが変更された前記フェージング信号を出力することを特徴とする移動体通信端末試験システム。
【請求項７】
移動体通信端末の試験用のベースバンド信号である入力信号に所望のフェージング処理を施して出力させるフェージング処理方法であって、
入力信号を受けて、該入力信号にフェージング処理を施し、フェージング信号として出力するフェージング処理ステップと、
前記フェージング信号のレベルを測定する測定ステップと、
前記第１の測定部による測定結果に基づき前記フェージング信号のクレストファクタを算出し、算出された該クレストファクタと、前記入力信号のクレストファクタとの差を算出する算出ステップと、
前記差に基づく調整量により前記フェージング信号のレベルを変更するレベル調整ステップと、
を備えたことを特徴とするフェージング処理方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１９１２８６（Ｐ２０１２−１９１２８６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１０１５（Ｐ２０１１−５１０１５）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
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