JP5991795B2 - バイポーラ信号の周波数測定方法および装置 - Google Patents
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Description
図6は、本発明によるバイポーラ信号の周波数測定装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態の周波数測定装置100は、例えば、B/U変換部110と、第1および第2カウンタ120,130と、周波数算出部140と、測定期間演算部150と、を備える。
よび負パルスの配列について所定の規則性を有する。
Fa=Fr×N/M …(1)
最初に、測定対象のバイポーラ信号が、正パルスおよび負パルスを1個ずつ交互に配列する規則性を有する場合を考える。ただし、バイポーラ信号の有する規則性が上記の一例に限定されることを意味するものではなく、正パルスおよび負パルスの配列に何等かの規則性が存在していればカウント値Nの演算は可能である。
して複数の周波数成分を含むようにした場合を想定する。バイオレーションは、バイポーラ信号における正パルスおよび負パルスの配列の規則性に違反するパルスを所要の繰り返し周期で付加することにより、バイポーラ信号の周波数Faよりも低い周波数成分をバイポーラ信号に載せることを意味する。バイオレーションに対応した周波数は、必ずバイポーラ信号の周波数Faの約数になる。このため、バイオレーションに対応した周波数をFv1[Hz]とし、nを2以上の整数とすると、Fv1=Fa/nの関係が成り立つ。
N=2×(Fa/Fv1)×A
=2×[Fa/(Fa/n)]×A
=2×n×A …(2)
N=2×(Fa/Fv2)×A
=2×{Fa/[Fa/(n×m)]}×A
=2×n×m×A …(3)
N=(Fa/Fv2)×A
={Fa/[Fa/(n×m)]}×A
=n×m×A …(4)
なお、上記の式(2)〜式(4)における定数Aは、周波数測定の速さと精度のバランスを考慮して適宜に決めることが可能である。
上記のような構成の周波数測定装置100では、測定対象のバイポーラ信号がB/U変換部110でユニポーラ信号に変化され、該ユニポーラ信号が被測定クロックとして第1カウンタ120に与えられる。この被測定クロックには、バイポーラ信号を生成する駆動回路(図3参照)やB/U変換部110の部品個体差等に起因する正パルスおよび負パルス間の位相偏差が生じている。
.703 Appendix IIに規定される64kHz synchronization interfaceにおいて、64kHzおよび8kHzの2種類の周波数成分を含むバイポーラ信号を想定した演算処理と、64kHz,8kHzおよび400Hzの3種類の周波数成分を含むバイポーラ信号を想定した演算処理とを詳しく説明する。
N=2×(Fa/Fv1)×A
=2×[64000/8000]×A
=16×A
上記の演算により、周波数の測定期間は、被測定クロックの周期T(=1/Fa)の(16×A)倍、すなわち、250μsの整数倍に設定されることになる。
N=(Fa/Fv2)×A
=(64000/400)×A
=160×A
上記の演算により、周波数の測定期間は、被測定クロックの周期T(=1/Fa)の(160×A)倍、すなわち、2.5msの整数倍に設定されることになる。
網の各ネットワーク要素に適用されることにより、それぞれのネットワーク要素における参照元クロックの周波数監視機能を容易に実現可能にする。
図9は、上記応用例の構成を示すブロック図である。この応用例による周波数測定装置100’は、図6に示した周波数測定装置100の構成について、監視信号生成回路160およびスイッチ(SW)170を追設している。
前記生成した被測定クロックを第1カウンタに与え、該被測定クロックのパルス列の立ち上がりおよび立ち下がりのいずれか一方をカウントして、当該カウント値を基に測定期間を設定し、
前記設定した測定期間について、基準クロックに従いカウント動作する第2カウンタを有効にし、
前記第2カウンタのカウント値を基に前記被測定クロックの周波数を算出することにより、前記バイポーラ信号の周波数を測定する方法であって、
前記バイポーラ信号の有する前記規則性に基づいて、前記被測定クロックのパルス列のうちで、前記測定期間を開始するタイミングを決めるパルスの前記バイポーラ信号における極性と、前記測定期間を終了するタイミングを決めるパルスの前記バイポーラ信号における極性とが一致するようになる、前記第1カウンタのカウント値を演算しておき、
前記第1カウンタにより前記被測定クロックをカウントして得られるカウント値が、前記演算したカウント値に達するまでに要する時間を、前記測定期間に設定することを特徴とする周波数測定方法。
前記バイポーラ信号は、バイオレーションを付加することにより複数の周波数成分を含み、
前記第1カウンタのカウント値の演算は、前記バイポーラ信号に付加されたバイオレーションによるパルス極性の変化を考慮して行われることを特徴とする周波数測定方法。
予め設定した監視タイミングに従って、前記測定期間を決めるための前記第1カウンタのカウント値を1とし、前記バイポーラ信号における正パルスおよび負パルスに生じている位相誤差の測定を行い、該位相誤差が許容範囲内にあるか否かを監視することを特徴とする周波数測定方法。
前記バイポーラ信号をユニポーラ信号に変換して被測定クロックを生成するB/U変換部と、
前記B/U変換部で生成された被測定クロックが与えられ、該被測定クロックのパルス列の立ち上がりおよび立ち下がりのいずれか一方をカウントして、当該カウント値を基に設定した測定期間を示す信号を出力する第1カウンタと、
基準クロックに従いカウント動作し、前記第1カウンタの出力信号により示される測定期間について前記カウント動作が有効となる第2カウンタと、
前記第2カウンタのカウント値を基に前記被測定クロックの周波数を算出する周波数算出部と、
前記バイポーラ信号の有する前記規則性に基づいて、前記被測定クロックのパルス列のうちで、前記測定期間を開始するタイミングを決めるパルスの前記バイポーラ信号における極性と、前記測定期間を終了するタイミングを決めるパルスの前記バイポーラ信号における極性とが一致するようになる、前記第1カウンタのカウント値を演算する測定期間演算部と、を備え、
前記第1カウンタは、前記被測定クロックをカウントして得られるカウント値が、前記測定期間演算部で演算されたカウント値に達するまでに要する時間を、前記測定期間に設定することを特徴とする周波数測定装置。
前記バイポーラ信号は、バイオレーションを付加することにより複数の周波数成分を含み、
前記測定期間演算部は、前記バイポーラ信号に付加されたバイオレーションによるパルス極性の変化を考慮して、前記第1カウンタのカウント値の演算を行うことを特徴とする周波数測定装置。
予め設定した監視タイミングに従って、前記測定期間を決めるための前記第1カウンタのカウント値を1とし、前記バイポーラ信号における正パルスおよび負パルスに生じている位相誤差の測定を行い、該位相誤差が許容範囲内にあるか否かを監視する位相誤差監視部を備えたことを特徴とする周波数測定装置。
110…B/U変換部
120…第1カウンタ
130…第2カウンタ
140…周波数算出部
150…測定期間演算部
160…監視信号生成回路
170…スイッチ(SW)
Claims (4)
- 正パルスおよび負パルスを1個ずつ交互に配列した規則性に従ったパルス列に、バイオレーションを付加して複数の周波数成分を含むようにしたバイポーラ信号を、ユニポーラ信号に変換して被測定クロックを生成し、
前記生成した被測定クロックを第1カウンタに与え、該被測定クロックのパルス列の立ち上がりおよび立ち下がりのいずれか一方をカウントして、当該カウント値を基に測定期間を設定し、
前記設定した測定期間について、基準クロックに従いカウント動作する第2カウンタを有効にし、
前記第2カウンタのカウント値を基に前記被測定クロックの周波数を算出することにより、前記バイポーラ信号の周波数を測定する方法であって、
前記バイポーラ信号に含まれる周波数成分を示す情報に基づいて、前記被測定クロックのパルス列のうちで、前記測定期間を開始するタイミングを決めるパルスの前記バイポーラ信号における極性と、前記測定期間を終了するタイミングを決めるパルスの前記バイポーラ信号における極性とが一致し、かつ、前記測定期間に含まれるパルス列のバイポーラ信号における、一方の極性のパルスの立ち上がりの数と、他方の極性のパルスの立ち下りの数と、が一致するようになる、前記第1カウンタのカウント値を演算しておき、
前記第1カウンタにより前記被測定クロックをカウントして得られるカウント値が、前記演算したカウント値に達するまでに要する時間を、前記測定期間に設定することを特徴とする周波数測定方法。 - 周波数測定装置であって、
正パルスおよび負パルスを1個ずつ交互に配列した規則性に従ったパルス列に、バイオレーションを付加して複数の周波数成分を含むようにしたバイポーラ信号を、ユニポーラ信号に変換して被測定クロックを生成するB/U変換部と、
前記B/U変換部で生成された被測定クロックが与えられ、該被測定クロックのパルス列の立ち上がりおよび立ち下がりのいずれか一方をカウントして、当該カウント値を基に設定した測定期間を示す信号を出力する第1カウンタと、
基準クロックに従いカウント動作し、前記第1カウンタの出力信号により示される測定期間について前記カウント動作が有効となる第2カウンタと、
前記第2カウンタのカウント値を基に前記被測定クロックの周波数を算出する周波数算出部と、
前記バイポーラ信号に含まれる周波数成分を示す情報に基づいて、前記被測定クロックのパルス列のうちで、前記測定期間を開始するタイミングを決めるパルスの前記バイポーラ信号における極性と、前記測定期間を終了するタイミングを決めるパルスの前記バイポーラ信号における極性とが一致し、かつ、前記測定期間に含まれるパルス列のバイポーラ信号における、一方の極性のパルスの立ち上がりの数と、他方の極性のパルスの立ち下りの数と、が一致するようになる、前記第1カウンタのカウント値を演算する測定期間演算部と、を備え、
前記第1カウンタは、前記被測定クロックをカウントして得られるカウント値が、前記測定期間演算部で演算されたカウント値に達するまでに要する時間を、前記測定期間に設定することを特徴とする周波数測定装置。 - 請求項2に記載の周波数測定装置であって、
前記測定期間演算部は、前記バイポーラ信号に付加されたバイオレーションによるパルス極性の変化を考慮して、前記第1カウンタのカウント値の演算を行うことを特徴とする周波数測定装置。 - 請求項2または3に記載の周波数測定装置であって、
予め設定した監視タイミングに従って、前記測定期間を決めるための前記第1カウンタのカウント値を1とし、前記バイポーラ信号における正パルスおよび負パルスに生じている位相誤差の測定を行い、該位相誤差が許容範囲内にあるか否かを監視する位相誤差監視部を備えたことを特徴とする周波数測定装置。
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