JP6625095B2 - 誤り検出装置および誤り検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、振幅をシンボルごとに４種類に分けた４値パルス振幅変調方式（以下、ＰＡＭ４方式）によるＰＡＭ４信号の誤り率を検出する誤り検出装置および誤り検出方法に関する。

各種のディジタル通信装置は、利用者数の増加やマルチメディア通信の普及に伴い、より大容量の伝送能力が求められている。また、これらのディジタル通信装置におけるディジタル信号の品質評価の指標の一つとしては、受信データのうち符号誤りが発生した数と受信データの総数との比較として定義されるビット誤り率が知られている。

そして、上述したディジタル通信装置において、試験対象となる光電変換部品等の被試験デバイスに対して固定データを含むテスト信号を送信し、被試験デバイスを介して入力される被測定信号と基準となる参照信号とをビット単位で比較して、被測定信号の誤り率を測定する誤り率測定装置として、例えば下記特許文献１に開示されるビット誤り測定装置が知られている。

下記特許文献１に開示されるビット誤り測定装置は、測定対象から受信した入力データと測定対象から受信されるべき既知のデータとを比較して誤りビットを測定するものである。この特許文献１のビット誤り測定装置は、誤りビットが発生する要因を容易に解析できるようにするため、複数のブロックを有する比較データ記憶部と、受信した入力データと既知のデータとを比較し、所定の検出条件で検出される１または複数の検出ビットを含むビット列の比較データを、検出されることに応じて複数のブロックへ順次格納する比較部と、複数のブロックそれぞれに格納された比較データから得られるそれぞれのビット列を、所定の配置条件に従った位置を基準にして並べて表示機器に表示する表示制御部とを備えて構成される。

ところで、情報信号の振幅をパルス信号の系列で符号化したパルス振幅変調信号として、「０（低レベル電圧）」と「１（高レベル電圧）」からなるビット列を、４つの電圧レベルのパルス信号として変調して伝送するＰＡＭ４方式が知られている。このＰＡＭ４方式によるＰＡＭ４信号は、振幅がシンボルごとに４種類に分けられ、図６に示すように、４つの異なる振幅の電圧レベルＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を有し、全体の振幅電圧範囲Ｈが電圧レベルの高い方から高電圧範囲Ｈ１、中電圧範囲Ｈ２、低電圧範囲Ｈ３に分けられ、３つのアイパターン開口部による連続した範囲からなる。

そして、この種のＰＡＭ４信号を誤り率測定装置でリアルタイム誤り率測定を行うには、ＰＡＭ４信号用のデコーダが必要となる。また、３つのアイパターン開口部からなるＰＡＭ４信号を正しくデコードするためには、アイパターン開口部毎にそれぞれ３つの電圧閾値を決定する必要がある。さらに、デコーダにてデコードされた信号の誤り率を測定するためには、誤り率測定装置の入力信号（デコード信号）の打ち抜きタイミング（位相、電圧閾値）の調整を行う必要があった。

特開２００７−２７４４７４号公報

しかしながら、上述したパラメータの調整を行うには、誤り率測定装置で誤り率を確認しながら個々のパラメータを調整する必要があるが、すべてのパラメータが誤り率測定の結果に影響するため、適切な順番で調整を行う必要があった。

このため、上述した調整は一部の経験豊富な技術者によってのみ行われていた。しかも、誤り率測定装置とデコーダ以外に、オシロスコープを用いてデコーダから出力される波形を確認しながら調整を行っており、一般的なユーザーが上述した調整を行うことは難しかった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、一般的なユーザが複雑な調整手順を意識することなく個々のパラメータを自動的に調整することができる誤り検出装置および誤り検出方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された誤り検出装置は、全体の振幅電圧範囲Ｈが電圧レベルの高い方から高電圧範囲Ｈ１、中電圧範囲Ｈ２、低電圧範囲Ｈ３に分けられ、３つのアイパターン開口部による連続した範囲からなり、パターン発生部が発生して被測定物を折り返して入力されるＰＡＭ４信号、または送信機能を有する被測定物から送信されるＰＡＭ４信号をデコーダ２にてＮＲＺ信号にデコードし、該デコードされたデコード信号の誤り率を検出する誤り検出装置１であって、
前記高電圧範囲の電圧閾値Ｖｔｈ１、前記中電圧範囲の電圧閾値Ｖｔｈ２、前記低電圧範囲の電圧閾値Ｖｔｈ３を変更したときの前記デコード信号の誤り率を測定する誤り率測定部１２と、
前記中電圧範囲の電圧閾値を所定ステップで変更したときに前記誤り率測定部にて測定される前記デコード信号の誤り率が最も低くなる電圧を調整後の前記中電圧範囲の電圧閾値として算出し、前記高電圧範囲の電圧閾値と前記低電圧範囲の電圧閾値を所定電圧範囲内で粗調整のための粗いステップで変更しながら前記誤り率測定部にて誤り率の測定が可能な電圧を検出し、該検出した誤り率の測定が可能な電圧において、前記高電圧範囲の電圧閾値を前記粗いステップより細かいステップで変更したときに前記誤り率測定部にて測定される前記デコード信号の誤り率が最も低くなる電圧を調整後の前記高電圧範囲の電圧閾値として算出するとともに、前記低電圧範囲の電圧閾値を前記粗いステップより細かいステップで変更したときに前記誤り率測定部にて測定される前記デコード信号の誤り率が最も低くなる電圧を調整後の前記低電圧範囲の電圧閾値として算出する電圧閾値算出部１３と、
自動調整前の電圧閾値、位相を前記デコーダに設定するとともに、前記電圧閾値算出部にて算出された前記高電圧範囲の電圧閾値、前記中電圧範囲の電圧閾値、前記低電圧範囲の電圧閾値を前記デコーダに設定して自動調整するデコーダ設定部１１とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載された誤り検出装置は、請求項１の誤り検出装置において、
前記電圧閾値算出部１３は、測定される誤り率ＢＥＲを下記式（１）に代入して得られる値を逆誤差関数Ｅｒｆｃ ^-1 とし、前記中電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対中電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記中電圧範囲の電圧閾値として算出し、
前記高電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対高電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記高電圧範囲の電圧閾値として算出し、
前記低電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対低電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記低電圧範囲の電圧閾値として算出することを特徴とする。

請求項３に記載された誤り検出装置は、請求項２の誤り検出装置において、
前記電圧閾値算出部１３は、エラーフリーとなる領域がある場合、誤り率が測定可能なタイミングでの測定結果から前記逆誤差関数平面での最小二乗法を用いた近似計算により前記中電圧範囲、前記高電圧範囲、前記低電圧範囲それぞれの電圧閾値を算出することを特徴とする。

請求項４に記載された誤り検出装置は、請求項１〜３の何れかの誤り検出装置において、
位相および電圧を変更して最も誤り率が低くなる位置を前記誤り率測定部１２に入力する信号の打ち抜きタイミングとして設定して自動調整するパラメータ設定部１４を備えたことを特徴とする。

請求項５に記載された誤り検出装置は、請求項１〜４の何れかの誤り検出装置において、
前記自動調整を開始ボタンの押下により行うことを特徴とする。

請求項６に記載された誤り検出方法は、全体の振幅電圧範囲Ｈが電圧レベルの高い方から高電圧範囲Ｈ１、中電圧範囲Ｈ２、低電圧範囲Ｈ３に分けられ、３つのアイパターン開口部による連続した範囲からなり、パターン発生部が発生して被測定物を折り返して入力されるＰＡＭ４信号、または送信機能を有する被測定物から送信されるＰＡＭ４信号をデコーダ２にてＮＲＺ信号にデコードし、該デコードされたデコード信号の誤り率を検出する誤り検出方法であって、
自動調整前の電圧閾値、位相を前記デコーダに設定するステップと、
前記中電圧範囲の電圧閾値Ｖｔｈ２を所定ステップで変更しながら前記デコード信号の誤り率を測定し、最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記中電圧範囲の電圧閾値に設定して自動調整するステップと、
前記高電圧範囲の電圧閾値Ｖｔｈ１と前記低電圧範囲の電圧閾値Ｖｔｈ３を所定電圧範囲内で粗調整のための粗いステップで変更しながら前記デコード信号の誤り率を測定し、誤り率の測定が可能な電圧を検出するステップと、
前記誤り率の測定が可能な電圧において、前記高電圧範囲の電圧閾値を前記粗いステップより細かいステップで変更しながら前記デコード信号の誤り率を測定し、最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記高電圧範囲の電圧閾値に設定して自動調整するステップと、
前記誤り率の測定が可能な電圧において、前記低電圧範囲の電圧閾値を前記粗いステップより細かいステップで変更しながら前記デコード信号の誤り率を測定し、最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記低電圧範囲の電圧閾値に設定して自動調整するステップとを含むことを特徴とする。

請求項７に記載された誤り検出方法は、請求項６の誤り検出方法において、
測定される誤り率ＢＥＲを下記式（１）に代入して得られる値を逆誤差関数Ｅｒｆｃ ^-1 とし、前記中電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対中電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記中電圧範囲の電圧閾値として算出するステップと、
前記高電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対高電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記高電圧範囲の電圧閾値として算出するステップと、
前記低電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対低電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記低電圧範囲の電圧閾値として算出するステップとを含むことを特徴とする。

請求項８に記載された誤り検出方法は、請求項７の誤り検出方法において、
エラーフリーとなる領域がある場合、誤り率が測定可能なタイミングでの測定結果から前記逆誤差関数平面での最小二乗法を用いた近似計算により前記中電圧範囲、前記高電圧範囲、前記低電圧範囲それぞれの電圧閾値を算出するステップを含むことを特徴とする。

請求項９に記載された誤り検出方法は、請求項６〜８の何れかの誤り検出方法において、
位相および電圧を変更して最も誤り率が低くなる位置を入力信号の打ち抜きタイミングとして設定して自動調整するステップを含むことを特徴とする。

請求項１０に記載された誤り検出方法は、請求項６〜９の何れかの誤り検出方法において、
前記自動調整を開始ボタンの押下により行うステップを含むことを特徴とする。

本発明によれば、ＰＡＭ４信号の誤り率を検出するにあたって、一般的なユーザーが複雑な調整手順を意識することなく個々のパラメータを自動調整してデコーダを使用することができる。また、これまでの手動調整と比較しても調整時間を短縮することができ、誤り率の測定結果のみによって個々のパラメータの自動調整を行うので、オシロスコープなどの計測器を使用する必要がない。

本発明に係る誤り検出装置のブロック図である。 本発明において中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２を調整する場合の説明図である。 本発明において高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３を粗調整する場合の説明図である。 本発明において入力信号の打ち抜きタイミングを調整する場合の説明図である。 本発明における各電圧範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ３の調整手順を含むフローチャートである。 ＰＡＭ４信号の説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

［誤り検出装置の構成について］
図１に示すように、本実施の形態の誤り検出装置１は、デコーダ２と誤り検出器３とを備えて概略構成される。誤り検出装置１は、図６に示すように、振幅がシンボルごとに４種類に分けられ、４つの異なる振幅の電圧レベルＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を有し、全体の振幅電圧範囲Ｈが電圧レベルの高い方から高電圧範囲Ｈ１、中電圧範囲Ｈ２、低電圧範囲Ｈ３に分けられ、３つのアイパターン開口部による連続した範囲からなるＰＡＭ４信号の誤り率を検出する。

デコーダ２は、入力されるＰＡＭ４信号を例えばＮＲＺ信号にデコードし、このデコードした信号（デコード信号）を誤り検出器３に出力する。なお、ＰＡＭ４信号は、不図示のパターン発生部（誤り検出装置１に設けられるＰＡＭ信号発生部、又は別体に構成されるＰＡＭ信号発生部）が発生して被測定物（ＤＵＴ）を折り返して入力されるか、送信機能を有する被測定物（ＤＵＴ）自身からの送信によって入力される。

誤り検出器３は、デコーダ２から入力されるデコード信号の誤り率を検出するもので、デコーダ設定部１１、誤り率測定部１２、電圧閾値算出部１３、パラメータ設定部１４を含んで構成される。

デコーダ設定部１１は、ＰＡＭ４信号を正しくデコードするために必要なパラメータ（電圧閾値、位相）を設定するもので、電圧閾値可変部１１ａ、電圧閾値設定部１１ｂを備える。

電圧閾値可変部１１ａは、後述する自動調整方法により、ＰＡＭ４信号の中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２を自動調整して設定するときに、中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２を所定ステップで変更してデコーダ２に設定する。

また、電圧閾値可変部１１ａは、後述する自動調整方法により、ＰＡＭ４信号の高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１および低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３を自動調整して設定するときに、高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３を誤り率ＢＥＲの測定毎に所定ステップで変更してデコーダ２に設定する。

さらに、電圧閾値可変部１１ａは、後述する自動調整方法により、誤り測定部１２の入力信号の打ち抜きタイミングとして電圧閾値を自動調整して設定するときに、振幅軸方向の所定ステップで変更してデコーダ２に設定する。

電圧閾値設定部１１ｂは、後述する自動調整方法により、電圧閾値算出部１２で算出されるＰＡＭ４信号の高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１、中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２、低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３を、自動調整された電圧閾値としてデコーダ２に設定する。

誤り率測定部１２は、後述する自動調整方法により、デコーダ設定部１１にてＰＡＭ４信号の各電圧範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ３を自動調整してデコーダ２に設定する際に、デコーダ２から入力されるデコード信号の誤り率を測定する。

また、誤り率測定部１２は、後述する自動調整方法を終えた後の実際の測定において、後述する自動調整方法によりパラメータ設定部１４にて設定された打ち抜きタイミング（位相、電圧閾値）でデコーダ２から入力されるデコード信号の誤り率を測定する。

電圧閾値算出部１３は、後述する自動調整方法により、誤り率測定部１２が測定した誤り率の測定結果に基づいてＰＡＭ４信号の高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１、中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２、低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３をそれぞれ算出する。

パラメータ設定部１４は、後述する自動調整方法にて自動調整された打ち抜きタイミング（位相、電圧閾値）を誤り率測定部１２に設定する。

すなわち、パラメータ設定部１４は、後述する自動調整方法により、誤り測定部１２の入力信号の打ち抜きタイミングとして位相を自動調整して設定するときに、時間軸方向の位相を所定ステップ（例えば１０ｍＵＩ）で変更して誤り測定部１２に設定する。また、パラメータ設定部１４は、後述する自動調整方法により、誤り測定部１２の入力信号の打ち抜きタイミングとして電圧閾値を自動調整して設定するときに、電圧閾値を所定ステップで変更して誤り測定部１２に設定する。

［誤り検出装置の動作について］
次に、上記のように構成される誤り検出装置１の動作として、被測定物（ＤＵＴ）から出力されたＰＡＭ信号をデコーダ２に入力して誤り率を測定し、この誤り率の測定結果に基づく各パラメータ（ＰＡＭ４信号の各電圧範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ３、入力信号の打ち抜きタイミング）の自動調整方法について図２〜図５を参照しながら説明する。なお、自動調整前における各パラメータは、予め決められた初期値、又はユーザが任意に設定した値に設定されているものとする。

自動調整を行うための開始ボタンが押下されると、デコーダ２の中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２を０に設定し、中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２の自動調整を開始する（ＳＴ１）。

この電圧閾値Ｖｔｈ２の自動調整では、中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２を所定ステップ（例えば１ｍＶ）で変更しながら誤り率ＢＥＲを測定する（ＳＴ２）。そして、図２に示すように、中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２対誤り率ＢＥＲ（１０^-5〜１０^-10 ）から逆誤差関数Ｅｒｆｃ^-1対中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２のデータを計算する（ＳＴ３）。続いて、逆誤差関数Ｅｒｆｃ^-1平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出する（ＳＴ４）。そして、２直線の交点において最も誤り率が低くなる中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２を、自動調整後の中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２としてデコーダ２に設定する（ＳＴ５）。

なお、逆誤差関数Ｅｒｆｃ^-1は、下記式（１）に誤り率ＢＥＲを代入して得られる値である。

次に、高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３の粗調整を開始する（ＳＴ６）。この粗調整では、最も誤り率ＢＥＲが低い点を調整結果とする。

但し、高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１および低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３の全ての電圧閾値を実際に設定して誤り率ＢＥＲを測定し、最も誤り率ＢＥＲが低い点を測定結果とするのが理想的である。

しかしながら、実際には測定にかかる時間が膨大であるため、現実的ではない。そのため、高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３の自動調整では、始めの調整を粗調整、２回目の調整を本調整として、調整を２段階に分けて行っている。

ここで、高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３の調整は誤り率の測定結果に影響を与えるため、両方の電圧閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ３を最適値に調整する必要がある。しかし、どちらか一方の電圧閾値が上下アイパターン開口部の中心電圧に対して大きな差がある場合、誤り率が非常に大きい値となり、もう一方の電圧閾値がアイパターン開口部の中心電圧に近づける調整が不可能になってしまう。このため、高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３を粗い間隔で設定してそれぞれの誤り率を測定し、電圧閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ３の調整が行える設定値を探す必要がある。

また、最下位ビットＬＳＢは高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３の両方がアイパターン開口部の中心付近に設定されて始めて誤り率ＢＥＲの測定が可能となる。

そこで、粗調整では、本調整のステップ（例えば１ｍＶ）よりも粗いステップ（例えば２０ｍＶ）で高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３を所定電圧範囲内で変更しながら誤り率ＢＥＲを測定する（ＳＴ７）。そして、誤り率ＢＥＲの測定結果から、誤り率ＢＥＲの測定が可能な領域となる高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３の組合せを検出する（ＳＴ８）。

例えば図３に示すように、低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３をＡｍＶに固定して高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１をＡｍＶから所定電圧範囲内を例えば２０ｍＶステップで変更しながら誤り率ＢＥＲを測定する。続いて、低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３をＡ＋２０ｍＶに固定して高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１をＡｍＶから所定電圧範囲内を２０ｍＶステップで変更しながら誤り率ＢＥＲを測定するといったように、図３の０，１，２，…，ｎ，ｎ＋１，…の順番で測定を行う。図３の例では、太線で囲まれる電圧閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ３の組合せが誤り率ＢＥＲの測定が可能（エラーカウント可能）な電圧の領域となる。

次に、高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３の本調整を開始する（ＳＴ９）。この本調整は、前述した中電圧範囲Ｈ２の電圧閾値Ｖｔｈ２の自動調整と同様の手法により行う。すなわち、電圧閾値Ｖｔｈ１の本調整では、高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１を所定ステップ（例えば１ｍＶ）で変更しながら誤り率ＢＥＲを測定する。そして、高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１対誤り率ＢＥＲ（１０^-5〜１０^-10 ）から逆誤差関数Ｅｒｆｃ^-1対高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１のデータを計算する。続いて、逆誤差関数Ｅｒｆｃ^-1平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出する。そして、２直線の交点において最も誤り率が低くなる高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１を、自動調整後の高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１としてデコーダ２に設定する。

また、電圧閾値Ｖｔｈ３の本調整では、低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３を所定ステップ（例えば１ｍＶ）で変更しながら誤り率ＢＥＲを測定する。そして、低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３対誤り率ＢＥＲ（１０^-5〜１０^-10 ）から逆誤差関数Ｅｒｆｃ^-1対低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３のデータを計算する。続いて、逆誤差関数Ｅｒｆｃ^-1平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出する。そして、２直線の交点において最も誤り率が低くなる低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３を、自動調整後の低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３としてデコーダ２に設定する。

このように、高電圧範囲Ｈ１の電圧閾値Ｖｔｈ１と低電圧範囲Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ３を調整するにあたっては、粗調整で誤り率ＢＥＲの測定が可能な領域を求め、続いて粗調整よりも細かいステップで電圧閾値を変更しながら誤り率ＢＥＲの測定を行う。これにより、効率的に最も誤り率ＢＥＲが低い点を探すことができる。

次に、従来より周知の方法にて誤り検出器３における入力信号の打ち抜きタイミング（位相、電圧閾値）を設定する（ＳＴ１０）。この入力信号の打ち抜きタイミングは、位相および電圧を所定ステップで変更したときに、最も誤り率ＢＥＲが低くなる位置に設定される。具体的には、図４の横軸（時間軸）方向において、位相を所定ステップ（例えば１０ｍＵＩ）で変更し、最も誤り率ＢＥＲが低い点を最適点として検出する。また、この誤り率ＢＥＲの最適点の振幅方向（図４の縦軸方向）において、電圧を所定ステップで変更し、最も誤り率ＢＥＲが低い点を最適点として検出する。そして、検出した最適点の位置の位相および電圧を打ち抜きタイミング（位相、電圧閾値）として設定する。

なお、１秒測定でエラーフリーとなる領域がある場合、最適点が一意に決まらなくなってしまう。この場合は、誤り率ＢＥＲが測定可能なタイミングでの測定結果から前述した逆誤差関数Ｅｒｆｃ^-1平面での最小二乗法を用いた近似計算を行って最適点を求める。

このように、本実施の形態によれば、ＰＡＭ４信号の誤り率を検出するにあたって、一般的なユーザーが複雑な調整手順を意識することなく個々のパラメータ（各電圧範囲Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の電圧閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ３、入力信号の打ち抜きタイミング）を自動調整してデコーダを使用することができる。また、これまでの手動調整と比較しても調整時間を短縮することができる。さらに、誤り率の測定結果のみによって個々のパラメータを自動調整することができ、オシロスコープなどの計測器を使用する必要がない。

ところで、上述した実施の形態（図１）では、デコーダ２と誤り検出器３とが別体に構成される場合を例にとって説明したが、デコーダ２を誤り検出器３の本体に組み込んで一体に構成される誤り検出装置１としてもよい。また、被測定物（ＤＵＴ）にテスト信号として入力されるＰＡＭ４信号を発生するパターン発生部を誤り検出器３に実装した構成とすることもできる。

以上、本発明に係る誤り検出装置および誤り検出方法の最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

１ 誤り検出装置
２ デコーダ
３ 誤り検出器
１１ デコーダ設定部
１１ａ 電圧閾値可変部
１１ｂ 電圧閾値設定部
１２ 誤り率測定部
１３ 電圧閾値算出部
１４ パラメータ設定部
Ｈ 振幅電圧範囲
Ｈ１ 高電圧範囲
Ｈ２ 中電圧範囲
Ｈ３ 低電圧範囲
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４ 電圧レベル
Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ３ 電圧閾値

Claims (10)

1. 全体の振幅電圧範囲（Ｈ）が電圧レベルの高い方から高電圧範囲（Ｈ１）、中電圧範囲（Ｈ２）、低電圧範囲（Ｈ３）に分けられ、３つのアイパターン開口部による連続した範囲からなり、パターン発生部が発生して被測定物を折り返して入力されるＰＡＭ４信号、または送信機能を有する被測定物から送信されるＰＡＭ４信号をデコーダ（２）にてＮＲＺ信号にデコードし、該デコードされたデコード信号の誤り率を検出する誤り検出装置（１）であって、
   前記高電圧範囲の電圧閾値（Ｖｔｈ１）、前記中電圧範囲の電圧閾値（Ｖｔｈ２）、前記低電圧範囲の電圧閾値（Ｖｔｈ３）を変更したときの前記デコード信号の誤り率を測定する誤り率測定部（１２）と、
   前記中電圧範囲の電圧閾値を所定ステップで変更したときに前記誤り率測定部にて測定される前記デコード信号の誤り率が最も低くなる電圧を調整後の前記中電圧範囲の電圧閾値として算出し、前記高電圧範囲の電圧閾値と前記低電圧範囲の電圧閾値を所定電圧範囲内で粗調整のための粗いステップで変更しながら前記誤り率測定部にて誤り率の測定が可能な電圧を検出し、該検出した誤り率の測定が可能な電圧において、前記高電圧範囲の電圧閾値を前記粗いステップより細かいステップで変更したときに前記誤り率測定部にて測定される前記デコード信号の誤り率が最も低くなる電圧を調整後の前記高電圧範囲の電圧閾値として算出するとともに、前記低電圧範囲の電圧閾値を前記粗いステップより細かいステップで変更したときに前記誤り率測定部にて測定される前記デコード信号の誤り率が最も低くなる電圧を調整後の前記低電圧範囲の電圧閾値として算出する電圧閾値算出部（１３）と、
   自動調整前の電圧閾値、位相を前記デコーダに設定するとともに、前記電圧閾値算出部にて算出された前記高電圧範囲の電圧閾値、前記中電圧範囲の電圧閾値、前記低電圧範囲の電圧閾値を前記デコーダに設定して自動調整するデコーダ設定部（１１）とを備えたことを特徴とする誤り検出装置。
2. 前記電圧閾値算出部（１３）は、測定される誤り率（ＢＥＲ）を下記式（１）に代入して得られる値を逆誤差関数（Ｅｒｆｃ ^-1 ）とし、前記中電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対中電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記中電圧範囲の電圧閾値として算出し、
   前記高電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対高電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記高電圧範囲の電圧閾値として算出し、
   前記低電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対低電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記低電圧範囲の電圧閾値として算出することを特徴とする請求項１に記載の誤り検出装置。
   

   
3. 前記電圧閾値算出部（１３）は、エラーフリーとなる領域がある場合、誤り率が測定可能なタイミングでの測定結果から前記逆誤差関数平面での最小二乗法を用いた近似計算により前記中電圧範囲、前記高電圧範囲、前記低電圧範囲それぞれの電圧閾値を算出することを特徴とする請求項２に記載の誤り検出装置。
4. 位相および電圧を変更して最も誤り率が低くなる位置を前記誤り率測定部（１２）に入力する信号の打ち抜きタイミングとして設定して自動調整するパラメータ設定部（１４）を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の誤り検出装置。
5. 前記自動調整を開始ボタンの押下により行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の誤り検出装置。
6. 全体の振幅電圧範囲（Ｈ）が電圧レベルの高い方から高電圧範囲（Ｈ１）、中電圧範囲（Ｈ２）、低電圧範囲（Ｈ３）に分けられ、３つのアイパターン開口部による連続した範囲からなり、パターン発生部が発生して被測定物を折り返して入力されるＰＡＭ４信号、または送信機能を有する被測定物から送信されるＰＡＭ４信号をデコーダ（２）にてＮＲＺ信号にデコードし、該デコードされたデコード信号の誤り率を検出する誤り検出方法であって、
   自動調整前の電圧閾値、位相を前記デコーダに設定するステップと、
   前記中電圧範囲の電圧閾値（Ｖｔｈ２）を所定ステップで変更しながら前記デコード信号の誤り率を測定し、最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記中電圧範囲の電圧閾値に設定して自動調整するステップと、
   前記高電圧範囲の電圧閾値（Ｖｔｈ１）と前記低電圧範囲の電圧閾値（Ｖｔｈ３）を所定電圧範囲内で粗調整のための粗いステップで変更しながら前記デコード信号の誤り率を測定し、誤り率の測定が可能な電圧を検出するステップと、
   前記誤り率の測定が可能な電圧において、前記高電圧範囲の電圧閾値を前記粗いステップより細かいステップで変更しながら前記デコード信号の誤り率を測定し、最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記高電圧範囲の電圧閾値に設定して自動調整するステップと、
   前記誤り率の測定が可能な電圧において、前記低電圧範囲の電圧閾値を前記粗いステップより細かいステップで変更しながら前記デコード信号の誤り率を測定し、最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記低電圧範囲の電圧閾値に設定して自動調整するステップとを含むことを特徴とする誤り検出方法。
7. 測定される誤り率（ＢＥＲ）を下記式（１）に代入して得られる値を逆誤差関数（Ｅｒｆｃ ^-1 ）とし、前記中電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対中電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記中電圧範囲の電圧閾値として算出するステップと、
   前記高電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対高電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記高電圧範囲の電圧閾値として算出するステップと、
   前記低電圧範囲の電圧閾値対誤り率から逆誤差関数対低電圧範囲の電圧閾値のデータを計算し、逆誤差関数平面に対して最小二乗法による直線近似を行って２直線の交点を算出し、算出した２直線の交点において最も誤り率が低くなる電圧を調整後の前記低電圧範囲の電圧閾値として算出するステップとを含むことを特徴とする請求項６に記載の誤り検出方法。
   

   
8. エラーフリーとなる領域がある場合、誤り率が測定可能なタイミングでの測定結果から前記逆誤差関数平面での最小二乗法を用いた近似計算により前記中電圧範囲、前記高電圧範囲、前記低電圧範囲それぞれの電圧閾値を算出するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の誤り検出方法。
9. 位相および電圧を変更して最も誤り率が低くなる位置を入力信号の打ち抜きタイミングとして設定して自動調整するステップを含むことを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の誤り検出方法。
10. 前記自動調整を開始ボタンの押下により行うステップを含むことを特徴とする請求項６〜９の何れかに記載の誤り検出方法。

Images