(57)【要約】【課題】アナログ信号とデジタル信号とを容易に比較可能な波形モニタ装置を提供する。【解決手段】パルス発生部１６がパルス信号をＶｏＩＰ−ＴＡ２０に入力するとともに、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０のアナログポートの電圧波形を入力し、さらに、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０が送受信するパケットを入力して波形を生成する。時間ずれ検出部１２により、それぞれの波形においてパルス信号が検出される時間の差を時間軸上のずれとして求め、補正部１４により、それぞれの波形をその時間軸上のずれに基づいて波形を補正して、表示部１５にそれぞれの波形を同時に表示する。これにより、それぞれの波形の比較が容易となる。また、それぞれの波形の振幅が同程度となるように波形を縦方向に伸縮することで、それぞれの波形の比較が容易となる。さらに、時間軸上のずれを補正し、振幅を合わせ、それぞれの波形の差分を取ることにより、波形の歪みを容易に確認することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号とデジタル信号を相互に変換する変換装置のアナログ信号とデジタル信号をモニタする波形モニタ装置であって、
前記アナログ信号を入力して第１の波形を取得するアナログ信号入力手段と、
前記アナログ信号に対応する前記デジタル信号を入力して第２の波形を生成するデジタル信号入力手段と、
前記第１、第２の波形に共通する時間軸上の特徴点を検出し、前記第１、第２の波形間の特徴点の時間軸上のずれを求めるずれ検出手段と、
前記時間軸上のずれに基づいて前記第１、第２の波形の少なくとも一方を時間軸方向に補正する補正手段と、
補正した前記第１、第２の波形を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする波形モニタ装置。
【請求項２】
パルス波形を前記変換装置へ出力するパルス発生手段をさらに有し、
前記アナログ信号入力手段は、前記パルス波形を入力し、
前記デジタル信号入力手段は、前記変換装置が出力した前記パルス波形に対応するデジタル信号を入力し、
前記ずれ検出手段は、前記パルス信号が検出された時間を特徴点とすることを特徴とする請求項１に記載の波形モニタ装置。
【請求項３】
前記ずれ検出手段は、前記第１、第２の波形が時間軸と交わる０点の間隔が前記第１、第２の波形間で同じ部分を特徴点とすることを特徴とする請求項１に記載の波形モニタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ信号とデジタル信号とをモニタする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶｏＩＰ−ＴＡの故障切り分けやＡ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換の特性を知るためには、ＶｏＩＰ−ＴＡの生成する信号そのものに着目して、ＶｏＩＰ−ＴＡが送受信するＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）から波形を生成し、ＶｏＩＰ−ＴＡが入出力するアナログ波形と比較することが考えられる。表示装置にそれぞれの波形を同時に表示することで波形を比較しやすくなり、異常信号の分析の検討が容易となる。
【０００３】
しかしながら、Ａ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換において遅延時間が生じることもあり、単純にそれぞれの波形を同時に表示するだけでは、デジタル信号とアナログ信号のそれぞれの波形がずれて表示されるという問題があった。遅延時間によるずれを補正するとき、ＶｏＩＰ−ＴＡのＡ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換処理が低速の場合は大幅な補正が必要である。処理が高速の場合であっても、精度の高い信号解析を行うためには、微妙な時間補正を要し、微補正が必要となる。
【０００４】
特許文献１には、多点で測定したデータの時間補正を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０８０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、１日数回発生する電圧調整用の電圧変動を利用して時間補正を行うための対応表を作るものであるため、時間を要するものであり、より効率的な補正技術が求められる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、アナログ信号の波形とデジタル信号から生成した波形とを容易に比較することができる波形モニタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る波形モニタ装置は、アナログ信号とデジタル信号を相互に変換する変換装置のアナログ信号とデジタル信号をモニタする波形モニタ装置であって、アナログ信号を入力して第１の波形を取得するアナログ信号入力手段と、アナログ信号に対応するデジタル信号を入力して第２の波形を生成するデジタル信号入力手段と、第１、第２の波形に共通する時間軸上の特徴点を検出し、第１、第２の波形間の特徴点の時間軸上のずれを求めるずれ検出手段と、時間軸上のずれに基づいて第１、第２の波形の少なくとも一方を時間軸方向に補正する補正手段と、補正した第１、第２の波形を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記波形モニタ装置において、パルス波形を変換装置へ出力するパルス発生手段をさらに有し、アナログ信号入力手段は、パルス波形を入力し、デジタル信号入力手段は、変換装置が出力したパルス波形に対応するデジタル信号を入力し、ずれ検出手段は、パルス信号が検出された時間を特徴点とすることを特徴とする。
【００１０】
上記波形モニタ装置において、ずれ検出手段は、第１、第２の波形が時間軸と交わる０点の間隔が第１、第２の波形間で同じ部分を特徴点とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にあっては、アナログ信号を入力して第１の波形を取得するとともに、そのアナログ信号に対応するデジタル信号を入力して第２の波形を生成し、第１、第２の波形に共通する時間軸上の特徴点を検出して第１、第２の波形間の時間軸上のずれを求め、時間軸上のずれを補正して波形を出力することにより、時間軸上のずれを抑制した波形を出力することが可能となる。
【００１２】
このように、本発明によれば、アナログ信号の波形とデジタル信号から生成した波形とを容易に比較することができる波形モニタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施の形態における波形モニタ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記波形モニタ装置の表示部に表示した波形を示す図である。
【図３】パルス信号をＶｏＩＰ−ＴＡに入力したときのアナログポートの電圧波形とＬＡＮポートから送信されるパケットから生成した波形を示す図である。
【図４】波形が時間軸と交わる０点を特徴点として時間軸上のずれを検出する方法を説明する図である。
【図５】図５（ａ）は、パケットから生成した波形を示す図であり、図５（ｂ）は、アナログポートの電圧波形を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、図５（ａ）のパケットから生成した波形の振幅をアナログポートの電圧波形に合わせた図であり、図６（ｂ）は、アナログポートの電圧波形を示す図である。
【図７】時間軸上のずれを補正し、振幅を合わせた波形の差分を取った差分波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態における波形モニタ装置の構成を示すブロック図である。同図に示す波形モニタ装置１は、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０のＬＡＮポート及びアナログポートに接続され、ＬＡＮポート側、アナログポート側の信号波形を表示する装置である。ＶｏＩＰ−ＴＡ２０は、ＩＰ通信網に接続されたＬＡＮと電話機３０を収容し、音声信号をＲＴＰパケットに、ＲＴＰパケットを音声信号に変換する機能を有する。
【００１６】
図１中の矢印は、電話機３０からＯＮＵ（Optical Network Unit：光回線終端装置）５０に接続されたＩＰ通信網へ向かう送信側の信号の流れを示す。電話機３０が出力するアナログ信号は波形モニタ装置１及び波形モニタ装置１を介してＶｏＩＰ−ＴＡ２０に入力される。ＶｏＩＰ−ＴＡ２０は入力したアナログ信号をＲＴＰパケットに変換する。変換されたＲＴＰパケットは波形モニタ装置１及びＯＮＵ５０に入力される。なお、ＩＰ通信網から電話機３０へ向かう受信側の信号の流れは、送信側の信号の流れの反対になる（波形モニタ装置１に入力されるパケットを除く）。
【００１７】
続いて、波形モニタ装置１の構成について説明する。波形モニタ装置１は、アナログ信号入力部１１、時間ずれ検出部１２、パケット入力部１３、補正部１４、表示部１５、およびパルス発生部１６を備える。アナログ信号入力部１１は、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０のアナログポートおよび電話機３０に接続される。パケット入力部１３は、ＴＡＰ４０を介してＶｏＩＰ−ＴＡ２０のＬＡＮポートに接続される。また、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０のＬＡＮポートは、ＴＡＰ４０を介してＯＮＵ５０に接続される。
【００１８】
アナログ信号入力部１１は、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０のアナログポートの電圧変化を取得する。ＶｏＩＰ−ＴＡ２０のアナログポートでは、電話機３０が出力するアナログ信号やＶｏＩＰ−ＴＡ２０がＲＴＰパケットを変換して出力するアナログ信号を検出することができる。
【００１９】
パケット入力部１３は、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０が送受信するＲＴＰパケットを入力して波形を生成する。具体的には、ＲＴＰヘッダとＲＴＰペイロードからなるＲＴＰパケットのＲＴＰペイロードの部分をμ−ｌａｗ ＰＣＭによりデコードして波形を生成する。
【００２０】
時間ずれ検出部１２は、アナログ信号入力部１１が取得したアナログポートの電圧波形とパケット入力部１３がＲＴＰパケットから生成した波形とを入力して、それぞれの波形間の時間軸上のずれを検出し、時間ずれ検出部１２の有する記憶手段に記憶させる。時間軸上のずれの検出方法の詳細は後述する。
【００２１】
補正部１４は、アナログポートの電圧波形と、ＲＴＰパケットから生成した波形とを入力するとともに、時間ずれ検出部１２が検出した時間軸上のずれを読み出し、それぞれの波形の時間軸上のずれを補正する。さらに、波形を比較しやすくするために、それぞれの波形の振幅が同程度となるように波形の振幅を補正する。また、波形間の時間軸上のずれ、振幅を補正した後、それぞれの波形の差分を取り、差分波形を得る。
【００２２】
表示部１５は、時間軸上のずれが補正されたそれぞれの波形を同一画面上に表示する。図２は、表示部１５にそれぞれの波形を同時に表示した例を示す図である。上側の波形がアナログ信号入力部１１が取得した電圧波形であり、下側の波形がＲＴＰパケットより生成した波形である。表示部１５は、受信側のそれぞれの波形と送信側のそれぞれの波形の合計４つの波形を同時に表示することもできる。もちろん、補正部１４が得た差分波形を表示することもできる。
【００２３】
パルス発生部１６は、時間ずれ検出部１２が時間軸上のずれを検出するために用いるパルス信号を発生する。なお、本実施の形態では、波形モニタ装置１に電話機３０を接続したが、波形モニタ装置１に電話機の機能を備えるものでもよい。
【００２４】
次に、アナログポートの電圧波形とＲＴＰパケットから生成した波形との時間軸上のずれの検出について説明する。時間ずれ検出部１２は、それぞれの波形において特徴的な点を検出し、それぞれの波形の特徴的な点が合致するような時間差を算出することで、それぞれの波形間の時間軸上のずれを検出する。
【００２５】
まず、パルス信号を用いて時間軸上のずれを検出する方法について説明する。図３は、アナログ信号入力部１１とパケット入力部１３のそれぞれで取得したパルス信号の波形を示す図である。同図の上側の波形はＶｏＩＰ−ＴＡ２０に入力されるパルス信号を示し、同図の下側の波形はＶｏＩＰ−ＴＡ２０が送信するＲＴＰパケットから生成したパルス信号を示す。パルス発生部１６が送出したパルス信号は、アナログ信号入力部１１と、アナログ信号入力部１１を介してＶｏＩＰ−ＴＡ２０に入力される。ＶｏＩＰ−ＴＡ２０に入力されたパルス信号はＲＴＰパケットに変換され、パケット入力部１３で受信される。パケット入力部１３は、受信したＲＴＰパケットからパルス信号を生成する。そして、時間ずれ検出部１２は、アナログ信号入力部１１が取得したパルス信号を検出した時間とパケット入力部１３が生成したパルス信号を検出した時間の差を算出して時間軸上のずれを求める。
【００２６】
続いて、波形が時間軸と交差する０点の間隔に基づいて時間軸上のずれを検出する別の方法について説明する。図４は、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０のアナログポートの電圧波形とＶｏＩＰ−ＴＡ２０が送信したＲＴＰパケットから生成した波形の０点の間隔を示す図である。アナログポートの電圧波形において０点の間隔がｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５と変化する場合、ＲＴＰパケットから生成した波形において０点の間隔が同様にｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５と変化する部分を検出し、対応する０点の時間軸上のずれを算出する。これにより、波形の時間軸上のずれを求めることができる。アナログポートの電圧波形の振幅の単位は電圧であるのに対し、ＲＴＰパケットから生成した波形の振幅は単位がないので、波形それぞれを単純に比較することはできない。ところが、それぞれの波形が時間軸と交差する０点の間隔は波形間で違いがないので、波形間で０点の間隔が一致する部分の時間軸上のずれを算出することで波形の時間軸上のずれを求めることができる。なお、０点の間隔が一致する部分を検出する代わりに、波形の山や谷の頂点の間隔が一致する部分を検出するものでもよい。
【００２７】
次に、ＲＴＰパケットから生成した波形の振幅の調整について説明する。図５に示すように、ＲＴＰパケットから生成した波形とアナログポートの電圧波形とは振幅の単位が異なるため比較することができない。そこで、図６に示すように、ＲＴＰパケットから生成した波形の最大振幅がアナログポートの電圧波形の最大振幅と同じになるように波形を縦方向に線形に伸縮する。これにより、表示部１５において同時に表示されるそれぞれの波形の振幅が同程度となり波形の比較が容易となる。
【００２８】
なお、振幅をそろえる方法としては、上記最大振幅を同じにするほかにも、時間軸からの平均距離を同じにする、あるいは、時間軸からの自乗平均の距離を同じにする、など考えられる。
【００２９】
また、ＲＴＰパケットから生成した波形を伸縮する強度倍率については、予め求めた固定値を設定することが可能である。
【００３０】
図７に、補正後の波形それぞれの差分を取った差分波形の例を示す。波形間の時間軸上のずれを補正し、振幅を合わせ、それぞれの波形の差分を取り、その差分波形を表示することにより、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０のＡ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換による波形の歪みを容易に確認することができる。
【００３１】
したがって、本実施の形態によれば、パルス発生部１６がパルス信号をＶｏＩＰ−ＴＡ２０に入力するとともに、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０のアナログポートの電圧波形を入力し、さらに、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０が送受信するパケットを入力して波形を生成し、時間ずれ検出部１２により、それぞれの波形においてパルス信号が検出される時間の差を時間軸上のずれとして求め、補正部１４により、それぞれの波形をその時間軸上のずれに基づいて波形を補正して、表示部１５にそれぞれの波形を同時に表示することにより、それぞれの波形の比較が容易となり、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０の特性の把握が容易となる。
【００３２】
本実施の形態によれば、それぞれの波形間で、時間軸と交差する０点の間隔の変化が等しくなる部分を検出し、対応する０点間の時間差を算出することにより、波形間の時間軸上のずれを求めることができる。
【００３３】
本実施の形態によれば、ＲＴＰパケットから生成した波形の振幅がアナログポートの電圧波形と同程度になるように波形を縦方向に伸縮することにより、それぞれの波形の比較が容易となる。
【００３４】
本実施の形態によれば、時間軸上のずれを補正し、振幅を合わせ、それぞれの波形の差分を取ることにより、ＶｏＩＰ−ＴＡ２０による波形の歪みを容易に確認することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１…波形モニタ装置
１１…アナログ信号入力部
１２…時間ずれ検出部
１３…パケット入力部
１４…補正部
１５…表示部
１６…パルス発生部
２０…ＶｏＩＰ−ＴＡ
３０…電話機
４０…ＴＡＰ
５０…ＯＮＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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