JP2001141752A - タイム・スタンプ付加方法 - Google Patents

タイム・スタンプ付加方法

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JP2001141752A JP2000280533A JP2000280533A JP2001141752A JP 2001141752 A JP2001141752 A JP 2001141752A JP 2000280533 A JP2000280533 A JP 2000280533A JP 2000280533 A JP2000280533 A JP 2000280533A JP 2001141752 A JP2001141752 A JP 2001141752A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズ並びにエッジの立ち上がり及び立ち下
がり時間に影響されずに、入力信号のエッジにタイム・
スタンプを付加する。 【解決手段】 タイム・マークを付けたデジタル・デー
タ値を有する基準エッジを発生し；基準エッジ内の少な
くとも第１タイム・スタンプを定め；入力信号のデジタ
ル・データ・サンプルを取り込み、入力信号の波形記録
を作成し；波形記録のエッジのデジタル・データ・サン
プルを基準エッジの時間等化デジタル・データ値と比較
して、波形記録のエッジ及び基準エッジの間の差を表す
エラー信号を発生し；エラー信号から時間オフセット値
を発生し；上述のステップを繰り返して、エラー信号を
最小にし；最小のエラー信号における時間オフセット値
を、波形記録のエッジに最も近いデジタル・データ・サ
ンプルの時間位置と組み合わせて、波形記録のエッジ・
タイム・スタンプを求める。

Description

【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、取り込ん
だ波形入力信号内の波形記録（記録した波形）のエッジ
にタイム・スタンプを付ける方法に関し、特に、基準エ
ッジを用いて波形記録のエッジにタイム・スタンプを付
ける方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】オシロスコープは、電気信号及び光信号
のパルス幅や時間間隔などのタイム・インターバル（時
間間隔）を測定できる従来の測定機器である。しきい値
レベルを確立し（定め）、このしきい値を通過する信号
交差点、即ち、信号としきい値との交差点であるしきい
値交差点にカーソルを配置するなどしてタイム・スタン
プ（時間情報）を付ける。タイム・インターバル測定と
して、タイム・スタンプを付けた位置の間のタイム・イ
ンターバルを計算し、表示する。
【０００３】電気信号を測定する際には、基本的には、
デジタル・オシロスコープを従来のアナログ・オシロス
コープと置き換えることできる。デジタル・オシロスコ
ープは、入力アナログ信号を受け、設定パラメータによ
り決まる所定サンプリング・レートにより、この入力ア
ナログ信号をサンプリングする。サンプリングした信号
の個別の（ディスクリート）レベルをアナログ・デジタ
ル変換器により量子化し、デジタル化した信号サンプル
をメモリに蓄積する。次に、しきい値レベルを決定す
る。このしきい値レベルと入力信号との交差であるしき
い値交差点の上下の信号サンプルの間を補間して、しき
い値を通過する信号交差点のタイム・マーク（時間の
印）を決定する。これら補間したタイム・マーク（サン
プル間の補間による入力信号としきい値との交差点のタ
イム・マーク）を用いて、複数のタイム・マークの間の
タイム・インターバルを計算する。
【０００４】しきい値交差時点を求めるためにサンプリ
ングしたエッジを補間する際、最も簡単な補間は、しき
い値交差点の上及び下の信号サンプルの間を線形補間す
ることである。しかし、補間したしきい値交差点（補間
したデータ・サンプルとしきい値レベルとの交差点）
は、デジタル・オシロスコープ・サンプリング・システ
ムによるノイズなどのノイズに敏感である。このサンプ
リング・システム・ノイズの源は、フロント・エンド
（入力部）での増幅又は減衰や、アナログ・デジタル変
換器のディスクリート・レベルである。なお、アナログ
・デジタル変換器でのノイズは、デジタル化ノイズと言
われる。さらに、高速立ち上がりエッジ及び高速立ち下
がりエッジの期間には、わずか数個のサンプリング時点
が存在する。かかる環境において、高次の補間フィルタ
が一層適切である。高次の補間フィルタは、しきい値交
差点の上及び下の多数の信号サンプルにフィルタ関数を
適用する。ｓｉｎ（ｘ）／ｘ補間フィルタは、かかる高
次の補間フィルタの一例である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】補間器は、数学的に
は、線形で、シフトが一様なシステムである。刺激又は
入力関数の増加が、出力関数内と同じ増加ならば、ま
た、２個の追加した入力関数の変化が、独立に生じる２
個の出力関数の変化の和ならば、このシステムは線形で
ある。また、入力関数のシフトにより、出力関数内に対
応するシフトが生じ、出力関数の形状及び大きさを維持
するならば、このシステムは、シフトが一様である。補
間器への入力関数又は刺激がノイズのあるエッジなら
ば、補間器の出力は、ノイズを含む。サンプリングした
信号内のノイズは、信号内の振幅変動として現れる。線
形補間フィルタ又は高次補間フィルタのいずれかによ
り、しきい値交差点を通過する信号を補間してタイム・
スタンプを求めることは、この信号内の振幅変動に敏感
である。ノイズにより振幅変動が生じた立ち上がりエッ
ジ又は立ち下がりエッジにおける傾斜（即ち、長い立ち
上がり時間及び立ち下がり時間）が、タイム・スタンプ
の精度を更に悪化させる。
【０００６】既存の補間方法よりもノイズ並びにエッジ
の立ち上がり時間及び立ち下がり時間に対して敏感でな
く、入力信号のサンプリングしたエッジにタイム・スタ
ンプを付加する方法が必要とされている。このタイム・
スタンプ付加方法は、波形エッジの種々の位置にタイム
・スタンプを付けることができように、柔軟性があり、
且つ確実である必要がある。さらに、望ましいタイム・
スタンプ付加方法は、既存の補間方法よりも一層精度の
高いタイム・スタンプを提供しなければならない。
【０００７】したがって、本発明の目的は、入力信号の
ノイズ並びにエッジの立ち上がり時間及び立ち下がり時
間に対して敏感ではなく、柔軟性があり、且つ確実に、
入力信号のエッジにタイム・スタンプを付加できる方法
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、基準エッジを
用いて、入力信号のエッジにタイム・スタンプを付ける
方法を提供するものである。このタイム・スタンプ付加
方法は、タイム・マークを付けたデジタル・データ値を
有する基準エッジを発生し、基準エッジ内に少なくとも
第１特定タイム・スタンプを有する。入力信号のデジタ
ル・データ・サンプルを取り込んで、この入力信号の波
形記録を行う。波形記録（記録した波形）のエッジのデ
ジタル・データ・サンプルを基準エッジの時間的に等化
なデジタル・データ値と比較して、波形記録のエッジ及
び基準エッジの差（振幅の差）を表すエラー値を発生す
る。このエラー値から時間オフセット値を求めて、基準
エッジの時間位置を変化させる。これら比較を行うステ
ップと、時間オフセットを求めるステップとを繰り返し
て、エラー値の大きさを最小にする。最小エラー値での
時間オフセット値を、第１特定タイム・スタンプに最も
近い波形記録のエッジにおけるデジタル・データ・サン
プルの時間位置と組み合わせて、波形記録のエッジのタ
イム・スタンプを求める。よって、基準エッジの第１タ
イム・スタンプに対応する波形記録のエッジの位置のタ
イム・スタンプが求まる。
【０００９】基準エッジを発生するステップは、多くの
方法で実現できる。１つの方法は、等化時間サンプリン
グ及び平均化により、入力信号の同様な複数のエッジの
デジタル・データ・サンプルをオーバーサンプリング
し、平均化することである。他の方法は、基準エッジを
表し、タイム・マークが付されたデジタル・データ値を
蓄積することである。さらに他の方法は、基準エッジを
表すアルゴリズムを蓄積し、この基準エッジ・アルゴリ
ズムを用いて、タイム・マークの付されたデジタル・デ
ータ値を発生することである。基準エッジを発生するス
テップを実行して、立ち上がり基準エッジ及び立ち下が
り基準エッジの両方を発生してもよい。
【００１０】タイム・スタンプを定めるステップによ
り、基準エッジの種々の点にタイム・スタンプを付すこ
とができる。タイム・スタンプを定めるステップの多く
の方法の１つは、基準エッジにおける５０％を求めるこ
とであるが、これに限定されるものではない。別のステ
ップでは、第１及び第２タイム・スタンプとして、基準
エッジにおける１０％点及び９０％点を求めて、基準エ
ッジにおけるこれら第１及び第２タイム・スタンプに対
応する波形記憶のタイム・スタンプを求めて、波形記録
のエッジの立ち上がり時間及び立ち下がり時間の測定を
行う。ノイズ・アーティファクト（信号成分の内、その
信号が表す変数とは無関係なものであり、ノイズにより
生じる）を含んだ波形記録のエッジにおいては、第１及
び第２タイム・スタンプとして、基準エッジにて２０％
及び８０％点を求めてもよい。
【００１１】時間オフセット値を発生するステップは、
エラー信号のエラー値を加算して指標（インデックス）
値を発生し、加算したエラー値とデルタ・オフセット
（Δoffset）値との表（テーブル）にこの指標値を適用
して、デルタ・オフセット値を得ることにより実施でき
る。デルタ・オフセット値を現在の時間オフセット値に
加算して、新たな時間オフセット値を発生する。この新
たな時間オフセット値を基準エッジのデジタル・データ
値に供給して、基準エッジのデジタル・データ値の時間
位置を変化させる。新たなエラー値の各々に対して、所
定回数の繰り返しで、上述の加算ステップと、指標ステ
ップと、時間オフセット値供給ステップとを繰り返す。
また、デルタ・オフセット値がしきい値領域に入るま
で、これら加算ステップと、指標ステップと、付加ステ
ップと、時間オフセット値供給ステップとを繰り返して
もよい。指標ステップは、スカラー値をエラー値に供給
するステップを含んでもよい。
【００１２】本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添
付図を参照した以下の説明から明らかになろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】基準エッジを用いて入力信号の波
形記録（記録した波形）のエッジにタイム・スタンプを
付ける方法は、信号デジタイザ、デジタル・オシロスコ
ープ、デジタル化ロジック・アナライザなどの種々のデ
ジタル化システムで実現できる。図１は、本発明によ
り、基準波形を用いて入力信号の波形記録のエッジにタ
イム・スタンプを付す方法を実施するのに用いるデジタ
ル・オシロスコープ１０のブロック図である。このデジ
タル・オシロスコープ１０は、多くの方法で実現できる
取り込みシステム１２を具えている。入力信号は、可変
減衰器１４を介して前置増幅器１６に供給される。本願
出願人のテクトロニクス製ＴＤＳ７１０４型デジタル・
オシロスコープの如き高速デジタル化レートのサンプリ
ング・オシロスコープにおいて、各入力チャネルは、パ
イプ（信号処理経路）１８及び２０として夫々示す如き
デジタル化パイプを具えている。オシロスコープの各入
力チャネルに対して、任意の数のパイプを設けてもよ
い。各パイプは、トラック・アンド・ホールド（Ｔ／
Ｈ）回路２２と、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
２４と、メモリ２６とを具えている。タイムベース回路
３８は、取り込みシステム１２にタイミング信号を供給
して、入力信号のアナログ値をＴ／Ｈ回路２２にラッチ
させ、Ａ／Ｄ変換器２４をクロックしてＴ／Ｈ回路２２
のアナログ値をデジタル化し、デジタル化した値をメモ
リ２６に蓄積する。パイプ１８及び２０は、付加的な回
路（図示せず）も具えているが、この回路は、各パイプ
１８、２０に対してタイムベース信号をオフセットした
り遅延させて、タイミング信号レートのＸ倍の取り込み
レートを実現する（インターリーブ処理）。なお、Ｘ
は、取り込みシステム１２のパイプの数である。入力信
号を表すデジタル・データ・サンプルは、システム・バ
ス３０を介しての取り込みシステム１２の出力である。
【００１４】メモリ３２は、バス３０に結合しており、
ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びＲＡＭのキャッシュ・メモリを含
んでおり、入力信号のデジタル・データ・サンプルや、
基準エッジ等を用いてタイム・スタンプ付加方法にて求
めた計算値などの揮発性データを蓄積する。ＲＯＭに
は、１個以上の立ち上がり及び／又は立ち下がりの基準
エッジを表しタイム・マークを付けたデジタイザ値や、
立ち上がり又は立ち下がりのエッジを表す１個以上のア
ルゴリズムを蓄積できる。メモリ３２は、システム・バ
ス３０を介して制御器３４に結合されている。この制御
器３４は、例えば、アメリカ合衆国カリフォルニア州サ
ンタ・クララ所在のインテル・コーポレーション製ＣＥ
ＬＥＲＯＮ（商標）又はＰＥＮＴＩＵＭ（商標）マイク
ロプロセッサである。システム・バス３０は、可変減衰
器１４と、液晶表示器や陰極線管などの表示器３６と、
フロント・パネル３７とにも接続されている。フロント
・パネル３７は、ボタン、回転ノブなどを有すると共
に、キーボード及び／又はマウスなどの制御入力装置も
有する。単一又は複数のマス・ストレージ・ユニット４
０は、ハードディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライ
ブ、テープ・ドライブ、フロッピー（登録商標）・ディ
スク・ドライブなどであり、適切なマス・ストレージ媒
体との間で読み書きを行う。このマス・ストレージ・ユ
ニット４０は、システム・バス３０に接続されている。
デジタル・オシロスコープ１０を制御するプログラム命
令は、基準エッジを用いてタイム・スタンプ付加方法を
実施するためのものである。これらプログラム命令は、
ＲＯＭ３２に蓄積されて、そこから読出されるか、又
は、マス・ストレージ・ユニット４０のマス・ストレー
ジ媒体に蓄積されて、そこから読出される。デジタル・
オシロスコープ１０は、アメリカ合衆国ワシントン州レ
ッドモンド所在のマイクロソフト・コーポレーション製
Ｗｉｎｄｏｗｓ（商標）９８オペレーティング・システ
ムで制御されるＰＣベースのシステムである。
【００１５】基準エッジを用いるタイム・スタンプ付加
方法は、好ましくは、メモリに蓄積されたプログラム命
令に応答して動作する制御器により実行される一連のス
テップとして実施される。図２は、本発明により、基準
エッジを用いて波形記録のエッジにタイム・スタンプを
付す方法を実施する機能ブロック図を示す。アナログ・
デジタル（Ａ／Ｄ）変換器５０は、入力信号を受け、デ
ジタル・データ・サンプルを発生する。このデジタル・
データ・サンプルは、図３の波形表示に示すような波形
記録５４としてメモリ５２に蓄積される。制御器５６
は、システム・バス５８を介してＡ／Ｄ変換器５０及び
メモリ５２に接続される。Ａ／Ｄ変換器５０、メモリ５
２、制御器５６及びシステム・バス５８は、図１のデジ
タル・オシロスコープ１０内のＡ／Ｄ変換器２４、メモ
リ３２、制御器３４及びシステム・バス３０と等化であ
る。点線のバス・ライン６０は、詳細に後述するタイム
・スタンプ付加方法にて発生した波形記録のデジタル・
データ・サンプル、基準エッジのデジタル・データ値、
エラー及び時間オフセット値のデータの流れを示す。
【００１６】図３に示す基準エッジ６２のデジタル・デ
ータ値は、基準エッジ発生器６４により多くの異なる方
法で発生できる。基準エッジを発生する第１方法は、等
化時間サンプリングを用いて、入力信号をオーバーサン
プリングし、平均化する。入力信号の取り込みを繰り返
し行うが、Ａ／Ｄ変換器５０に取り込んだ信号は、一定
のトリガ・パルスによって変化する。多くの取り込みに
よって、高密度にサンプリングした基準エッジが得られ
る。この基準エッジは、立ち上がり基準エッジ６２及び
立ち下がり基準エッジ６６を含んでいる。基準エッジを
発生する第２方法では、立ち上がり基準エッジ６２及び
／又は立ち下がり基準エッジ６６を表し、タイム・マー
クを付したデジタル・データ値を、メモリ５２、又は図
１を参照して上述したマス・ストレージ・ユニット４０
に蓄積する。種々の形式の入力信号における多くの異な
る立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジは、上述のよ
うに蓄積できる。基準エッジを発生する第３方法では、
先ず、１個以上の立ち上がり及び／又は立ち下がり基準
エッジ６２、６６を表す１個又は複数個のアルゴリズム
を蓄積する。制御器５６は、このアルゴリズムのプログ
ラム・ステップを実行して、基準エッジを表しタイム・
マークを付したデジタル・データ値を発生し、これら値
をメモリ５２に蓄積する。
【００１７】図３に示すように、立ち上がりエッジ５４
又は立ち下がりエッジ６８を有する波形記録のエッジ
を、取り込んだ波形記録から取り出し、エラー発生器７
０に供給する。基準エッジ発生器６４で発生された（又
は、メモリ５２に蓄積され、基準エッジ発生器６４を介
して出力された）基準エッジは、位相シフト器７２を介
して、エラー発生器７０に供給される。エラー発生器７
０は、波形記録のエッジと基準エッジとの振幅差を表す
エラー信号ｅ（ｎ）を発生する。このエラー信号ｅ
（ｎ）は、時間オフセット変換器７４に供給される。時
間オフセット変換器７４は、変換関数をエラー信号に適
用し、デルタ時間オフセット値Δoffsetを発生する。な
お、Δは、差を意味する。このオフセット値は、加算ノ
ード７６に供給される。加算ノード７６は、Δoffset
と、遅延回路７８を介して供給された前の時間オフセッ
ト値とを加算して、新たな時間オフセット値を発生す
る。時間オフセット値を位相シフト器７２に供給して、
波形記録のエッジに対して、基準エッジの位相（時間）
をシフトする。また、時間オフセット値を第２加算ノー
ド７９に供給する。この第２加算ノード７９は、波形記
録エッジのタイム・マーク値も受ける。第２加算ノード
７９の出力は、波形記録のタイム・スタンプである。
【００１８】エラー発生器７０及び時間オフセット変換
器７４は、ゼロ・エラー値及びゼロΔoffset値と、これ
らに基づく時間オフセット値とにより初期化される。初
期Δoffset値を加算ノード７６に供給し、初期時間オフ
セット値に加算して、位相シフト器７２に供給する。時
間オフセット値を、基準エッジ・デジタル・データ値６
２、６６のタイム・マークに付加する。少なくとも第１
タイム・スタンプ８０が基準エッジ６２、６６に対して
特定される。波形記録のエッジ５４、６８のタイム・ス
タンプ測定のために、基準エッジの特定タイム・スタン
プ８０は、一般的に、基準エッジ６２、６６の５０％の
タイム・マークに設定される。第１及び第２基準エッジ
・タイム・スタンプ８２、８４を夫々１０％及び９０％
のタイム・マークに設定することにより、波形エッジ５
４、６８の立ち上がり時間測定を実施できる。ノイズの
ある波形記録のエッジ５４、６８においては、基準エッ
ジのタイム・スタンプ８６及び８８は、夫々２０％及び
８０％のタイム・マークに設定してもよい。波形記録の
エッジ５４、５６の実際のタイム・スタンプは、基準エ
ッジ６２、６４での特定したタイム・スタンプ８０〜８
８に対応するものである。時間オフセット変換器７４内
の変換関数を変化させる機能により、本発明のタイム・
スタンプ付加方法により、従来の補間フィルタでは利用
できない柔軟性と確実性が得られる。フロント・パネル
３７及び表示器３６の制御器を図１のデジタル・オシロ
スコープ１０に容易に設けることができ、基準エッジ６
２、６６に対するタイム・スタンプ８０〜８８を設定し
てもよい。
【００１９】エラー発生器７０は、基準エッジ６２、６
６のデジタル・データ値と、波形記録のエッジ５４、６
８のデジタル・データ・サンプルとを受ける。エラー発
生器７０は、ライン９０に示すように、基準エッジ６
２、６６の対応するタイム・マークを付した基準デジタ
ル・データ値に対して、波形記録のエッジ５４、６８の
各デジタル・データ・サンプルの振幅値の差を計算す
る。加算関数は、次の式に示すように数学的に特徴が付
けられる。 ｅ（ｎ，ｉ）＝ｘ（ｎ）± ｙ（ｎ−ｍ（ｉ）） （１） ここで、ｘはサンプル・エッジであり、ｙは基準エッジ
であり、ｍはオフセット値であり、ｅはエラー差であ
り、ｎはサンプル指標であり、ｉは繰り返し指標であ
る。
【００２０】立ち上がりエッジの符号はマイナス（−）
であり、立ち下がりエッジの符号はプラス（＋）であ
る。エラー値ｅ（ｎ）を時間オフセット変換器７４に供
給する。この時間オフセット変換器７４は、振幅エラー
をΔoffsetである時間値Δｍ（ｉ）に変換する。時間オ
フセット変換器７４は、Δｍ（ｉ）であるΔoffset値を
加算ノード７６に供給する。加算ノード７６は、現在の
時間オフセット値を受け、Δoffsetを現在の時間オフセ
ット値と加算して、式（２）で示す如き新たな時間オフ
セット値を発生する。 ｍ（ｉ＋１）＝ｍ（ｉ）＋Δｍ（ｉ） （２） ここで、ｍは時間オフセットであり、ΔｍはΔ時間オフ
セットであり、ｉは繰り返し指標である。時間オフセッ
ト値を位相シフト器７２に供給して、波形記録のエッジ
に対して時間オフセット値の量だけ基準エッジの位相又
は時間を変化させる。波形記録のエッジに対する基準エ
ッジの相対位置に応じて、時間オフセットは、正又は負
の値である。立ち上がりエッジ５４において、時間オフ
セット値は、基準エッジ６２が時間的に進んだ波形記録
のエッジ５４に対して負であり、基準エッジ６２が時間
的に遅れた波形記録のエッジ５４に対して正である。立
ち下がりエッジ６８において、時間オフセット値は、基
準エッジ６６が時間的に進んだ波形記録のエッジ６８に
対して正であり、基準エッジ６６が時間的に遅れた波形
記録のエッジ６８に対して負である。位相シフトした基
準エッジをエラー発生器７０に供給する。このエラー発
生器７０は、新たな１組のエラー値ｅ（ｎ）を発生す
る。
【００２１】再び、時間オフセット変換器７４を考察す
る。エラー対時間変換関数の最も簡単な形式は、次のよ
うになる。
【００２２】
【数１】 なお、Ａはスカラーであり、ｆ（ｅ（ｎ），ｍ）はΔof
fset値である。式３（数１）により、エラー・ベクトル
ｅ（ｎ）を加算して総合エラー・ベクトルを発生し、こ
れを用いてΔoffset値を発生する。式４（数２）に示す
ように、重み関数ｗをΔoffset値関数に組み込んでもよ
い。
【００２３】
【数２】 総合エラー・ベクトル用の重み付け関数は、エッジの傾
きでのサンプルの如き他のデータ・サンプルにわたる波
形記録のあるデジタル・データ・サンプルを強調する。
【００２４】スカラー（Ａ）は、固定利得又は可変利得
を有する利得値として考察できる。可変利得スカラー
は、式５（数３）に示すように、利得関数Ｇ（）で表す
ことができる。
【００２５】
【数３】 利得関数Ｇ（ｅ（ｎ），ｍ）は、オフセットの大きさの
関数としてのΔoffset値に対するオフセット量を変化さ
せる重み付け関数として考察できる。Δoffset値が大き
ければ、重み付け関数が大きく、基準エッジが波形記録
のエッジに一層迅速に近づける。Δoffset値が小さけれ
ば、重み関数も小さく、基準エッジは、波形記録のエッ
ジを超えない。利得関数Ｇ（）は、次式で示すような多
数の形式となる。
【００２６】
【数４】
【００２７】
【数５】
【００２８】
【数６】 なお、ａ及びｂは、ｙ（ｎ）の長さにわたるｘに広が
る。式６（数４）は、最大−最小標準（即ち、最大エラ
ーの最小）である。式７及び８（数５及び６）は、最小
二乗法であり、式８が重みを有する。総合エラー・ベク
トル及び利得の両方に対する重み付け関数を可変できる
ことは、従来の補間フィルタでは達成できず、本発明に
よるタイム・スタンプ付加方法の他の利点である。
【００２９】エラー信号ｅ（ｎ）からΔoffset値を発生
する１つの方法は、式９で表すように、エラー値の合計
をΔoffset値の指標表（indexed table）に適用するこ
とである。 Δｍ＝Ｉｎｄｅｘ（Σｅ（ｎ，ｉ）） （９） 初期時間オフセット値をゼロに設定し、エラー値をエラ
ー発生器６８内で発生して、時間オフセット変換器７４
に供給する。エラー値を互いに加算して、Δoffsetの表
に対する指標として用いて、Δoffset値を取り出す。Δ
offset値を加算ノード７６に供給して、現在の時間オフ
セット値に加算して、新たな時間オフセット値を発生す
る。この新たなオフセット値を位相シフト器７２に供給
する。位相シフト器７２は、波形記録のエッジに対して
基準エッジの位相（時間）をシフトする。位相シフトし
た基準エッジをエラー発生器７０に供給する。このエラ
ー発生器７０は、エラー値ｅ（ｎ）の新たな１組を発生
する。新たなエラー値を時間オフセット変換器７４に供
給する。この時間オフセット変換器７４は、エラー値を
拡大／縮小し、これら値を互いに加算する。加算した値
をΔoffset値の表への指標とし、新たなΔoffset値を取
り出す。この新たなΔoffset値を既存の時間オフセット
値に加算して、他の時間オフセット値を発生するプロセ
スを繰り返す。所定数の繰り返しだけ、又はΔoffsetの
絶対値における差がしきい値未満になるか、しきい値領
域内に入るまで、上述のプロセスを持続する。第２ノー
ド７９で、最終時間オフセット値を、基準エッジの特定
のタイム・スタンプに最も近い波形記録のエッジのデジ
タル・サンプルのタイム・マークに加算して、基準エッ
ジの特定タイム・スタンプに対応する波形記録のエッジ
のタイム・スタンプを発生する。
【００３０】時間変換式（２）に適用されたスカラー値
は、Δoffset値の発生期間中に可変であり、タイム・ス
タンプ発生プロセスの速度を早くする。スカラーは、Δ
offset値に対して大きく、このΔoffset値が減少するに
つれ、このスカラーも減少する。これにより、大きなエ
ラー値ｅ（ｎ）に値して時間オフセット値が大きくな
り、エラー値ｅ（ｎ）が最小値に向かって小さくなるに
つれ、時間オフセット値も漸次小さくなる。
【００３１】波形記録のエッジにタイム・スタンプを付
加する方法を上述した。ここでは、立ち上がりエッジ又
は立ち下がりエッジである基準エッジを発生する。この
基準エッジは、タイム・マークを付したデジタル・デー
タ値と、この基準エッジ内で少なくとも最初に定義した
タイム・スタンプとを有する。入力信号のデジタル・デ
ータ・サンプルを取り込み、入力信号の波形記録を作成
する。立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジである波
形記録のエッジのデジタル・データ・サンプルを基準エ
ッジの時間等化デジタル・データ値と比較して、波形記
録のエッジ及び基準エッジの間の差を表すエラー信号を
発生する。エラー値から時間オフセット値を発生して、
基準エッジの時間位置を可変する。比較ステップと、時
間オフセット発生ステップとを繰り返して、エラー値を
最小にする。最小エラー値での時間オフセット値を、基
準エッジの特定タイム・スタンプに最も近い波形記録の
エッジのデジタル・データ・サンプルの時間位置と組み
合わせて、波形記録のエッジのタイム・スタンプを発生
する。
【００３２】本発明の好適実施例について説明したが、
本発明の要旨を逸脱することなく種々の変更が可能であ
る。
【００３３】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、入力信号の
ノイズ並びにエッジの立ち上がり時間及び立ち下がり時
間に対して敏感ではなく、柔軟性があり、且つ確実に、
入力信号のエッジにタイム・スタンプを付加できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により波形記録のエッジにタイム・スタ
ンプを付ける方法を実施するのに用いるデジタル・オシ
ロスコープのブロック図である。
【図２】本発明により波形記録のエッジにタイム・スタ
ンプを付ける方法を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明により波形記録のエッジにタイム・スタ
ンプを付ける方法を説明するための基準エッジ及び波形
記録のエッジの波形表示である。
【符号の説明】
１０ デジタル・オシロスコープ １２ 取り込みシステム １４ 減衰器 １６ 前置増幅器 １８ パイプ ２０ パイプ ２２ トラック・アンド・ホールド回路 ２４、５０ Ａ／Ｄ変換器 ２６ メモリ ３０ システム・バス ３２、５２ メモリ ３４、５６ 制御器 ３６ 表示器 ３７ フロント・パネル ３８ タイムベース ４０ マス・ストレージ・ユニット ６４ 基準エッジ発生器 ７０ エラー発生器 ７２ 位相シフト器 ７４ 時間オフセット変換器 ７６、７９ 加算ノード

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力信号のエッジにタイム・スタンプを
    付ける方法であって、 （ａ）タイム・マークを付けたデジタル・データ値を有
    する基準エッジを発生するステップと、 （ｂ）上記基準エッジ内で少なくとも第１タイム・スタ
    ンプを定めるステップと、 （ｃ）上記入力信号のデジタル・データ・サンプルを取
    り込み、上記入力信号の波形記録を行うステップと、 （ｄ）上記波形記録のエッジのデジタル・データ・サン
    プルを上記基準エッジの時間的に等化なデジタル・デー
    タ値と比較して、上記波形記録のエッジ及び上記基準エ
    ッジの間の差を表すエラー信号を発生するステップと、 （ｅ）上記エラー信号から時間オフセット値を求めるス
    テップと、 （ｆ）上記ステップ（ｄ）及び（ｅ）を繰り返して、上
    記エラー信号を最小にするステップと、 （ｇ）上記最小のエラー信号における上記時間オフセッ
    ト値を、上記波形記録のエッジにおける最も近いデジタ
    ル・データ・サンプルの時間位置と組み合わせて、波形
    記録のエッジのタイム・スタンプを求めるステップとを
    具えたタイム・スタンプ付加方法。
  2. 【請求項２】 上記ステップ（ａ）は、上記入力信号の
    デジタル・データ・サンプルをオーバーサンプリング
    し、平均化するステップを有することを特徴とする請求
    項１の方法。
  3. 【請求項３】 上記ステップ（ａ）は、上記基準エッジ
    を表し、タイム・マークの付されたデジタル・データ値
    を蓄積するステップを有することを特徴とする請求項１
    の方法。
  4. 【請求項４】 上記ステップ（ａ）は、 上記基準エッジを表すアルゴリズムを蓄積するステップ
    と、 上記基準エッジのアルゴリズムを用いて、タイム・マー
    クの付されたデジタル・データ値を発生するステップと
    を有することを特徴とする請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 上記ステップ（ａ）は、立ち上がり基準
    エッジを発生するステップを有することを特徴とする請
    求項１の方法。
  6. 【請求項６】 上記ステップ（ａ）は、立ち下がり基準
    エッジを発生するステップを有することを特徴とする請
    求項１の方法。
  7. 【請求項７】 上記ステップ（ａ）は、等化時間サンプ
    リング及び平均化を用いて、上記デジタル・データ・サ
    ンプルを発生するステップを有することを特徴とする請
    求項１の方法。
  8. 【請求項８】 上記ステップ（ｂ）は、上記基準エッジ
    内の５０％点を求めるステップを有することを特徴とす
    る請求項１の方法。
  9. 【請求項９】 上記ステップ（ｂ）は、立ち上がり時間
    及び立ち下がり時間の測定を行うために、上記基準エッ
    ジ内の第１及び第２タイム・スタンプを求めるステップ
    を有することを特徴とする請求項１の方法。
  10. 【請求項１０】 上記ステップ（ｅ）は、 （ｈ）上記エラー信号のエラー値を加算して、指標値を
    発生するステップと、 （ｉ）加算した上記エラー値とデルタ・オフセット値と
    の表に上記指標値を与えて、上記デルタ・オフセット値
    を取り出すステップと、 （ｊ）上記デルタ・オフセット値を現在の時間オフセッ
    ト値に加えて、新たな時間オフセット値を発生するステ
    ップと、 （ｋ）上記新たな時間オフセット値を上記基準エッジの
    上記デジタル・データ値に与えて、上記基準エッジのデ
    ジタル・データ値の上記時間位置を可変するステップ
    と、 （ｌ）所定回数だけ新たなエラー信号の各々に対して、
    上記（ｈ）〜（ｋ）を繰り替えすステップとを具えたこ
    とを特徴とする請求項１の方法。
  11. 【請求項１１】 上記ステップ（ｅ）は、 （ｍ）上記エラー信号のエラー値を加算して、指標値を
    発生するステップと、 （ｎ）加算した上記エラー値とデルタ・オフセット値と
    の表に上記指標値を与えて、上記デルタ・オフセット値
    を取り出すステップと、 （ｏ）上記デルタ・オフセット値を現在の時間オフセッ
    ト値に加えて、新たな時間オフセット値を発生するステ
    ップと、 （ｐ）上記新たな時間オフセット値を上記基準エッジの
    上記デジタル・データ値に与えて、上記基準エッジのデ
    ジタル・データ値の上記時間位置を可変するステップ
    と、 （ｌ）上記デルタ・オフセットがしきい値領域内に入る
    まで、上記（ｍ）〜（ｐ）を繰り替えすステップとを具
    えたことを特徴とする請求項１の方法。
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