ジッタ測定レンジの拡大および調整方法
【課題】
ジッタ測定レンジの拡大または調整。
【解決手段】
信号の大きさがサンプラのレンジを超えるときに、信号のデターミニスティック成分及びランダム成分を求めるサンプリング方法である。擬似ランダム系列がある遅延を決定する。その遅延に従って、サンプル群が収集される。次に、いずれのサンプルがクリップされるかが決定される。２つの系列が生成され、自己相関（auto-correlating）がとられる。クリップされない自己相関系列が生成され、その後、周波数領域に変換され、その電力スペクトルが解析される。
ジッタ測定レンジの拡大または調整。
【解決手段】
信号の大きさがサンプラのレンジを超えるときに、信号のデターミニスティック成分及びランダム成分を求めるサンプリング方法である。擬似ランダム系列がある遅延を決定する。その遅延に従って、サンプル群が収集される。次に、いずれのサンプルがクリップされるかが決定される。２つの系列が生成され、自己相関（auto-correlating）がとられる。クリップされない自己相関系列が生成され、その後、周波数領域に変換され、その電力スペクトルが解析される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジッタ測定に係り、特に、ジッタ測定レンジの拡大または調整の手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジッタ測定の分野では、信号をランダム部分及びデターミニスティック部分に分離するのが標準的な手法になっている。これは多くの場合に、スペクトル解析技法を用いて行われ、その技法によれば、特許文献１に示されるように、ジッタサンプル群の系列の周波数スペクトルが得られ、そのスペクトルのピーク（デターミニスティック部分）が、スペクトルのフロア（ランダム部分）から分離される。
【０００３】
これらのジッタ測定システムの多くは、対象特定サンプリング（targeted sampling）、すなわち、１つ又は複数のエッジ検出サンプルのタイミングを、そのエッジの予想される位置において狙いを定め、そのサンプルの値を用いて、名目的な（対象とされる）位置からの実際のエッジの偏差を求めるサンプリング手法に基づいている。対象特定サンプリングのアプローチは、測定することができるジッタのレンジが制限される。ジッタが検出レンジよりも大きい、たとえば、信号の立ち上がり時間よりも大きい場合には、ジッタサンプル群のうちのいくつかがクリップされる。図１は、信号のジッタが測定レンジを超える事例を示す。特定のエッジがたまたまエッジ・ロケータのレンジに入らない場合には、そのエッジの正確なタイミングはわからない。
【０００４】
これまでの説明はジッタ測定に焦点を当てているが、信号の振幅がある種のサンプリングデバイスのレンジを超えるときにはいつでもこの問題が生じる。図２は、あるサンプラの場合に、振幅が大きすぎる信号の一般的な事例を示す。
【０００５】
図３は、サンプルレンジを変更するデバイスを示す。被試験信号ｘがオフセット信号ｃに加算され、信号ｙが形成される。その後、レンジが制限されたサンプラによって、信号ｙがサンプリングされ、サンプルの系列が生成される。信号ｙの振幅がサンプラのレンジを超える場合には、サンプリングされた系列のいくつかの値がクリップされる。オフセット信号ｃが調整されると、元の信号ｘの部分がサンプラのレンジ内に入る。
【０００６】
図４は、これと似た方法により、エッジ検出システムのレンジを調整するために用いることができるデバイスを示す。被試験信号がエッジ検出システムに供給され、そのエッジ検出システムは、名目的なエッジ位置と同期しているトリガ信号によってトリガされる。被試験信号のジッタがエッジ検出システムのレンジを超える場合には、エッジ時刻のうちのいくつかがクリップされる。可変遅延信号を導入することによって、エッジ検出システムのレンジ内に入るジッタの部分を調整することができる。
【０００７】
図３及び図４に示されるシステムの場合、サンプル群又はエッジ時刻群の（部分的にクリップされた）系列からのスペクトル情報のような、オフセット信号又は遅延信号をディザリングするための方法が望まれる。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７，２０６，３４０号 「Characterizing Jitter of Repetitive Patterns」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記した課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、信号の大きさがサンプラのレンジを超えるときに、信号のデターミニスティック成分及びランダム成分を求めるサンプリング方法である。擬似ランダム系列がある遅延を決定する。その遅延に従って、サンプル群が収集される。次に、いずれのサンプルがクリップされるかが決定される。２つの系列が生成され、自己相関（auto-correlating）がとられる。クリップされない自己相関系列が生成され、その後、周波数領域に変換され、その電力スペクトルが解析される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図５は、本発明による機能ブロック図１０を示す。擬似ランダム遅延系列発生器１２がトリガ信号を受信する。エッジ・ロケータ１４が、被試験信号（ＳＵＴ）と、擬似ランダム遅延系列発生器１２の出力とを受信する。エッジ・ロケータ１４は、２つの信号：ｘ’［ｎ］及びｃ［ｎ］を出力する。ｘ’［ｎ］はクリップされた測定出力信号であり、ｃ［ｎ］はクリップされた系列を示す。混合器１６が、入力として、ｘ’［ｎ］及びｃ［ｎ］の両方を受信する。第１の自己相関器１８が混合器１６の出力、すなわち信号ｙ［ｎ］を受信する。第２の自己相関器２０がｃ［ｎ］を受信する。除算器２２が、第１の自己相関器１８及び第２の自己相関器２０の出力を受信する。ＦＦＴ２４が除算器２２の出力を受信する。その後、ＦＦＴの電力スペクトルを解析することができる（図示せず）。
【００１２】
図６は、本発明によるプロセスの流れ図である。ステップ１００では、遅延に加えられる擬似ランダム系列ｄ［ｎ］が決定される。その系列は、一様な分布及び平坦なスペクトルを有するべきである。ステップ１０２では、擬似ランダム系列によって指示されるオフセットにおいて、サンプルが収集される。ステップ１０４では、いずれのサンプルがクリップされるかが決定される。ステップ１０６では、２つの系列ｙ［ｎ］及びｃ［ｎ］が生成される。ステップ１０８では、ｙ［ｎ］及びｃ［ｎ］が自己相関をとられる。ステップ１１０では、自己相関をとられたｙ［ｎ］を、自己相関をとられたｃ［ｎ］で割って、クリップされない系列Ｒｘｘ［ｍ］を求める。ステップ１１２では、クリップされない系列Ｒｘｘ［ｍ］が周波数領域に変換され、電力スペクトルが求められる。ステップ１１４では、電力スペクトル解析が実行される。
【００１３】
図７は、ジッタが大きすぎて対象特定（targeted）エッジ検出器では測定することができないエッジを示す。そのジッタは、多数の連続した重なり合わない領域（レンジ）、Ｒａｎｇｅｊに分割される。各領域は、エッジ・ロケータの最大レンジ以下である。領域毎に、関連する遅延値ｔｊが、図４に示されるシステムに供給され、それによってエッジ・ロケータのレンジがＲａｎｇｅｊに等しくなるようにする。説明のための例は、エッジの「重なり合わない領域」をもたらすことになる離散値の中から選択される遅延を示すが、代替的に、依然としてスペクトルが平坦であるなら、選択される遅延は連続していてもよい。
【００１４】
ジッタ系列ｘ［ｎ］をサンプリングするために、図４のシステムに遅延ｄ［ｎ］の系列を供給する。ただし、ｘ［ｎ］は、理想的な位置からのエッジｎの偏差であり、各ｄ［ｎ］は図５の遅延｛ｔ１、ｔ２、ｔ３、．．．｝の中から選択される。サンプル系列ｙ［ｎ］は以下の式によって与えられる。
【００１５】
【数１】
【００１６】
系列ｃ［ｎ］が導入される。ｃ［ｎ］は、サンプルｙ［ｎ］がクリップされると０の値を有し、ｙ［ｎ］がクリップされないと１の値を有する。ｙ［ｎ］は以下のように表すことができる。
【００１７】
【数２】
【００１８】
ｄ［ｎ］の値が、遅延｛ｔ１、ｔ２、ｔ３、．．．｝の中から等しい確率でランダムに選択される場合には、長さＮのジッタ系列ｘ［ｎ］の自己相関系列Ｒｘｘ（ｍ）は、以下のように推定することができる。
【００１９】
【数３】
【００２０】
自己相関系列を周波数領域に変換することによって、ジッタ信号の電力スペクトルの推定値が得られる。これを用いて、ジッタのランダム成分及び決定的成分を分離することができる。
【００２１】
ジッタ測定デバイスに関する技法が説明されてきたが、当該手法は振幅測定デバイスにも同じく適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】測定レンジを超える信号のジッタを示す図である。
【図２】サンプラのレンジを超える信号の振幅を示す図である。
【図３】従来技術のサンプルレンジを変更するデバイスを示す図である。
【図４】従来技術のエッジ検出レンジを変更するデバイスを示す図である。
【図５】本発明による機能ブロック図である。
【図６】本発明によるプロセスの流れ図である。
【図７】ジッタを重なり合わないレンジに分割する一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００ パラメータの決定、
１０２ パラメータに従ってサンプルを収集、
１０４ いずれかのサンプルがクリップされるかを決定、
１０６ サンプリングされた系列及びクリップされた系列を生成、
１０８ サンプリングされた系列及びクリップされた系列の自己相関をとる、
１１０ クリップされない自己相関系列を求める、
１１２ クリップされない自己相関系列を周波数領域に変換する、
１１４ 電力スペクトルを解析。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジッタ測定に係り、特に、ジッタ測定レンジの拡大または調整の手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジッタ測定の分野では、信号をランダム部分及びデターミニスティック部分に分離するのが標準的な手法になっている。これは多くの場合に、スペクトル解析技法を用いて行われ、その技法によれば、特許文献１に示されるように、ジッタサンプル群の系列の周波数スペクトルが得られ、そのスペクトルのピーク（デターミニスティック部分）が、スペクトルのフロア（ランダム部分）から分離される。
【０００３】
これらのジッタ測定システムの多くは、対象特定サンプリング（targeted sampling）、すなわち、１つ又は複数のエッジ検出サンプルのタイミングを、そのエッジの予想される位置において狙いを定め、そのサンプルの値を用いて、名目的な（対象とされる）位置からの実際のエッジの偏差を求めるサンプリング手法に基づいている。対象特定サンプリングのアプローチは、測定することができるジッタのレンジが制限される。ジッタが検出レンジよりも大きい、たとえば、信号の立ち上がり時間よりも大きい場合には、ジッタサンプル群のうちのいくつかがクリップされる。図１は、信号のジッタが測定レンジを超える事例を示す。特定のエッジがたまたまエッジ・ロケータのレンジに入らない場合には、そのエッジの正確なタイミングはわからない。
【０００４】
これまでの説明はジッタ測定に焦点を当てているが、信号の振幅がある種のサンプリングデバイスのレンジを超えるときにはいつでもこの問題が生じる。図２は、あるサンプラの場合に、振幅が大きすぎる信号の一般的な事例を示す。
【０００５】
図３は、サンプルレンジを変更するデバイスを示す。被試験信号ｘがオフセット信号ｃに加算され、信号ｙが形成される。その後、レンジが制限されたサンプラによって、信号ｙがサンプリングされ、サンプルの系列が生成される。信号ｙの振幅がサンプラのレンジを超える場合には、サンプリングされた系列のいくつかの値がクリップされる。オフセット信号ｃが調整されると、元の信号ｘの部分がサンプラのレンジ内に入る。
【０００６】
図４は、これと似た方法により、エッジ検出システムのレンジを調整するために用いることができるデバイスを示す。被試験信号がエッジ検出システムに供給され、そのエッジ検出システムは、名目的なエッジ位置と同期しているトリガ信号によってトリガされる。被試験信号のジッタがエッジ検出システムのレンジを超える場合には、エッジ時刻のうちのいくつかがクリップされる。可変遅延信号を導入することによって、エッジ検出システムのレンジ内に入るジッタの部分を調整することができる。
【０００７】
図３及び図４に示されるシステムの場合、サンプル群又はエッジ時刻群の（部分的にクリップされた）系列からのスペクトル情報のような、オフセット信号又は遅延信号をディザリングするための方法が望まれる。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７，２０６，３４０号 「Characterizing Jitter of Repetitive Patterns」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記した課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、信号の大きさがサンプラのレンジを超えるときに、信号のデターミニスティック成分及びランダム成分を求めるサンプリング方法である。擬似ランダム系列がある遅延を決定する。その遅延に従って、サンプル群が収集される。次に、いずれのサンプルがクリップされるかが決定される。２つの系列が生成され、自己相関（auto-correlating）がとられる。クリップされない自己相関系列が生成され、その後、周波数領域に変換され、その電力スペクトルが解析される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図５は、本発明による機能ブロック図１０を示す。擬似ランダム遅延系列発生器１２がトリガ信号を受信する。エッジ・ロケータ１４が、被試験信号（ＳＵＴ）と、擬似ランダム遅延系列発生器１２の出力とを受信する。エッジ・ロケータ１４は、２つの信号：ｘ’［ｎ］及びｃ［ｎ］を出力する。ｘ’［ｎ］はクリップされた測定出力信号であり、ｃ［ｎ］はクリップされた系列を示す。混合器１６が、入力として、ｘ’［ｎ］及びｃ［ｎ］の両方を受信する。第１の自己相関器１８が混合器１６の出力、すなわち信号ｙ［ｎ］を受信する。第２の自己相関器２０がｃ［ｎ］を受信する。除算器２２が、第１の自己相関器１８及び第２の自己相関器２０の出力を受信する。ＦＦＴ２４が除算器２２の出力を受信する。その後、ＦＦＴの電力スペクトルを解析することができる（図示せず）。
【００１２】
図６は、本発明によるプロセスの流れ図である。ステップ１００では、遅延に加えられる擬似ランダム系列ｄ［ｎ］が決定される。その系列は、一様な分布及び平坦なスペクトルを有するべきである。ステップ１０２では、擬似ランダム系列によって指示されるオフセットにおいて、サンプルが収集される。ステップ１０４では、いずれのサンプルがクリップされるかが決定される。ステップ１０６では、２つの系列ｙ［ｎ］及びｃ［ｎ］が生成される。ステップ１０８では、ｙ［ｎ］及びｃ［ｎ］が自己相関をとられる。ステップ１１０では、自己相関をとられたｙ［ｎ］を、自己相関をとられたｃ［ｎ］で割って、クリップされない系列Ｒｘｘ［ｍ］を求める。ステップ１１２では、クリップされない系列Ｒｘｘ［ｍ］が周波数領域に変換され、電力スペクトルが求められる。ステップ１１４では、電力スペクトル解析が実行される。
【００１３】
図７は、ジッタが大きすぎて対象特定（targeted）エッジ検出器では測定することができないエッジを示す。そのジッタは、多数の連続した重なり合わない領域（レンジ）、Ｒａｎｇｅｊに分割される。各領域は、エッジ・ロケータの最大レンジ以下である。領域毎に、関連する遅延値ｔｊが、図４に示されるシステムに供給され、それによってエッジ・ロケータのレンジがＲａｎｇｅｊに等しくなるようにする。説明のための例は、エッジの「重なり合わない領域」をもたらすことになる離散値の中から選択される遅延を示すが、代替的に、依然としてスペクトルが平坦であるなら、選択される遅延は連続していてもよい。
【００１４】
ジッタ系列ｘ［ｎ］をサンプリングするために、図４のシステムに遅延ｄ［ｎ］の系列を供給する。ただし、ｘ［ｎ］は、理想的な位置からのエッジｎの偏差であり、各ｄ［ｎ］は図５の遅延｛ｔ１、ｔ２、ｔ３、．．．｝の中から選択される。サンプル系列ｙ［ｎ］は以下の式によって与えられる。
【００１５】
【数１】
【００１６】
系列ｃ［ｎ］が導入される。ｃ［ｎ］は、サンプルｙ［ｎ］がクリップされると０の値を有し、ｙ［ｎ］がクリップされないと１の値を有する。ｙ［ｎ］は以下のように表すことができる。
【００１７】
【数２】
【００１８】
ｄ［ｎ］の値が、遅延｛ｔ１、ｔ２、ｔ３、．．．｝の中から等しい確率でランダムに選択される場合には、長さＮのジッタ系列ｘ［ｎ］の自己相関系列Ｒｘｘ（ｍ）は、以下のように推定することができる。
【００１９】
【数３】
【００２０】
自己相関系列を周波数領域に変換することによって、ジッタ信号の電力スペクトルの推定値が得られる。これを用いて、ジッタのランダム成分及び決定的成分を分離することができる。
【００２１】
ジッタ測定デバイスに関する技法が説明されてきたが、当該手法は振幅測定デバイスにも同じく適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】測定レンジを超える信号のジッタを示す図である。
【図２】サンプラのレンジを超える信号の振幅を示す図である。
【図３】従来技術のサンプルレンジを変更するデバイスを示す図である。
【図４】従来技術のエッジ検出レンジを変更するデバイスを示す図である。
【図５】本発明による機能ブロック図である。
【図６】本発明によるプロセスの流れ図である。
【図７】ジッタを重なり合わないレンジに分割する一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００ パラメータの決定、
１０２ パラメータに従ってサンプルを収集、
１０４ いずれかのサンプルがクリップされるかを決定、
１０６ サンプリングされた系列及びクリップされた系列を生成、
１０８ サンプリングされた系列及びクリップされた系列の自己相関をとる、
１１０ クリップされない自己相関系列を求める、
１１２ クリップされない自己相関系列を周波数領域に変換する、
１１４ 電力スペクトルを解析。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラメータを決定すること、
前記パラメータに従ってサンプルを収集すること、
いずれのサンプルがクリップされるかを決定すること、
サンプリングされた系列及びクリップされた系列を生成すること、
前記サンプリングされた系列及び前記クリップされた系列の自己相関をとること、
クリップされない自己相関系列を求めること、
前記クリップされない自己相関系列を周波数領域に変換すること、及び
電力スペクトルを解析すること、
を含む、方法。
【請求項２】
前記パラメータは、オフセット及び遅延を含むグループから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パラメータは遅延であり、
遅延を求めることは、擬似ランダム系列を生成することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記擬似ランダム系列は一様な分布を有し、スペクトルが平坦である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記擬似ランダム系列は、重なり合わない領域を有する遅延を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記擬似ランダム系列は、重なり合う領域を有する遅延を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記サンプリングされた自己相関系列を前記クリップされた自己相関系列で割ることによって、前記クリップされない自己相関系列を求めることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１】
パラメータを決定すること、
前記パラメータに従ってサンプルを収集すること、
いずれのサンプルがクリップされるかを決定すること、
サンプリングされた系列及びクリップされた系列を生成すること、
前記サンプリングされた系列及び前記クリップされた系列の自己相関をとること、
クリップされない自己相関系列を求めること、
前記クリップされない自己相関系列を周波数領域に変換すること、及び
電力スペクトルを解析すること、
を含む、方法。
【請求項２】
前記パラメータは、オフセット及び遅延を含むグループから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パラメータは遅延であり、
遅延を求めることは、擬似ランダム系列を生成することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記擬似ランダム系列は一様な分布を有し、スペクトルが平坦である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記擬似ランダム系列は、重なり合わない領域を有する遅延を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記擬似ランダム系列は、重なり合う領域を有する遅延を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記サンプリングされた自己相関系列を前記クリップされた自己相関系列で割ることによって、前記クリップされない自己相関系列を求めることを含む、請求項１に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１１５７８７（Ｐ２００９−１１５７８７Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５８９２８（Ｐ２００８−２５８９２８）
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（３９９１１７１２１）アジレント・テクノロジーズ・インク (710)
【氏名又は名称原語表記】ＡＧＩＬＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（３９９１１７１２１）アジレント・テクノロジーズ・インク (710)
【氏名又は名称原語表記】ＡＧＩＬＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
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