(57)【要約】【課題】クロック位相とデータ閾値電圧を高速かつ高精度でアイパータンの開口部中心に自動設定できる符号誤り率測定装置および符号誤り率測定方法を提供すること。【解決手段】クロックとデータの同期を取りながらデータの符号誤り率を測定する符号誤り率測定装置において、クロック位相を所定範囲内で自動設定するクロック位相検出部と、２値化のためのデータ閾値電圧を所定範囲内で自動設定するデータ閾値電圧検出部と、クロック位相検出部により設定されたクロック位相およびデータ閾値電圧検出部により設定されたデータ閾値電圧に基づき符号誤り率を測定する符号誤り率測定部と、符号誤り率測定部の測定結果に基づきアイパターン開口部におけるクロック位相およびデータ閾値電圧の最適設定値を検出する同期確立検出部、を設けたことを特徴とするもの。【選択図】  図１
2004320104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロックとデータの同期を取りながらデータの符号誤り率を測定する符号誤り率測定装置において、
クロック位相を所定範囲内で自動設定するクロック位相検出部と、
２値化のためのデータ閾値電圧を所定範囲内で自動設定するデータ閾値電圧検出部と、
クロック位相検出部により設定されたクロック位相およびデータ閾値電圧検出部により設定されたデータ閾値電圧に基づき符号誤り率を測定する符号誤り率測定部と、
符号誤り率測定部の測定結果に基づきアイパターン開口部におけるクロック位相およびデータ閾値電圧の最適設定値を検出する同期確立検出部、
を設けたことを特徴とする符号誤り率測定装置。
【請求項２】
クロック位相検出部およびデータ閾値電圧検出部は符号誤り率測定部の測定結果が所定値に劣化するまでクロック位相およびデータ閾値電圧をそれぞれ増加方向および減少方向に変化させ、
各方向のクロック位相およびデータ閾値電圧の中心値を最適値とすることを特徴とする請求項１に記載の符号誤り率測定装置。
【請求項３】
クロック位相検出部はアイパターンの１周期分だけクロック位相を変化させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の符号誤り率測定装置。
【請求項４】
クロックとデータの同期を取りながらデータの符号誤り率を測定するのにあたり、
クロック位相を所定範囲内で自動設定するステップと、
２値化のためのデータ閾値電圧を所定範囲内で自動設定するステップと、
これらステップにより設定されたクロック位相およびデータ閾値電圧に基づき符号誤り率を測定するステップと、
符号誤り率の測定結果に基づきアイパターン開口部におけるクロック位相およびデータ閾値電圧の最適設定値を検出するステップ、
を含むことを特徴とする符号誤り率測定方法。
【請求項５】
クロック位相およびデータ閾値電圧を所定範囲内で自動設定するステップにおいて、符号誤り率の測定結果が所定値に劣化するまでクロック位相およびデータ閾値電圧をそれぞれ増加方向および減少方向に変化させ、
各方向のクロック位相およびデータ閾値電圧の中心値を最適値とすることを特徴とする請求項４に記載の符号誤り率測定方法。
【請求項６】
クロック位相を所定範囲内で自動設定するステップにおいて、
アイパターンの１周期分だけクロック位相を変化させることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の符号誤り率測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルデータの符号誤り率（ビットエラーレート）を測定する符号誤り率測定装置および符号誤り率測定方法に関し、さらに詳しくは、クロックの位相およびデータ閾値電圧の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
符号誤り率測定装置（以下、ＢＥＲＴ装置ともいう）は、測定対象の伝送システムや、デバイス、モジュールなど（以下、被試験器ともいう）で発生するデジタルデータの符号誤り率（以下、ビットエラーレート；ＢＥＲともいう）を測定する。符号誤り率はデジタル信号の品質の評価の指標として用いられ、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として定義される。例えば、ある伝送システムを介して８ビットのデジタルデータを連続的に受信するとき、そのデジタルデータに１キロバイト当たり一回だけ１ビットの符号誤りが含まれるときには、その伝送システムにおける符号誤り率は、
１／（８×１０２４）＝１．２×１０−４
となる。
【０００３】
図４は、従来の一般的なＢＥＲＴ装置による符号誤り率測定の一例を示すブロック図である。データ発生器１０は、測定回線２１を介して既知のテストデータ信号を入力データとして被試験器３０に供給するとともに測定回線２２を介して入力クロックを被試験器３０に供給する。被試験器３０は、データ発生器１０から入力されるテストデータ信号に基づく測定対象データ信号を生成し測定回線２３を介して出力データとしてエラー検出器４０に入力するとともに、データ発生器１０から入力される入力クロックに基づく出力クロックを生成し測定回線２４を介してエラー検出器４０に入力する。
【０００４】
図５は、エラー検出器４０の従来例を示す概念ブロック図である。ビットエラー測定にあたり、クロック位相検出部４１は、被試験器３０からの出力クロックと出力データの同期を取るために出力クロックの位相を最適値に自動調整する。ビットエラーレート測定部４２は、クロック位相検出部４１により自動調整した全ての位相値におけるＢＥＲを測定し、ＢＥＲの最も低いクロック位相値を最適値として設定する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０８‐１０２７２９
【０００６】
特許文献１には、データ送信装置からデータ受信装置にデータとクロックを送信し、クロックのタイミングを調整して誤り率が低くなるタイミングを求める構成が開示されている。
【０００７】
しかし、特許文献１は、本発明のようにクロック位相とデータ閾値電圧を自動調整することにより、同期位置をアイパターンの開口部中心に設定することは示唆していない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、４０Ｇ  ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ；同期デジタルハイアラキー）などの高速通信の場合、エラー検出器４０に入力される受信データの波形は歪むことがある。特に、被試験器３０からエラー検出器４０までの回線が長くなると周囲の雑音などの影響を受けやすく、受信波形の歪は大きくなり、受信データの振幅も影響を受けることになる。
【０００９】
このように周囲の雑音などの影響を受けやすい状態でＢＥＲ測定を行うと、クロック位相調整のみでは同期位置が正確にアイパターンの開口部中心とならず、正確なＢＥＲ値が測定できないおそれがある。
【００１０】
そこで、他の方法として、クロック位相とともにデータ閾値電圧も手動調整することも提案されているが、最適値調整に相当の工数がかかるという問題点があった。
【００１１】
本発明は、これらの問題に着目したものであり、その目的は、クロック位相とデータ閾値電圧を高速かつ高精度でアイパータンの開口部中心に自動設定できる符号誤り率測定装置および符号誤り率測定方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１の発明は、
クロックとデータの同期を取りながらデータの符号誤り率を測定する符号誤り率測定装置において、
クロック位相を所定範囲内で自動設定するクロック位相検出部と、
２値化のためのデータ閾値電圧を所定範囲内で自動設定するデータ閾値電圧検出部と、
クロック位相検出部により設定されたクロック位相およびデータ閾値電圧検出部により設定されたデータ閾値電圧に基づき符号誤り率を測定する符号誤り率測定部と、
符号誤り率測定部の測定結果に基づきアイパターン開口部におけるクロック位相およびデータ閾値電圧の最適設定値を検出する同期確立検出部、
を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の符号誤り率測定装置において、
クロック位相検出部およびデータ閾値電圧検出部は符号誤り率測定部の測定結果が所定値に劣化するまでクロック位相およびデータ閾値電圧をそれぞれ増加方向および減少方向に変化させ、
各方向のクロック位相およびデータ閾値電圧の中心値を最適値とすることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の符号誤り率測定装置において、
クロック位相検出部はアイパターンの１周期分だけクロック位相を変化させることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、
クロックとデータの同期を取りながらデータの符号誤り率を測定するのにあたり、
クロック位相を所定範囲内で自動設定するステップと、
２値化のためのデータ閾値電圧を所定範囲内で自動設定するステップと、
これらステップにより設定されたクロック位相およびデータ閾値電圧に基づき符号誤り率を測定するステップと、
符号誤り率の測定結果に基づきアイパターン開口部におけるクロック位相およびデータ閾値電圧の最適設定値を検出するステップ、
を含むことを特徴とする符号誤り率測定方法である。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４に記載の符号誤り率測定方法において、
クロック位相およびデータ閾値電圧を所定範囲内で自動設定するステップにおいて、符号誤り率の測定結果が所定値に劣化するまでクロック位相およびデータ閾値電圧をそれぞれ増加方向および減少方向に変化させ、
各方向のクロック位相およびデータ閾値電圧の中心値を最適値とすることを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載の符号誤り率測定方法において、
クロック位相を所定範囲内で自動設定するステップにおいて、
アイパターンの１周期分だけクロック位相を変化させることを特徴とする。
【００１８】
これらにより、クロック位相とデータ閾値電圧を高速かつ高精度でアイパータンの開口部中心に自動設定できる符号誤り率測定装置および符号誤り率測定方法を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態例に基づいて、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態例を示すブロック図であり、図５と共通する部分には同一の符号を付けている。図１において、エラー検出器４０には、クロック位相検出部４１とビットエラーレート測定部４２の他に、データ閾値電圧検出部４３と同期確立検出部４４が設けられている。
【００２０】
図１において、クロック位相検出部４１は、図５と同様に図示しない被試験器３０の出力データを「０」または「１」に２値化するための位相を可変制御するものであり、最適な位相を検出設定する。
【００２１】
データ閾値電圧検出部４３は出力データを「０」または「１」に２値化するための閾値電圧を可変制御するものであり、最適な閾値電圧を検出設定する。
【００２２】
ビットエラーレート測定部４２は、クロック位相検出部４１およびデータ閾値電圧検出部４３から出力される位相値と閾値電圧に基づいて出力データと基準値を比較し、ＢＥＲを算出する。
【００２３】
同期確立検出部４４は、ビットエラーレート測定部４２におけるＢＥＲの測定結果に基づき、出力データと出力クロックとの同期状態を判定する。
【００２４】
図２は、図１の最適値設定動作を示すアイパターン開口部の概念図である。図２では、出力データの１周期は２５ｐｓであるものとし、クロック位相の自動調整範囲を０ｐｓ〜２５ｐｓとし、データ閾値電圧の自動調整範囲を−２００ｍＶ〜−７５０ｍＶとしている。そして、クロック位相を増加方向および減少方向に変化させた場合にアイパターン開口部内でＢＥＲが１０−３になる点Ｐｘ１とＰｘ２を求めるとともに、データ閾値電圧を増加方向および減少方向に変化させた場合にアイパターン開口部内でＢＥＲが１０−３になる点Ｐｙ１とＰｙ２を求め、これら各点の中心値を最適値Ｐ０としている。
【００２５】
図３は、本発明の動作の流れを説明するフローチャートである。
はじめにデータ閾値電圧Ｖｔｈおよび位相Ｐｈの初期値を設定する（ＳＰ１）。これら初期値はユーザーが任意に設定可能であるが、規定値として例えばクロック位相は０ｐｓ、データ閾値電圧は−４５０ｍＶとする。なお、自動調整範囲は、前述のように、例えばクロック位相は０ｐｓ〜２５ｐｓとし、データ閾値電圧は−２００ｍＶ〜−７５０ｍＶとする。
【００２６】
初期設定状態でのＢＥＲを測定し（ＳＰ２）、ＢＥＲ測定結果が１０−６以下であるか否かを判断する（ＳＰ３）。そしてＢＥＲ測定結果が１０−６以下であればある程度データとクロックの同期が取れているものと判断して、その位相Ｐｈを同期が確立した位相として設定し（ＳＰ５）、ＳＰ５以降の最適化ステップにジャンプする。これに対し、ステップＳＰ３でＢＥＲが１０−６以上であれば、同期が全く確立していないため、再度位相Ｐｈを＋１ｐｓ変化させて（ＳＰ４）、ＢＥＲを測定し（ＳＰ２）、ＢＥＲ測定結果が１０−６以下であるか否かを判断する（ＳＰ３）。ＢＥＲが１０−６未満になるまでステップＳＰ２からステップＳＰ４までを繰り返す。位相の自動調整範囲内でＢＥＲが１０−６未満にならない場合は同期不良として自動調整を終了する。
【００２７】
続いて、データ閾値電圧Ｖｔｈの最適化を行う。まずデータ閾値電圧Ｖｔｈを＋１０ｍＶ変化させて（ＳＰ６）、ＢＥＲを測定し（ＳＰ７）、ＢＥＲ測定結果が１０−３以上であるか否かを判断する（ＳＰ８）。その結果が１０−３以上であれば、再度データ閾値電圧Ｖｔｈを＋１０ｍＶ変化させて（ＳＰ６）、ＢＥＲを測定する（ＳＰ７）。ＢＥＲが１０−３未満になるまでステップＳＰ６からステップＳＰ８までを繰り返す。ＢＥＲが１０−３未満になった時のデータ閾値電圧ＶｔｈをＶｔ１として記憶する（ＳＰ９）。
【００２８】
ＢＥＲが１０−３未満になるとデータ閾値電圧ＶｔｈをステップＳＰ５の最初の値に戻す（ＳＰ１０）。そして、今度は閾値を−１０ｍＶ変化させて（ＳＰ１１）、ＢＥＲを測定し（ＳＰ１２）、ＢＥＲ測定結果が１０−３以上であるか否かを判断する（ＳＰ１３）。その結果が１０−３以上であれば、再度データ閾値電圧Ｖｔｈを−１０ｍＶ変化させて（ＳＰ１１）、ＢＥＲを測定する（ＳＰ１２）。ＢＥＲが１０−３未満になるまでステップＳＰ１１からステップＳＰ１３までを繰り返す。ＢＥＲが１０−３未満になった時のデータ閾値電圧ＶｔｈをＶｔ２として記憶する（ＳＰ１４）。
【００２９】
ステップＳＰ９で記憶したＶｔ１とステップＳＰ１４で記憶したＶｔ２の平均を取り、これをデータ閾値電圧Ｖｔｈの仮の最適値とする（ＳＰ１５）。
【００３０】
次に、位相Ｐｈの最適化を行う。まず位相Ｐｈを＋１ｐｓ変化させて（ＳＰ１６）、ＢＥＲを測定し（ＳＰ１７）、ＢＥＲ測定結果が１０−３以上であるか否かを判断する（ＳＰ１８）。その結果が１０−３以上であれば、再度位相Ｐｈを＋１ｐｓ変化させて（ＳＰ１６）、ＢＥＲを測定する（ＳＰ１７）。ＢＥＲが１０−３未満になるまでステップＳＰ１６からステップＳＰ１８までを繰り返す。ＢＥＲが１０−３未満になった時の位相ＰｈをＰｈ１として記憶する（ＳＰ１９）。
【００３１】
ＢＥＲが１０−３未満になると位相Ｐｈを最初の値に戻す（ＳＰ２０）。そして、今度は位相Ｐｈを−１ｐｓ変化させて（ＳＰ２１）、ＢＥＲを測定し（ＳＰ２２）、ＢＥＲ測定結果が１０−３以上であるか否かを判断する（ＳＰ２３）。その結果が１０−３以上であれば、再度位相Ｐｈを−１ｐｓ変化させて（ＳＰ２１）、ＢＥＲを測定する（ＳＰ２２）。ＢＥＲが１０−３未満になるまでステップＳＰ２１からステップＳＰ２３までを繰り返す。ＢＥＲが１０−３未満になった時の位相ＰｈをＰｈ２として記憶する（ＳＰ２４）。
【００３２】
ステップＳＰ１９で記憶したＰｈ１とステップＳＰ２４で記憶したＰｈ２の平均を取り、これを位相Ｐｈの仮の最適値とする（ＳＰ２５）。
【００３３】
その後、データ閾値電圧ＶｔｈとしてステップＳＰ１５で求めた仮の最適値を設定するとともに位相ＰｈとしてステップＳＰ２５で求めた仮の最適値を設定して、ステップＳＰ６からステップＳＰ１５までのＡの処理を再度実行することによりデータ閾値電圧Ｖｔｈの仮の最適値を求め（ＳＰ２６）、さらにステップＳＰ１６からステップＳＰ２５までのＢの処理を再度実行することにより位相Ｐｈの仮の最適値を求める（ＳＰ２７）。
【００３４】
そして、これらステップＳＰ２６およびステップＳＰ２７で求めた各仮の最適値を真の最適値として設定することにより、一連の自動調整を終了する。
【００３５】
クロック位相Ｐｈとデータ閾値電圧Ｖｔｈの自動調整にあたり、クロック位相Ｐｈとデータ閾値電圧Ｖｔｈをそれぞれ増加方向（＋）および減少方向（−）に変化させて、ＢＥＲがある所定値以上に劣化する各方向の値の中心を最適値とすることにより、ＢＥＲの測定回数を減らすことができ、高速かつ高精度で自動的にアイパータンの開口部中心に設定することができる。
【００３６】
また、ＢＥＲの最も少ない最適なクロック位相Ｐｈを検出するのにあたり、アイパターンの一周期分だけ変化させてそのときのＢＥＲを測定することにより、位相Ｐｈの最適値を高速に検出することができる。
【００３７】
なお、上記実施例では符号誤り率測定装置について説明したが、クロックによりデータとの同期をとる各種のデータ伝送システムにおける符号誤り率の改善にも有効である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クロック位相とデータ閾値電圧を高速かつ高精度でアイパータンの開口部中心に自動設定できる符号誤り率測定装置および符号誤り率測定方法を実現でき、各種のデータ伝送システムにおける符号誤り率の改善に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示すブロック図である。
【図２】図１の最適値設定動作を示すアイパターン開口部の概念図である。
【図３】本発明の動作の流れを説明するフローチャートである。
【図４】従来の符号誤り率測定装置の一例を示すブロック図である。
【図５】エラー検出器４０の従来例を示す概念ブロック図である。
【符号の説明】
１０  データ発生器（
２１〜２４  測定回線
３０  被試験器
４０  エラー検出器
４１  クロック位相検出部
４２  ビットエラーレート測定部
４３  データ閾値電圧検出部
４４  同期確立検出部
【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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