JPH04280142A - 非周期信号の特性測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非周期的信号の特性測
定方法、特に、デジタル通信信号の様な多値関数の特性
を測定する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】オシロスコープは、被測定信号のある電
圧レベルに関して、又は被測定信号と同相のトリガ信号
に関して、表示掃引信号をトリガするので、周期的信号
を容易に評価できる。被測定信号は周期的であり、各表
示画面は信号周期の同一点で始まるので、同一の信号パ
ターン即ち信号周期の同一の部分が各表示掃引毎にオシ
ロスコープに表示される。この表示パターンにより、周
期的信号を解析できる。

【０００３】しかし、デジタル通信信号は、オシロスコ
ープでは容易に解析できない。デジタル通信信号は、通
常は、周期的ではない２状態信号である。デジタル信号
は、伝えようとする一連のデータに応じて変化し、解析
しても、単に、状態変化のランダム（不規則）なパター
ンである。この様な信号をオシロスコープに入力すると
、、各時間軸に対して単一の有効値を有するクロック信
号の様な単一値波形には表示されない。したがって、従
来のアナログ解析装置は、デジタル通信信号には適用で
きない。各表示掃引では、状態変化を表すランダムなパ
ターンの異なる部分が表示される。信号の異なる部分の
表示掃引を繰り返すことによる表示画像は、信号の多値
画像となり、この画像は「アイ・パターン」と呼ばれて
いる。

【０００４】アイ・パターンでは、信号の高及び低レベ
ル状態がオシロスコープを横切る略水平なトレースとし
て表示される。状態変化は、完全にはランダムではない
。各変化は、変換クロック信号に関して発生する。状態
変化が起こると、それは変換クロック関して既知の時間
に起こる。変換クロックでオシロスコープをトリガする
と、通信信号の状態変化は、オシロスコープ表示の略同
じ位置に表示される。結果的に得られるパターンは、高
及び低レベル状態レベルにより夫々上部及び下部で、且
つ状態変化トレースにより各側で境界が示されたアイ即
ち空き領域である。空き領域の各側の状態変化は交差し
、アイの各側でＸ形状を形成する。各Ｘ形状の一方の成
分は、高レベルから低レベルへの変化であり、他方の成
分は、低レベルから高レベルへの変化である。高及び低
レベル状態間の距離、状態変化の傾斜、空き領域の全体
の大きさ及び他の同様の測定値は、アイ・パターンを生
成する通信信号の特性を評価するために役立つ。

【０００５】アイ・パターンの特性評価する手作業の方
法は、知られている。この方法によれば、オシロスコー
プの画面に、アイ・パターンを生成し、アイ・パターン
の特定の部分を認識するために、グリース・ペンで印を
付け、印を付けた部分の相対位置を視覚的に測定する。 この情報は、信号特性を調べるための基礎であるが、手
作業で情報を得るために、人為的誤差が生じる可能性が
あり、更に人件費がかかる。

【０００６】デジタル通信信号がランダムであるために
、この信号の自動的特性評価は、周期的信号の評価に使
用されていた既知の方法では、行うことができない。 そこで、デジタル通信信号の特性を評価する自動的方法
が必要である。

【０００７】したがって、本発明の目的は、人為的誤差
が生ぜず、且つ人件費がかからずにアイ・パターンの自
動評価を行うことができる非周期信号の特性測定方法の
提供にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の非周期
信号の特性測定方法では、人為的誤差が生ぜず、且つ人
件費がかからずにアイ・パターンを自動評価を行うこと
ができる。通信信号の自動的な特性評価は、テスト装置
の操作者にフィールドバックされる。受信され又は送信
されるときに、信号調整の結果が中間の手作業の計算を
必要とせずに、容易に得られる。

【０００９】本発明の測定方法では、信号振幅はサンプ
ル期間にサンプルされ、各々が信号振幅に対応する第１
値と、サンプル期間の時間間隔に対応する第２値とから
成る複数の一連のデータ値対を発生する。このデータ値
対は、累算器データ構造をアドレス指定するアドレス値
対に対応する。累算器データ構造は、初めに初期化され
、信号は特定数の所定サンプル期間サンプルされる。 得られた各データ値対に関して、対応する累算器が累算
される。この信号の特性は、各累算器に保持された合計
値を使用して調べられる。

【００１０】本発明の特徴は、　　サンプル期間に共通
の信号振幅に対応する行の累算器に保持された値を合計
することにより、信号の高レベル及び低レベル状態を求
められる。隣接する累算器の行のグループ即ちバンド（
帯）は、合計ピーク値を示し、これにより、信号の高レ
ベル及び低レベル状態を示す。高レベル及び低レベル状
態に関する所定の位置、即ち高レベル及び低レベル状態
の距離の特定のパーセンテージの位置で、累算器バンド
の選択した累算器に保持された値を合計することにより
、変化状態が割り出され、特性が調べられる。

【００１１】

【実施例】図１は、オシロスコープ画面２２上のアイ・
パターン２０を示す。デジタル通信信号２４は、オシロ
スコープ（図示せず）に入力され、アイ・パターン２０
が生成される。オシロスコープの各表示掃引は、クロッ
ク信号２８に関連するトリガ点２６で開始する。図１に
示す様に、各トリガ信号に関して、信号２４の対応する
部分３０が、オシロスコープ画面２２にトレースされる
。この様に、信号２４の部分３０の各々を重ね表示する
ことにより、アイ・パターン２０が形成される。アイ・
パターン２０には、オシロスコープ２２上で略固定され
た位置で起こる変化状態３２がある。この変化状態とは
、高レベル状態及び低レベル状態間の、高レベルから低
レベルへの変化、又は、低レベルから高レベルへの変化
である。また、アイ・パターン２０には、空き領域即ち
アイ３８がある。このアイ３８は、変化状態３２により
横方向の境界が示され、高レベル及び低レベル状態３４
及び３６により夫々上部及び下部の境界が示される。

【００１２】通信信号２４は、広いレンジのランダム又
は疑似ランダム・データ列である。例えば、信号２４は
、デジタル回路の素子間の通信データはもちろん、大洋
横断電話データであってもよい。通信信号２４は光信号
でもよく、この場合、信号振幅に対する基準は、同様の
特性に対する基準、例えば、光信号に関するワット量を
含むことを意味する。いずれの場合でも、信号２４は、
解析されるデータを伝え、本来、実質的にランダムであ
る。信号が実質的にランダムであるので、得られる表示
画像は、アイ・パターンになる。本発明の主旨は、この
様なアイ・パターンの自動的解析及び特性評価にある。

【００１３】図２は、オシロスコープ画面２２に表示さ
れたアイ・パターン２０を示す。アイ・パターン２０は
、信号２４の高レベル状態３４により上側の境界が示さ
れ、信号２４の低レベル状態３６により下側の境界が示
されるアイ３８を含む。アイ３８の前に起こる変化状態
領域３２には、高レベルから低レベルへの変化経路４０
及び低レベルから高レベルへの変化経路４２がある。 アイ３８の後に起こる同様の変化状態領域３２には、高
レベルから低レベ゛ルへの変化経路４４及び低レベルか
ら高レベルへの変化経路４６がある。クロック信号２４
から得た特定のトリガ信号２６に関する、信号２４の実
質的に任意の部分３０が、オシロスコープ画面２２にト
レースされる。特定のトリガ信号２６に関しては、オシ
ロスコープは、高レベル状態３４、低レベル状態３６、
又は変化経路４０、４２、４４、４６の１つに信号をト
レースする。トレースの性質は、トリガの直後のサンプ
ル期間の信号の状態により決まる。オシロスコープに複
数のトリガ信号２６が供給されると、信号２４の対応す
る部分が表示画面２２に表示され、結果的に、アイ・パ
ターン２０が得られる。

【００１４】アイ・パターン２０の幾つかの部分は、信
号の特性を調べるために、重要な役割をする。高レベル
状態３４及び低レベル状態３６の垂直位置は、これらの
状態の振幅に対応する。状態３４及び３６の値が得られ
ると、更に、幾つかの意味のある点が求められる。例え
ば、第１ディスタル点４８は、変化経路４０上で、状態
３６に対する状態３４の距離の約８０％の位置に存在す
る。第２ディスタル点５０は、変化経路４２上で、状態
３６に対する状態３４の距離の約８０％の位置に存在す
る。第１プロクシマル点５２は、変化経路４２上で、状
態３４に対する状態３４の距離の約２０％の位置に存在
する。第２プロクシマル点５４は、変化経路４０上で、
状態３６に対する状態３４の距離の２０％の位置に存在
する。第１メジアル点５６は、状態３６に対する状態３
４の距離の約５０％の位置に存在し、通常、変化経路４
０及び４２の交点にある。

【００１５】第２メジアル点５８も、状態３６に対する
状態３４の距離の約５０％の位置に存在し、経路４４及
び４６の交点にある。メジアル点５６及び５８は、夫々
、経路４０及び４２の交点と、経路４４及び４６の交点
とに存在しないこともある。

【００１６】アイ・パターン２０を使用して信号２４の
特性を調べるには、一度、状態３４及び３６の値を測定
し、対応する点４８〜５８を割り出し、一連の既知の計
算を行い、信号２４の特定の特性を求める。この目的の
ために、アイ・パターンを使用する従来の方法では、オ
シロスコープ上のアイ・パターンを観察して状態３４及
び３６の位置を探し、オシロスコープ画面の点４８〜５
８に対し手作業で印を付ける。アイ・パターン２０のこ
れらの点を、オシロスコープ画面２２上で手作業で測定
すると、観測者はこの手作業で求めたデータを基に、所
望の信号特性を計算する。しかし、本発明によれば、こ
の様なデータは自動的に集められ、観測者が計算する必
要なく、自動的に計算される。

【００１７】図３〜図５は、本発明の測定方法に従った
使用に適したハードウエア構成の数例である。各場合に
おいて、通信信号２４が供給され、この通信信号の特性
を調べるために、アイ・パターンが生成され、解析され
る。この工程は、人為的誤差が生じたり、人件費がかか
ることなく自動的に行われる。

【００１８】図３において、通信信号分析器７０は、ト
リガ信号即ち変換クロック信号２８及び通信信号２４に
応答して、画面２２にアイ・パターンを生成する。特に
、通信信号２４は、被測定デバイス７２に供給される。 デバイス７２は、信号２４を複製し、複製された信号２
４を信号分析器７０に供給し、複製信号の質を判定する
ように機能する。デバイス７２は、更に、信号２４を分
析し、トリガ分析器７０で使用する再生変換クロック信
号２８を発生する。他の方法では、信号２４自体をクロ
ック信号２８の代わりにトリガ源として使用してもよい
。通信信号分析器７０は、プロセッサ及びメモリ素子を
含むプログラム可能デバイスであり、画面２２に表示さ
れる信号に関するデータを処理し、蓄積する。特に、表
示画面２２は、画像表示のためのピクセル・アレイを含
む。信号２４の部分３０の各トレースに関して、対応す
る一連のピクセルが発光する。

【００１９】通信信号分析器７０は、各表示トレースを
監視し、表示画面２２のピクセル・アレイに対応するデ
ータベースを保持する。表示は、左から右に向かって、
一度に１ピクセルずつ進むので、画面２２を横切る信号
２４の各トレースは、各表示トレース経路上で発光した
ピクセル経路に対応したデータ・ヒットの順列により表
される。後で詳述する様に、通信信号分析器７０は、本
発明に従い、信号２４の特定数のトレースの間このデー
タ・ヒットを累積したアイ・パターン・データベースを
保持する。

【００２０】図４は、第２のハードウエア構成例を示す
。図４において、被測定デバイス７２は、通信信号２４
を受取り、図３で説明した様に、複製信号２４’及び再
生クロック信号２８を生成する。複製された通信信号２
４’は、アナログ・オシロスコープ８２の入力チャンネ
ル８０に供給される。クロック信号２８は、オシロスコ
ープ８２の外部トリガ入力端８４に供給される。この様
に、外部トリガ入力８４でトリガし、入力チャンネル８
０から取り込まれた信号２４を表示するとき、アイ・パ
ターンがオシロスコープ８２の表示画面８６上に生成さ
れる。

【００２１】デジタル・カメラ・システム８８は、オシ
ロスコープ画面８６の前に配置され、アイ・パターン画
像をとらえる。特に、画面８６の画像を中間調画像とし
てとらえるために、ＣＣＤカメラ９０を配置する。中間
調画像は、ビデオ・ケーブル９２を介してコンピュータ
９４のコントローラ・カード（図示せず）に転送される
。後で詳述する様に、ＣＣＤカメラ９０から取り込まれ
た中間調画像は、コンピュータ９４の画面２０に表示さ
れるアイ・パターン２２を表すデータベースを構築する
ために使用される。

【００２２】図５は、第３のハードウエア構成を示す。 デバイス７２は、上述した様に、再生クロック信号２８
及び複製通信信号２４を生成する。複製通信信号２４は
、デジタイザ１０２の入力端１００に供給され、一方、
クロック信号２８は、デジタイザのトリガ入力端１０４
に供給される。デジタイザ１０２は、例えば、ＲＳー２
３２通信リンク１０６により、コンピュータ９４の制御
カードに接続され、アイ・パターン２２のデジタイズさ
れた形式は、コンピュータ９４の表示画面２０に表示さ
れる。

【００２３】図３〜図５に示す各ハードウエア構成例で
は、通信信号を監視し、通信信号に対応するアイ・パタ
ーンを発生し、アイ・パターンをデジタイズし、デジタ
イズされたアイ・パターンに対応するデータベースを発
生する。

【００２４】図６は、デジタイズされたアイ・パターン
２０を蓄積するのに適したデータベースを示す。データ
ベースは、各データ・ポイント、即ち表示画面２２のピ
クセルに対応する個々の累積セル１２２を有する２次元
累算器アレイ１２０を含む。アレイ１２０の行は、信号
２４の異なる振幅又は利得に対応し、一方、列は個々の
サンプル期間の時間に対応する。この様に、時間アドレ
ス値は、利得アドレス値と関係し、アレイ１２０内の累
算器セル１２２のうちの１個を特定する。これにより、
アレイ１２０の各累算器セル１２２は、表示画面２２の
１個のピクセルに対応する。画面２２上を横切る特定の
トレースに関して、そのトレースの間に発光するピクセ
ル素子に対応する累算器セル１２２は、トレースをとら
えるために累算される。複数のトレースが表示画面２２
に表示されるにつれ、対応する累算器セル１２２は累算
され、アイ・パターンを表すデータ・ベースが得られる
。

【００２５】図７は、アイ・パターン２０を表す状態の
アレイ１２０の３次元図である。図７において、時間及
び利得の水平次元は、アレイ１２０の時間及び利得アド
レス・フィールドに対応し、一方、垂直のヒットＳは、
各累算器セル１２２内に保持された値を表す。最初に、
全ての累算器セル１２２をゼロに初期化し、次に、通信
信号２４の複数のデジタイズされたトレースをアレイに
供給することにより、アイ・パターンが表示される。図
７に示す様に、高レベル及び低レベル状態は、左から右
方向に延びる***線１２４及び１２５で夫々示される。 変化経路４０〜４６は、状態３４及び３６と交差する経
路４６〜４６に関して示したと同様に、***線１２４及
び１２５と交差する交差***線１２８で示される。***
線１２４及び１２５により上下の境界が示され、交差隆
起線１２８により左右の境界が示された谷領域１３０は
、アイ３８（図１）に対応する。

【００２６】図８は、通信信号２４の特性を調べる本発
明の方法を説明するためのフローチャートである。図８
において、工程は、図９に図示する様に、システム・パ
ラメータを決定する管理ブロック２００から始まる。ブ
ロック２０２及び２０４では、時間関係パラメータ、即
ち時間軸及び時間位置を夫々設定する。ブロック２０６
及び２０８では、同様の利得関係パラメータ、即ち垂直
利得及び垂直位置を設定する。これらの時間及び利得の
パラメータは、表示器がアイ・パターンを適切に表示す
るのに必要な設定を確定する。ブロック２０８では、ア
イ・パターン表現を蓄積するためのデータベースとして
十分なメモリが割当られる。

【００２７】図８に戻り、工程はデータ取込みブロック
２１６に移る。このブロックでは、通信信号は、図３〜
図５に示したハードウエア構成の１つであるデバイスに
供給され、信号２４の各表示トレースに関する表示デー
タを収集する。各トリガ２６（図１）に関して、信号２
４の対応する部分３０は、サンプルされ、アイ・パター
ン・データベースに取り込まれる。アイ・パターン・デ
ータベースに十分な数のトレースを供給することにより
、データ・ベースは信号２４に関するアイ・パターンの
性質を表すことができる。

【００２８】図１０は、図３〜図５に示す各ハードウエ
ア構成からのデータ取込みを示す。しかし、本発明は多
くのハードウエア構成で実現可能であり、本明細書に図
示する例は説明の目的のためであることが理解されよう
。図１０では、工程は、データ取込みデバイスの種類を
決めるブロック２１８から始まる。工程は、図４、図５
又は図３の構成のいずれが使用されるかによりに夫々ブ
ロック２２０、２２２又は２２４の１つに分岐する。

【００２９】アナログ・オシロスコープ８２及びＣＣＤ
カメラ９０を使用する図４の構成では、工程はブロック
２２０からブロック２２６に移り、コンピュータ９４は
リンク９２を介してＣＣＤカメラ９０と通信し、カメラ
９０を初期化する。このとき、オシロスコープ８２は、
入力端８０及び８４に夫々入力される信号２４及び２８
を処理し、アイ・パターンが画面８６上に表示されてい
るとする。ブロック２２８では、コンピュータ９４は、
ＣＣＤカメラ９０に、特定の露出時間の間レンズを開放
するように指示する。この露出時間の間、カメラ９０は
画面８６に表示されるアイ・パターン画像をとらえる。

【００３０】ＣＣＤカメラ９０から得られる中間調のア
イ・パターン画像は、ブロック２３０で累算器アレイ１
２０（図６）に転送される。ＣＣＤカメラ９０から得ら
れた各中間調ピクセルに関し、対応する累算器セル１２
２が指定される。各ＣＣＤピクセルに対する中間調輝度
値は、次の様に多数のヒット値に変換される。画面８６
の各位置の輝度は、そこを通過する信号トレースの数に
比例し、この情報は、カメラ９０から得られるアイ・パ
ターン画像の対応部分の中間調に反映されている。この
様に、画面８６上の比較的に高輝度の部分では、ＣＣＤ
アイ・パターン画像に反映されているように、対応する
累算器セル１２２は比較的多数のヒット値を保持する。 同様に、比較的に低輝度の部分では、対応する累算器セ
ルは、比較的少数のヒット値を保持する。各場合、ヒッ
ト値の数は、表示器８６の関連する部分を通過する信号
２４の多数のトレースに対応する。

【００３１】図５の構成において、工程は、図１０のブ
ロック２１８からブロック２２２に分岐し、デバイス１
０２で示す様な実時間、等価時間又はサンプリング・デ
ジタイザからアイ・パターン・データを取り込む。デバ
イス１０２に供給される各トリガに関して、対応するサ
ンプル期間の不連続点での信号２４の振幅に対応する一
連の数値が得られる。順番に並んだ各振幅値の位置は、
デバイス１０２の時間即ち水平軸に対応する。この様に
、図１０で曲線と呼ばれる一連の振幅値は、デバイス１
０２の表示画面を横切る１つのトレースとして現れる。 工程は、ブロック２２２から２３２に移る。このブロッ
クでは、コンピュータ９４はデバイス１０２が曲線、即
ち一連の振幅値を送るのを待つ。曲線データは、デバイ
ス１０２から取り込まれ、ブロック２３６で、アイ・パ
ターン・データベースに供給される。順次送られる各振
幅値の位置は、アレイ１２０の時間アドレス・フィール
ドに対応し、一方、各振幅値の数値は、利得アドレス・
フィールドに対応する。この様に、振幅値列から得られ
る各値に対し、対応する累算器セル１２２がアドレスさ
れる。一連の振幅値をアレイ１２０に供給するために、
アドレスされた対応する各累算器セル１２２は、１だけ
累算される。

【００３２】十分な数のトリガ信号２６の後に、アレイ
１２０は多数の表示トレースからデータを取り込み、こ
れにより、信号２４に関連するアイ・パターンの表現値
をアイ・パターン・データベースに収集する。ブロック
２３８では、アレイ１２０に取り込まれた曲線の数が、
トレースの所望の総数即ちアイ・パターンを適切に表す
のに十分な数に達したかどうかが調べられる。十分な数
の曲線を受け取っていなければ、工程はブロック２３２
に戻り、コンピュータ９４は、デバイス１０２がアイ・
パターン・データベースへの取り込みのために、次の曲
線を供給するのを待つ。十分な数の曲線がアイ・パター
ン・データベースに取り込まれると、工程はブロック２
３８から分岐し、図８のブロック２５０に移る。

【００３３】図３の構成では、工程はブロック２１８か
らブロック２２４に移り、通信信号分析器７０からアイ
・パターン・データを取り込む。通信信号分析器７０は
、各トリガ信号２６に応答して、クロック信号２８が供
給される度に信号２４をデジタイズする手段を含む。 表示画面２２上の各表示トレースに関して、通信信号分
析器７０は、トリガ信号２６に続く表示される信号２４
の部分３０に対応する一連のデータ・ポイントを供給す
る。特に、一連のデータ・ポイントは、表示トレースの
間に発光する表示画面２２のピクセルに対応する。ポイ
ントは、時間軸に応じて順序付けられ、図５のデバイス
と関係した説明した曲線データと類似する。したがって
、分析器７０により供給される各表示トレースに関し、
順序付けられた一連の振幅値アドレスが得られる。 この一連の振幅値は、時間アドレス・フィールドとして
振幅値の位置、利得アドレス・フィールドとして振幅値
の大きさを使用して、累算器アレイ１２０をアドレス指
定する。特定の一連の振幅値により、アドレス指定され
た各セル１２２は累算される。この一連の振幅値を処理
する工程は、十分な数の連続した振幅値が累算器アレイ
１２０に供給されるまで、ブロック２４０で特定の時間
継続する。

【００３４】図８に戻り、ブロック２１６では、アレイ
１２０が図７で示すアイ・パターンを表す値を取り込む
。アレイ１２０の各セル１２２は、表示画面２２の特定
の部分を通過する表示トレース数に対応する多数のヒッ
ト値を含む。十分な数の表示トレースを累算器アレイに
取り込んだ後、信号２４のアイ・パターンの特性を調べ
るために使用するアイ・パターン・データベースが形成
される。したがって、アイ・パターン・データベースは
、***線１２４、１２５及び１２８（図７）に対応する
高ヒット値の領域、及び谷１３０（図７）に対応する低
又は０ヒット値の領域を伴い表示画面２２に表示される
アイ・パターンの統計的な画像を含む。

【００３５】アレイ１２０にアイ・パターンの表現値を
取り込むと、工程はブロック２５０に移り、高レベル及
び低レベル状態３４、３６の振幅値が、夫々求められる
。状態３４及び３６の振幅値は、通信関係の影響により
異なる範囲をフロートすることがあることを理解された
い。しかし、状態３４及び３６を判別するため、即ち信
号２４により伝えられる情報を得るために、状態３４及
び３６の値を知る必要がある。本発明によれば、状態３
４及び３６の値の決定は、アレイ１２０に保持されたア
イ・パターン・データベースを使用して自動的に行われ
る。

【００３６】図６及び図１１では、累算器アレイ１２０
の選択された部分が、状態３４及び３６の値を得るため
に加算される。特に、累算器セル１２２の各行の値、即
ち、同一の利得アドレス値を有する１組のセル１２２を
加算する。この様な合計値に基づくヒストグラムを作成
し、状態３４及び３６の振幅値を求める。図１１に示す
様に、このヒストグラム２６０は、アイ・パターン２２
に関して得られる。ヒストグラム２６０の２つの略ベル
状の構造は、はっきりと認識でき、状態３４及び３６の
値を示す。比較的に値の小さいベル状構造２６２及び２
６４間の領域は、データ・ヒットが比較的少ない信号２
４の振幅の領域を示す。見かけ上全てヒット値が０であ
る、ベル状構造２６０の上の領域２６８、及びベル状構
造２６２の下の領域２７０は、信号２４が横切らない振
幅領域、即ち表示トレースが通過しない振幅領域を示す
。

【００３７】ヒストグラムを調べて、ベル状構造２６２
及び２６４の位置を探す方法は多くある。例えば、ヒス
トグラム２６０は、各値が特定の利得アドレス、即ち信
号２４の特定の絶対振幅に対応する複数の値の一次元ア
レイに蓄積してもよい。この一次元アレイを通過し、ピ
ーク・ピーク値の位置を監視することにより、ベル状構
造２６２及び２６４の各中心点が得られる。ベル状構造
２６０及び２６２の位置が分かれば、状態３４及び３６
の値を設定できる。図８に戻り、これにより、上部線及
び下部線、即ち状態３４及び３６の値が、ブロック２５
０で得られる。次の工程ブロック２８０では、信号２４
のプロクシマル、メジアル及びディスタル利得値が、状
態３４およ３６の値を基にして求め求められる。特に、
状態３４及び３６の値が決まる、状態３６に対する状態
３４の振幅が分かる。状態３６に対する状態３４の振幅
の２０％、５０％及び８０％で利得値が得られる。ただ
し、どの特定のパーセンテージを使用してもよい。次に
、ブロック２８２に移り、アイ・パターン２０のプロク
シマル、メジアル及びディスタル点の時間軸即ち水平位
置を求めるために、複数のタイミング・ヒストグラムが
形成される。

【００３８】図１２は、ブロック２８３で、第１及び第
２プロクシマル点５２、５４を得る方法を示す。上述の
様に、状態３４及び３６の絶対値が得られると、累算器
バンド（帯）２８４が状態３４及び３６に対して決まる
。累算器バンド２８４は、信号２４の複数値のレンジに
対応する隣接する累算器セル１２２の行の１グループで
ある。したがって、バンド２８４は、利得値の所望のレ
ンジに相当する。バンド２８４は１から７行、又は必要
であればそれ以上の行であってもよい。ブロック２８０
で、バンド２８４は、状態３６の振幅に対する状態３４
の振幅のパーセンテージとして計算され、利得値に対し
中心が合わされる。図１２に示す様に、バンド２８４は
、状態３６に対する状態３４の振幅の２０％に対応する
利得に中心が合わされる。

【００３９】ヒストグラム２８６は、バンド２８４の累
算器１２２セルの選択されたセルを加算して得られる。 特に、バンド２８４のセル１２２の各垂直列、即ち共通
の時間アドレス・フィールド有するセルに関し、ヒット
値の数が合計される。図１２に示す様に、４個の略ベル
状構造２８８、２９０、２９２及び２９４が、ヒストグ
ラム２８６に現れる。更に、構造２８８、２９０、２９
２及び２９４の位置及び形状に関して、ヒストグラム２
８６を調べる多くの方法があることは、明かである。

【００４０】第１のベル状構造２８８は、第１プロクシ
マル点５２（図２）の位置に対応する。構造２８８の中
心線は、例えば、クロック２８に対する点５２の時間位
置を表す。点５２の振幅位置は、ブロック２８０ですで
に分かっている。時間位置及び利得位置により、点５２
の位置が完全に特定される。第２プロクシマル点５４は
、ベル状構造２９０を基にして、同様の方法で得られる
。ベル状構造２９２及び２９４は、アイ３８の他方側の
同様のプロクシマル点に対応するが、信号２４の特性測
定に必須のものではない。

【００４１】図１３は、ブロック２８２で第１及び第２
メジアル点５６及び５８を求めるための方法を示す。選
択された利得、即ち振幅レンジのバンド３００は、ブロ
ック２８０で計算した様に、状態３４及び３６の間に位
置する。バンド３００は、状３６に対する状態３４の振
幅の５０％に中心が合わされる。ヒストグラム３０２は
、共通の時間アドレス値を有するバンド３００の累算器
セル即ちバンド３００内の垂直列を加算することで形成
される。ヒストグラム３０２から、第１メジアル点５６
に対応する第１ベル状構造、及び第２メジアル点５８に
対応する第２ベル状構造が得られる。

【００４２】変化経路４０及び４２の交差点と、変化経
路４４及び４６の交差点とは、図１３に示す様に、状態
３６に対する状態３４の振幅の略５０％にあるので、バ
ンド３００はこれらの交差点を通過し、２つのベル状構
造が現れる。しかし、ヒストグラム３０２で、更にベル
状構造が現れると、これらの交差点は状態３６に対する
状態３４の振幅の５０％にはないがことが分かる。ヒス
トグラム３０２に３個以上のベル状構造がある場合、変
化経路４０及び４２の交差点と、変化経路４４及び４６
の交差点とは、後で詳述する様に、アレイ１２０の選択
した部分を加算することにより決まる。

【００４３】図１４は、ブロック２８２で、第１及び第
２デシマル点４８及び５０を得るための方法を示す。上
述のバンド３００及び２８４と同様に、ブロック２８０
の計算に基づき、累算器バンド３２０は、状態３６に対
する状態３４の振幅の８０％に対応する利得に中心が合
わされる。ヒストグラム３２２は、バンド３２０の累算
器セル１２２の選択したセルを加算することにより得ら
れる。特に、バンド３２０内のセル１２２の各垂直列、
即ち共通時間アドレス・フィールドを有するセルに関し
て、ヒット値の数が合計される。これにより、４つの略
ベル状３２４、３２６、３２８及び３３０が現れる。ヒ
ストグラム３２２を調べることで、クロック２８に対す
るベル状構造３２４、３２６、３２８及び３３０の位置
が分かる。したがって、ベル状構造３２４は第１ディス
タル点４８に対応し、ベル状構造３２６は第２ディスタ
ル点に対応する。

【００４４】図８に戻り、ブロック２８２で、アイ・パ
ターン２０のプロクシマル、メジアル及びディスタル点
に関するヒストグラムを作成する方法によって、複数の
ベル状ヒストグラム構造が得られる。この様な各ベル状
構造は、ベクトル数値として蓄積され、この蓄積される
各数値は、選択されたセル１２２の値の合計に値する。 次に、ブロック３４２に移り、各ベル状構造を解析して
、幅、平均値及び標準偏差を求める。各ベル状構造の幅
、平均値及び標準偏差を求めると、工程はブロック３４
４に進み、各ベル状構造の時間測定値が計算される。

【００４５】状態３４及び３６に関する値、即ち、プロ
クシマル、メジアル及びディスタル点の位置が決まると
、アイ・パターン２０に対する時間測定は、図８に示す
アルゴリズムによる基本的解析を行う。付加的な測定は
、分岐ブロック３４６で判断に従って、選択的に行われ
る。この様な付加的な測定が不要であれば、工程は、ブ
ロック３４６からブロック３４８に分岐し、アイ・パタ
ーン２０に関する信号特性の測定結果及び計算値が表示
される。第２アイ・パターンの解析の様な付加的な工程
が不要であれば、工程はブロック３５０で分岐し、出口
ブロック３５２に移る。そうでなければ、アイ・パター
ン・データベースは、ブロック３５４で選択的にクリア
される。データベースをクリアするのであれば、工程は
ブロック３５６を通ってデータ取込みブロック２１６に
進み、そうでなければ、工程はブロック３５４から直接
にデータ取込みブロック２１６へ分岐する。データ取込
みブロックに２１６に達すると、付加的アイ・パターン
・データがアレイ１２０に供給され、上述の様に工程は
続く。

【００４６】ブロック３４６で、基本タイミング解析の
他に付加的測定が要求されると、次に、工程はブロック
３４６からブロック３５８に分岐する。ブロック３５８
で、幾つかの付加的測定が行われる。初めに、ブロック
３５８の工程は、信号２４のオーバシュート、アンダシ
ュート及びセトリング特性を解析する。更に、変化経路
４０及び４２の交差点と、変化経路４４及び４６の交差
点とが割り出される。

【００４７】図１５は、ブロック３５８で、信号２４の
オーバシュート、アンダシュート特性を調べる方法を示
す。図１５において、オーバシュートは、変化経路４２
の後の信号２４のトレースが、状態３４より上に行くと
きに、オーバシュート領域４００で発生する。同様に、
アンダシュートは、変化経路４０の後の信号２４のトレ
ースが状態３６の下に行くときに、アンダシュート領域
４０２で発生する。各場合において、信号２４は正弦リ
ンギング曲線を示し、その最初の部分が、オーバシュー
ト、アンダシュートと呼ばれる。セル１２２の垂直バン
ド４０６は、アレイ１２０の利得アドレス値の全レンジ
を含むが、時間アドレス値の選択されたレンジは、オー
バシュート及びアンドシュート領域４００、４０２に対
応する。バンド４０６は、例えば、プロクシマル及びデ
ィスタル点５４及び５０に対して位置設定してもよい。 バンド４０６のセルの選択されたセルを合計することに
より、アイ・パターン２０のオーバシュート及びアンダ
シュート特性が決まる。特に、各行、即ち共通の利得ア
ドレス値を有するセルを合計することにより、ヒストグ
ラムが４０８が得られる。ヒストグラム４０８は、２つ
のベル状構造４１０及び４１２を含む。ベル状構造４１
０は、変化経路５０のオーバシュートに対応し、ベル状
構造４１２は、変化経路４０のアンダシュートに対応す
る。ベル状構造４１０及び４１２の幅を調べることによ
り、信号２４のオーバシュート及びアンダシュート特性
が分かる。

【００４８】図１６は、ブロック３５８で、信号２４の
セトリング又はリンギング部分の特性を調べる方法を示
す。垂直バンド４２０は、バンド４０８に類似するが、
オーバシュート及びアンダシュート領域４００及び４０
２の直後のリンギング領域に位置する。ヒストグラム４
２４は、バンド４２０内の累算器１２２の行、即ち共通
の利得アドレス値を有する累算器を合計することにより
形成される。ヒストグラム４２４は、領域４２２の信号
２４の状態３４及び３６でのリンギングに対応する２つ
のベル状構造４２６及び４２８を含む。ベル状構造４２
６及び４２８の幅から、リンギングの特性が分かる。

【００４９】図１７は、ブロック３５８で、変化経路４
０及び４２に関する交差点を求める方法である。水平バ
ンド４３２はアレイ１２０の時間アドレス値の完全なレ
ンジを含むが、利得アドレス値は、状態レベル３４及び
３６の値までは達しない。バンド４３２は、信号２４の
状態３４及び３６間に中心を合わせされる。垂直バンド
４３４は、初めにメジアル点上に中心が合わせられるが
、変化経路４０及び４２の交差点４３０とは一致しても
、しなくてもよい。バンド４３２及び４３４の両方の範
囲でセル１２２の選択したセルを合計することにより、
交差点４３０の位置が求められる。特に、バンド４３２
及び４３４の範囲のセルの行、即ち共通の利得アドレス
値を有するセルを合計すると、ヒストグラム４３６が形
成される。バンド４３４が交差点４３０を通過するとき
、ヒストグラム４３６には１個のベル状構造４３６が現
れる。ただし、真の交差点を求められるように、バンド
４３４の位置を決めることが必要である。交差点は５０
％の位置にあると推測できるが、期待利得値から１０〜
４０％移動していることもある。

【００５０】図１８は、デジタル・ラジオ信号として知
られる通信信号、即ち、多値関数で伝えられる通信信号
から得られるアイ・パターン５００を示す。図１８に示
すデジタル・ラジオ・アイ・パターン５００では、複数
の水平状態レベル５０２、５０４、５０６及び５０８が
得られ、トリガ信号に関して、垂直信号変化経路５１０
が状態レベル間に存在する。その結果、アイ・パターン
５００は、状態レベル５０２〜５０８及び変化経路５１
０で境界が示されたアイ５１２の配列を含む。上述した
信号の特性を調べる方法は、アイ・パターン５００の解
析に適用できる。例えば、ヒストグラム５２０は、初め
に、上述の様に、アイ・パターン５００をアレイ１２０
に供給し、累算器セル１２２の行を合計することにより
得られる。ヒストグラム５２０を調べることにより、状
態レベル５０２、５０４、５０６及び５０８に夫々対応
するベル状構造５２２、５２４、５２６及び５２８を得
ることができる。更に、解析は、状態レベル５０２〜５
０８から選択された状態レベル間に位置する水平累算器
セル１２２のバンド、例えば、図１８のバンド５３０を
使用し、各状態レベルのノイズ、及び変化経路のジッタ
を判定する。

【００５１】以上、多値関数からパルス・パラメータ及
び他の測定値を得る方法を説明した。プログラム可能が
表示器を使用すれば、この方法は人為的誤差及び労力コ
ストが発生することなく通信信号の特性を自動的に調べ
ることができる。この方法は、人間の管理を必要とせず
に、広い範囲の変更により、信号の特性を自動的に調べ
るために使用できる。

【００５２】本発明の好適な実施例について説明したが
、本発明の主旨を逸脱することなく種々の変更及び変形
が可能である。例えば、ここで示す信号の特性を調べる
方法は、ゼロに戻らない信号である信号２４について説
明しているが、この方法は、ゼロに戻る信号及び反転さ
れたゼロに戻る信号の様な、他の同様の信号にも同じよ
うに適用できる。この様な信号は、表示トレースに対応
して累算器セルを累算し、アレイ１２０の選択された部
分を加算することにより、アイ・パターン・データベー
スに供給され、特定の信号特性、例えば、絶対高及び低
レベル振幅、プロクシマル、ディスタル及びメジアル点
を識別できる。

【００５３】

【発明の効果】本発明の非周期信号の特性測定方法では
、人為的誤差が生ぜず、且つ人件費がかからずにアイ・
パターンの自動評価を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】オシロスコープ上にアイ・パターン表示するた
めの動作を説明するための説明図である。

【図２】オシロスコープ上に表示されたアイ・パターン
の各部分を説明するための図である。

【図３】本発明に従い、通信信号の特性を測定するため
の試験装置を示す構成図である。

【図４】本発明に従い、通信信号の特性を測定するため
の試験装置を示す構成図である。

【図５】本発明に従い、通信信号の特性を測定するため
の試験装置を示す構成図である。

【図６】アイ・パターンを表現するためのアイ・パター
ン・データベースを示す図である。

【図７】アイ・パターンを表現するためのアイ・パター
ン・データベースを示す図である

【図８】デジタル通信信号の特性を測定するための工程
を示すフローチャートである。

【図９】デジタル通信信号の特性を測定するための工程
を示すフローチャートである。

【図１０】デジタル通信信号の特性を測定するための工
程を示すフローチャートである。

【図１１】アイ・パターン及びそれから得られるヒスト
グラムを示す図である。

【図１２】アイ・パターン及びそれから得られるヒスト
グラムを示す図である。

【図１３】アイ・パターン及びそれから得られるヒスト
グラムを示す図である。

【図１４】アイ・パターン及びそれから得られるヒスト
グラムを示す図である。

【図１５】アイ・パターン及びそれから得られるヒスト
グラムを示す図である。

【図１６】アイ・パターン及びそれから得られるヒスト
グラムを示す図である。

【図１７】アイ・パターン及びそれから得られるヒスト
グラムを示す図である。

【図１８】アイ・パターン及びそれから得られるヒスト
グラムを示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ値を保持する複数の記憶素子を有す
   る２次元データ記憶手段の上記各記憶素子が共通の基準
   値を保持するように初期化する第１工程と、入力非周期
   信号を所定期間サンプルして、各々が時間値及び振幅値
   で表される一連の時間対振幅データを生成する第２工程
   と、該第２工程で生成した上記各時間対振幅データに対
   して上記２次元データ記憶手段の１つの上記記憶素子を
   アドレス指定する第３工程と、該第３工程でアドレス指
   定した上記記憶素子に保持された値を増加させる第４工
   程と、上記第２、第３及び第４工程を所定回数繰り返す
   第５工程と、上記データ記憶手段の選択した上記記憶素
   子に保持された値を合計して、上記非周期信号の特性を
   測定する第６工程とを具えることを特徴とする非周期信
   号の特性測定方法。