(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号のトータル・ジッタをディターミニスティク・ジッタ及びランダム・ジッタの成分に分解して、上記ディターミニスティク・ジッタ及び上記ランダム・ジッタの測定を行う方法であって、
トータル・ジッタを測定し、
該トータル・ジッタを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）して、上記トータル・ジッタ内のインパルスのスペクトルの有無に応じて上記トータル・ジッタを上記ディターミニスティク・ジッタのスペクトル及び上記ランダム・ジッタのスペクトルに分離し、
上記ディターミニスティク・ジッタを周期ジッタのスペクトルと、シンボル間干渉及びデューティ・サイクル歪とのスペクトルに分離し、
上記ディターミニスティク・ジッタの上記周期ジッタを逆ＦＦＴして上記周期ジッタの時間列を求めると共に、上記ディターミニスティク・ジッタのシンボル間干渉及びデューティ・サイクル歪を逆ＦＦＴして、上記シンボル間干渉及び上記デューティ・サイクル歪の時間列を求め、
上記シンボル間干渉及び上記デューティ・サイクル歪の時間列に対して統計処理すると共に、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに対するヒストグラムを求めて、上記シンボル間干渉及び上記デューティ・サイクル歪の成分に分離し、
上記周期ジッタの時間列に対して統計処理を行い、
上記ディターミニスティク・ジッタの総ての成分として上記シンボル間干渉、上記デューティ・サイクル歪、上記周期ジッタのピーク・ピーク値を求め、
上記ランダム・ジッタのスペクトルを用いて、ランダム・ジッタの分布を求め、
上記ランダム・ジッタの分布と、上記ディターミニスティク・ジッタのヒストグラムとを畳み込んで、畳み込みのヒストグラムを形成し、
上記畳み込みのヒストグラムを用いて、バスタブ曲線を発生して、ビット・エラー・レートを見積る
ことを特徴とするジッタ測定方法。
【請求項２】
周期的な繰り返しパターンを有し、長さが既知のシリアル・データ・シーケンスにおけるディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）をオシロスコープにより測定する方法であって、
（ａ）上記シリアル・データ信号のタイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）を測定するステップと、
（ｂ）補間を用いて、遷移が生じない上記信号の位置でのデータ点を見積るステップと、
（ｃ）上記タイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行して、トータル・ジッタ（ＴＪ）のスペクトルを得るステップと、
（ｄ）上記トータル・ジッタ（ＴＪ）のスペクトル内にインパルスのスペクトルの有無を検出して、上記トータル・ジッタ（ＴＪ）を上記ディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及び上記ランダム・ジッタ（ＲＪ）に分離するステップと、
（ｅ）上記ディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）をシンボル間干渉（ＩＳＩ）、デューティ・サイクル歪（ＤＣＤ）及び周期ジッタ（ＰＪ）に分離するステップと、
（ｆ）上記シンボル間干渉（ＩＳＩ）、上記デューティ・サイクル歪（ＤＣＤ）及び上記周期ジッタ（ＰＪ）のピーク・ピークを求めるステップと
を具えたジッタ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、ジッタ測定に関し、特に、実時間デジタル・ストレージ・オシロスコープにより、被試験信号内のジッタを測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジッタとは、信号内のある事象の理想的なタイミングから偏差を定義するのに用いる当該技術分野での周知の用語である。ジッタは、データ・ビットのシーケンスにおける重要なエッジが、これらエッジの理想的な位置から誤った位置に配置された結果である。最新のシリアル・データ通信システムにおいて、シリアル・データ・クロックは、通常、データと共に伝送されないので、受信側において、ジッタによりデータ・エラーが生じる。したがって、被試験信号内に存在するジッタの量と種類とを決定（測定）することは、非常に重要である。この点について、ジッタには、２つの独特な形式、即ち、ディターミニスティク・ジッタ（deterministic jitter: ＤＪ）と、ランダム・ジッタ（random jitter: ＲＪ）とがある点に留意されたい。ランダム・ジッタ（ＲＪ）は、振幅が限られておらず、ガウス形であると仮定される。これに対して、ディターミニスティク・ジッタは、ランダムではないが、振幅が限られており、シンボル間干渉（Intersymbol Interference: ＩＳＩ）ジッタ、デューティ・サイクル歪（Duty Cycle Distortion: ＤＣＤ）及び周期ジッタ（Periodic Jitter: ＰＪ）で構成される。なお、シンボル間干渉（ＩＳＩ）は、データ依存ジッタ（Data Dependent Jitter: ＤＤＪ）としても知られている点に留意されたい。
【０００３】
シンボル間干渉（ＩＳＩ）は、ビット・シーケンス（即ち、シンボル）内の異なる位置から開始したときに、信号が受信器のしきい値に到達するのに必要な時間の差により生じるデータ依存型のディターミニスティク・ジッタである。デューティ・サイクル歪（ＤＣＤ）は、クロック状のビット・シーケンスにおけるロジック「０」パルスの平均パルス幅と、ロジック「１」パルスの平均パルス幅とを比較した際の差である。周期ジッタ（ＰＪ）の特徴は、データ・レートと相関していない周波数におけるエッジ遷移時点の周期的変動である。シーケンシャル・データの各シンボル遷移の測定した時間位置と、公称のシンボル遷移時点との間の差（正負符号付き）は、タイム・インターバル・エラー（Time Interval Error: ＴＩＥ）と呼ばれる。
【０００４】
ランダム・ジッタ（ＲＪ）及びディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）は、シリアル・データ通信リンクにおいて、別々に累積される。ジッタの上述の２種類の各々の特徴となるパラメータが利用可能ならば、ビット・エラー・レート（bit error rate: ＢＥＲ）を見積ることができる。したがって、これら２種類のジッタの各々を測定できることが望ましい。残念なことに、これら２種類のジッタは、常に一緒に混合されており、「トータル・ジッタ（total jitter: ＴＪ）」として現れるので、これら２種類のジッタの一方を測定するように単に選択することができない。これらパラメータを見積る前に、２種類のジッタを分離しなければならない。
【０００５】
Wistrup等の米国特許第６３５６８５０号は、警告システムを用いたタイム・インターバル・アナライザ（ＴＩＡ）に基づいたジッタ分離及びパラメータ見積り装置及び方法を開示している。残念なことに、警告システムを用いたＴＩＡは、その警告システムなしには、オシロスコープ内に組み込むことができない。よって、既存のオシロスコープは、トータル・ジッタのみしか示すことができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、オシロスコープによりランダム・ジッタ（ＲＪ）及びディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）を測定できるようにするという課題を解決したジッタ測定方法が必要とされている。
【０００７】
本発明は、被試験信号のトータル・ジッタをディターミニスティク・ジッタ及びランダム・ジッタに分解して、これらディターミニスティク・ジッタ及びランダム・ジッタを測定するジッタ測定方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、データ信号のトータル・ジッタをディターミニスティク・ジッタ及びランダム・ジッタの成分に分解して、ディターミニスティク・ジッタ及びランダム・ジッタの測定を行う方法であって；トータル・ジッタを測定し（ステップ１２０）；このトータル・ジッタを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）して（ステップ５１０）、トータル・ジッタ内のインパルスのスペクトルの有無に応じてトータル・ジッタをディターミニスティク・ジッタのスペクトル及びランダム・ジッタのスペクトルに分離し（ステップ１３０）；ディターミニスティク・ジッタを周期ジッタのスペクトルと、シンボル間干渉及びデューティ・サイクル歪とのスペクトルに分離し（ステップ８１０）；ディターミニスティク・ジッタの周期ジッタを逆ＦＦＴして（ステップ８３５）周期ジッタの時間列（８４５）を求めると共に、ディターミニスティク・ジッタのシンボル間干渉及びデューティ・サイクル歪を逆ＦＦＴして（ステップ８３０）、シンボル間干渉及びデューティ・サイクル歪の時間列（８４０）を求め；シンボル間干渉及びデューティ・サイクル歪の時間列に対して統計処理する（ステップ８５０）と共に、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに対するヒストグラムを求めて（ステップ８６０）、シンボル間干渉及びデューティ・サイクル歪の成分に分離し；周期ジッタの時間列に対して統計処理を行い（ステップ８５５）；ディターミニスティク・ジッタの総ての成分としてシンボル間干渉、デューティ・サイクル歪、周期ジッタのピーク・ピーク値を求め（ステップ８８０、８９８、８６５）；ランダム・ジッタのスペクトルを用いて、ランダム・ジッタの分布を求め（ステップ９２５）；ランダム・ジッタの分布（９２５）と、ディターミニスティク・ジッタのヒストグラム（９２０）とを畳み込んで（ステップ９３０）、畳み込みのヒストグラムを形成し；畳み込みのヒストグラムを用いて、バスタブ曲線（９５０）を発生して、ビット・エラー・レートを見積る（ステップ９６０）ことを特徴としている。なお、括弧内の参照符号は、実施例との対応関係を示す。
また、本発明は、周期的な繰り返しパターンを有し、長さが既知のシリアル・データ・シーケンスにおけるディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）をオシロスコープにより測定する方法であって；（ａ）シリアル・データ信号のタイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）を測定するステップ（１１０）と；（ｂ）補間を用いて、遷移が生じない信号の位置でのデータ点を見積るステップ（２６０）と；（ｃ）タイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行して、トータル・ジッタ（ＴＪ）のスペクトル（５２０）を得るステップ（５１０）と；（ｄ）トータル・ジッタ（ＴＪ）のスペクトル内にインパルスのスペクトルの有無を検出して、トータル・ジッタ（ＴＪ）をディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）に分離するステップ（５５０）と；（ｅ）ディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）をシンボル間干渉（ＩＳＩ）、デューティ・サイクル歪（ＤＣＤ）及び周期ジッタ（ＰＪ）に分離するステップ（８１０、８６０）と；（ｆ）シンボル間干渉（ＩＳＩ）、デューティ・サイクル歪（ＤＣＤ）及び周期ジッタ（ＰＪ）のピーク・ピークを求めるステップ（８８０、８９８、８６５）とを具えている。
【０００９】
本発明によるジッタ分離方法は、スペクトル分析に基づいて、スペクトル特性を用いることにより、トータル・ジッタ（ＴＪ）からディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）を分離する。ディターミニスティク・ジッタは、インパルスのスペクトルを示し、ランダム・ジッタは、広く平らなスペクトルを示す。信号の時間領域ヒストグラム及び周波数領域ヒストグラムを調査して、ジッタ成分を得る。このジッタ分離の結果に基づいて、ビット・エラー・レートも見積る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による典型的なジッタ測定シーケンスにおいては、デジタル・ストレージ・オシロスコープが、波形を取込み、メモリに蓄積する。この波形からトータル・ジッタ（ＴＪ）を測定できる。最も測定したい被評価ジッタは、クロック又はデータのタイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）であるので、最初の処理ステップは、タイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）の測定である。次に、ランダム・ジッタ（ＲＪ）とディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）を分離し、可能ならば、このＤＪをシンボル間干渉（ＩＳＩ）、デューティ・サイクル歪（ＤＣＤ）及び周期ジッタ（ＰＪ）の成分に分解するが望ましい。ＤＪ及びＲＪ成分の各々が判ると、いわゆる「バスタブ曲線（bathtub curve）」が得られる。このバスタブ曲線から、所定のアイ・オープニング（図４を参照して後述する）に対応するビット・エラー・レート（ＢＥＲ）を直接読み取ることができる。これら一連のステップを図１の流れ図に示す。
【００１１】
図１において、点線よりも上のステップ１００、１１０及び１２０の各々は、従来から知られたステップである。すなわち、ステップ１００にて被測定信号の波形を取込み、メモリに蓄積する。ステップ１１０で、メモリに蓄積された波形から、タイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）を測定する。ステップ１２０で、ＴＩＥからトータル・ジッタ（ＴＪ）を求める。また、図１の点線から下のステップ１３０、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０及び１６５は、本発明で必要となるステップである。すなわち、ステップ１３０にて、トータル・ジッタ（ＴＪ）からランダム・ジッタ（ＲＪ）及びディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）を分離して、ＤＪ及びＲＪを求める（ステップ１４０及び１４５）。ステップ１５０では、分離されたＤＪを分析して、シンボル間干渉（ＩＳＩ）、デューティ・サイクル歪（ＤＣＤ）及び周期ジッタ（ＰＪ）を得る（ステップ１６０）。また、ステップ１５５では、分離されたＤＪ及びＲＪからバスタブ曲線を作成し、ステップ１６５にて、ビット・エラー・レート（ＢＥＲ）を見積る。
【００１２】
タイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）の測定や、ランダム・ジッタ（ＲＪ）及びディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）成分からビット・エラー・レート（ＢＥＲ）を見積ることは、従来技術から判る。本発明の理解を助けるために、これらの簡単な説明を後述する。トータル・ジッタ（ＴＪ）をＲＪ及びＤＪに分離する新規な方法や、ＤＪを更に分解する新規な方法は、詳細に後述する。
【００１３】
データのタイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）の測定には、サンプリングしたデータ波形と、ジッタのない計算による理想的なデータ波形との対応するエッジの時間位置を比較する。ＴＩＥ測定には、２つの波形の各対応シンボル遷移（即ち、ビット遷移）及びしきい値との交差による時間差を計算することも含まれる。この手順は、図２に示されており、その概略を説明する。
【００１４】
図２は、データのタイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）を測定する手順の流れ図であり、図１のステップ１００及び１１０に対応する。ステップ２００（ステップ１００に対応）にて、測定波形データを得て、ステップ２１０にて、ハードウェア又はソフトウェアで実現したシンボル遷移エッジ用探知機が、データ・エッジを正確に見つける。ステップ２２０にて、これらデータ・エッジを、対応するデータ・シンボルに割り当てる。ステップ２３０にて、理想のデータ・エッジの位置を計算する。ステップ２４０では、計算したデータ・エッジの位置を、測定したデータ・エッジの位置からエッジ毎に減算する。ステップ２５０にて、ＴＩＥデータとシンボル・データとのインデックスを作成する。シンボルが同じレベルのために、２つ以上のシンボルの間にエッジがない場合、ステップ２６０にて、複数シンボルのグループに対するＴＩＥを補間により見積る。すなわち、遷移のないシンボルの境界でのエラーを補間して、ＴＩＥを見積る。ステップ２７０にて、補間したデータのＴＩＥ時間列を形成する。
【００１５】
図３に示す波形は、上述のアプローチを説明するためのものである。この例において、波形を取り込んだ後に、エッジ探知機が、実際のデータ・エッジを識別し、識別したデータ・エッジをシンボル・データの遷移位置に割り当てる。実際のデータ・エッジの位置は、ｔ0、ｔ2、ｔ3、ｔ4、ｔ6・・・として記録される。次のステップでは、理想的なデータ・エッジの位置を計算する。これは、線形近似、データ・クロックのＰＬＬベースでの回復、又は他のアプローチにより行える。理想的なデータ・エッジの位置は、ｔ0’、ｔ2’、ｔ3’、ｔ4’、ｔ6’・・・として記録される。実際のデータ・エッジの位置と、理想的なデータ・エッジの位置との間の差（符号付き）は、データのタイム・インターバル・エラーｅであり、次のようになる。
ｅi＝ｔi−ｔi’
なお、ｉ＝０、２、３、４、６・・・である。
【００１６】
シンボル位置１及び５のように、あるデータ・シンボル位置では、遷移のない点に留意されたい。ビット・エラーのみに関心がある場合は、これら遷移のない位置は、ビット・エラーに関与しないので、これら位置でのタイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）を考慮する必要がない。しかし、ＴＩＥのスペクトルを考慮する場合には、これら位置は非常に重要である。隣接位置のＴＩＥのデータから補間を行って、これら値を得ることができる。例えば、ＴＩＥのｅ1及びｅ5は、ｅ0、ｅ2、ｅ3、ｅ4、ｅ6・・・から補間できる。補間した位置でのＴＩＥには、「補間」の印を付けるので、これら補間位置でのＴＩＥを、遷移に対応するＴＩＥから区別できる。
【００１７】
ジッタの完全な統計的記述での測定が終わると、トータル・ジッタ（ＴＪ）の対応する確率分布関数（Probability Distribution Function: ＰＤＦ）を得ること（又は見積ること）ができる。次に、これにより、バスタブ曲線を作成できる。このバスタブ曲線は、所定のビット・エラー・レートに対してどの程度のタイミング・マージンが利用可能かを直接示す。図４を参照して、バスタブ曲線を作成する手順を次に説明する。
【００１８】
図４の波形Ａは、エッジがジッタを有する場合のデータの代表的なセグメントを示す。このジッタは、各遷移での多数の線により示されている。特に、データのこのセグメントでは、時間的に離れた時点１及び２にて遷移が生じ、これら遷移間が１つのシンボル幅（即ち、単位インターバルＵＩ）となる。
【００１９】
各データ遷移は、トータル・ジッタ（ＴＪ）を受けており、このジッタは、確率分布関数（ＰＤＦ）により特徴付けられている。図４のグラフＢの左側部分は、遷移１に作用するこのＰＤＦをｐｄｆ1として表す。同様に、図４のグラフＢの右側部分は、遷移２に作用するＰＤＦをｐｄｆ2として表す。
【００２０】
図４のグラフＣは、遷移２に対する累積分布関数（cumulative distribution function: ＣＤＦ）を表す。任意所定の水平位置ｔ0に対して、このＣＤＦは、遷移２が水平位置ｔ0の前に生じる確率を示す。遷移１において、この遷移１が所定点の後に生じる可能性に関心があるので、この代わりに相補的なＣＤＦを用いなければならない。図４のグラフＤは、遷移１に対するＣＤＦと、遷移２に対するＣＤＦを重ねたものを示す。短い水平線で示す如く、「バスタブ内」のどこかで判断時点を選択する限り、判断エラー・レートは、特定されたあるビット・エラー・レートよりも低い。この水平線は、選択したビット・エラー・レートに対応する垂直レベルに配置でき、対応するタイム・インターバル（通常は、ユニット・インターバルで表され、「アイ・オープニング」と呼ばれる）を直接観察できる。関心のあるビット・エラー・レート（ＢＥＲ）が、ゼロに非常に近いレベルに対応するので、垂直軸上の対数スケーリングを用いてバスタブ曲線を従来のように描画できる点に留意されたい。
【００２１】
本発明により、スペクトル分析に基づいてジッタを分離する方法を、図５〜図１１を参照して説明する。このアプローチにおいて、被測定シリアル・データ信号が周期的繰り返しパターンで構成されていると仮定する。被測定信号の他の仮定は、繰り返しパターンの長さが既知ということである。（繰り返しパターンの長さが既知でない場合、この長さは、信号のスペクトルの試験により、たいていかなり容易に決定できる。）
【００２２】
図２を参照して上述したように得た補間によるタイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）時間列を考慮して、トータル・ジッタ（ＴＪ）を分析する。上述の如く、このトータル・ジッタには、ジッタの２つの一般化されたカテゴリであるディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）がある。図５に示すように、ＤＪ及びＲＪを分離するために、スペクトル・アプローチをここでは用いる。
【００２３】
スペクトル・アプローチでは、次の所見に基づいて、ディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）を分離する。
（１）ＲＪがガウス形である、即ち、ＲＪのスペクトルは広く、総ての周波数にわたって分布していると仮定する。
（２）シリアル・データ信号は、周期的繰り返しデータ・パターンで構成されているので、ＤＪは、時間領域内にあり、周波数領域内のインパルスのスペクトルを有する。
【００２４】
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行う前に窓関数を適用して、スペクトルを得る点に留意されたい。この窓関数は、例えば、ブラックマン窓関数、又は他の適切な窓関数である。
【００２５】
タイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）のスペクトルである図６に示すように、ディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）の異なる特性は、トータル・ジッタ（ＴＪ）のスペクトルにおいて容易に観察できる。図６では、横軸が正規化した周波数で、縦軸がジッタの大きさである。種々のアプローチにより、「ノイズ・フロア」からインパルスを分離できる。これらの１つが、ヒストグラム・アプローチ（ステップ５００、５１０、５２０、５５０）である。すなわち、ステップ５００で得たトータル・ジッタの時間列をステップ５１０でＦＦＴ処理し、ステップ５２０でトータル・ジッタのスペクトルを得る。このスペクトルから、ステップ５５０にて、インパルスのスペクトルを検出する。インパルスのスペクトルの有無により、ＤＪ及びＲＪを区別できる。ＲＪの「ノイズ・フロア」が平坦ならば、そのレベルは、スペクトルのヒストグラムで判る。これは、多数のＦＦＴビンがこの振幅以下で現れるためである。これに応じてインパルスの数が少ないので、これらは、ヒストグラムにて比較的低いレベルで見える。局部的にインパルスを検出するために、このヒストグラム・アプローチをスライディング窓（sliding window）に適用できる。このスライディング窓は、スペクトル・スパン全体を横切って移動する。スペクトル・スパン全体をスライディング窓が横切ることにより、スペクトル・スパン全体を処理できる。ＤＪ及びＲＪのスペクトルを図７のスペクトル大きさのヒストグラムに示す。図７では、横軸がヒット数であり、縦軸がジッタの大きさである。なお、上述の如く、ＤＪは、シンボル間干渉（ＩＳＩ）、デューティ・サイクル歪（ＤＣＤ）及び周期ジッタ（ＰＪ）で構成されている。
【００２６】
再び図５を参照する。図５は、ステップ１２０〜１５０及び１６０に対応する。周波数領域ヒストグラム（スペクトル）から得たランダム・ジッタ（ＲＪ）の平方自乗平均（ＲＭＳ）値を計算して、ＲＪ成分の標準偏差パラメータを得ることができる（ステップ５６５、５７５、５８５）。すなわち、ステップ５５０にてインパルスのスペクトルを検出できない場合、ステップ５６５で、ＲＪスペクトルを求め、ステップ５７５でＲＭＳを求めて、ステップ５８５でＲＪの標準偏差を求める。窓関数の効果を直接的に考慮できる点に留意されたい。また、ステップ５５０でインパルスのスペクトルを検出した場合、ステップ５６０にて、ＲＪに関連したトータル・ジッタ（ＴＪ）のスペクトルから、これらＲＪのビンの総てをゼロに設定して、ディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）のみのスペクトルを得ることができる。ＤＪの時間領域の記録は、このＤＪスペクトルに対して逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）を実行して、得ることができる（ステップ５７０）。逆ＦＦＴの後に、窓関数の効果を逆にしなければならない点に留意されたい。ＤＪにて関心のあるパラメータであるピーク・ピーク時間値は、時間領域波形から直接見つけることができる（ステップ５８０、５９０）。すなわち、ステップ５８０にて、ＩＦＦＴの結果からＤＪ時間列を求め、ステップ５９０にて、ＤＪヒストグラムを作成して、ピーク・ピーク時間値を見つける。ピーク・ピーク値を判断する際に、「補間」と印の付いた位置は、調べない点に留意されたい。
【００２７】
前のステップで、インパルス単独で構成されるディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）のスペクトルを求めた。図８は、本発明により、ＩＳＩ、ＤＣＤ及びＰＪの分離を説明するための流れ図であり、ステップ１４０、１５０及び１６０に対応する。ＤＪは、３つの成分であるシンボル間干渉（ＩＳＩ）、デューティ歪（ＤＣＤ）及び周期ジッタ（ＰＪ）を有する。次の関係に基づき、ＩＳＩ＋ＤＣＤジッタ成分をＰＪ成分から分離できる。
（１）ＩＳＩ＋ＤＣＤ成分による総てのインパルスは、０．５／Ｎの倍数で現れなければならない（ステップ８１０）。なお、Ｎは、データ・シーケンスの繰り返しパターンにおけるシンボルの数である。
（２）残ったインパルスは、ＰＪである（ステップ８２５）。（また、図６も参照されたい。）
【００２８】
よって、分離された周期ジッタ（ＰＪ）のスペクトルから、逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）を実行して、時間領域内でＰＪを回復させる（ステップ８３５）。ＰＪの関心のあるパラメータは、その時間列のピーク・ピーク値である。再び、ピーク・ピーク値を計算するとき、「補間」と印に付いた位置を考慮しない（ステップ８４５、８５５、８６５）。すなわち、ステップ８４５で、ステップ８３５の逆ＦＦＴの結果からＰＪ時間列を求め、ステップ８５５で統計処理をし、ステップ８６５でＰＪのピーク・ピーク値を求める。
【００２９】
ディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びその成分のヒストグラムを、対応するインパルスのスペクトルでの逆ＦＦＴ処理により得ることができる。シンボル間干渉（ＩＳＩ）＋デューティ・サイクル歪（ＤＣＤ）に帰するジッタのスペクトルの（インパルス）部分のみを用いて（ステップ８２０）、逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）を実行して（ステップ８３０）、時間領域におけるＩＳＩ＋ＤＣＤの時間列を回復する（ステップ８４０）。「補間」と印の付いた位置は、ゼロに設定する統計処理を行う（ステップ８５０）。時間領域の記録を２つの記録に分離する。これら２つの記録の内の一方は、立ち上がりエッジのみを含んでおり、他方は、立ち下がりエッジのみを含んでいる。これら記録の各々のヒストグラムを求める（ステップ８６０）。次の関係に基づき、ＤＣＤ成分及びＩＳＩ成分を区別できる。
（１）これら２つのヒストグラムの平均値の差がＤＣＤである（ステップ８９０、８９８）。
（２）これら２つのヒストグラムのピーク・ピーク値の平均がＩＳＩである（ステップ８７０、８８０）。
【００３０】
図９に示す処理は、ステップ１５５及び１６５に対応し、これら処理により、ディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）を見積り、これらジッタを別々に特徴付けた後、後述のように、ビット・エラー・レート（ＢＥＲ）を計算できる。
【００３１】
図５のディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）の分離処理から、ＤＪの時間列を得る。再び、「補間」と印の付いた位置を考慮することなく、ＤＪのスペクトル（ステップ９００）から、ＤＪの時間領域ヒストグラムを逆ＦＦＴにより計算して（ステップ９１０）、ＤＪのヒストグラムを得る（ステップ９２０）。ＤＪヒストグラムを回復するこのアプローチは、新規な方法である点に留意されたい。ＤＪ及びＲＪの分離期間中に得た標準偏差を用いて、ＲＪのスペクトル（ステップ９０５）から、ＲＪの時間領域ヒストグラムをガウス・モデルに基づいて合成して（ステップ９１５）、ＲＪヒストグラム（分布）を求める（ステップ９２５）。ＤＪ及びＲＪのヒストグラムを畳み込んで（ステップ９３０）、図１０に示す如きトータル・ジッタ（ＴＪ）の回復したヒストグラムを得る（ステップ９５０）。なお、図１０のグラフは、正規化した測定ヒストグラムと正規化した回復ヒストグラムとの関係を示している。適切に正規化された際、この回復されたＴＪヒストグラムは、ＴＪの確率分布関数（ＰＤＦ）として解釈できる。図４を参照して上述した如く、このＰＤＦからバスタブ曲線を得る（ステップ９５０）。このバスタブ曲線に基づいて、図１１に示す如く、所定ビット・エラー・レート（ＢＥＲ）に対するアイ・オープニングを見積ることができる（ステップ９６０）。
【００３２】
上述は、ジッタ（限定的にはデータのジッタ）を測定するために、このジッタを構成要素に分解する新規な方法について説明した。より重要なことは、この新規な方法は、初めの測定を時間領域で行うため、オシロスコープで有用な点である。
【００３３】
本発明による分析は、データ以外の信号にも適用できることが当業者には理解できよう。すなわち、クロック信号のランダム・ジッタ（ＲＪ）／ディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）のサブセットに対しても同様に適用できる。また、本発明は、（単一しきい値による）２レベルだけでない多数のレベル信号に対しても適用できる。これら変更は、本発明の要旨内である。
【００３４】
上述では、タイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）は、データの「実際の」エッジと、データの「理想的な」エッジとの時間差であった。理想的なエッジの計算について説明したが、理想的なエッジを計算する必要がない場合もあることが当業者には理解できよう。この場合の試験設定として、「理想的な」データ信号を被試験装置（ＤＵＴ）に供給し、その入力及び出力をオシロスコープの２つの異なるチャネルで測定すればよいことが容易に理解できよう。ここでは、基準波形（即ち、オリジナルのデータ信号）、測定データ信号、及びこれら２つの間のＴＩＥとなる。かかる測定においては、この結果は、ＴＩＥと呼ぶよりは、「スキュー」と呼ばれる。ＴＩＥの平均がほぼゼロで、スキューの平均がゼロ以外であることが予測されること以外に、本発明の原理を全体的に適用でき、本発明の要旨の範囲内となる。
【００３５】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、被試験信号のトータル・ジッタ（ＴＪ）をディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）に分解して、これらディターミニスティク・ジッタ及びランダム・ジッタや、ビット・エラー・レート（ＢＥＲ）を測定できる。また、測定の最初は、時間領域のため、オシロスコープを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例を説明する流れ図である。
【図２】データ・タイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）を測定する手順の流れ図である。
【図３】図２の流れ図を理解するのに有用な波形図である。
【図４】本発明を理解するのに有用な１つの波形と、３つのグラフとを示す図である。
【図５】本発明により、ディターミニスティク・ジッタ（ＤＪ）及びランダム・ジッタ（ＲＪ）の分離を説明する流れ図である。
【図６】トータル・ジッタ（ＴＪ）のスペクトルにおけるＤＪ及びＲＪの異なる特性を示す図である。
【図７】ＤＪ及びＲＪのスペクトルを示す図である。
【図８】本発明により、ＤＪからシンボル間干渉（ＩＳＩ）、デューティ・サイクル歪（ＤＣＤ）及び周期ジッタ（ＰＪ）の分離を説明するための流れ図である。
【図９】本発明により、ＤＪスペクトル及びＲＪスペクトルからビット・エラー・レート（ＢＥＲ）を見積る流れ図である。
【図１０】本発明により、タイム・インターバル・エラー（ＴＩＥ）測定における正規化したヒストグラムと、回復した正規化ヒストグラムとの比較を示す図である。
【図１１】本発明を理解するのに有用なバスタブ曲線のグラフである。
【図１】
0004204806.tif 000002
【図２】
0004204806.tif 000003
【図３】
0004204806.tif 000004
【図４】
0004204806.tif 000005
【図５】
0004204806.tif 000006
【図６】
0004204806.tif 000007
【図７】
0004204806.tif 000008
【図８】
0004204806.tif 000009
【図９】
0004204806.tif 000010
【図１０】
0004204806.tif 000011
【図１１】
0004204806.tif 000012