(57)【要約】【課題】夫々クロック信号の異なる複数の入力信号を、夫々対応する異なるタイム・ベースに従って同時に表示可能にする。【解決手段】オシロスコープ３２０は、第１及び第２入力ポート３６１及び３６２があり、互いに非同期な第１及び第２クロック信号に夫々従う第１及び第２入力信号３０５及び３１５を夫々受ける。第１及び第２位相基準回路３２５及び３５５は、第１及び第２入力信号３０５及び３１５から、上記第１及び第２クロック信号に夫々対応する第１及び第２クロック・データを生成する。オシロスコープ３２０のプロセッサは、第１及び第２クロック・データから、第１及び第２入力信号３０５及び３１５に夫々対応するタイム・ベースを生成し、これらに基づいて、第１及び第２入力信号３０５及び３１５の波形を夫々表示する。【選択図】図３
2017211387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クロック信号に従って制御される第１入力信号を受けるよう構成される第１入力ポートと、
第１クロック信号と非同期の第２クロック信号に従って制御される第２入力信号を受けるよう構成される第２入力ポートと、
上記第２入力ポートに結合され、上記第２クロック信号に対応するクロック・データを生成するよう構成される位相基準回路と、
上記第１入力信号に関する第１タイム・ベースを求めると共に、生成された上記クロック・データに基づいて、上記第１タイム・ベースと異なるレートを有する上記第２入力信号に関する第２タイム・ベースを求めるよう構成されるプロセッサと、
上記プロセッサに結合され、第１表示領域において上記第１タイム・ベースに従って上記第１入力信号を表示すると共に、第２表示領域において上記第２タイム・ベースに従って上記第２入力信号を表示するよう構成される表示部と
を具える試験測定装置。
【請求項２】
上記第２入力ポート及び上記位相基準回路に結合されるクロック及びデータ・リカバリ（ＣＲ）回路を更に具え、該ＣＲ回路は、外部信号源から上記第２クロック信号を受けることなく、上記第２入力信号から上記第２クロック信号を生成する請求項１の試験測定装置。
【請求項３】
第１クロック信号に従って制御される第１入力信号を受ける処理と、
第１クロック信号と非同期の第２クロック信号に従って制御される第２入力信号を受ける処理と、
位相基準回路によって、上記第２クロック信号に対応するクロック・データを生成する処理と、
プロセッサによって、上記第１入力信号に関する第１タイム・ベースを求める処理と、
上記プロセッサによって、生成された上記クロック・データに基づいて、上記第１タイム・ベースと異なるレートを有する上記第２入力信号に関する第２タイム・ベースを求める処理と、
表示部上の第１表示領域において上記第１タイム・ベースに従って上記第１入力信号を表示する処理と、
上記表示部上の第２表示領域において上記第２タイム・ベースに従って上記第２入力信号を表示する処理と
を具える試験測定装置で実行される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異なるタイム・ベースに夫々基づいて、複数の入力信号を同時に表示する試験測定装置と、試験測定装置で実行される方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オシロスコープは、入力信号を受けて、入力信号を時間の関数として表示する電気的な試験測定装置である。オシロスコープは、入力信号に関連するクロック信号を受けて、その信号のタイム・ベース（時間軸、時間基準）を決定する。その後、オシロスコープは、入力信号をタイム・ベースに従ってサンプリングして、時間に対する入力信号の波形形状を求める。入力信号は、タイム・ベースに従って表示される。最近のオシロスコープでは、信号の一部を周波数領域に変換して表示するために様々な変換を利用できるものもある。高機能なオシロスコープは、複数の入力信号を受けることができ、これら信号を比較のために同じ画面上に表示できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−０８２４８２号公報
【特許文献２】特開平８−２２０１４７号公報
【特許文献３】特表２００６−５０３２９５号公報
【特許文献４】特表２００６−５０３２９５号公報
【特許文献５】特開２０１６−０２４２００号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「オシロスコープ」の製品紹介サイト、テクトロニクス、［online］、［２０１７年５月２９日検索］、インターネット<http://jp.tek.com/oscilloscope>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のシステムには、いくつかの欠点もある。例えば、従来のオシロスコープは、単一の入力クロック信号に基づいて生成された単一のタイム・ベースを使用する。したがって、従来のオシロスコープは、同期信号を表示することに制限される。具体的には、複数の入力信号の全てが、単一のクロック信号に基づいて制御されなければならず、共通のタイム・ベース（時間軸、時間基準）に従って表示される。このように、従来のオシロスコープは、夫々異なるクロック信号に従って制御（modulate：ピッチを調整）される非同期な複数の入力信号を受けて、これらを同時に表示することができない。更に、従来のオシロスコープは、それぞれが変動するクロック信号に従って制御される多重化信号成分を複数含む多重化信号の全ての成分を受けて、これら全成分を完全に表示することができない。
【０００６】
本発明は、従来技術における上述及びその他の問題を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態としては、互いに非同期の複数のクロック信号に従って制御（modulate：ピッチを調整）される複数の信号の同時表示を可能にするよう構成されたオシロスコープがある。このオシロスコープは、入力信号を分析して対応するクロック信号を生成するクロック・データ・リカバリ（Clock Data Recovery：ＣＲ）回路及び位相基準回路を含む。生成されたクロック信号に基づいて、入力信号についてのタイム・ベースが生成される。このように、各信号に対して異なるタイム・ベースが生成され、非同期信号を同時に表示することができる。いくつかの実施形態では、全ての信号のタイム・ベースが生成され、ユーザは、クロック信号を供給せずに信号を提供することができる。いくつかの実施形態では、多重化された光又は電気信号が、個々の入力信号に分割され、対応するタイム・ベースに従って、対応する表示領域上に各信号が同時に表示される。更に、各信号のタイム・ベースは、測定タイプに基づいて変化し得る。例えば、第１の信号はラジアン単位（角度ベース）で表示され、第２の信号は秒単位（時間ベース）で表示される。
【０００８】
こうしたことから、少なくともいくつかの実施形態では、試験測定装置は、第１クロック信号に従って制御される第１入力信号を受ける第１入力ポートを含む。この試験測定装置は、また、第２クロック信号に従って制御される第２入力信号を受ける第２入力ポートを含む。このとき、第１クロック信号と第２クロック信号は非同期である。この試験測定装置は、また、第２入力ポートに結合された位相基準回路を含む。位相基準回路は、第２クロック信号に関するクロック・データを生成する。この試験測定装置は、また、受けたクロック・データ又は生成されたクロック・データに基づいて、第１入力信号の第１タイム・ベース及び第２入力信号の第２タイム・ベースを求めるプロセッサを含む。第１タイム・ベースと第２タイム・ベースは、異なるレートで構成される。この試験測定装置は、また、プロセッサに結合された表示部（表示装置）を含む。表示部は、第１タイム・ベースに従って第１入力信号をその第１表示領域（graticule）に、第２タイム・ベースに従って第２入力信号をその第２表示領域上に、同時に表示する。
【０００９】
別の観点から見ると、少なくともいくつかの実施形態では、試験測定装置で実現される方法であって、この方法は、第１クロック信号に従って制御される第１入力信号と、第２クロック信号に従って制御される第２入力信号とを夫々受ける処理を有し、このとき、第１クロック信号と第２クロック信号が非同期である。第２クロック信号に対応するクロック・データを生成するために、位相基準回路が使用される。第１タイム・ベースと第２タイム・ベースが異なるレート（rate：率、速度、周波数）となるように、プロセッサは、生成されたクロック・データに基づいて、第１入力信号に関する第１タイム・ベースと、第２入力信号に関する第２タイム・ベースを決定する。表示部は、第１入力信号を第１タイム・ベースに従って第１表示領域に表示すると共に、第２入力信号を第２タイム・ベースに従って第２表示領域に表示するのに利用される。
【００１０】
更に別の観点から見ると、少なくともいくつかの実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体が、試験及び測定を行うように構成されたプロセッサによって実行されるコンピュータ・プログラムを格納し、このコンピュータ・プログラムは、プロセッサに、第１クロック信号と第２クロック信号が非同期になるようにして、第１クロック信号に従って制御される第１入力信号と、第２クロック信号に従って制御される第２入力信号とを受ける処理を含む方法を実行させる。位相基準回路を利用して、第２クロック信号に対応するクロック・データが生成される。プロセッサを利用し、第１タイム・ベースと第２タイム・ベースが異なるレート（周波数）となるようにして、生成されたクロック・データに基づいて、第１入力信号に関する第１タイム・ベースと、第２入力信号に関する第２タイム・ベースを決定する。表示部は、第１入力信号を第１タイム・ベースに従って第１表示領域に表示すると共に、第２入力信号を第２タイム・ベースに従って第２表示領域に表示するのに利用される。
【００１１】
よって、本発明によれば、複数の入力信号の夫々に対応するクロック信号が、互いに独立して時間的に変動する場合、つまり、互いの位相関係が変動する場合でも、複数の入力信号それぞれの対応するクロック信号に基づくタイム・ベースに従って、複数の入力信号夫々の波形が、夫々のタイム・ベースに関しては互いに独立して、１台の試験測定装置上で表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、複数の非同期入力信号を受けるように構成されたオシロスコープの実施形態のブロック図である。
【図２】図２は、複数の非同期入力信号を受けるように構成されたオシロスコープの別の実施形態のブロック図である。
【図３】図３は、クロック信号を受けることなく、複数の非同期入力信号を受けるように構成された別のオシロスコープの実施形態のブロック図である。
【図４】図４は、入力信号からタイム・ベースを生成するように構成された信号分析回路の実施形態のブロック図である。
【図５】図５は、複数の非同期入力信号を受けて、これらをユーザに表示するように構成されたオシロスコープの実施形態のブロック図である。
【図６】図６は、複数の非同期入力信号をユーザに表示する方法の実施形態のフローチャートである。
【図７】図７は、複数の異なるタイム・ベースに従って、複数の入力信号を夫々表示する複数の表示領域を用いた表示の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本願で説明するように、本発明の実施形態は、非同期クロック信号に従って制御される複数の信号の同時表示を可能にするため、複数のタイム・ベースを使用するように構成された試験測定装置（例えば、オシロスコープ）に関する。こうしたオシロスコープは、入力信号を分析して対応するクロック信号を生成するよう構成されるＣＲ回路と位相基準回路とを含む。続いて、生成されたクロック信号に基づいて、入力信号に関するタイム・ベース（時間軸、時間基準）が生成される。このように、各信号に対して異なるタイム・ベースが生成され、非同期信号を同時に表示することが可能になる。いくつかの実施形態では、全信号の複数のタイム・ベースが生成され、ユーザが単一のクロック信号を供給しなくとも、複数の信号を提供可能になる。いくつかの実施形態では、多重化された光信号が個々の入力信号に分割され、各信号は、対応する時間軸に従って対応する表示領域において同時に表示される。更に、各信号のタイム・ベースは、測定タイプに基づいて変化し得る。例えば、第１の信号はラジアン単位で表示され、別の信号は秒単位で表示される。
【００１４】
上述した実施形態を用いて、各入力信号をそれ自身のタイム・ベースに従って表示させることにより、非同期クロック信号に従って制御される複数の入力信号が同時に表示される。更に、信号からクロック・データを直接生成することは、各入力信号に対して別個のクロック信号を提供する必要性からユーザを解放し、いくつかの実施形態では、ユーザが任意の入力に対して任意のクロック信号を供給する必要がなくなる。このように、上記の実施形態を採用することによって得られるオシロスコープは、機能性が向上し、エンド・ユーザに必要とされることが減少する。
【００１５】
本願で用いる非同期という用語は、共通クロック信号に従って同期化されていない２つ以上の信号の関係を意味し、これら信号の制御は、時間に対して独立に変化する。
【００１６】
本願で用いるタイム・ベースという用語は、表示上に時間の関数としての波形を生成するために、関数発生装置（function generator）によって提供される時間基準の機能（時間軸）を意味する。
【００１７】
本願で用いる多重化信号（multiplex signal）という用語は、独立して制御される複数の信号を、共通のチャンネル又は媒体を通過させるために、単一の信号に合成した信号を意味する。
【００１８】
図１は、互いに非同期な複数の入力信号１０５及び１１５を受けるよう構成されるオシロスコープ１２０の実施形態のブロック図である。信号源１０１及び１１１は、電気的又は光学的信号を送出するよう構成された任意の信号源として良い。例えば、信号源１０１及び１１１は、任意の形態の電気的又は光学的トランスミッタとしても良い。信号源１０１及び１１１は、入力信号１０５及び１１５を夫々送出し、これら信号の夫々は、クロック信号１０３及びクロック信号１１３で示されるクロック信号（又は、単にクロックと呼ぶ）に従って制御される。従って、クロック信号１０３及び１１３の夫々は、入力信号１０５及び１１５の制御タイミングを示す信号である。入力信号１０５及び１１５は、電気信号でも光信号でも良く、また、デジタル形式の情報で制御されても良いし、アナログ形式の情報で制御されても良い。クロック信号１０５及び１１５は、信号源１０１及び１１１における局部的なクロック時刻を夫々表している。
【００１９】
オシロスコープ１２０は、各入力信号を受けて、対応するクロック信号に基づいて決定されたタイム・ベース（時間軸）に基づいて表示領域（格子状の目盛りがある）上に各入力信号を表示するように構成された試験測定装置である。具体的には、オシロスコープ１２０は、少なくともプリスケーラ／クロック入力部１２１、位相基準入力部１２３、並びにチャンネル入力部１２５及び１２７を含む。図示のように、第１チャンネル入力部１２５及び第２チャンネル入力１２７は、第１及び第２入力信号１０５及び１１５を夫々受信し、これらはオシロスコープ１２０によって分析され、以下でより詳細に説明するように、対応する表示領域上に表示される。プリスケーラ／クロック入力部１２１は、第１入力信号１０５に対応する第１クロック信号１０３を受ける。プリスケーラ／クロック入力部１２１は、オシロスコープ１２０内のプリスケーラ回路に結合される。プリスケーラ回路は、電子的なカウンタ回路であり、高周波信号を受けて、この信号を局部クロック回路１２４に転送する前に、整数の分周比で、信号の周波数を下げる。局部クロック回路１２４は、オシロスコープ１２０の時間を正確に維持するように構成された任意のクロック回路である。従って、プリスケーラ／クロック入力部１２１は、第１タイム・ベースを算出するために第１クロック信号１０３を受け、この第１タイム・ベースは、次に、第１入力信号１０５をサンプリングするタイミングを決定するために使用される。チャンネル１２５を介して受けた第１入力信号１０５から得られるサンプルは、コンパイルされて対応する画像にグラフ化され、対応する表示領域上に表示される。
【００２０】
第２クロック信号１１３は、第１クロック信号１０３と非同期であるとする。そのため、第２入力I信号１１５についての第２タイム・ベースは、第２クロック信号１１３を用いて決定される。オシロスコープ１２０のクロック回路は、単一のクロック回路に限定されてもよく、この単一のクロック回路は、第１クロック信号１０３に基づいて第１入力信号１０５をサンプリングするために使用される。そして、第２クロック信号１１３は、位相基準入力部１２３が受ける。位相基準入力部１２３は、複数のサンプラを含む位相基準回路に結合された入力回路である。位相基準回路は、例えば、プロセッサを使用して第２クロック信号１１３のリサージュ曲線を分析するために、第２クロック信号１１３の同相（Ｉ）成分及び直交（Ｑ）成分をサンプリングする。クロック信号１１３のリサージュ曲線は、例えば、プロセッサによって、局部クロック回路からのタイミング・データと比較されて、位相が測定され、これに基づいて、第２入力信号１１５に対応する第２タイム・ベース（時間軸）が生成される。第２タイム・ベースを用いることにより、第２入力信号１１５は、プリスケーラ／クロック入力部１２１を使用せずにサンプリングされ、第２の表示領域上に表示できる。こうして、オシロスコープ１２０では、単一の局部クロック回路１２４のみを使用する一方で、非同期の入力信号１０５及び１１５を、それぞれ別々のタイム・ベースに従って、（例えば、アイ・ダイアグラムとして）表示できる。
【００２１】
図２は、非同期の複数の入力信号を受けるように構成されたオシロスコープ２２０の別の実施形態のブロック図である。オシロスコープ２２０は、オシロスコープ１２０とほぼ同様であるが、プリスケーラ／クロック入力部１２１のようなプリスケーラ／クロック入力部を介してクロック回路へ直接送られることなく、クロック信号を受けるように構成される。信号源２０１は、クロック信号２０３及び入力信号２０５を供給し、これらは、信号源１０１、クロック信号１０３及び入力信号１０５とそれぞれほぼ同様である。信号源２１１は、クロック信号２１３及び入力信号２１５を供給し、これらは、信号源１１１、クロック信号１１３及び入力信号１１５とそれぞれほぼ同様である。オシロスコープ２２０は、それぞれチャンネル入力部１２５及び１２７とほぼ同様のチャンネル入力部２２５及び２２７を含み、それぞれ入力信号２０５及び２１５を受ける。オシロスコープは、局部クロック回路２２４も含み、これは局部クロック回路１２４とほぼ同様である。オシロスコープ２２０は、第１及び第２位相基準入力部２２２及び２２３を更に有し、これらは位相基準入力部１２３とほぼ同様である。位相基準入力２２２及び２２３は、それぞれ複数のサンプラを有し、それぞれクロック信号２０３及び２１３のＩ成分およびＱ成分をサンプリングするように構成される。次いで、位相基準入力部２２２及び２２３は、対応するクロック信号についてリサージュ曲線を分析する。次に、プロセッサは、これらリサージュ曲線を局部クロック回路２２４からのクロック・データと比較し、位相を測定して、これよって、クロック信号のデータを局部クロック回路に直接送ることなく、クロック信号２０３から第１タイム・ベースを生成でき、クロック信号２１３から第２タイム・ベースを生成できる。このように、オシロスコープ２２０でサポートできるタイム・ベースの数は、利用可能な位相基準入力部の数に等しい。複数のクロック信号内の１つがプリスケーラ／クロック入力部に送られた場合では、サポート可能なタイム・ベースの数は、位相基準入力部の数に１を加算したものになる。このように、各入力信号（例えば、入力信号２０５及び２１５）を、別々のタイム・ベースに従って（例えば、画面上でアイ・ダイアグラムとして）表示でき、これによって、オシロスコープ２２０で、互いに非同期の複数の入力信号を同時に表示可能となる。
【００２２】
図３は、クロック信号を受けることなく、複数の非同期入力信号を受けるように構成された別のオシロスコープ３２０の実施形態のブロック図である。信号源３０１及び３１１は、それぞれ信号源１０１及び１１１とほぼ同様である。信号源３０１及び３１１は、入力信号３０５及び３１５を夫々送出するが、これらは、入力信号１０５及び１１５とほぼ同様である。ただし、信号源１０１及び１１１とは異なり、信号源３０１及び３１１は、オシロスコープ３２０にクロック信号を供給する必要はない。従って、オシロスコープ３２０の場合では、ユーザが提供すべき入力信号の数が少なくて済み、その分だけ、他のオシロスコープの実施形態よりも、ユーザ・フレンドリなものとなる。
【００２３】
オシロスコープ３２０には、第１入力信号３０５を受けるための第１入力ポート３６１があり、これは位相基準入力部１２３、２２２又は２２３と同様なものとしても良い。オシロスコープ３２０は、入力信号３０５を分割入力信号３３１及び３３２に分割（スプリット）するためのスプリッタ３２１を更に有する。入力信号３０５が電気信号である実施形態では、スプリッタ３２１は、信号３０５が信号３３１及び３３２に分割されるときに生じる信号強度の損失を調整するための増幅器を設けても良い。入力信号３０５が光信号である実施形態では、スプリッタ３２１は、また、光信号を電気信号に変換する光受信装置を有する。例えば、スプリッタ３２１が、ＰＩＮフォト・ダイオードのような光受信装置を有し、更に、増幅器なども有していても良い。スプリッタ３２１は、分割入力信号３３１及び３３２を信号サンプラ３２２及びクロック・データ・リカバリ（ＣＲ）回路３２３の夫々へと出力する。
【００２４】
信号サンプラ３２２は、連続的な入力信号の波形サンプルを取り、この連続信号を、デジタル的な信号処理のための離散信号に変換するように構成された任意のデバイスである。信号サンプラ３２２は、表示画面上で表示される第１成分である分割入力信号３３１を受けて処理する。第２成分である分割入力信号３３２は、第１成分である分割入力信号３３１のタイム・ベースを決定する処理をサポート（支援）するために、ＣＲ３２３へ送られる。
【００２５】
ＣＲ３２３は、例えば、位相ロック・ループの一部分のような、基準周波数からクロック信号／クロック・データを生成するように構成された任意の回路である。例えば、ＣＲ３２３は、入力信号３０５のフル・データ・レートで、又は、入力信号３０５のフル・データ・レートよりは低いデータ・レートで、第２成分である分割入力信号３３２からクロック信号を再生する。得られるクロック・データ３３３は、その後、同相（Ｉ）成分３３４と直交（Ｑ）成分３３５に分割され、位相基準回路３２５に転送される。位相基準回路３２５は、複数のサンプラを有し、これらは、Ｉ成分３３４及びＱ成分３３５をサンプリングし、入力信号３０５に関するリサージュ曲線を分析するために必要な時間情報を得る。時間情報は、次に、プロセッサに転送され、局部クロック回路３６３からのデータと比較されて、位相が測定され、第１成分である分割入力信号３３１に対応する第１タイム・ベースが生成される。このように、信号源３０１からクロック信号を受信することなく、分割入力信号３３１をプロットできる。
【００２６】
オシロスコープ３２０には、入力ポート３６２、スプリッタ３５１、信号サンプラ３５２、ＣＲ３５３及び位相基準回路３５５もあり、これらは、それぞれ、入力ポート３６１、スプリッタ３２１、信号サンプラ３２２、ＣＲ３２３、および位相基準回路３２５に、ほぼ類似している。具体的には、スプリッタ３５１は、入力信号３１５を、サンプリング用の第１成分３３６と、タイム・ベース生成用の第２成分３３７とに分割する。第２成分３３７は、ＣＲ部３５３に転送され、クロック・データ３３８に変換され、Ｉ成分３３９とＱ成分３４０に分割され、リサージュ分析のために位相基準回路３５５に転送される。これにより、第１タイム・ベースと同様にして、入力信号３１５に関する第２タイム・ベースが生成される。入力信号の個数に対応する個数のタイム・ベースを生成するために、スプリッタ、サンプラ、ＣＲ、および位相基準回路を含む回路を、所望の回数だけ反復して設けても良い。このように、任意の個数の非同期入力信号を、別々のタイム・ベースに従って分析し、対応する表示領域に表示できる。更に、オシロスコープ３２０は、信号源から直接的な独立したクロック信号を必要とせずに使用でき、よって、オシロスコープ３２０を使用する前にユーザがクロック信号を取得する必要がないので、ユーザにとって、使いやすく、柔軟性が一層高いものとなる。
【００２７】
図４は、入力信号４３１からタイム・ベースを生成するように構成された信号分析回路４００の一実施形態のブロック図である。信号分析回路４００は、入力信号に関するタイム・ベースを生成するために、オシロスコープ３２０などのオシロスコープで使用するための回路の具体的な実施形態である。従って、非同期入力信号の個数に対応する個数のタイム・ベースの生成をサポートするためには、任意の個数の信号分析回路４００を使用すれば良い。信号分析回路４００は、光入力信号を受信するように構成されているが、信号分析回路４００は、光パワー・モニタ４２９及び平均パワー（Ｐａｖｅ）出力部４４１を除去し、電気信号用にスプリッタ４２１を再構成することによって、電気入力信号を処理するようにもできることに留意されたい。
【００２８】
１つの実施形態では、入力信号４３１は、１つの光信号であり、信号分析回路４００は、光入力ポート４６１を介して、信号源から入力信号４３１を直接受ける。これに代えて、信号源が、複数の多重化光信号を単一の入力部に供給するようにしても良く、この場合、複数の多重化光信号は、光スプリッタを用いて分割されて、複数の信号分析回路４００へとそれぞれ供給される。こうした場合では、入力信号４３１は、受信した多重化光信号の一部分である。入力信号４３１は、スプリッタ４２１へ送られ、これは、実施形態によっては、スプリッタ３２１と同様の動作を行っても良い。図示するように、スプリッタ４２１は、光信号を電気信号に変換するフォト・ダイオードと、サンプリングのために電気信号を増幅する増幅回路とを有する。変化後の入力信号４３１の一部分は、信号サンプラ４２２へ送られ、他の部分は、ＣＲ４２３へと送られる。加えて、フォト・ダイオードからのバイアス電圧を光パワー・モニタ４２９へと送っても良い。光パワー・モニタ４２９は、入力される光信号のパワーをモニタ（監視）するよう構成された任意のデバイスとして良い。光パワーのデータは、平均パワー（Ｐａｖｅ）出力部４４１へと送られ、これによって、ユーザは、入力される光入力信号４３１の信号強度をモニタできる。
【００２９】
信号サンプラ４２２は、信号サンプラ３２２とほぼ同様に、電気的な入力信号を受けて、サンプリングする。データ出力部４４３は、プロセッサに結合され、ＣＲ４２３及び付随する回路によって決定されるタイム・ベースに従って、離散信号データを表示装置上にプロットすることを可能にする。
【００３０】
ＣＲ４２３は、ＣＲ３５３とほぼ同様なものである。ＣＲ４２３は、電気信号に変換された入力信号４３１の一部分を受けて、入力信号４３１のフル・データ・レートで、又は、フル・データ・レートよりは低いデータ・レートで、入力信号４３１からクロック信号を生成する。生成されたクロック信号は、位相基準回路４２５に転送される。位相基準回路４２５は、位相基準回路３２５とほぼ同様なものである。位相基準回路４２５は、クロック・サンプラ４２６及び４２７を有し、これらクロック・サンプラ４２６及び４２７は、ストローブ・シャープナ（Sharpener）４２８を介したユーザ入力に基づいて、生成されたクロック信号のＩ成分及びＱ成分をサンプリングする。クロック・サンプラ４２６及び４２７は、信号サンプラ４２２とほぼ同様であるが、生成されたクロック信号のサンプリング専用である。生成されたクロック信号のサンプリングされたＩ成分は位相出力部Ｉ４４６に転送され、生成されたクロック信号のサンプリングされたＱ成分は位相出力部Ｑ４４７にそれぞれ転送される。したがって、プロセッサは、位相出力部Ｉ４４６及び位相出力部Ｑ４４７からＩ及びＱ成分を受け、測定されたＩ及びＱ成分に基づいて、生成されたクロック信号のリサージュ曲線を分析し、そして、局部クロックを参照して、入力信号４３１に関するタイム・ベースを生成できる。プロセッサは、データ出力部４４３を介して、入力信号のサンプリングされ、増幅された成分も受け、これによって、位相出力部Ｉ４４６及び位相出力部Ｑ４４７からＩ及びＱ成分から計算されたタイム・ベースに基づき、入力信号のサンプリングされ、増幅された成分を表示装置上にプロットできる。このように、複数の信号分析回路４００を単一のオシロスコープで使用して、それぞれが独自のタイム・ベースに基づいて、複数の非同期信号を表示できる。
【００３１】
図５は、複数の非同期入力信号を受けて、これらをユーザに表示するよう構成されたオシロスコープ５００の実施形態のブロック図である。オシロスコープ５００は、オシロスコープ１２０、２２０、３２０、信号分析回路４００、又は表示画面７００（後述）を実現するか、又は、これらと一緒に動作するのに利用されても良い。オシロスコープ５００は、また、本願で開示する方法６００（後述）又は他の方法を実現するよう構成されていても良い。オシロスコープ５００には、複数の信号入力ポート５１１があり、これは、試験対象の入力信号を受けるよう構成された電気的又は光学的なポートやレシーバとしても良い。複数の信号入力ポート５１１は、複数のチャンネル入力部、複数の位相基準入力部、複数のクロック入力部又は他の信号入力部から構成されていても良い。これら信号入力ポート５１１は、複数の信号分析回路５１４に結合される。信号分析回路５１４は、信号分析回路４００に関して上述した複数のサンプラ、複数の位相基準回路、複数のＣＲ、又は他のコンポーンネントから構成されていても良い。複数の信号分析回路５１４は、複数の信号入力ポート５１１から複数の入力信号を受けて、これら入力信号についてサンプリングと他の信号分析を行い、そして、クロック信号の生成と関連するＩＱサンプリングとを行う。複数の信号分析回路５１４は、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの処理回路として実現されても良い。信号分析回路５１４は、プロセッサ５１５に結合され、プロセッサ５１５は、汎用プロセッサとして実現されても良い。プロセッサ５１５は、メモリ５１７からの命令を実行し、この命令に示された方法や関連するステップを実行する。メモリ５１７は、プロセッサのキャッシュ・メモリ、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ソリッド・ステート・メモリ、ハード・ディスク・ドライブなどの任意の記憶媒体で実現されても良い。メモリ５１７は、コンピュータ・プログラムの生成物やその他の命令を記憶する非一時的な記憶媒体として機能し、こうした生成物／命令を演算のために必要に応じてプロセッサ５１５に供給する。
【００３２】
プロセッサ５１５が、タイム・ベース管理モジュール５１６を含んでいても良い。タイム・ベース管理モジュール５１６は、信号分析回路５１４からサンプリングされた信号を受け取るよう構成された処理回路又は命令のセットであり、離散信号サンプルに従って信号プロットを生成し、入力信号に関するタイム・ベースを生成し、タイム・ベースに従って入力信号を表示させるように表示部５１９を制御すると共に、本願で説明する他の方法を実行しても良い。本発明のいくつかの実施形態では、タイム・ベース管理モジュール５１６の全体又は一部が、メモリ５１７、プロセッサ５１５、信号分析回路５１４、又は、表示部５１９において、実現されても良いい。
【００３３】
ユーザ操作部５１３が、プロセッサ５１５と信号分析回路５１４に結合されている。ユーザ操作部５１３は、ストローブ入力部、利得制御部、トリガ操作部、表示調整部、パワー制御部などといった、入力信号を表示部５１９に表示したり、その表示を変更するのにユーザが利用するであろう操作手段から構成される。表示部５１９は、デジタル・スクリーン・ベース又は陰極線管ベースの表示装置であっても良い。表示部５１９は、例えば、複数のアイ・ダイアグラム表示のような方法で複数の入力信号を表示するために、これらに対応する複数の表示領域（graticules）を有する。こうして、オシロスコープ５００は、複数の信号入力ポート５１１を介して、複数の非同期入力信号を受け、これら信号をサンプル／分析して、複数の信号分析回路５１４において対応する複数のクロック信号を生成し、プロセッサ５１５においてリサージュ曲線を分析することによってこれら信号に関する複数のタイム・ベースを生成し、そして、上述の如く、局部クロック信号（例えば、局部クロック回路１２４、２２４又は３６３が生成する局部クロック信号）を参照して生成されたタイム・ベースに従って、表示部５１９の複数の対応する表示領域上に、これら信号を表示するようにしても良く、このとき、クロック信号を外部から入力して、クロック回路やプリスケーラに供給する必要がない。
【００３４】
図６は、複数の非同期入力信号をユーザに表示する方法６００の実施形態のフローチャートである。方法６００は、オシロスコープ１２０、２２０、３２０、５００若しくは信号分析回路４００、又は、これらの組み合わせによって実現できる。方法６００は、ステップ６０１において、オシロスコープで複数の入力信号を受けたときに始まる。これら入力信号の少なくともいくつかは、複数の非同期なクロック信号に従って制御される。これら入力信号は、対応するクロック信号を伴うこともあるし、伴わないこともある。もしこれら入力信号が光信号なら、ステップ６０３において、例えば、１つ以上の光スプリッタ、ダイオード、フォト検出器等を用いて、これら信号は分離され、電気信号へ変換される。もしこれら入力信号が電気信号なら、これら入力信号は、複数のポートを介して別々に受信され、ステップ６０３はスキップされる。ステップ６０５では、これら入力信号を制御するのに利用される複数のクロック信号に対応するクロック・データが生成される。いくつかの実施形態では、位相基準回路が少なくとも１つのクロック信号を受けて、クロック・データを生成するために、Ｉ及びＱ成分をサンプリングする。別の実施形態では、外部の信号源からクロック信号を受けることがなく、複数のクロック信号を生成するのにＣＲが利用され、これらクロック信号（例えば、Ｉ及びＱ成分）が位相基準回路でサンプリングされる。ステップ６０７では、各入力信号に関するタイム・ベースが、例えば、各信号に関するリサージュ曲線を分析することによってステップ６０５で生成されたクロック・データに基づいて、求められる。複数のタイム・ベースは、異なるレート（速度、周波数）を有しているとして良い。言い換えると、これらタイム・ベースは、異なる測定単位に従って測定されても良い。例えば、第１タイム・ベースは、ラジアンのような角度ベースのタイム・ベースを用いる一方で、第２タイム・ベースは、秒単位又はもっと小さい秒単位（例えば、ピコ秒、マイクロ秒など）のような時間測定単位を使っても良い。タイム・ベースは、少なくともいくつかのクロック信号を局部クロック回路に送ることなく、局部クロック信号を参照して、プロセッサが算出しても良い。ステップ６０９では、ステップ６０７で算出された対応するタイム・ベースに従って、複数の入力信号がサンプリングされ、対応する表示領域にプロットされて表示される。
【００３５】
図７は、異なるタイム・ベースに従って複数の入力信号を表示する複数の表示領域を有する表示画面７００の実施形態を示す。表示画面７００は、オシロスコープ１００、２００、３００、５００、又は信号分析回路４００と共に用いることができる。表示画面７００には、第１表示領域７０１があり、これは、第１入力信号に対応するクロック信号に従って選択された第１タイム・ベースに従って、第１入力信号を表示するように構成される。第１入力信号は、例えば、入力信号１０５、２０５、３０５、又は４３１としても良い。第１表示領域７０１は、黒い線で描かれた第１入力信号のアイ・ダイアグラムを表示する。第１入力信号は、時間に対する電圧の関数として変化することが示されている。具体的には、第１入力信号は、この例では、−０.２ボルト（Ｖ）と０.２ボルト（Ｖ）との間で変化する。第１入力信号に対応する第１タイム・ベースは、時間を単位とする水平軸に沿って示されており、具体的には、１×１０−１０秒（つまり、ナノ秒の１０分の１）の単位で示されている。タイム・ベースの別の例としては、秒、ミリ秒、マイクロ秒、ピコ秒、アト秒なども使用されることがある。
【００３６】
表示画面７００には、更に第２表示領域７０３があり、これは、第２入力信号に対応するクロック信号に従って選択された第２タイム・ベースに従って、第２入力信号を表示するように構成される。第２入力信号は、例えば、入力信号１１５、２１５、３１５、又は４３１としても良い。第２表示領域７０３は、黒い線で描かれた第２入力信号のアイ・ダイアグラムを表示する。第２入力信号は、時間に対する位相の関数として変化することが示されている。具体的には、第２入力信号は、この例では、−０.１ボルト（Ｖ）と０.１ボルト（Ｖ）との間で変化する。第２入力信号に対応する第２タイム・ベースは、位相を単位とする水平軸に沿って示されており、具体的には、ラジアンを単位としている。度数（degree）のような他の角度ベースのタイム・ベースを用いても良い。表示画面７００を用いることによって、同時にサンプリングされた２つの信号を、異なるタイム・ベースに従って表示できる。なお、任意の個数の表示領域（graticules）を使用でき、従って任意の個数の入力信号を任意の個数のタイム・ベース（例えば、３つのタイム・ベース、４つのタイム・ベース、５つのタイム・ベースなど）に従って、表示できることに留意されたい。こうした表示画面７００は、説明の都合上の例として示したもので、本発明は、これに制限されるものではない。複数のタイム・ベースの任意の組み合わせを利用できることに留意されたい。例えば、異なる精度（例えば、秒とピコ秒）の複数の時間的なタイム・ベース、複数の角度ベースのタイム・ベース（例えば、ラジアンと度数）、又は、これらを任意の組み合わせても良い。
【００３７】
本発明の実施形態は、専用のハードウェア、ファームウェア、デジタル・シグナル・プロセッサ、又は、プログラム従って動作するプロセッサを含む専用にプログラムされた汎用コンピュータ上で動作可能である。本願で使用する「コントローラ」または「プロセッサ」という用語は、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ及び専用ハードウェア・コントローラを含むことを意図している。本発明の１つ以上の態様は、１つ以上のプログラム・モジュールなどのような、１つ以上のコンピュータ（モニタリング・モジュールを含む）等の装置によって実行されるコンピュータ使用可能なデータ及びコンピュータ実行可能命令で実現されても良い。概して言えば、プログラム・モジュールとしては、ルーチン又はプログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などがあり、コンピュータ又は他の装置のプロセッサによって実行したときに、特定のタスクを実行するか、又は特定の抽象データ型を実現する。コンピュータ実行可能命令は、ハードディスク、光ディスク、リムーバブル記憶媒体、ソリッド・ステート・メモリ、ＲＡＭ等のような非一時的なコンピュータ可読媒体に格納しても良い。当業者には理解されるように、複数のプログラム・モジュールの機能を組み合わせても良いし、必要に応じて、これらを様々な実施形態に分散させても良い。更にこうした機能は、その全体又は一部分が、ファームウェア又は集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのようなハードウェアの等価物において実現されてもよい。本発明の１つ以上の態様をより効果的に実施するのに特定のデータ構造を使用しても良く、こうしたデータ構造は、本願に記載されたコンピュータ実行可能命令及びコンピュータ使用可能データの範囲内にある。
【００３８】
本発明の好ましい実施形態をいくつか説明してきたが、これらには、記載のような効果や、記載せずも当業者には明らかな効果がある。しかし、本発明による装置、システム又は方法のすべてのバージョンにおいて、これらの効果又は特徴のすべてが必要なわけではない。
【００３９】
加えて、本願では、特定の特徴や機能に言及しているが、本願発明は、これらの特定の特徴や機能の有り得る全ての組み合わせを含むと理解されるべきである。例えば、特定の特徴が特定の態様または実施形態の文脈で開示される場合、その特徴は、可能な限り、他の態様および実施形態の文脈においても利用され得る。
【００４０】
また、本願において２つ以上の定義されたステップ又は動作を有する方法に言及する場合、定義されたステップ又は動作は、状況からみて、それらの可能性を排除しない限り、任意の順序で、又は、同時に実行できる。
【００４１】
更に、本願において、「〜を具え」等と記述した場合は、その他の要素、特徴、機能、ステップ、処理、動作なども、オプションで存在しえることを意味する。例えば、「Ａ、Ｂ及びＣを具え」とした場合では、Ａ、Ｂ及びＣ以外の要素を含んでいても良い。
【００４２】
説明の都合上、特定の実施形態を図示及び記述してきたが、本発明は、その主旨と範囲から離れることなく、種々の変形が可能であると理解すべきものである。以下では、本発明の一層の理解を助けるために、本発明のいくつかの概念を例示する。
【００４３】
本発明の概念１は、試験測定装置であって、
第１クロック信号に従って制御される第１入力信号を受けるよう構成される第１入力ポートと、
第１クロック信号と非同期の第２クロック信号に従って制御される第２入力信号を受けるよう構成される第２入力ポートと、
上記第２入力ポートに結合され、上記第２クロック信号に対応するクロック・データを生成するよう構成される位相基準回路と、
上記第１入力信号に関する第１タイム・ベースを求めると共に、生成された上記クロック・データに基づいて、上記第１タイム・ベースと異なるレートを有する上記第２入力信号に関する第２タイム・ベースを求めるよう構成されるプロセッサと、
上記プロセッサに結合され、第１表示領域において上記第１タイム・ベースに従って上記第１入力信号を表示すると共に、第２表示領域において上記第２タイム・ベースに従って上記第２入力信号を表示するよう構成される表示部と
を具えている。
【００４４】
本発明の概念２は、上記概念１の試験測定装置であって、上記位相基準回路が少なくとも２つあり、上記試験測定装置の局部クロック回路が複数の入力信号の夫々に対応するクロック信号の少なくともいくつかを直接受けることなく、上記位相基準回路の夫々が、対応する上記入力信号からクロック・データを生成し、上記表示部が、更に、生成された対応する上記クロック・データに従って上記入力信号を対応する表示領域に表示するように構成されている。
【００４５】
本発明の概念３は、上記概念１の試験測定装置であって、このとき、上記第１入力信号及び上記第２入力信号は光信号であり、上記第１入力ポート及び上記第２入力ポートが同じ入力ポートであって、上記試験測定装置が、上記第１入力信号と上記第２入力信号を分離するよう構成された光スプリッタを更に具えている。
【００４６】
本発明の概念４は、上記概念１の試験測定装置であって、上記第２入力ポート及び上記位相基準回路に結合されるクロック及びデータ・リカバリ（ＣＲ）回路を更に具え、該ＣＲ回路は、外部信号源から上記第２クロック信号を受けることなく、上記第２入力信号から上記第２クロック信号を生成する。
【００４７】
本発明の概念５は、上記概念４の試験測定装置であって、上記位相基準回路が、更に、上記ＣＲ回路で生成された上記第２クロック信号の同相（Ｉ）成分及び直交（Ｑ）成分をサンプリングすることによって、上記第２クロック信号に対応するクロック・データを生成するよう構成されている。
【００４８】
本発明の概念６は、上記概念１の試験測定装置であって、上記表示部は、上記試験測定装置でクロック信号を受けることなく、タイム・ベースが異なる少なくとも２つの入力信号を表示するよう構成されている。
【００４９】
本発明の概念７は、試験測定装置で実行される方法であって、
第１クロック信号に従って制御される第１入力信号を受ける処理と、
第１クロック信号と非同期の第２クロック信号に従って制御される第２入力信号を受ける処理と、
位相基準回路によって、上記第２クロック信号に対応するクロック・データを生成する処理と、
プロセッサによって、上記第１入力信号に関する第１タイム・ベースを求める処理と、
上記プロセッサによって、生成された上記クロック・データに基づいて、上記第１タイム・ベースと異なるレートを有する上記第２入力信号に関する第２タイム・ベースを求める処理と、
表示部上の第１表示領域において上記第１タイム・ベースに従って上記第１入力信号を表示する処理と、
上記表示部上の第２表示領域において上記第２タイム・ベースに従って上記第２入力信号を表示する処理と
を具えている。
【００５０】
本発明の概念８は、上記概念７の方法であって、上記位相基準回路が少なくとも２つあり、上記試験測定装置の局部クロック回路が複数の入力信号の夫々に対応するクロック信号の少なくともいくつかを直接受けることなく、上記位相基準回路の夫々が、対応する上記入力信号からクロック・データを生成し、上記表示部が、更に、生成された対応する上記クロック・データに従って上記入力信号を対応する表示領域に表示するように構成されている。
【００５１】
本発明の概念９は、上記概念７の方法であって、このとき、上記第１入力信号及び上記第２入力信号は光信号であり、上記方法は、上記第１入力信号と上記第２入力信号を分離する処理を更に具えている。
【００５２】
本発明の概念１０は、上記概念７の方法であって、クロック及びデータ・リカバリ（ＣＲ）回路を用いて、上記第２入力信号から上記第２クロック信号を生成する処理を更に具えている。
【００５３】
本発明の概念１１は、上記概念１０の方法であって、このとき、上記第２クロック信号に対応する上記クロック・データを生成する処理が、上記ＣＲ回路で生成される上記第２クロック信号の同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分をサンプリングする処理を含んでいる。
【００５４】
本発明の概念１２は、上記概念７の方法であって、このとき、上記第１入力信号は、角度ベース（角度単位）のタイム・ベースを用いて表示され、上記第２入力信号は、時間ベース（時間単位）のタイム・ベースを用いて表示される。
【００５５】
本発明の概念１３は、試験測定装置のプロセッサで実行されることによって試験及び測定を行うよう構成されるコンピュータ・プログラムであって、該コンピュータ・プログラムは、
第１クロック信号に従って制御される第１入力信号を受ける処理と、
第１クロック信号と非同期の第２クロック信号に従って制御される第２入力信号を受ける処理と、
位相基準回路によって、上記第２クロック信号に対応するクロック・データを生成する処理と、
上記プロセッサによって、上記第１入力信号に関する第１タイム・ベースを求める処理と、
上記プロセッサによって、生成された上記クロック・データに基づいて、上記第１タイム・ベースと異なるレートを有する上記第２入力信号に関する第２タイム・ベースを求める処理と、
表示部上の第１表示領域において上記第１タイム・ベースに従って上記第１入力信号を表示する処理と、
上記表示部上の第２表示領域において上記第２タイム・ベースに従って上記第２入力信号を表示する処理と
を具える方法を上記プロセッサに実行させる。
【００５６】
本発明の概念１４は、上記概念１３のコンピュータ・プログラムであって、上記位相基準回路が少なくとも２つあり、上記試験測定装置の局部クロック回路が複数の入力信号の夫々に対応するクロック信号の少なくともいくつかを直接受けることなく、上記位相基準回路の夫々が、対応する上記入力信号からクロック・データを生成し、上記表示部が、更に、生成された対応する上記クロック・データに従って上記入力信号を対応する表示領域に表示するように構成されている。
【００５７】
本発明の概念１５は、上記概念１３のコンピュータ・プログラムであって、このとき、上記第１入力信号及び上記第２入力信号は光信号であり、上記方法は、上記第１入力信号と上記第２入力信号を分離する処理を更に具えている。
【符号の説明】
【００５８】
１０１  第１信号源
１０３  第１クロック信号
１０５  第１入力信号
１１１  第２信号源
１１３  第２クロック信号
１１５  第２入力信号
１２０  オシロスコープ
１２１  プリスケーラ／クロック入力部
１２３  位相基準入力部
１２４  局部クロック回路
１２５  第１チャンネル入力部
１２７  第２チャンネル入力部
２０１  第１信号源
２０３  第１クロック信号
２０５  第１入力信号
２１１  第２信号源
２１３  第２クロック信号
２１５  第２入力信号
２２０  オシロスコープ
２２２  第１位相基準入力部
２２３  第２位相基準入力部
２２４  局部クロック回路
２２５  第１チャンネル入力部
２２７  第２チャンネル入力部
３０１  第１信号源
３０５  第１入力信号
３１１  第２信号源
３１５  第２入力信号
３２０  オシロスコープ
３２１  第１スプリッタ
３２２  信号サンプラ
３２３  クロック・データ・リカバリ（ＣＲ）回路
３２５  位相基準回路
３３１  分割入力信号
３３２  分割入力信号
３３３  クロック・データ
３３４  クロック・データのＩ成分
３３５  クロック・データのＱ成分
３３６  分割入力信号
３３７  分割入力信号
３３８  クロック・データ
３３９  クロック・データのＩ成分
３４０  クロック・データのＱ成分
３５１  第２スプリッタ
３５２  信号サンプラ
３５３  クロック・データ・リカバリ（ＣＲ）回路
３５５  位相基準回路
３６１  第１入力ポート
３６２  第２入力ポート
３６３  局部クロック回路
４００  信号分析回路
４２１  スプリッタ
４２２  信号サンプラ
４２３  クロック・データ・リカバリ（ＣＲ）回路
４２５  位相基準回路
４２６  クロック・サンプラＩ
４２６  クロック・サンプラＱ
４２８  ストローブ・シャープナ
４２９  光パワー・モニタ
４３１  入力信号
４４１  平均パワー出力部
４４３  データ出力部
４４５  ストローブ入力部
４４６  位相出力部Ｉ
４４７  位相出力部Ｑ
４６１  光入力ポート
５００  オシロスコープ
５１１  信号入力ポート
５１３  ユーザ操作部
５１４  信号分析回路
５１５  プロセッサ
５１７  メモリ
５１６  タイム・ベース管理モジュール
５１９  表示部
【図１】
2017211387.tif 000003
【図２】
2017211387.tif 000004
【図３】
2017211387.tif 000005
【図４】
2017211387.tif 000006
【図５】
2017211387.tif 000007
【図６】
2017211387.tif 000008
【図７】
2017211387.tif 000009