(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個以上の公称タイム・インターバルを有する入力信号のしきい値交差点にタイム・スタンプを付ける方法であって、
（ａ）上記しきい値交差点のタイム・マークを測定するためのしきい値レベルを定めるステップと、
（ｂ）上記しきい値交差点の前後で、上記入力信号を表すデジタル・データ・サンプルを取り込むステップと、
（ｃ）上記しきい値交差点より上の最初のデータ・サンプル及び上記しきい値交差点より下の最初のデータ・サンプルの間を補間するステップと、
（ｄ）補間された上記しきい値交差点用のタイム・マークを上記タイム・スタンプして蓄積するステップと、
（ｅ）しきい値用オフセット値を用いて、上記入力信号のしきい値交差点用の上記しきい値レベルを変化させながら上記ステップ（ａ）〜（ｄ）を繰り返して、上記しきい値交差点の一連のタイム・スタンプを取り込むステップと
を具えたタイム・スタンプ付加方法。
【請求項２】
タイム・インターバル値を発生するステップを更に具えたことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
上記ステップ（ａ）は、分布したしきい値オフセット値を発生することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項４】
上記ステップ（ｃ）は、上記しきい値交差点の上の上記最初のデータ・サンプル及び上記しきい値交差点の下の上記最初のデータ・サンプルの間を線形補間することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項５】
上記ステップ（ｃ）は、上記しきい値交差点の上及び下の複数のデジタル・データ・サンプルを用いて高次の補間を行うことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項６】
１個以上の公称タイム・インターバルを有する入力信号のタイム・インターバル分布測定におけるデジタル化アーティファクトを最小にする方法であって、
（ａ）しきい値交差点のタイム・マークを測定するためのしきい値レベルを定めるステップと、
（ｂ）上記しきい値交差点の前後の入力信号を表すデジタル・データ・サンプルを取り込むステップと、
（ｃ）上記しきい値交差点の上の最初のデータ・サンプルと、上記しきい値交差点の下の最初のデータ・サンプルとの間で補間を行うステップと、
（ｄ）補間した上記しきい値交差点用の上記タイム・マークをタイム・スタンプとして蓄積するステップと、
（ｅ）上記しきい値交差点の一連の上記タイム・スタンプを取り込むために、上記入力信号の上記しきい値交差点に対して、しきい値オフセットを用いて上記しきい値レベルを変化させながら、上記ステップ（ａ）〜（ｄ）を繰り返すステップと、
（ｆ）２個のタイム・スタンプの間の差に相当するタイム・インターバル値を求めるステップと、
（ｇ）複数のタイム・ビンにおける上記タイム・インターバル値の発生回数を累積するステップと、
（ｈ）累積した上記タイム・ビンから上記タイム・インターバル値の発生回数の統計的分布データを発生するステップと
を具えたタイム・インターバル分布測定におけるデジタル化アーティファクトの最小化方法。
【請求項７】
上記ステップ（ｆ）は、上記入力信号における２個のタイム・スタンプの間の差を求めることを特徴とする請求項６の方法。
【請求項８】
上記ステップ（ｆ）は、上記入力信号から得たタイム・スタンプと、データ信号から得たタイム・スタンプとの差を求めることを特徴とする請求項６の方法。
【請求項９】
上記ステップ（ｆ）は、上記入力信号から得たタイム・スタンプと、蓄積された基準時間値との差を求めることを特徴とする請求項６の方法。
【請求項１０】
上記ステップ（ｈ）は、上記タイム・インターバル値発生回数の統計的分布データを表示することを特徴とする請求項６の方法。
【請求項１１】
上記ステップ（ｇ）は、累積した上記タイム・ビンから上記タイム・インターバル値の発生回数の分布ヒストグラムを求めることを特徴とする請求項６の方法。
【請求項１２】
上記ステップ（ａ）は、分布したしきい値オフセット値を発生することを特徴とする請求項６の方法。
【請求項１３】
上記ステップ（ｃ）は、上記しきい値交差点の上の最初のデータ・サンプルと、上記しきい値交差点の下の最初のデータ・サンプルとの間を線形補間することを特徴とする請求項６の方法。
【請求項１４】
上記ステップ（ｃ）は、上記しきい値交差点の上及び下の複数のデータ・サンプルを用いて高次の補間を行うことを特徴とする請求項６の方法。
【請求項１５】
上記ステップ（ｈ）は、上記統計的分布データが平均値、標準偏差、最小及び最大タイム・インターバル値を含むことを特徴とする請求項６の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、取り込んだ波形入力信号におけるしきい値交差点にタイム・スタンプを付けるタイム・スタンプ付加方法に関する。なお、これらタイム・スタンプの間が少なくとも１個の公称タイム・インターバルだけ分離している。また、本発明は、特に、しきい値交差点でのタイム・スタンプ測定を行うためのしきい値レベルにディザ処理を施すタイム・スタンプ付加方法に関する。かかる方法は、タイム・インターバル分布測定において、デジタル化アーティファクトを最小にするのに利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
オシロスコープは、電気信号及び光信号のパルス幅や時間間隔などのタイム・インターバル（時間間隔）を測定できる従来の測定機器である。しきい値レベルを確立し（定め）、このしきい値を通過する信号交差点、即ち、信号としきい値との交差点であるしきい値交差点にカーソルを配置するなどしてタイム・スタンプ（時間情報）を付ける。タイム・インターバル測定として、タイム・スタンプを付けた位置の間のタイム・インターバルを計算し、表示する。
【０００３】
電気信号を測定する際には、基本的には、デジタル・オシロスコープを従来のアナログ・オシロスコープと置き換えることできる。デジタル・オシロスコープは、入力アナログ信号を受け、設定パラメータにより決まる所定サンプリング・レートにより、この入力アナログ信号をサンプリングする。サンプリングした信号を個別の（ディスクリート）レベルをアナログ・デジタル変換器により量子化し、デジタル化した信号サンプルをメモリに蓄積する。次に、しきい値レベルを決定する。このしきい値レベルと入力信号との交差であるしきい値交差点の上下の信号サンプルの間を補間して、しきい値を通過する信号交差点のタイム・マーク（時間の印）を決定する。これら補間したタイム・マーク（サンプル間の補間による入力信号としきい値との交差点のタイム・マーク）を用いて、複数のタイム・マークの間のタイム・インターバルを計算する。
【０００４】
コンピュータ及びテレコミュニケーション分野では、デジタル・オシロスコープを用いて、統計的タイム・インターバル分布測定を行い、テレコミュニケーション信号が、ジッタに関して設定した規格に合うかを検査する。このため、テレコミュニケーション信号の波形記録を取り込んで、蓄積する。しきい値交差点用のしきい値レベルを設定し、しきい値交差点の上又は下の単一のデータ点（サンプリング）又は複数のデータ点の補間を用いて、補間で求めたデータとしきい値との交差点でのタイム・スタンプを求める。複数のタイム・スタンプ間のタイム・インターバル値を求め、統計的タイム・インターバル分布測定を行う。この際、タイム・インターバル値に対する各値の発生回数のヒストグラムを作成し、統計的タイム・インターバル分布測定の表示と共に表示できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
繰り返し電気信号のタイム・インターバルを計算する際にデジタル・オシロスコープを用いる欠点は、電気信号のデジタル化によりアーティファクト（信号成分の内、その信号が表す変数とは無関係のもの）が生じることである。量子化レベルが固定されているため、公称しきい値の上下のサンプル・データ値は、限定された組み合わせ状態で生じる。この結果、サンプル点の間で補間された位置にタイム・マークが置かれる。これらタイム・マークによるタイム・インターバル測定では、タイム・インターバルが変化する。デジタル化アーティファクト（デジタル化の際に生じたアーティファクト）を伴ったタイム・インターバルを含む分布ヒストグラムでは、このアーティファクトを伴ったタイム・インターバルが離散スパイクとしてグラフに生じる。これは、ユーザにとっては、入力信号内のジッタとして見えるが、実際には、入力信号のデジタル化により生じたものである。
【０００６】
デジタル化アーティファクトを減少させる１つの方法は、ランダムな量のノイズを、取り込んだ信号サンプルに加えて、これらサンプルにディザ処理を施す。乱数発生器は、各信号サンプルに供給する乱数を発生する。乱数により信号サンプルをオフセットした結果、統計的には、信号のしきい値交差点が広がる。たとえ、タイム・インターバル分布がデジタル・アーティファクト分布により広がっても、統計的タイム・インターバル分布測定は、タイム・インターバル及びジッタに関する一層正確な情報を与える。
【０００７】
デジタル化アーティファクトを減らす上述の方法には、計算量が多く、また、低速であるという欠点がある。なお、乱数は、各信号サンプルに加える。高速サンプリング・レートのデジタル・オシロスコープ・サンプリング・システムにとって、これは、プロセッサが処理すべきデジタル処理にとって著しいオーバーヘッドとなる。別のプロセッサ又はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を用いて、ディザ処理を実行してもよいが、かかる素子の追加により、オシロスコープのコストが上昇する。
【０００８】
１個以上のタイム・インターバルを有する入力信号のしきい値交差点にタイム・スタンプを付すのに、処理スループット（処理量）が改善した方法が必要とされている。この方法は、オシロスコープに追加的なハードウェアを付加するものであってはならない。統計的タイム・スタンプ分布測定を行い、デジタル化アーティファクトを減らしたヒストグラムを表示するのには、タイム・スタンプを付ける方法が有効である。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、処理スループットが改善され、追加的なハードウェアを必要としないタイム・スタンプ付加方法及びデジタル化アーティファクトの最小化方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１個以上の公称タイム・インターバルを有する入力信号にタイム・スタンプを付ける方法であって、タイム・インターバル分布測定におけるデジタル化アーティファクトを最小にするのに有用である。このタイム・スタンプ付加方法は、しきい値レベルにランダムにディザ処理を行い、入力信号のしきい値交差点を変動させる。タイム・スタンプを付けるステップには、しきい値交差点のタイム・マークを測定するためのしきい値レベルを定め、そのしきい値交差の前後に入力信号のデジタル・データ・サンプルを取り込む。少なくとも、しきい値交差点の上の最初のデータ・サンプル及びしきい値交差点の下の最初のデータ・サンプルを補間して、しきい値交差点を求める。補間したしきい値交差点（補間したデータ・サンプルとしきい値レベルとの交差点）用のタイム・マークをタイム・スタンプとして蓄積する。入力信号のその後のしきい値交差に対しては、しきい値オフセットを用いてしきい値を変化させる。この際、交差点の前後に取り込まれたデジタル・データ・サンプルを補間して、しきい値交差点を求める。交差点用のタイム・マークは、タイム・スタンプとして蓄積される。
【００１１】
しきい値レベルを決定する際には、分布しきい値を発生するステップがある。好ましくは、分布は、ガウシャン分布である。補間ステップでは、しきい値交差点の上の最初のデータ・サンプル及びしきい値交差点の下の最初のデータ・サンプルの間を線形補間するステップを含んでいる。しきい値交差点の上及び下の多数のデータ・サンプルを用いて高次の補間は、窓ｓｉｎ（ｘ）／ｘ関数を発生するなどして実施できる。
【００１２】
タイム・スタンプを付ける方法には、２個のタイム・スタンプの間の差として定義されたタイム・インターバル値を求めるが、タイム・ビン内のタイム・インターバル値の発生回数を累積する追加的なステップもある。代わりに、２個の別の波形におけるタイム・スタンプの間や、波形内のタイム・スタンプと１組の基準時間との間で、タイム・インターバル値を求めてもよい。別のステップでは、累積したタイム・ビン内でのタイム・インターバル値の発生回数の分布ヒストグラムを求めて表示する。さらに別のステップでは、平均、標準偏差、最小及び最大タイム・インターバルを求めるために、累積したタイム・ビンからタイム・インターバル値の統計的分布データを求め、表示する。
【００１３】
また、本発明では、１個以上の公称タイム・インターバルを有する入力信号でのタイム・インターバル分布測定におけるデジタル化アーティファクトを最小にする方法に、タイム・スタンプを付ける方法が組み込まれる。上述したタイム・スタンプを付す方法は、ディザ処理されたしきい値レベルを用いて、入力信号しきい値交差点のタイム・スタンプを求める。線形補間や、窓ｓｉｎ（ｘ）／ｘ関数の如き高次の補間には、しきい値交差点を求めるのに２個の代替ステップがある。分布したしきい値を発生することにより、しきい値のディザ処理を行う。タイム・インターバルを求め、タイム・インターバル値の発生回数をタイム・ビン内で累積する。平均値、標準偏差、最大及び最小タイム・インターバル値を求めるために、タイム・ビンの累積されたタイム・インターバル値から統計的分布データを発生する。付加的なステップでは、タイム・インターバル値の統計的分布データを表示する。更に別のステップでは、タイム・ビン内のタイム・スタンプ値の発生回数のヒストグラムを求め表示する。
【００１４】
本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添付図を参照した以下の説明から明らかになろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、入力信号にタイム・スタンプを付ける本発明の方法を示す機能ブロック図である。この機能ブロック図は、入力信号を受けるアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０を含んでいる。しきい値タイム・スタンプ発生器１２は、デジタル・データ・サンプルと、しきい値用オフセット値発生器１３からの初期しきい値とを受ける。このしきい値用オフセット値発生器１３は、加算回路１４を具えている。加算回路１４は、しきい値と、オフセット値発生器１５が発生したオフセット値とを受ける。オフセット値発生器１５は、オフセット値を分布させる（ある範囲に分布したオフセット値を発生する）。加算回路１４は、しきい値レベルを、オフセット値発生器１５からのオフセット値と組み合わせて（加算して）、詳細に後述するディザ処理されたしきい値を発生する。しきい値タイム・スタンプ発生器１２は、しきい値用オフセット値発生器１３からのしきい値を用いて、入力信号のしきい値交差点におけるタイム・スタンプを計算する。タイム・インターバル発生器１６は、計算されたタイム・スタンプを受け、これらタイム・スタンプからタイム・インターバル値を求める。タイム・インターバル累積器（アキュムレータ）１８は、選択可能なビン幅のタイム・ビン（時間区分）を有し、各ビン・スパンに入るタイム・インターバル値の発生回数の合計を求める。タイム・インターバル・ヒストグラム発生器２０は、複数のタイム・ビンからの累積されたタイム・インターバル発生回数を受け、タイム・ビン値における累積対発生回数を表すグラフを表示用として出力する。タイム・インターバル統計発生器２２は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）２４を介して、各タイム・ビンからの累積したタイム・インターバル発生回数、又はタイム・インターバル発生器１６からのタイム・インターバル値を受ける。タイム・インターバル統計発生器２２は、平均、標準偏差、最小及び最大タイム・インターバルを求めるために、タイム・インターバル値の統計データを発生する。
【００１６】
図１は、点線で示す制御器２６や、メモリ２８も示しており、これら制御器２６及びメモリ２８は、信号及びデータ・バス２９を介して、Ａ／Ｄ変換器１０及び機能ブロック１２〜２２に接続されている。本発明のタイム・スタンプを付ける方法を好適に実施するには、Ａ／Ｄ変換器１０からのデジタル・データ・サンプルがメモリ２８に蓄積され、プログラム制御の下に、マイクロプロセッサなどの制御器２６により処理される。制御器２６は、機能ブロック１２〜２２の動作も制御する。上述の代わりに、ブロック２６〜２９をメモリ及びデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）とし、機能ブロック１２〜２２の各々は、その機能ブロックの動作を実行する別のブロックでもよい。ＤＳＰ及びメモリを用いることにより、充分な処理速度が得られる。また、別の機能ブロックは、しきい値交差点にタイム・スタンプを付ける動作、タイム・インターバル・ヒストグラムを求める動作、及び統計を求める動作を実時間で実行できるものでもよい。
【００１７】
図２は、本発明による入力信号にタイム・スタンプを付ける方法に用いるために、ディザ処理したしきい値レベルを有する取り込み入力信号波形３０を示す。時間が水平方向であり、振幅が垂直方向である。入力信号の最初の公称タイム・インターバルがｘであり、追加的な公称タイム・インターバルが２ｘ、３ｘ、４ｘ・・・ｎｘである。これら追加的な公称タイム・インターバルは、最初の公称タイム・インターバルの整数倍である。初期しきい値３２は、波形３０を通過する点線として示す。デジタル・データ・サンプル点は、波形３０上のドット３４として表し、このしきい値レベルと交差するサンプル点が各しきい値交差点に対して示される。
【００１８】
上述の如く、量子化レベルが固定されているので、公称しきい値の上及び下のサンプル・データ値は、限定された組み合わせとなる。その結果、しきい値交差点のタイム・マークは、複数のサンプル点の間の補間された位置での値となる。これらタイム・マークを用いて行うタイム・インターバル測定では、図３のタイム・インターバル・ヒストグラムに示すように、デジタル化アーティファクトがグラフ的にはスパイクで示される。本発明によるタイム・スタンプを付ける方法では、しきい値レベルをディザ処理して、入力信号のしきい値交差点をランダムに変化させる。その結果、入力信号のタイム・インターバルの分布が、統計的に広がり、デジタル化アーティファクトが隠される。これをグラフ的に示すと、図４のタイム・インターバル・ヒストグラムのようになる。
【００１９】
再び図２を参照する。入力波形３０のデジタル・データ・サンプル３４は、好ましくは、単一のデータ記録として取り込まれ、メモリに蓄積される。しきい値交差点３８の上の最初のデータ・サンプル３６と、しきい値交差点３８の下の最初のデータ・サンプル４０に対して線形補間を行い、補間したデータとしきい値との交差点３８に対するタイム・マークを決定する。交差点３８の上及び下の多数のサンプルを用いて、窓ｓｉｎ（ｘ）／ｘ関数の如き高次補間を行い、交差点３８に対するタイム・マークを決定してもよい。しきい値交差点３８用のタイム・マークをタイム・スタンプとしてメモリに蓄積し、次のしきい値交差点４２に対して、しきい値レベルをランダムにディザ処理する。ディザ処理したしきい値を参照符号４６で示す。ノイズの多い入力信号に対して誤ったタイム・マークを発生するのを防止するために、参照符号４４で示すように、交差点から複数のデータ・サンプルだけ離れた位置で、しきい値レベルをオフセットしてディザ処理を行う。好ましくは、ランダムに分布した値を発生するオフセット値発生器を用いて、しきい値レベルのディザ処理を行う。オフセット値発生器１５は、ハードウェア又はソフトウェアのいずれかで実施できる。好ましくは、オフセット値発生器１５は、ガウシャン分布のオフセット値を発生する。デジタル化アーティファクトを抑制するならば、他の分布のオフセット値を用いてもよい。ランダムな値をしきい値に加算して、しきい値４６の如き新たなしきい値を発生する。新たなしきい値の上及び下のデジタル・データ・サンプルを補間して、しきい値交差点用のタイム・マークを求め、交差点のタイム・スタンプとして蓄積する。波形記録の間、しきい値レベルのディザ処理と、交差点のタイム・スタンプ付加とを繰り返す。実行するタイム・スタンプ測定に応じて、しきい値交差点にタイム・スタンプを付加する動作は、各交差点毎に行わなくてもよい。例えば、周期タイム・インターバル測定を行う場合、１個のしきい値交差点おきにタイム・スタンプを単に取り込むだけである。
【００２０】
ディザ処理したしきい値を用いてしきい値交差点にタイム・スタンプを付す上述の方法では、タイム・インターバル分布データを発生するための処理時間を大幅に短縮できる。ランダムなしきい値オフセットを発生する頻度（周波数）は、ランダムなデータ点オフセットを発生する頻度（周波数）よりも低い。単一の値、即ち、単一のしきい値をディザ処理することは、デジタル・データ・サンプルの総て又は一部をディザ処理するよりも、コンピュータ的には一層効率的である。さらに、ディザ処理したしきい値レベルを用いる本発明のタイム・スタンプ付加方法は、タイム・インターバル分布データを実時間処理できる。
【００２１】
図５は、本発明によりディザ処理済みしきい値レベルを用いて入力信号にタイム・スタンプを付す方法を実施するのに用いるデジタル・オシロスコープ５０のブロック図である。このデジタル・オシロスコープ５０は、多くの方法で実現できる取り込みシステム５２を具えている。入力信号は、可変減衰器５４を介して前置増幅器５６に供給される。本願出願人のテクトロニクス製ＴＤＳ７１０４型デジタル・オシロスコープの如き高速デジタル化レートのサンプリング・オシロスコープにおいて、各入力チャネルは、パイプ（信号処理経路）５８及び６０として夫々示す如きデジタル化パイプを具えている。オシロスコープの各入力チャネルに対して、任意の数のパイプを設けてもよい。各パイプは、トラック・アンド・ホールド（Ｔ／Ｈ）回路６２と、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器６４と、メモリ６６とを具えている。タイムベース回路６８は、取り込みシステム５２にタイミング信号を供給して、入力信号のアナログ値をＴ／Ｈ回路６２にラッチさせ、Ａ／Ｄ変換器６４をクロックしてＴ／Ｈ回路６２のアナログ値をデジタル化し、デジタル化した値をメモリ６６に蓄積する。パイプ５８及び６０は、付加的な回路（図示せず）も具えているが、この回路は、各パイプ５８、６０に対してタイムベース信号をオフセットしたり遅延させて、タイミング信号レートのＸ倍の取り込みレートを実現する（インターリーブ処理）。なお、Ｘは、取り込みシステム５２のパイプの数である。入力信号を表すデジタル・データ・サンプルは、システム・バス７０を介しての取り込みシステム５２の出力である。メモリ７２は、バス７０に結合しており、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びＲＡＭのキャッシュ・メモリを含んでおり、入力信号のデジタル・データ・サンプル、計算したタイム・インターバル値、統計的タイム・インターバル分布データなどの揮発性データを蓄積する。
【００２２】
メモリ７２は、システム・バス７０を介して制御器７４に結合されている。この制御器７４は、例えば、アメリカ合衆国カリフォルニア州サンタ・クララ所在のインテル・コーポレーション製ＣＥＬＥＲＯＮ（登録商標）又はＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標）マイクロプロセッサである。システム・バス７０は、可変減衰器５４と、液晶表示器や陰極線管などの表示器７６と、フロント・パネル７８にも接続されている。フロント・パネル７８は、ボタン、回転ノブなどを有すると共に、キーボード及び／又はマウスなどの制御入力装置も有する。単一又は複数のマス・ストレージ・ユニット８０は、ハードディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、テープ・ドライブ、フロッピー（登録商標）ディスク・ドライブなどであり、適切なマス・ストレージ媒体との間で読み書きを行う。このマス・ストレージ・ユニット８０は、システム・バス７０に接続されている。デジタル・オシロスコープ５０を制御するプログラム命令は、ディザ処理したしきい値レベルを用いてタイム・スタンプ付加方法を実施し、タイム・インターバル分布ヒストグラム及び統計的データを発生するためのものである。これらプログラム命令は、ＲＯＭ７２に蓄積されて、そこから読出されるか、又は、マス・ストレージ・ユニット８０のマス・ストレージ媒体に蓄積されて、そこから読出される。デジタル・オシロスコープ５０は、アメリカ合衆国ワシントン州レッドモンド所在のマイクロソフト・コーポレーション製Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）９８オペレーティング・システムで制御されるＰＣベースのシステムである。
【００２３】
フロント・パネル７８を用いて、デジタル・オシロスコープ５０に対するサンプリング・レート、水平スケール、垂直スケールなどの取り込み及び表示のパラメータを設定する。別のパラメータには、タイム・インターバル分布測定の呼出や、タイム・インターバル累積器及びヒストグラム表示のビン幅の設定がある。６２２．８ＭＨｚ又は１．４４ＭＨｚテレコミュニケーション信号の如き入力信号をオシロスコープ５０のチャネル入力端に供給する。取り込みシステム５２は、活性化されて、入力信号の波形記録を取り込む。取り込みシステム５２のメモリ６６内のデジタル・データ・サンプルは、システム・バス７０を介してシステム・メモリ７２に渡される。メモリ７２に蓄積されたプログラムによる制御で動作する制御器７４は、蓄積された波形取り込みをの一部を表示するように制御する。別の表示プロセッサを用いて、表示器７６上に表示を行える。
【００２４】
制御器７４は、上述の如く、ディザ処理したしきい値レベルを用いて、取り込み入力信号のしきい値交差点にタイム・スタンプを付ける。タイム・スタンプを用いてタイム・インターバル値を発生し、各タイム・ビン内に入ったタイム・インターバル発生回数を累積する。１個以上の分布ヒストグラムが、表示波形のしきい値交点に対して発生し、図６のデジタル・オシロスコープの表示のように、表示器７６に表示される。制御器７４は、タイム・ビン内のタイム・インターバル発生回数を求める処理をして、分布データ内の平均、標準偏差、最小及び最大又はピーク対ピークのタイム・インターバルを含むタイム・インターバルの統計的分布データを発生する。
【００２５】
上述のしきい値交差点のタイム・スタンプ付加方法と、タイム・インターバル分布測定とは、デジタル・オシロスコープ５０の取り込みシステム５２の入力チャネルに供給された入力信号に対して実行される。これらタイム・スタンプ付加方法及びタイム・インターバル分布測定は、取り込みシステム５２の異なる複数の入力チャネルに供給された多数の波形に対して実施してもよい。図７の波形Ａは、テレコミュニケーション・システム内で発生した如きクロック信号の波形を示す。ディザ処理したしきい値レベル（点線で示す）を用いるタイム・スタンプ付加方法を用いて、クロック信号のしきい値交差点にタイム・スタンプを付ける。統計的分布データをクロック信号期間中に発生して、平均タイム・インターバル期間Ｐを求める。５０％のしきい値交差点を基準として用いて、クロック信号周期のしきい値交差点の時点を求めてもよい。
【００２６】
図７の波形Ｂは、取り込みシステム５２の別の入力チャネルで取り込まれたデータ信号を示す。ディザ処理したしきい値レベル（点線で示す）を用いるタイム・スタンプ付加方法を用いて、データ信号のしきい値交差点にタイム・スタンプを付ける。統計的分布データをデータ信号に対して発生し、タイム・インターバル期間Ｐ１の時間平均を求める。５０％のしきい値交差点を基準として用いて、データ信号周期のしきい値交差点時点を求めてもよい。立ち上がりクロック・エッジ及び立ち上がりデータ・エッジの間のタイム・インターバル差を求め、タイム・ビン内に蓄積して、タイム・インターバルの異なる分布ヒストグラムを求めることができる。統計的分布データは、タイム・インターバル差値からも得られる。
【００２７】
図７の波形Ｃは、基準クロック及びクロック信号の間のタイム・インターバルの差を求めるため用いる基準クロック信号の如き基準信号を示す。基準クロック信号は、メモリ７２に蓄積された１組の基準タイムでもよいし、対象となる（関心のある）クロック信号から発生してもよい。対象となるクロック信号の周波数は、多数のクロック周期を平均化することにより評価する。評価したクロック周波数を基準信号の基準周波数として用い、５０％の交差点にタイム・スタンプを付けて、基準時点（基準時間値）として蓄積する。ディザ処理したしきい値レベルを用いるタイム・スタンプ付加方法を用いて、対象となるクロック信号のしきい値交差点にタイム・スタンプを付け、このクロック信号に対する統計的分布データを発生して、平均タイム・インターバル周期Ｐを求める。対象となるクロック信号の立ち上がりエッジと、基準クロックの対応する立ち上がりエッジの基準時点とのタイム・インターバル差を求め、タイム・ビン内に蓄積して、タイム・インターバル差分布ヒストグラムを求める。統計的分布データは、タイム・インターバル差値からも発生できる。
【００２８】
ディザ処理したしきい値レベルを用いて入力信号のしきい値交差点にタイム・スタンプを付ける点について上述した。入力信号の各しきい値交差点に対してしきい値レベルを可変する。入力信号のデジタル・データ・サンプルを取り込み、補間を行い、しきい値交差点に対するタイム・マークを求める。これらタイム・マークは、タイム・スタンプとして蓄積される。しきい値用オフセット値発生器などが分布したオフセット値を発生し、しきい値をディザ処理する。線形２点補間や、窓ｓｉｎ（ｘ）／ｘ補間などのようにしきい値交差点の上及び下に多くの点を有する多点補間により、しきい値交差点の補間ができる。タイム・スタンプからタイム・インターバル値を発生する。タイム・インターバル値の発生回数をタイム・ビン内で累積して、タイム・インターバル分布ヒストグラムを求める。タイム・ビン内の累積したタイム・インターバル値を処理して、平均、標準偏差、最小及び最大タイム・インターバルの如き統計的タイム・インターバル分布データを発生する。
【００２９】
本発明の好適実施例について説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変更が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、入力信号のしきい値交差点にタイム・スタンプを付ける際の処理スループットを改善できる。また、この際、追加的なハードウェアを必要としないので、コストが上昇しない。さらに、交差点用のしきい値をディザ処理することにより、デジタル化アーティファクトを最小にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により入力信号にタイム・スタンプを付ける方法を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明により入力信号にタイム・スタンプを付ける方法において、ディザ処理したしきい値レベルを有する取り込み波形を示す図である。
【図３】デジタル化アーティファクトが含まれた場合の取り込み入力信号のタイム・インターバル分布ヒストグラムを示す図である。
【図４】本発明により入力信号にタイム・スタンプを付ける方法において、ディザ処理したしきい値レベルを用いて、デジタル化アーティファクトを抑圧したタイム・インターバル分布ヒストグラムを示す図である。
【図５】本発明により入力波形のタイム・インターバルを測定する方法を実施するのに用いるデジタル・オシロスコープのブロック図である。
【図６】本発明により入力信号にタイム・スタンプを付ける方法によって得たタイム・インターバル分布ヒストグラム及び統計的分布データを示すデジタル・オシロスコープの表示である。
【図７】本発明により入力信号にタイム・スタンプを付ける方法において、ディザ処理したしきい値レベルを示すクロック信号波形及びデータ信号波形、並びに基準信号波形を示す図である。
【符号の説明】
１０  Ａ／Ｄ変換器
１２  しきい値タイム・スタンプ発生器
１３  しきい値用オフセット値発生器
１４  加算回路
１５  オフセット値発生器
１６  タイム・インターバル発生器
１８  タイム・インターバル累積器
２０  タイム・インターバル・ヒストグラム発生器
２２  タイム・インターバル統計発生器
２４  マルチプレクサ
２６  制御器
２８  メモリ
５０  デジタル・オシロスコープ
５２  取り込みシステム
５４  減衰器
５６  前置増幅器
５８  パイプ
６０  パイプ
６２  トラック・アンド・ホールド回路
６４  Ａ／Ｄ変換器
６６  メモリ
７０  システム・バス
７２  メモリ
７４  制御器
７６  表示器
７８  フロント・パネル
８０  マス・ストレージ・ユニット
【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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