JP2001285043A

JP2001285043A - ジッタ発生装置

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Publication number: JP2001285043A
Application number: JP2000094887A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Ishibe; 和彦石部; Osamu Sugiyama; 杉山　　修
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-12
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP3545989B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ジッタ量及び変調周波数を簡単に設定する。【解決手段】基準信号を発生する基準信号発生器５
と、指定された周波数を有する変調信号を出力する変調
信号発生器８と、変調信号発生器から出力された変調信
号を減衰する可変減衰器９と、基準信号発生器から出力
された基準信号を前記可変減衰器で減衰された変調信号
で位相変調して指定されたジッタ量を有する信号として
出力する位相変調器６とを有するジッタ発生装置におい
て、位相変調器における変調信号の周波数と位相変調器
から出力されるジッタ変調された信号のジッタ量との関
係を記憶する変調特性メモリ１４と、指定された周波数
及びジッタ量に対応する減衰量を前記変調特性メモリに
記憶された関係から求めて可変減衰器に設定する減衰量
設定部１３とを備ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指定された変調周
波数及び指定されたジッタ量を有するジッタ信号を発生
するジッタ発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル伝送システムに組込まれた各種
電子機器や伝送装置の伝送特性の１つとしてジッタ耐力
がある。このジッタ耐力を測定するためのジッタ信号を
図８を用いて説明する。ジッタ信号ｂは、送信すべき基
準信号としての基準矩形波信号aに対して、位相が所定
の範囲内で変動する信号を示し、この位相の変動範囲、
すなわち位相変調量をジッタ量と定義する。

【０００３】また、位相の変動速度を変調周波数と定義
する。ジッタ量（位相変調量）の単位は、基準矩形波信
号aの周期（unit interval）の倍数で示す。例えば、９
０°のジッタ量（位相変調量）は０．２５ＵＩとなり、
１周期のジッタ量は１ＵＩとなる。したがって、試験用
のジッタ信号ｂを出力するジッタ発生装置においては、
発生するジッタ信号ｂの変調周波数及びジッタ量（位相
変調量）を任意に設定できることが望まれる。

【０００４】図９に示すように、ジッタ発生装置１から
ジッタ変調された信号ｂを被測定系２へ印加して、この
被測定系２がジッタ変調された信号ｂを正しく伝送して
いるか否かを誤り測定装置３で測定する。そして、ジッ
タ発生装置１において、ジッタ変調された信号の変調周
波数及びジッタ量を順番に変更していき、各変調周波数
において、ジッタ変調された信号ｂが正しく伝送できる
限界のジッタ量を求める。そして、図６に示すような、
変調周波数を横軸とし、限界のジッタ量、すなわち各ジ
ッタ耐力を縦軸とするジッタ耐力特性を求める。

【０００５】また、図１０に示すように、ジッタ発生装
置１からジッタ変調された信号ｂを被測定系２へ印加し
て、この被測定系２がジッタ変調された信号ｂに含まれ
ているジッタ成分をいかに減衰させるかをジッタ測定装
置４で測定する。この場合、被測定系２のジッタ成分の
減衰能力を示すジッタ減衰量はＧain （ｄＢ）=２０log［Ｊ_RX／Ｊ_TX］Ｊ_RX；ジッタ測定装置でのジッタ検出量Ｊ_TX；ジッタ発生装置でのジッタ発生量で示される。

【０００６】このような各ジッタ試験システムに用いる
ジッタ発生装置１は例えば図１１に示すように構成され
ている。基準信号発生器５から出力される図９に示す基
準矩形波信号ａは位相変調器６へ入力される。位相変調
器６は入力された基準矩形波信号ａを変調信号発生器７
から印加されている変調信号ｄ₁で位相変調して、位相
変調した信号をジッタ信号ｂとして外部へ出力する。

【０００７】この位相変調器６から出力されたジッタ変
調された信号ｂのジッタ量はジッタ量表示器１０の表示
画面に表示される。操作者（オペレータ）は、表示され
た波形からジッタ量を読取り、読取ったジッタ量と目標
とするジッタ量と比較対照して、不一致の場合は、減衰
量設定部１１を介して変調信号発生器７へ変調信号ｄ ₁
の減衰量に対する変更指示を与える。

【０００８】変調信号発生器７において、正弦波発生器
８は、周波数（変調周波数）ｆ、振幅Ｅの正弦波からな
る変調信号ｄを発生する。なお、変調周波数ｆは操作者
（オペレータ）が任意に設定変更可能である。正弦波発
生器８から出力された変調信号ｄは可変減衰器９へ入力
される。可変減衰器９は減衰量設定部１１からの指示に
従って、入力された変調信号ｄの振幅Ｅを減衰して、新
たな変調信号ｄ₁として、位相変調器６へ印加する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示すジッタ発生装置においてもまた改良すべき次のよ
うな課題があった。

【００１０】一般に、位相変調器６から出力されたジッ
タ変調された信号ｂにおけるジッタ量（位相変調量）
は、変調信号ｄ₁の振幅に対応して変化し、変調周波数
ｆには依存しないはずである。しかし、位相変調器５の
非線形特性により、図１２に示すように、変調周波数ｆ
が高くなると、ジッタ量（位相変調量）は低下する傾向
にある。例えば、変調周波数ｆが高くなると２０ｄＢ
（１／１０倍以下）も減衰する。

【００１１】その結果、図９に示すジッタ耐力試験や図
１０に示すジッタ伝送特性試験を実施する場合において
は、頻繁に変調周波数ｆやジッタ量を変更設定する必要
があるが、この変調周波数ｆやジッタ量の設定作業が非
常に煩雑になる。

【００１２】この調整作業は、例えば、図１３の流れ図
に基づいて実施される。先ず、正弦波発生器８に目的と
する変調周波数ｆを設定する（Ｓ１）。次に、目的とす
るジッタ量を定める（Ｓ２）。そして、この目的とする
ジッタ量に対応する大まかな減衰量を可変減衰器９へ設
定する（Ｓ３）。この状態で、ジッタ量表示器１０で出
力されたジッタ信号ｂのジッタ量を確認する（Ｓ４）。
そして、目的とするジッタ量と比較し（Ｓ５）、目的地
（設定値）より大きい場合は、可変減衰器９の減衰量を
増加し（Ｓ６）、目的地（設定値）より小さい場合は、
可変減衰器９の減衰量を減少する（Ｓ７）。このよう
に、ジッタ量表示器１０で表示されたジッタ信号ｂのジ
ッタ量が目的地（設定値）に一致するまで、Ｓ４〜Ｓ７
のループを繰り返す。

【００１３】したがって、出力されるジッタ変調された
信号ｂにおけるジッタ量を例えば０．００１ＵＩ（角度
で約３°）の精度で設定するためには、５〜１０秒必要
であった。

【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、位相変調器の特性を記憶保持しておくこと
により、出力されるジッタ信号の変調周波数及びジッタ
量を短時間に自動的に目標値に設定でき、操作性を大幅
に向上できるとともに、被測定系に対して効率的にジッ
タ試験を実施できるジッタ発生装置を提供することを目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明は、基準信号を発生する基準信号発生器と、
指定された周波数を有する変調信号を出力する変調信号
発生器と、この変調信号発生器から出力された変調信号
を減衰する可変減衰器と、基準信号発生器から出力され
た基準信号を可変減衰器で減衰された変調信号で位相変
調して指定されたジッタ量を有する信号として出力する
位相変調器とを有するジッタ発生装置において、位相変
調器における変調信号の周波数と位相変調器から出力さ
れるジッタ変調された信号のジッタ量との関係を記憶す
る変調特性メモリと、指定された周波数及びジッタ量に
対応する減衰量を変調特性メモリに憶された関係から求
めて可変減衰器に設定する減衰量設定部とを備えたもの
である。

【００１６】このように構成されたジッタ発生装置にお
いては、変調特性メモリ内には、位相変調器における変
調信号の周波数と位相変調器から出力されるジッタ信号
のジッタ量との関係が記憶されている。したがって、出
力されるジッタ変調された信号の目標とする変調周波数
が定まればそのときのジッタ量における基準値からの変
化量（減衰量）が一義的に定まるので、目的とするジッ
タ量を得るための変調信号に対する減衰量も一義的に定
まる。すなわち、従来のジッタ発生装置のように、目的
のジッタ量に設定するために繰り返し調整を実施する必
要はない。

【００１７】また別の発明は、上述した発明のジッタ発
生装置における変調特性メモリは、変調信号の周波数と
ジッタ変調された信号のジッタ量との関係を折線近似し
た複数の関数式で記憶している。さらに、減衰量設定部
は、変調特性メモリ内に記憶されている関数式を用いて
減衰量を算出するようにしている。

【００１８】このように構成されたジッタ発生装置にお
いては、変調信号の周波数とジッタ変調された信号のジ
ッタ量との関係を折線近似した複数の関数式が記憶され
ているので変調特性メモリの記憶容量を節減できるとと
もに、必要な減衰量を短時間で算出できる。

【００１９】また別の発明は、上述した発明のジッタ発
生装置における基準信号発生器は指定されたビットレー
トの基準信号を発生し、変調特性メモリは、基準信号の
ビットレート毎に、数式を記憶している。そして、減衰
量設定部は、指定されたビットレートの関数式を用い
て、指定された周波数の減衰量を算出する。

【００２０】前述した変調特性メモリ内に記憶された位
相変調器における変調信号の周波数と位相変調器から出
力されるジッタ変調された信号のジッタ量との関係は、
この位相変調器で位相変調される基準矩形波信号のビッ
トレート（伝送速度）によっても変化する。

【００２１】そこで、この発明のジッタ発生装置におい
ては、変調特性メモリは、基準信号のビットレート毎
に、上述した関数式を記憶している。よって、たとえ、
基準信号のビットレートが変更になったとしても、簡単
に対応できる。

【００２２】さらに別の発明は、上述した発明のジッタ
発生装置における変調特性メモリは、ジッタ量のレンジ
毎に、関数式を記憶している。そして、減衰量設定部
は、指定されたレンジの関数式を用いて、指定された周
波数及び指定されたビットレートの減衰量を算出するよ
うにしている。

【００２３】図６のジッタ耐力特性に示すように被測定
系のジッタ耐力は変調周波数によって大きく異なる。そ
こで、この発明のジッタ発生装置においては、ジッタ量
のレンジ毎に、関数式を記憶して、例えば、変調周波数
に応じて簡単に測定レンジを変更可能としている。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明する。図１は実施形態に係るジッタ発生装
置の概略構成を示すブロック図である。図１１に示す従
来のジッタ発生装置と同一部分と同一部分には同一符号
を付して重複する部分の詳細説明を省略する。

【００２５】基準信号発生器５は、基準信号としての図
８に示した基準矩形波信号ａを出力する。この実施形態
の基準信号発生器５においては、操作者（オペレータ）
は、操作部１８を操作して、基準矩形波信号ａのビット
レート（周波数）を１．５Ｍbps又は２．０Ｍbpsのいず
れかに指定する。基準信号発生器５から出力された基準
矩形波信号ａは位相変調器６へ入力される。

【００２６】位相変調器６は入力された基準矩形波信号
ａを可変減衰器９から印加されている変調信号ｄ₁で位
相変調して、位相変調した信号をジッタ変調された信号
ｂとして外部へ出力する。

【００２７】正弦波発生器８は、周波数（変調周波数）
ｆ_X、振幅Ｅの正弦波からなる変調信号ｄを発生する。
なお、操作者（オペレータ）は、操作部１８を操作し
て、変調周波数ｆ_Xを任意に設定変更可能である。正弦
波発生器８から出力された変調信号ｄは可変減衰器９へ
入力される。可変減衰器９は減衰量設定部１３から指定
された減衰量Ｇ（ｄＢ）に従って、入力された変調信号
ｄの振幅Ｅを減衰して、新たな変調信号ｄ₁として、位
相変調器６へ印加する。

【００２８】減衰量設定部１３には変調特性メモリ１４
が接続されている。さらに、この変調特性メモリ１４内
には、補正値テーブル１５、目標ジッタ量レンジ対応テ
ーブル１６、特性値計算式メモリ１７が形成されてい
る。

【００２９】次に、この変調特性メモリ１４の具体的記
憶内容を説明する。変調特性メモリ１４内には、位相変
調器６における変調信号ｄ₁の変調周波数ｆとこの位相
変調器６から出力されるジッタ変調された信号ｂのデシ
ベル単位（ｄＢ）で示したジッタ量（位相変調量）との
関係が、図２に示すように、折線近似した複数の近似式
（計算式Ｆ（ｆ_X））で記憶されている。より具体的に
は、図２に示す関係（特性）は、基準矩形波信号ａの２
種類のビットレート（周波数）毎、４種類（２ＵＩ、１
６ＵＩ、８０ＵＩ、４００ＵＩ）測定レンジ毎に設定さ
れているので、合計８通り記憶されている。

【００３０】図２を用いて、実線で示す実測データから
破線で示す折線近似データを求める手法を説明する。実
測データにおける変調周波数ｆが低周波の規定周波数ｆ
₀のレベルを０ｄＢと設定し、この０ｄＢから０．５ｄ
Ｂ低下した位置の周波数をｆ ₁とし、０ｄＢから２ｄＢ
低下した位置の周波数をｆ₂とし、０ｄＢから５ｄＢ低
下した位置の周波数をｆ₃とし、同様にそれぞれ１０ｄ
Ｂ、１５ｄＢ低下した位置の各周波数をｆ₅、ｆ_６と定
義する。

【００３１】補正値テーブル１５内には、上述した８つ
の各条件におけるｆ₀、ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃、ｆ₄、ｆ₅の各周
波数値（Hz）が記憶されている。さらに、この補正値テ
ーブル１５内には、上述した８つの各条件における折線
近似したデータのゲインの補正データＡと、オフセット
量Ｂとが記憶されている。

【００３２】前述したように、この実施形態装置におい
ては、実測データを折線近似して５個の関数式を用いて
近似している。この５個の関数式、すなわちジッタ量の
特性値を求める計算式Ｆ（ｆ_X）は図４に示す特性値計
算式メモリ１７に記憶されている。目的とする変調変調
周波数ｆ_Xが所属する周波数数範囲の計算式Ｆ（ｆ_X）を
用いて特性値Ｘ（ｄＢ）を算出することが可能である。

【００３３】目標ジッタ量レンジ対応テーブル１６内に
は、４種類（２ＵＩ、１６ＵＩ、８０ＵＩ、４００Ｕ
Ｉ）測定レンジ毎に、最低設定単位（最低感度）が記憶
されている。例えば、２ＵＩレンジの場合、１／１ｍＵ
Ｉであり、８０ＵＩレンジの場合、１／４０ｍＵＩであ
る。

【００３４】操作部１８は、操作者（オペレータ）の指
示に基づいて、指定されたビットレート、変調周波数ｆ
_Xを基準信号発生器５、変調信号発生器８へ設定すると
共に、このビットレート、変調周波数ｆ_Xの他に、操作
者（オペレータ）が指定した目標ジッタ量レンジ、目標
ジッタ量を減衰量設定部１３へ送出する。

【００３５】減衰量設定部１３は、操作部１８からビッ
トレート、変調周波数ｆ_X、目標ジッタ量レンジ、目標
ジッタ量が入力されると、変調特性メモリ１４内に形成
された補正値テーブル１５、目標ジッタ量レンジ対応テ
ーブル１６、特性値計算式メモリ１７の記憶内容を用い
て、(1)式を用いて可変減衰器９に設定する減衰量Ｇ
（ｄＢ）を算出する。

【００３６】Ｇ（ｄＢ）＝［目標ジッタ量×Ａ＋Ｂ］×Ｆ（ｆ_X） …(1) Ａ；変調周波数ｆ_Xが所属する周波数範囲の補正デー
タＢ；変調周波数ｆ_Xが所属する周波数範囲のオフセッ
ト量Ｆ（ｆ_X）；変調周波数ｆ_Xが所属する周波数数範囲の
計算式次に、(1)式を用いて可変減衰器９に設定する減衰量Ｇ
を算出する具体的手順を図７に示す流れ図を用いて説明
する。

【００３７】（Ｑ１）先ず、操作部１８から指定され
たビットレート、目標ジッタ量レンジを参照して、変調
変調特性メモリ１４の補正値テーブル１５内における８
個の折線近似データのうちのどの折線近似データを採用
するかを決定する。

【００３８】（Ｑ２）採用する折線近似データが定ま
ると、この採用された折線近似データから補正データ
Ａ、オフセット量Ｂ、ｆ₀、ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃、ｆ₄、ｆ₅の
各周波数値（Hz）を読取る。

【００３９】（Ｑ３）操作部１８から指定された変調
周波数ｆ_Xが先に読取ったｆ₀、ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃、ｆ₄、ｆ
₅で形成される５個の周波数範囲のうちのどの周波数範
囲に所属するかを特定する。

【００４０】（Ｑ４）変調周波数ｆ_Xの周波数範囲が
定まると、図４に示す特性値計算式メモリ１７内の採用
すべき計算式Ｆ（ｆ_X）を決定する。

【００４１】（Ｑ５）この決定した計算式Ｆ（ｆ_X）
に各周波数値（ｆ₀、〜ｆ₅）及び変調周波数ｆ_Xを代入
して特性値Ｘを算出する。

【００４２】（Ｑ６）算出した特性値Ｘ、読取った補
正データＡ、オフセット量Ｂ、操作部１８から入力され
た目標ジッタ量とを(1)式に代入して減衰量Ｇ（ｄＢ）
を求める。

【００４３】（Ｑ７）求めた減衰量Ｇ（ｄＢ）を可変
減衰器９へ設定する。

【００４４】可変減衰器９は減衰量設定部１３から指定
された減衰量Ｇ（ｄＢ）に従って、入力された変調信号
ｄの振幅Ｅを減衰して、新たな変調信号ｄ₁として、位
相変調器６へ印加する。位相変調器６は入力された基準
矩形波信号ａを可変減衰器９から印加されている変調信
号ｄ₁で位相変調して、目的とするジッタ量、目的とす
る変調周波数ｆ_Xを有する信号をジッタ変調された信号
ｂとして外部へ出力する。

【００４５】このように構成されたジッタ発生装置にお
いては、変調特性メモリ１４内に、変調周波数と位相変
調器６から出力されるジッタ変調された信号ｂのジッタ
量（位相変調量）との関係を示す図２の特性が折線近似
されて、補正値テーブル１５、特性値計算式メモリ１７
に予め記憶されている。

【００４６】したがって、操作者（オペレータ）は、こ
のジッタ発生装置から最終的に出力されるジッタ変調さ
れた信号ｂにおける目的とするジッタ量、目的とする変
調周波数ｆ_X、ビットレート及び、これに付随する目標
ジッタ量レンジを操作部１８を介して、減衰量設定部１
３へ設定するのみでよい。したがって、図１１に示し
た、従来のジッタ発生装置のように、目的とするジッタ
量が得られるまでに、可変減衰器９に設定する減衰量を
何度も再調整を実施する必要がないので、このジッタ発
生装置を用いて被測定系に対するジッタ耐力試験の試験
作業能率を飛躍的に向上できる。

【００４７】さらに、一旦、減衰量設定部１３から可変
減衰器９に設定した減衰量Ｇを再調整する必要がないの
で、目的とするジッタ量、目的とする変調周波数ｆ_Xを
計算機を用いて自動的に切り換えていくことも可能であ
り、被測定系に対するジッタ耐力試験を自動的に実施さ
せることも可能である。

【００４８】さらに、図６のジッタ耐力特性に示すよう
に、変調周波数ｆ_Xの値に応じて、ジッタ量のレンジを
複数段階に変更設定すると共に、最小設定単位、最小感
度を変更することによって、広い変調周波数ｆ_Xに亘っ
て効率的にジッタ信号のジッタ量を変更設定していくこ
とが可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のジッタ発
生装置においては、変調特性メモリ内に、変調周波数と
位相変調器から出力されるジッタ変調された信号のジッ
タ量（位相変調量）との関係を示す特性が予め記憶保持
されている。そして、この記憶保持されている特性を用
いて、目的とするジッタ量及び変調周波数を得るための
変調信号の減衰量を算出している。

【００５０】したがって、出力されるジッタ変調された
信号の変調周波数及びジッタ量を短時間に自動的に目標
値に設定でき、操作性を大幅に向上できるとともに、被
測定系に対して効率的にジッタ試験を実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わるジッタ発生装置の
概略構成を示すブロック図

【図２】変調周波数と位相変調器から出力されるジッタ
変調された信号のジッタ量（位相変調量）との関係を示
す特性図

【図３】同ジッタ発生装置内に形成された補正値テーブ
ルの記憶内容を示す図

【図４】同ジッタ発生装置内に形成された特性値計算式
メモリの記憶内容を示す図

【図５】同ジッタ発生装置内に形成された目標ジッタ量
レンジ対応テーブルの記憶内容を示す図

【図６】一般的な被測定系のジッタ耐力特性図

【図７】同ジッタ発生装置における減衰量設定部の動作
を示す流れ図

【図８】基準矩形波信号とジッタ変調された信号との関
係を示す図

【図９】ジッタ伝達特性の試験システムを示す模式図

【図１０】ジッタ減衰特性の試験システムを示す模式図

【図１１】従来のジッタ発生装置の概略構成を示すブロ
ック図

【図１２】変調周波数と位相変調器から出力されるジッ
タ変調された信号のジッタ量（位相変調量）との関係を
示す特性図

【図１３】従来のジッタ発生装置における減衰量の調整
操作を示す流れ図

【符号の説明】５…基準信号発生器６…位相変調器８…変調信号発生器９…可変減衰器１３…減衰量設定部１４…変調特性メモリ１５…補正値テーブル１６…目標ジッタ量レンジ対応メモリ１７…特性値計算式メモリ１８…操作部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準信号を発生する基準信号発生器
（５）と、指定された周波数を有する変調信号を出力す
る変調信号発生器（８）と、この変調信号発生器から出
力された変調信号を減衰する可変減衰器（９）と、前記
基準信号発生器から出力された基準信号を前記可変減衰
器で減衰された変調信号で位相変調して指定されたジッ
タ量を有する信号として出力する位相変調器（６）とを
有するジッタ発生装置において、前記位相変調器における変調信号の周波数と前記位相変
調器から出力されるジッタ変調された信号のジッタ量と
の関係を記憶する変調特性メモリ（１４）と、前記指定された周波数及びジッタ量に対応する減衰量を
前記変調特性メモリに記憶された前記関係から求めて前
記可変減衰器に設定する減衰量設定部（１３）とを備え
たジッタ発生装置。
【請求項２】前記変調特性メモリは、前記変調信号の
周波数とジッタ変調された信号のジッタ量との関係を折
線近似した複数の関数式で記憶し、前記減衰量設定部は、前記変調特性メモリ内に記憶され
ている関数式を用いて前記減衰量を算出することを特徴
とする請求項１記載のジッタ発生装置。
【請求項３】前記基準信号発生器は指定されたビット
レートの基準信号を発生し、前記変調特性メモリは、基準信号のビットレート毎に、
前記関数式を記憶し、前記減衰量設定部は、指定されたビットレートの関数式
を用いて、指定された周波数の減衰量を算出することを
特徴とする請求項２記載のジッタ発生装置。
【請求項４】前記変調特性メモリは、ジッタ量のレン
ジ毎に、前記関数式を記憶し、前記減衰量設定部は、指定されたレンジの関数式を用い
て、指定された周波数及び指定されたビットレートの減
衰量を算出することを特徴とする請求項３記載のジッタ
発生装置。