JP6154419B2

JP6154419B2 - 位相調整装置及び位相調整方法

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Publication number: JP6154419B2
Application number: JP2015067273A
Authority: JP
Inventors: 和田　健; 健和田
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: JP2016187147A

Description

本発明は、例えば数ＧＨｚの超高周波帯において、データ信号とクロック信号との相対的な位相を調整する位相調整装置及び位相調整方法に関する。

従来、符号誤り測定装置やロジックアナライザ等のデジタル信号解析装置は、外部から入力されたデータ信号をコンパレータで波形整形して振幅のゆらぎ成分を取り除き、波形整形されたデジタル信号を識別器でクロック信号に基づいて識別（すなわち２値レベルの符号判定）して位相のゆらぎ成分を取り除いた後に、そのデータ信号の符号誤り測定、ロジック解析等の解析を行うようにしている。

上記のように、データ信号をクロック信号に基づいて識別する場合には、データ信号の２値レベルが最も安定しているタイミングで識別されるよう、識別器に入力されるデータ信号とクロック信号との相対的な位相（タイミング）を調整する必要がある。

この種の調整を行う回路としては、特許文献１に記載の位相調整回路が知られている。特許文献１に記載の従来のものは、データ信号の出力電圧に基づいてクロック信号を遅延させることにより、データ信号とクロック信号との相対的な位置を調整するようになっている。

具体的には、従来のものは、図６（ａ）に示すように、データ信号の出力電圧のピーク位置に基づいてアイパターンのクロス点ａの位置を求め、このクロス点ａからクロス点ｃまでの１周期Ｔの中間位置ｂ（位相余裕が最も大きい点）にクロック信号の立ち上がりタイミングが位置するよう調整するものである。

特開平８−８８６２５号公報

しかしながら、従来のものでは、例えば被試験装置のビット誤り率を測定するためにデータ信号にジッタ成分を付加した場合には、図６（ｂ）に示すように、データ信号の出力電圧のピーク位置が検出できないので、図６（ａ）に示した中間位置ｂ相当の位置が求められず、最適なクロック位相を設定することができないという課題があった。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができる位相調整装置及び位相調整方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る位相調整装置は、データ信号とクロック信号との位相を調整する位相調整装置であって、設定された遅延量に基づいて入力クロック信号を遅延させる遅延手段と、入力データ信号を前記遅延手段から出力されるクロック信号のタイミングで符号判定して出力する符号判定手段と、前記符号判定手段から出力される出力信号の平均直流電圧を検出する出力電圧検出手段と、前記データ信号の１周期時間以上２周期時間未満の時間範囲を示す所定時間範囲内において前記出力信号の平均直流電圧を時間軸と対応付けて順次記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各電圧値に基づいて前記データ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定するクロス点位置推定手段と、推定された前記クロス点の時間的位置を基準として前記入力クロック信号の遅延量を前記遅延手段に設定する遅延量設定手段と、前記記憶手段に記憶された前記各電圧値のうち所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化する電圧値正規化手段と、を備え、前記クロス点位置推定手段は、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶手段に所定数以上時間的に連続して記憶された領域を示す電圧値連続領域が前記所定時間範囲内にあることを条件に、前記電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定するものである、構成を有している。

この構成により、本発明の請求項１に係る位相調整装置は、クロス点位置推定手段が、記憶手段に記憶された各電圧値に基づいてデータ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定し、遅延量設定手段が、推定されたクロス点の時間的位置を基準として入力クロック信号の遅延量を遅延手段に設定するので、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができる。

また、この構成により、本発明の請求項１に係る位相調整装置は、電圧値正規化手段が所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化するので、アイパターンのクロス点の時間的位置を容易に推定することができる。

本発明の請求項２に係る位相調整装置は、前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を１つ含む電圧値の分布が前記所定時間範囲内に１つあることを条件に、前記クロス点の時間的位置が前記電圧値連続領域内にあると推定するものである、構成を有している。

この構成により、本発明の請求項２に係る位相調整装置は、電圧値連続領域を１つ含む電圧値の分布が所定時間範囲内に１つある場合に、アイパターンのクロス点の時間的位置を容易に推定することができる。

本発明の請求項３に係る位相調整装置は、前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を複数含む電圧値の分布が前記所定時間範囲内に１つあることを条件に、前記各電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定するものである、構成を有している。

この構成により、本発明の請求項３に係る位相調整装置は、電圧値連続領域を複数含む電圧値の分布が前記所定時間範囲内に１つある場合に、アイパターンのクロス点の時間的位置を容易に推定することができる。

本発明の請求項４に係る位相調整装置は、前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を有する互いに独立した電圧値の分布が前記所定時間範囲内に第１及び第２の電圧値の分布として２つあることを条件として、前記第１及び前記第２の電圧値の分布においてそれぞれ第１及び第２のクロス点の時間的位置を推定し、前記第１のクロス点の時間的位置と前記第２のクロス点の時間的位置との間に前記クロス点の時間的位置を推定するものである、構成を有している。

この構成により、本発明の請求項４に係る位相調整装置は、電圧値連続領域を有する互いに独立した電圧値の分布が所定時間範囲内に第１及び第２の電圧値の分布として２つある場合でも、アイパターンのクロス点の時間的位置を容易に推定することができる。

本発明の請求項５に係る位相調整装置は、前記第１及び前記第２の電圧値の分布の少なくとも一方が有する前記電圧値連続領域は、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶手段に１以上時間的に連続して記憶された領域である、構成を有している。

この構成により、本発明の請求項５に係る位相調整装置は、電圧値連続領域を有する互いに独立した電圧値の分布が所定時間範囲内に第１及び第２の電圧値の分布として２つある場合でも、アイパターンのクロス点の時間的位置を容易に推定することができる。
本発明の請求項６に係る位相調整装置は、前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を有する互いに独立した電圧値の分布が前記所定時間範囲内に第１及び第２の電圧値の分布として２つあって前記第１の電圧値の分布と前記第２の電圧値の分布との間にある電圧値の連続個数が所定個数の場合には、前記第１の電圧値の分布と前記第２の電圧値の分布とが連続していて前記電圧値連続領域が１つであるとして前記クロス点の時間的位置を推定するものである、構成を有している。

本発明の請求項７に係る位相調整方法は、請求項１に記載の位相調整装置（１０）を用いてデータ信号とクロック信号との位相を調整する位相調整方法であって、設定された遅延量に基づいて入力クロック信号を遅延させる遅延ステップ（Ｓ１２）と、入力データ信号を前記遅延ステップおいて遅延されたクロック信号のタイミングで符号判定して出力する符号判定ステップ（Ｓ１３）と、前記符号判定ステップにおいて出力される出力信号の平均直流電圧を検出する出力電圧検出ステップ（Ｓ１４）と、前記データ信号の１周期時間以上２周期時間未満の時間範囲を示す所定時間範囲内において前記出力信号の平均直流電圧を時間軸と対応付けて順次記憶する記憶ステップ（Ｓ１５）と、前記記憶ステップにおいて記憶された各電圧値に基づいて前記データ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定するクロス点位置推定ステップ（Ｓ２０）と、推定された前記クロス点の時間的位置を基準として前記入力クロック信号の遅延量を設定する遅延量設定ステップ（Ｓ１７）と、前記記憶ステップにおいて記憶された前記各電圧値のうち所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化する電圧値正規化ステップ（Ｓ１６）と、を含み、前記クロス点位置推定ステップにおいて、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶ステップで所定数以上時間的に連続して記憶された領域を示す電圧値連続領域が前記所定時間範囲内にあることを条件に、前記電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定する構成を有している。

この構成により、本発明の請求項７に係る位相調整方法は、クロス点位置推定ステップにおいて、各電圧値に基づいてデータ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定し、遅延量設定ステップにおいて、推定されたクロス点の時間的位置を基準として入力クロック信号の遅延量を設定するので、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができる。

本発明は、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができるという効果を有する位相調整装置及び位相調整方法を提供することができるものである。

本発明に係る位相調整装置の一実施形態におけるブロック構成図である。本発明に係る位相調整装置の一実施形態における制御装置の機能の説明図である。本発明に係る位相調整装置の一実施形態におけるクロス点位置推定部による推定処理の具体例を示す図である。本発明に係る位相調整装置の一実施形態におけるフローチャートである。本発明に係る位相調整装置の一実施形態におけるクロス点推定処理のフローチャートである。従来の位相調整の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

まず、本発明に係る位相調整装置の一実施形態における構成について説明する。本実施形態における位相調整装置は、データ通信等の分野において、クロック信号とそれに同期して入力されるデータ信号を解析する符号誤り測定装置やロジックアナライザ等のデジタル信号解析装置、またデータ信号とクロック信号とを同期して出力しなければならないパターン発生器等に用いられる。

図１に示すように、本実施形態における位相調整装置１０は、可変遅延器１１、識別器１２、直流平均値検出器１３、制御装置２０を備えている。

可変遅延器１１は、制御装置２０からの制御信号に応じて、入力クロック信号を遅延し、入力データ信号に対する入力クロック信号の位相を相対的に可変するようになっている。なお、超高周波用の可変遅延器１１としては、信号線路長をスラグ可変することによって、その遅延量（遅延時間）を可変する可変長スラブライン構造のものが用いられる。信号線路長は、サーボモータ等の駆動装置で摺動される。なお、可変遅延器１１は、遅延手段の一例である。

識別器１２は、例えばＤタイプのフリップフロップで構成されており、入力データ信号を入力するＤ端子、可変遅延器１１から遅延されたクロック信号を入力するＣＰ端子、出力信号を出力するＱ端子を有する。この識別器１２は、Ｄ端子に入力されるデータ信号のレベルを、可変遅延器１１から出力されてＣＰ端子に入力されるクロック信号の立ち上がり（又は立ち下がり）のタイミングで符号判定し、その識別出力をＱ端子から直流平均値検出器１３に出力するようになっている。なお、識別器１２は、符号判定手段の一例である。

直流平均値検出器１３は、例えば抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１によって構成された積分回路を備え、識別器１２の出力信号の平均直流電圧（直流平均値）を検出して制御装置２０に出力するようになっている。この直流平均値検出器１３は、出力電圧検出手段の一例である。

制御装置２０は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）２１、第１メモリ２２、正規化部２３、第２メモリ２４、クロス点位置推定部２５、遅延量設定部２６、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）２７を備えている。この制御装置２０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って動作するようになっている。

ＡＤＣ２１は、直流平均値検出器１３の出力信号をアナログ値からデジタル値の信号に変換して、第１メモリ２２に出力するようになっている。

第１メモリ２２は、ＡＤＣ２１の出力電圧の電圧値を時間軸と対応付けて順次記憶するようになっている。この第１メモリ２２は、記憶手段の一例である。

正規化部２３は、第１メモリ２２に記憶された各電圧値のうち所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化するようになっている。この正規化部２３は、電圧値正規化手段の一例である。

第２メモリ２４は、正規化部２３によって正規化された各電圧値のデータを時間軸と対応付けて記憶するようになっている。

クロス点位置推定部２５は、第２メモリ２４に記憶された各電圧値に基づいてデータ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定するようになっている。このクロス点位置推定部２５は、クロス点位置推定手段の一例である。

遅延量設定部２６は、可変遅延器１１の遅延量を設定するようになっている。この遅延量設定部２６は、遅延量設定手段の一例である。具体的には、遅延量設定部２６は、以下に示す第１及び第２の処理を行うものである。

第１の処理は、可変遅延器１１の遅延量を入力クロック信号の一周期分の時間範囲にわたって所定時間間隔、例えば一周期分の時間（Ｔ）を２０分割した時間（Ｔ／２０）間隔で順次設定するための信号を出力するとともに、その順次設定される遅延量に対応するよう第１メモリ２２のアドレス値を発生させて出力する処理である。第１メモリ２２は、このアドレス値を受けて、前述のように、ＡＤＣ２１の出力電圧の電圧値を順次記憶するようになっている。

第２の処理は、クロス点位置推定部２５が推定したアイパターンのクロス点に対応するアドレス値の情報を受けて、このアドレス値の情報からアイパターンのクロス点に対応する可変遅延器１１の遅延量を特定するとともに、その遅延量に入力クロック信号のほぼ半周期分の時間（Ｔ／２）を加減した遅延量を求めて、可変遅延器１１をその遅延量に設定するための信号を出力する処理である。なお、遅延量設定部２６は、前述の遅延量が特定できるよう、第１メモリ２２のアドレス値と可変遅延器１１の遅延量との関係を把握し記憶している。

ＤＡＣ２７は、遅延量設定部２６から出力された可変遅延器１１の遅延量を設定するための信号を入力し、アナログ値からデジタル値に変換するようになっている。変換後の信号は、可変遅延器１１の駆動装置であるサーボモータ等に制御信号として供給される。

次に、制御装置２０の機能について、図２、図３を用いて具体的に説明する。

図２（ａ）は、アイパターンのデータ信号を示している。信号の１周期時間は、１ＵＩ（Unit Interval、ユニットインターバル）で示される。

図２（ｂ）は、第１メモリ２２に記憶される各電圧値を黒点で示している。各電圧値は、予め定められた測定範囲±ＡｍＵＩ（ミリＵＩ）において、ステップＢｍＵＩで測定され順次記憶されたものである。この測定範囲は、０で示した所定の測定基準点を基準とした範囲である。すなわち、第１メモリ２２は、予め定められた測定範囲内（所定時間範囲内）において、直流平均値検出器１３の出力電圧の電圧値を時間軸と対応付けて順次記憶するものである。なお、測定基準点としては、例えば、ジッタ成分が付加されていないデータ信号でアイパターンのクロス点の位置を予め求めておいて、そのクロス点を基準とすることができる。

正規化部２３は、第１メモリ２２に記憶された±ＡｍＵＩ範囲内の各電圧値に対し、最小の出電圧値を０、最大の電圧値を１００とする、電圧値の正規化を行うものである。そして、正規化部２３は、図２（ｃ）に示すように、例えば、８０以上の電圧値を８０とし、２０以下の電圧値を２０とする処理を行う。正規化処理後の電圧値は、第２メモリ２４に記憶される。

クロス点位置推定部２５は、第２メモリ２４に記憶された電圧値に基づいて、電圧値が８０の領域の幅Ｗの中心位置をクロス点と推定する。なお、幅Ｗの完全に中心位置をクロス点とするものでなくてもよく、幅Ｗの中心位置から所望量ずらした点をクロス点と推定する構成としてもよい。

遅延量設定部２６は、図２（ｃ）に示すように、クロス点位置推定部２５が推定したクロス点を基準として、１／２周期の位置、すなわち、±５００ｍＵＩ離れた位置（図示の例では＋側）にクロック信号の立ち上がりタイミングが位置するよう遅延量を可変遅延器１１に設定する。

次に、クロス点位置推定部２５による推定処理の具体例を図３に基づき説明する。

図３は、正規化部２３によって正規化された各電圧値の各種パターンを示しており、横軸はＵＩすなわち時間を示し、縦軸は電圧を表している。このうち、図３（ａ）〜（ｃ）は、測定範囲内に電圧値の分布が１つある例を示している。測定条件によっては、測定範囲内に電圧値の分布が２つ現れることがあるので、その場合の例を図３（ｄ）〜（ｆ）に示す。

図３（ａ）は、正規化部２３によって８０の値に正規化された電圧値が所定数以上時間的に連続して記憶された領域（以下、「電圧値連続領域」という）が１つある場合の例を示している。すなわち、図３（ａ）に示された電圧値の分布３１は、１つの電圧値連続領域３１ａを有する。この場合には、クロス点位置推定部２５は、クロス点の時間的位置が電圧値連続領域３１ａ内にあると推定するものであって、電圧値連続領域３１ａの時間的に中央となる位置Ｐ１をアイパターンのクロス点と推定する。なお、電圧値連続領域３１ａが１点のピーク電圧値からなる場合には、クロス点位置推定部２５は、そのピーク電圧値の位置Ｐ１をアイパターンのクロス点と推定する。

図３（ｂ）は、２つの電圧値連続領域３２ａ及び３２ｂを有する電圧値の分布３２を示している。この場合には、クロス点位置推定部２５は、電圧値連続領域３２ａの時間的に中央となる位置Ｐ１と、電圧値連続領域３２ｂの時間的に中央となる位置Ｐ２との中央位置をアイパターンのクロス点と推定する。なお、電圧値連続領域３２ａと３２ｂとの間にある電圧値３２ｃの連続個数が所定数以下の場合には、電圧値連続領域３２ａと３２ｂとが連続していて電圧値連続領域が１つであるとして処理を行うこととしてもよい。

図３（ｃ）は、１点のピーク電圧値３３ａと１つの電圧値連続領域３３ｂを有する電圧値の分布３３を示している。この場合には、クロス点位置推定部２５は、ピーク電圧値３３ａの位置Ｐ１と、電圧値連続領域３３ｂの時間的に中央となる位置Ｐ２との中央位置をアイパターンのクロス点と推定する。

図３（ｄ）は、測定範囲内に、互いに独立した電圧値の分布３４及び３５がある場合を示している。この場合には、クロス点位置推定部２５は、ピーク電圧値３４ａの位置Ｐ１と、ピーク電圧値３５ａの位置Ｐ２との中央位置をアイパターンのクロス点と推定する。

図３（ｅ）は、測定範囲内に、互いに独立した電圧値の分布３６及び３７がある場合を示している。この場合には、クロス点位置推定部２５は、ピーク電圧値３６ａの位置Ｐ１と、電圧値連続領域３７ａの時間的に中央となる位置Ｐ２との中央位置をアイパターンのクロス点と推定する。

図３（ｆ）は、測定範囲内に、互いに独立した電圧値の分布３８及び３９がある場合を示している。この場合には、クロス点位置推定部２５は、電圧値連続領域３８ａの時間的に中央となる位置Ｐ１と、電圧値連続領域３９ａの時間的に中央となる位置Ｐ２との中央位置をアイパターンのクロス点と推定する。

次に、本実施形態における位相調整装置１０の動作について図４、図５を用いて説明する。図４は、位相調整装置１０の動作を示すフローチャートである。図５は、クロス点推定処理を示すフローチャートである。

識別器１２は、入力データ信号をＤ端子から入力する（ステップＳ１１）。可変遅延器１１は、制御装置２０からの制御信号に応じて、入力クロック信号の遅延量を順次変更し、識別器１２のＣＰ端子に出力する（ステップＳ１２）。

識別器１２は、入力データ信号をクロック信号の立ち上がり（又は立ち下がり）のタイミングで符号判定し、その識別出力をＱ端子から直流平均値検出器１３に出力する（ステップＳ１３）。

直流平均値検出器１３は、識別器１２からのデータ信号の出力電圧を検出し（ステップＳ１４）、制御装置２０に出力する。

制御装置２０において、ＡＤＣ２１は、直流平均値検出器１３の出力信号をアナログ値からデジタル値の信号に変換して、第１メモリ２２に出力する。

第１メモリ２２は、ＡＤＣ２１によってアナログ値からデジタル値の信号に変換された直流平均値検出器１３の出力信号の電圧値を時間軸と対応付けて順次記憶する（ステップＳ１５）。

正規化部２３は、第１メモリ２２から直流平均値検出器１３の出力信号の電圧値を読み出し、読み出したデータを正規化する（ステップＳ１６）。例えば、正規化部２３は、図２（ｃ）に示したように、８０以上の電圧値を８０とし、２０以下の電圧値を２０とする処理を行う。正規化処理後の電圧値は、第２メモリ２４に記憶される。

クロス点位置推定部２５は、図５に示すクロス点推定処理を行う（ステップＳ２０）。

図５に示すように、クロス点位置推定部２５は、８０の電圧値が０個か否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、クロス点位置推定部２５は、８０の電圧値が０個と判断した場合には処理を終了し、８０の電圧値が０個と判断しなかった場合には８０の電圧値が１個か否かを判断する（ステップＳ２２）。

ステップＳ２２において、クロス点位置推定部２５は、８０の電圧値が１個と判断した場合には、８０の電圧値の位置をＰ１とし（ステップＳ２３）、Ｐ１の位置をアイパターンのクロス点と推定し（ステップＳ２４）、メインルーチン（図４）に戻る。

一方、ステップＳ２２において、クロス点位置推定部２５は、８０の電圧値が１個と判断しなかった場合には、８０の電圧値の領域が１つか否かを判断する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２５において、クロス点位置推定部２５は、８０の電圧値の領域が１つと判断した場合には、その電圧値の領域の幅の時間的に中心となる中心位置をＰ１とし（ステップＳ２６）、前述のステップＳ２４に進む。

一方、ステップＳ２５において、クロス点位置推定部２５は、８０の電圧値の領域が１つと判断しなかった場合には、８０の電圧値の領域が２つか否かを判断する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２７において、クロス点位置推定部２５は、８０の電圧値の領域が２つと判断した場合には、８０の電圧値の領域が連続しているか否かを判断する（ステップＳ２８）。なお、ステップＳ２７において、クロス点位置推定部２５は、８０の電圧値の領域が２つと判断しなかった場合、すなわち８０の電圧値の領域が３つ以上の場合には処理を終了する。

ステップＳ２８において、クロス点位置推定部２５は、８０の電圧値の領域が連続していると判断しなかった場合には、各８０の電圧値の位置をそれぞれＰ１、Ｐ２とし（ステップＳ２９）、Ｐ１とＰ２との中央をアイパターンのクロス点と推定し（ステップＳ３０）、メインルーチン（図４）に戻る。

ステップＳ２８において、クロス点位置推定部２５は、８０の電圧値の領域が連続していると判断した場合には、８０の電圧値の位置又は領域の中央をＰ１、Ｐ２とし（ステップＳ３１）、前述のステップＳ３０に進む。

なお、ステップＳ２１（Ｙｅｓ）又はステップＳ２７（Ｎｏ）の後に処理を終了した場合には、例えば、正規化部２３が正規化する電圧値の基準を変更して各処理をやり直すこともできる。

図４に戻り、遅延量設定部２６は、クロス点推定処理のステップＳ２４において求めたＰ１、又はステップＳ３０において求めたＰ１とＰ２との中央を基準として、例えば５００ｍＵＩ離れた位置にクロック信号の立ち上がり（又は立ち下がり）のタイミングを合わせるための遅延量を設定する（ステップＳ１７）。この遅延量は、ＤＡＣ２７によって、デジタル値からアナログ値に変換され、可変遅延器１１に設定される。

以上のように、本実施形態における位相調整装置１０は、クロス点位置推定部２５が、データ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定し、遅延量設定部２６が、推定されたクロス点の時間的位置を基準として入力クロック信号の遅延量を可変遅延器１１に設定するので、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができる。

以上のように、本発明に係る位相調整装置は、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができるという効果を有し、例えば数ＧＨｚの超高周波帯において、データ信号とクロック信号との相対的な位相を調整する位相調整装置及び位相調整方法として有用である。

１０位相調整装置
１１可変遅延器（遅延手段）
１２識別器（符号判定手段）
１３直流平均値検出器（出力電圧検出手段）
２０制御装置
２２第１メモリ（記憶手段）
２３正規化部（電圧値正規化手段）
２４第２メモリ
２５クロス点位置推定部（クロス点位置推定手段）
２６遅延量設定部（遅延量設定手段）

Claims

データ信号とクロック信号との位相を調整する位相調整装置（１０）であって、
設定された遅延量に基づいて入力クロック信号を遅延させる遅延手段（１１）と、
入力データ信号を前記遅延手段から出力されるクロック信号のタイミングで符号判定して出力する符号判定手段（１２）と、
前記符号判定手段から出力される出力信号の平均直流電圧を検出する出力電圧検出手段（１３）と、
前記データ信号の１周期時間以上２周期時間未満の時間範囲を示す所定時間範囲内において前記出力信号の平均直流電圧を時間軸と対応付けて順次記憶する記憶手段（２２）と、
前記記憶手段に記憶された各電圧値に基づいて前記データ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定するクロス点位置推定手段（２５）と、
推定された前記クロス点の時間的位置を基準として前記入力クロック信号の遅延量を前記遅延手段に設定する遅延量設定手段（２６）と、
前記記憶手段に記憶された前記各電圧値のうち所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化する電圧値正規化手段（２３）と、
を備え、
前記クロス点位置推定手段は、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶手段に所定数以上時間的に連続して記憶された領域を示す電圧値連続領域が前記所定時間範囲内にあることを条件に、前記電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定するものである、
ことを特徴とする位相調整装置。
前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を１つ含む電圧値の分布が前記所定時間範囲内に１つあることを条件に、前記クロス点の時間的位置が前記電圧値連続領域内にあると推定するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の位相調整装置。
前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を複数含む電圧値の分布が前記所定時間範囲内に１つあることを条件に、前記各電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の位相調整装置。
前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を有する互いに独立した電圧値の分布が前記所定時間範囲内に第１及び第２の電圧値の分布として２つあることを条件として、前記第１及び前記第２の電圧値の分布においてそれぞれ第１及び第２のクロス点の時間的位置を推定し、前記第１のクロス点の時間的位置と前記第２のクロス点の時間的位置との間に前記クロス点の時間的位置を推定するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の位相調整装置。
前記第１及び前記第２の電圧値の分布の少なくとも一方が有する前記電圧値連続領域は、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶手段に１つ又は所定数以上時間的に連続して記憶された領域である、
ことを特徴とする請求項４に記載の位相調整装置。
前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を有する互いに独立した電圧値の分布が前記所定時間範囲内に第１及び第２の電圧値の分布として２つあって前記第１の電圧値の分布と前記第２の電圧値の分布との間にある電圧値の連続個数が所定個数の場合には、前記第１の電圧値の分布と前記第２の電圧値の分布とが連続していて前記電圧値連続領域が１つであるとして前記クロス点の時間的位置を推定するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の位相調整装置。
請求項１に記載の位相調整装置（１０）を用いてデータ信号とクロック信号との位相を調整する位相調整方法であって、
設定された遅延量に基づいて入力クロック信号を遅延させる遅延ステップ（Ｓ１２）と、
入力データ信号を前記遅延ステップおいて遅延されたクロック信号のタイミングで符号判定して出力する符号判定ステップ（Ｓ１３）と、
前記符号判定ステップにおいて出力される出力信号の平均直流電圧を検出する出力電圧検出ステップ（Ｓ１４）と、
前記データ信号の１周期時間以上２周期時間未満の時間範囲を示す所定時間範囲内において前記出力信号の平均直流電圧を時間軸と対応付けて順次記憶する記憶ステップ（Ｓ１５）と、
前記記憶ステップにおいて記憶された各電圧値に基づいて前記データ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定するクロス点位置推定ステップ（Ｓ２０）と、
推定された前記クロス点の時間的位置を基準として前記入力クロック信号の遅延量を設定する遅延量設定ステップ（Ｓ１７）と、
前記記憶ステップにおいて記憶された前記各電圧値のうち所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化する電圧値正規化ステップ（Ｓ１６）と、
を含み、
前記クロス点位置推定ステップにおいて、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶ステップで所定数以上時間的に連続して記憶された領域を示す電圧値連続領域が前記所定時間範囲内にあることを条件に、前記電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定することを特徴とする位相調整方法。