JP2022093872A - Pam波形解析装置及びpam波形解析方法 - Google Patents
Pam波形解析装置及びpam波形解析方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
まず、TDECQ算出部26は、図3のアイパターンにおける交点の位置から、0UI(Unit Interval)と1UIを決定する。次に、TDECQ算出部26は、中央のアイの中心X座標を0.5UIとしたときに、破線の長方形で示す2つの測定領域28L,28Rのうちの左側の測定領域28Lに含まれるサンプルのヒストグラムを測定する。得られるヒストグラムは、図3の中央に示すようなものとなる。ここで、左側の測定領域28Lは0.45UIを中心に0.04UI幅であり、右側の測定領域28Lは0.55UIを中心に0.04UI幅である。
次に、TDECQ算出部26は、PAM4の各論理レベルを識別するためのしきい値となる電圧レベルを決める。各しきい値を電圧レベルの高い方から順に、Upper、Middle、Lowerと呼ぶことにすると、各しきい値は図3のアイパターンの横方向の破線の位置に下記の式(1)~(3)のように与えられる。ここで、Averageは、測定領域28Lに含まれる全サンプルのパワーの平均値から求まる平均電圧レベルである。また、Outer OMAは、PAM4信号の光変調振幅であって、論理レベル「3」と論理レベル「0」の電圧差である。
次に、TDECQ算出部26は、測定領域28Lに含まれる全サンプルにガウス雑音を付加していく。すると、図3の中央のヒストグラムから右側のヒストグラムの変化に示すように、ヒストグラムの裾が広がっていく。ここで、例えばUpperのしきい値に注目すると、しきい値の上側は論理レベル「3」からの飛び込みサンプル、下側は論理レベル「2」からの飛び込みサンプルが雑音の付加に伴って発生する。これらの飛び込みサンプルはSER(Symbol Error Rate)に寄与する。そして、TDECQ算出部26は、IEEE802.3cdで規定されたSER=4.8E-4となる付加雑音を求める。他のしきい値Middle、Lowerについても、同様に付加雑音を求めることができる。
TDECQ算出部26は、右側の測定領域28Rについても同様に測定手順1~3を実行し、付加雑音を求める。
TDECQ算出部26は、左右の測定領域28L,28Rで得られた6つの付加雑音の値のうち、最も小さい値を付加雑音NAとして選択する。
TDECQ算出部26は、下記の式(4)に従ってTDECQを計算する。式(4)において、Qtは、IEEE802.3cdで規定されたSER=4.8E-4では3.414となる。また、下記の式(5)に示すように、Rは、測定手順5で求めた付加雑音NAの2乗と、PAM波形解析装置100自身が持つ雑音NSの2乗との和の平方根である。
11 サンプラ
12 A/D変換器
13 トリガ回路
20 演算処理部
21 表示制御部
22 サンプル選択部
23 サンプル検出部
24 論理レベル判定部
25 遷移状態判定部
26 TDECQ算出部
27 品質評価部
30 表示部
40 操作部
100 PAM波形解析装置
200 DUT
Claims (16)
- パルス振幅変調信号の波形を解析するPAM波形解析装置(100)であって、
前記パルス振幅変調信号に対するサンプリングを行い、前記パルス振幅変調信号の波形データを取得する波形データ取得部(10)と、
前記波形データ取得部により取得された波形データに基づいて、前記パルス振幅変調信号のアイパターンを表示部(30)に表示する表示制御部(21)と、
前記アイパターンを形成する前記波形データのサンプルを選択するためのサンプル選択部(22)と、を備え、
前記表示制御部は、前記サンプル選択部により選択されたサンプルの遷移状態を前記表示部に表示することを特徴とするPAM波形解析装置。 - 前記表示制御部は、前記サンプル選択部により選択されたサンプルと、当該サンプルの時間的に前後のサンプルとを補間する線を、前記アイパターン上に重ねて前記表示部に表示することを特徴とする請求項1に記載のPAM波形解析装置。
- 前記サンプル選択部により選択されたサンプルの時間的に前後のサンプルの論理レベルを判定する論理レベル判定部(24)と、
前記論理レベル判定部の判定結果に基づいて、前記サンプル選択部により選択されたサンプルの遷移状態を判定する遷移状態判定部(25)と、を更に備え、
前記表示制御部は、前記遷移状態判定部により判定された遷移状態を前記表示部に表示することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のPAM波形解析装置。 - 前記アイパターンに基づいて前記パルス振幅変調信号のTDECQを算出するTDECQ算出部(26)を更に備え、
前記表示制御部は、前記TDECQ算出部により算出されたTDECQを前記表示部に表示することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のPAM波形解析装置。 - 前記サンプル選択部は、ユーザによる操作入力を受け付ける操作部(40)により、前記アイパターンを形成する前記波形データのサンプルを選択することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のPAM波形解析装置。
- 前記サンプル選択部は、前記TDECQ算出部により算出されたTDECQに寄与する度合いの高いサンプルを検出するサンプル検出部(23)を含み、前記サンプル検出部により検出されたサンプルを選択することを特徴とする請求項1から請求項5に記載のPAM波形解析装置。
- 前記表示制御部は、前記遷移状態判定部により判定された遷移状態をリスト化して前記表示部に表示することを特徴とする請求項3から請求項6のいずれかに記載のPAM波形解析装置。
- 前記遷移状態判定部により判定された遷移状態に基づいて、前記パルス振幅変調信号の品質評価を行う品質評価部(27)を更に備え、
前記表示制御部は、前記品質評価部による品質評価の結果を表示部に表示することを特徴とする請求項3から請求項7のいずれかに記載のPAM波形解析装置。 - パルス振幅変調信号の波形を解析するPAM波形解析方法であって、
前記パルス振幅変調信号に対するサンプリングを行い、前記パルス振幅変調信号の波形データを取得する波形データ取得ステップ(S1)と、
前記波形データ取得ステップにより取得された波形データに基づいて、前記パルス振幅変調信号のアイパターンを表示部(30)に表示する表示制御ステップ(S2)と、
前記アイパターンを形成する前記波形データのサンプルを選択するためのサンプル選択ステップ(S6,S8)と、を含み、
前記表示制御ステップは、前記サンプル選択ステップにより選択されたサンプルの遷移状態を前記表示部に表示することを特徴とするPAM波形解析方法。 - 前記表示制御ステップは、前記サンプル選択ステップにより選択されたサンプルと、当該サンプルの時間的に前後のサンプルとを補間する線を、前記アイパターン上に重ねて前記表示部に表示することを特徴とする請求項9に記載のPAM波形解析方法。
- 前記サンプル選択ステップにより選択されたサンプルの時間的に前後のサンプルの論理レベルを判定する論理レベル判定ステップ(S9)と、
前記論理レベル判定ステップの判定結果に基づいて、前記サンプル選択ステップにより選択されたサンプルの遷移状態を判定する遷移状態判定ステップ(S10)と、を更に含み、
前記表示制御ステップは、前記遷移状態判定ステップにより判定された遷移状態を前記表示部に表示することを特徴とする請求項9又は請求項10に記載のPAM波形解析方法。 - 前記アイパターンに基づいて前記パルス振幅変調信号のTDECQを算出するTDECQ算出ステップ(S3)を更に含み、
前記表示制御ステップは、前記TDECQ算出ステップにより算出されたTDECQを前記表示部に表示することを特徴とする請求項9から請求項11のいずれかに記載のPAM波形解析方法。 - 前記サンプル選択ステップは、ユーザによる操作入力を受け付ける操作部(40)により、前記アイパターンを形成する前記波形データのサンプルを選択することを特徴とする請求項9から請求項12のいずれかに記載のPAM波形解析方法。
- 前記サンプル選択ステップは、前記TDECQ算出部により算出されたTDECQに寄与する度合いの高いサンプルを検出するサンプル検出ステップ(S7)を含み、前記サンプル検出ステップにより検出されたサンプルを選択することを特徴とする請求項9から請求項13に記載のPAM波形解析方法。
- 前記表示制御ステップは、前記遷移状態判定ステップにより判定された遷移状態をリスト化して前記表示部に表示することを特徴とする請求項11から請求項14のいずれかに記載のPAM波形解析方法。
- 前記遷移状態判定ステップにより判定された遷移状態に基づいて、前記パルス振幅変調信号の品質評価を行う品質評価ステップ(S12)を更に含み、
前記表示制御ステップは、前記品質評価ステップによる品質評価の結果を表示部に表示することを特徴とする請求項11から請求項15のいずれかに記載のPAM波形解析方法。
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