(57)【要約】【課題】１台でさまざまなスピードのディスク記録媒体の再生信号についてジッタ測定が行えるジッタ測定装置および測定方法を提供すること。【解決手段】ディスク記録媒体の再生信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器から変換出力されるデジタル信号の特定周波数成分を増幅するイコライザと、このイコライザの出力信号が所定閾値を横切るタイミングとクロックとの位相差を生成出力する位相差発生回路と、この位相差発生回路の位相差出力を位相同期ループの位相誤差入力信号として位相同期をかけて読み取りクロックを再生して各部に供給する位相同期回路と、位相差発生回路の位相差出力から標準偏差を演算する標準偏差演算回路、とで構成されたことを特徴とするもの。【選択図】        図１
2004185696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク記録媒体の再生信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
Ａ／Ｄ変換器から変換出力されるデジタル信号の特定周波数成分を増幅するイコライザと、
このイコライザの出力信号が所定閾値を横切るタイミングとクロックとの位相差を生成出力する位相差発生回路と、
この位相差発生回路の位相差出力を位相同期ループの位相誤差入力信号として位相同期をかけて読み取りクロックを再生して各部に供給する位相同期回路と、
位相差発生回路の位相差出力から標準偏差を演算する標準偏差演算回路、
とで構成されたことを特徴とするジッタ測定装置。
【請求項２】
イコライザは、クロック周期に相当する遅延時間を発生する直列接続された複数の遅延因子と、これら遅延因子の接続点に接続され任意のタップ係数が設定できる複数のタップ係数設定手段と、これらタップ係数設定手段の出力を加算する加算手段とを含むＦＩＲフィルタであることを特徴とする請求項１記載のジッタ測定装置。
【請求項３】
位相差発生回路は、次式で表される位相差データｐ（ｋ）を生成出力することを特徴とする請求項１記載のジッタ測定装置。
ｐ（ｋ）＝｛ｙ（ｋ）−Ｖｔｈ｝・Ｔ／｛ｙ（ｋ）−ｙ（ｋ−１）｝
ｙ（ｋ）：イコライザ回路の出力信号
Ｖｔｈ：閾値電圧
ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ）：時間的に連続したサンプルデータ
Ｔ：サンプリング周期
【請求項４】
ディスク記録媒体の再生信号をデジタル信号に変換する工程と、
変換されたデジタル信号の特定周波数成分を増幅する工程と、
特定周波数成分の増幅出力からデジタル信号が所定閾値を横切るタイミングとクロックとの位相差を生成出力する工程と、
位相差出力から位相同期をかけた読み取りクロックを再生して各部に供給する工程と、
位相差出力から標準偏差を演算する工程、
とを含むことを特徴とするジッタ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はジッタ測定装置およびジッタ測定方法に関し、詳しくは、光ディスクや磁気ディスクなどのディスク記録媒体の再生信号における時間間隔のジッタを測定する装置および測定方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＶＤなどのディスク記録装置の特性を評価する項目の一つに、再生信号における時間間隔のばらつきの大きさを表すジッタがある。
【０００３】
図６は従来のジッタ測定器の一例を示すブロック図である。
入力アンプ１０には、例えば光ディスクの再生信号（以下ＲＦ信号という）が入力される。この入力アンプ１０としては、ＡＧＣアンプが用いられることが多い。
【０００４】
入力アンプ１０の出力信号はイコライザ回路１１を介してコンパレータ１２の一方の入力端子に入力される。イコライザ回路１１は、ＲＦ信号の特定の周波数成分のみを増幅する働きを持つ。イコライザの作用により、幅の狭いパルスのみ振幅が増幅され、結果として信号ジッタを抑制することができる。
【０００５】
図７は光ディスクで用いられるイコライザの周波数特性例図である。周波数ｆ０で増幅率（ゲイン）Ｇ０が最も大きくなっているが、ユーザによりｆ０での増幅率Ｇ０が異なるため、測定器としては増幅率Ｇ０は可変できることが要求される。イコライザ回路１１の増幅率Ｇ０は増幅率設定保持部１２で設定される。
【０００６】
コンパレータ１３はイコライザ回路１１の出力信号を２値化信号に変換するものであり、その他方の入力端子にはイコライザ回路１１の出力信号を２値化するための閾値電圧Ｖｔｈを出力する閾値電圧源１４が接続されている。
【０００７】
コンパレータ１３の出力信号は、位相差測定回路１６の一方の入力端子に直接入力されるとともに、２値化信号に同期した読み取りクロックを再生するＰＬＬ回路１５を介して位相差測定回路１６の他方の入力端子に入力される。この位相差測定回路１６は、２値化信号エッジとクロック信号との位相差を測定する。ここで、これら２値化信号エッジとクロック信号との位相差は理想的には常に一定していることが望ましいが、実際にはばらつき（ジッタ）を生じやすい。
【０００８】
標準偏差測定回路１７は、位相差測定回路１６の測定データに基づき、位相差データのジッタを表す指標としての標準偏差σを測定する。
【０００９】
出力部１８は、標準偏差測定回路１７における標準偏差σの測定結果を数値で出力したり、パネルメータで出力したり、電圧情報として変換出力する。
【００１０】
図８は図６の各部における波形図である。
Ｓ１は入力アンプ１０に入力されるＲＦ信号である。
Ｓ２はイコライザ回路１１の出力信号であり、幅の狭いパルスのみの振幅が増幅されている。
【００１１】
Ｓ３はコンパレータ１３の出力信号であり、イコライザ回路１１の出力信号Ｓ２を所定の閾値電圧Ｖｔｈで２値化したものである。この２値化信号Ｓ３は、ＰＬＬ回路１５でのクロック再生と、再生されたクロックと両端エッジとの位相差を測定するために生成される。
【００１２】
Ｓ４はＰＬＬ回路１５で再生された読み取りクロック信号であり、図８では図を簡単にするためにクロックの立ち上がりエッジのみを描いている。
Ｓ５は２値化信号Ｓ３とクロック信号Ｓ４との位相差を位相差に比例した電圧量に変換した電圧信号である。この電圧信号Ｓ５は、２値化信号Ｓ３の各エッジ毎に電圧が更新され、次のエッジまでその電圧がホールドされる。
【００１３】
ジッタ測定装置は、ＲＦ信号と再生されたクロックとの位相差を求めるものであり、従来のイコライザ回路１１は、ＯＰアンプと遅延線やＲ、Ｌ、Ｃの受動部品などを組み合わせたアナログ回路で構成されていた。
【００１４】
一方、標準偏差測定回路１７としては、電圧信号Ｓ５をＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換してデジタル演算により求めたり、実効値変換回路、例えばＲＭＳ−ＤＣ変換ＩＣなどを用いて実効値に変換して求めることが行われている。
【００１５】
図７のような周波数特性を持つイコライザ回路１１の伝達関数の一例は、次式で表される。
ｙ（ｔ）＝ｘ（ｔ）−ｋ｛ｘ（ｔ＋ｎτ）＋ｘ（ｔ−ｎτ）｝／２          （１）
ただし、ｘ（ｔ）：入力、ｙ（ｔ）：出力、ｋ：定数、ｎ：任意の整数
【００１６】
（１）式の特性をアナログ回路で構成することを考えると、τは一定時間の遅延なので、遅延時間τに対応した遅延線を用いる必要がある。具体的には、τは読み取りクロック周期の値になる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ジッタの測定結果に大きく影響を及ぼすのはイコライザ回路１１などの周波数特性であるが、例えばイコライザ回路１１は、前述のように遅延線やＲ、Ｌ、Ｃなどのアナログ回路で構成されるため、部品定数のばらつきが無視できない。
【００１８】
そこで、これらのばらつきを補正するため、従来から、可変遅延線や可変コンデンサなど多くの調整個所を設け、イコライザを所望の特性に合わせこむことが行われている。
【００１９】
また、１台のジッタ測定装置でスピードの異なる各種のディスク記録媒体における再生信号のジッタを測定するためには、各スピード毎に対応した所定の特性を持ったイコライザ回路を内蔵する必要があり、装置全体の回路規模が大きくなってしまう。具体的には、各スピード毎にクロック周期に相当する遅延時間τを実現する遅延線を具備したイコライザ１１ｎが必要になる。
【００２０】
本発明は、このような問題点に着目したものであり、その目的は、１台でさまざまなスピードのディスク記録媒体の再生信号についてジッタ測定が行えるジッタ測定装置および測定方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する請求項１の発明は、
ディスク記録媒体の再生信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
Ａ／Ｄ変換器から変換出力されるデジタル信号の特定周波数成分を増幅するイコライザと、
このイコライザの出力信号が所定閾値を横切るタイミングとクロックとの位相差を生成出力する位相差発生回路と、
この位相差発生回路の位相差出力を位相同期ループの位相誤差入力信号として位相同期をかけた読み取りクロックを再生して各部に供給する位相同期回路と、
位相差発生回路の位相差出力から標準偏差を演算する標準偏差演算回路、
とで構成されたことを特徴とするジッタ測定装置である。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１記載のジッタ測定装置において、
イコライザは、クロック周期に相当する遅延時間を発生する直列接続された複数の遅延因子と、これら遅延因子の接続点に接続され任意のタップ係数が設定できる複数のタップ係数設定手段と、これらタップ係数設定手段の出力を加算する加算手段とを含むＦＩＲフィルタであることを特徴とする。
【００２３】
請求項３の発明は、請求項１記載のジッタ測定装置において、
位相差発生回路は、次式で表される位相差データｐ（ｋ）を生成出力することを特徴とする。
ｐ（ｋ）＝｛ｙ（ｋ）−Ｖｔｈ｝・Ｔ／｛ｙ（ｋ）−ｙ（ｋ−１）｝
ｙ（ｋ）：イコライザ回路の出力信号
Ｖｔｈ：閾値電圧
ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ）：時間的に連続したサンプルデータ
Ｔ：サンプリング周期
【００２４】
これらにより、１台でさまざまなスピードのＲＦ信号のジッタ測定が行える。
【００２５】
請求項４の発明は、
ディスク記録媒体の再生信号をデジタル信号に変換する工程と、
変換されたデジタル信号の特定周波数成分を増幅する工程と、
特定周波数成分の増幅出力からデジタル信号が所定閾値を横切るタイミングとクロックとの位相差を生成出力する工程と、
位相差出力から位相同期をかけた読み取りクロックを再生して各部に供給する工程と、
位相差出力から標準偏差を演算する工程、
とを含むことを特徴とするジッタ測定方法である。
【００２６】
このようなジッタ測定方法によれば、デジタル信号から位相差のジッタを測定できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施態様を説明する。
図１は本発明の実施態様の一例を示すブロック図である。
入力アンプ２０には、例えば光ディスクのようなディスク記録媒体の再生信号（ＲＦ信号）が入力される。この入力アンプ２０としては、一般にはＡＧＣアンプを用いる。
【００２８】
入力アンプ２０の出力信号はＡ／Ｄ変換器２１に入力され、デジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器２１としては、例えば５０メガサンプル／秒で８ビット出力構成のフラッシュ型を用いる。このＡ／Ｄ変換器２１は、再生される読み取りクロックに基づいてサンプリングを行う。
【００２９】
イコライザ回路２２は図６のイコライザ回路１１と同様にＲＦ信号の特定の周波数成分のみを増幅する働きを持つものであって、図７のような特性を持っている。図１のイコライザ回路２２としては、図２に示すような一般的なＦＩＲフィルタを用いる。なお図２のＤは、サンプリングクロック１周期分の遅延因子を表している。このイコライザ回路２２は再生される読み取りクロックのタイミングに基づいて動作し、増幅率Ｇ０は増幅率設定保持部２３で設定される。
【００３０】
位相差発生回路２４には、イコライザ回路２２の出力信号が入力されるとともに、閾値電圧設定保持部２５から出力される閾値電圧データＶｔｈも入力されている。この位相差発生回路２４は、イコライザ回路２２の出力信号が閾値電圧データＶｔｈを横切るタイミングと読み取りクロックとの位相差信号を生成する。位相差発生回路２４の出力信号は、ＰＬＬ回路２６に入力されるとともに、標準偏差測定回路２７にも入力されている。
【００３１】
ＰＬＬ回路２６は、位相差発生回路２４の出力信号を位相同期ループの位相誤差入力信号として読みとりクロックに対して位相ロックをかけることにより、読み取りクロックを再生する。このＰＬＬ回路２６で再生した読み取りクロックは、Ａ／Ｄ変換器２１、イコライザ回路２２および位相差発生回路２４にタイミング信号として入力される。
【００３２】
標準偏差演算回路２７は、位相差発生回路２４の出力信号に基づき、位相差データのジッタを表す指標としての標準偏差σを演算する。
【００３３】
出力部２８は、標準偏差演算回路２４における標準偏差σの演算結果を数値で出力したり、パネルメータで出力したり、電圧情報として変換出力する。
【００３４】
図３は図１の各部における波形図である。
Ｓ１は入力アンプ１０に入力されるＲＦ信号である。このＲＦ信号はＡ／Ｄ変換器２１においてＰＬＬクロックによりデジタル化され、離散的なデータｘ（ｋ）に変換される。
Ｓ２はイコライザ回路２２の出力信号であり、信号処理された結果、ｙ（ｋ）になる。
【００３５】
Ｓ３はＰＬＬ回路２６で再生された読み取りクロック信号である。この読み取りクロック信号は各部にタイミングクロックとして入力される。
【００３６】
図４は位相差データｐ（ｋ）の測定方法説明図であり、イコライザ回路２２の出力信号ｙ（ｋ）を拡大したものである。位相差データの測定法を説明する。
イコライザ回路２２の出力信号のうち、２値化を想定したときの閾値電圧Ｖｔｈを横切る２サンプルのみに注目する。ｙ（ｋ−１）とｙ（ｋ）は時間的に連続した２サンプルである。位相差データｐ（ｋ）は、ｙ（ｋ−１）とｙ（ｋ）を直線補間したときに閾値電圧Ｖｔｈを横切る時間からｙ（ｋ）までの時間に相当する。これにより、位相差データｐ（ｋ）は以下の計算から求められる。
ｐ（ｋ）＝｛ｙ（ｋ）−Ｖｔｈ｝・Ｔ／｛ｙ（ｋ）−ｙ（ｋ−１）｝        （２）
ｙ（ｋ）：イコライザ回路の出力信号
Ｖｔｈ：閾値電圧
ｙ（ｋ−１），ｙ（ｋ）：時間的に連続したサンプルデータ
Ｔ：サンプリング周期
【００３７】
（２）式で求めた位相差データｐ（ｋ）に基づいて標準偏差σを求めることにより、ＲＦ信号のジッタ値が測定できる。
【００３８】
ここで、本発明では、図１のイコライザ２２として図２の構成のようなデジタルイコライザを用いているので、アナログ回路構成部品に見られる特性のばらつきはなくなり、回路の調整工程が排除できる。
そして、機器間のばらつきはＡ／Ｄ変換器２１のリファレンス電圧や前段のＡＧＣアンプ２０のみになり、イコライザを遅延線やその他の受動部品で構成した従来例に比較して十分無視できる大きさに抑えることができる。
【００３９】
異なるスピードの入力信号に対しては、クロック周期に相当する遅延因子Ｄがあるので、従来のように各スピード毎に遅延線を用意する必要はなくなり、１回路でさまざまなスピードに対応できる。
【００４０】
また、イコライザ２２は、図５のような汎用回路を用いてもよい。図５の回路はタップ数が５のＦＩＲフィルタであり、それぞれのタップについてタップ係数Ｇ０からＧ４を任意に設定することで、様々な特性のイコライザが構成できる。
例えば、
Ｇ０＝Ｇ４＝−ｋ／２
Ｇ１＝Ｇ３＝０
Ｇ２＝１
とすれば、図２の回路が実現できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１台でさまざまなスピードのディスク記録媒体の再生信号についてジッタ測定が行えるジッタ測定装置および測定方法が実現でき、各種ディスク記録媒体の再生信号の時間関係の測定装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様の一例を示すブロック図である。
【図２】一般的なＦＩＲフィルタのブロック図である。
【図３】図１の各部における波形図である。
【図４】位相差データｐ（ｋ）の測定方法説明図である。
【図５】汎用ＦＩＲフィルタのブロック図である。
【図６】従来のジッタ測定器の一例を示すブロック図である。
【図７】光ディスクで用いられるイコライザの周波数特性例図である。
【図８】図６の各部における波形図である。
【符号の説明】
２０  入力アンプ
２１  Ａ／Ｄ変換器
２２  イコライザ回路
２３  増幅率設定保持部
２４  位相差発生回路
２５  閾値電圧源
２６  ＰＬＬ回路
２７  標準偏差測定回路
２８  出力部
【図１】
2004185696.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004185696.tif 000007
【図６】
2004185696.tif 000008
【図７】
2004185696.tif 000009
【図８】
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