JP2006090788A - 伝送マージンの検証装置、その検証方法及び検証プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 高速ディジタル信号等の伝送に用いられる伝送路の伝送マージンの検証に関し、検証精度の向上を図る。
【解決手段】 検証すべき対象装置（４４）に対応する擬似伝送路（伝送路５６、６２、６６等）の伝送路損失及び立上り波形を測定する測定部（ＬＳＩテスター４、ネットワークアナライザ６、パルスジェネレータ８、オシロスコープ１０等）と、この測定部で測定された前記伝送路損失及び前記立上り波形を参照し、前記対象装置の伝送波形を算出し、この伝送波形と前記対象装置のマスクとを関係付けて前記対象装置の伝送マージンを算出する演算部（テスターコントローラ１２）とを備えた構成である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高速ディジタル信号等を伝送する各種伝送路の伝送マージンの自動検証に関し、既存の測定器の組合せ等により自動検証を実現する伝送マージンの検証装置、その検証方法及び検証プログラムに関する。

近年、ディジタル電子機器に求められる情報処理量の増加に伴い、機器内のディジタル信号の伝送速度が高速化されている。高速ディジタル信号を伝送する伝送路について、その伝送マージンの検証が必要とされる所以である。

伝送路の伝送マージンの検証には、伝送路の各要素部品の規格と、一般的な伝送工学理論に基づいた机上計算により行われてきたが、その検証結果には誤差が多いため、製品の動作を保証する根拠にその検証結果を用いるには不十分であった。

このような伝送路やその伝送マージンに関し、下記の特許文献１、２、３が存在している。特許文献１では、Ａ／Ｄ変換装置について、アナログ入力端子と兼用している外部トリガ入力端子からの外部トリガでＡ／Ｄ変換動作を開始した場合、アナログ入力でない外部トリガ信号として入力している信号までもＡ／Ｄ変換してしまうため、Ａ／Ｄ変換が完了するまで１チャネル分の時間の無駄があり、これが割込信号の発生を１チャネル分遅延させてしまうという課題に対し、変換動作時間の短縮化及び誤動作を防止したＡ／Ｄ変換装置を開示したにすぎないものである。

また、特許文献２では、高周波回路設計支援装置として、補正データ生成部を持ち、状態図表示部における状態図パーツの座標変化量を、対応する回路図シンボルのパラメータ変化量に換算する構成が開示されている。

また、特許文献３では、高周波回路設計及び高周波測定に関し、高周波用半導体素子の入力端及び出力端に設けるインピーダンス整合回路のパラメータ決定について開示している。
特開平５−２７６０３９号公報 特開平１１−２３２３１４号公報 特開２００２−２４５１０７号公報

ところで、伝送路の伝送マージンについて、その検証が不十分な場合には製品の動作を保証する根拠としては許容することができない。斯かる課題について、特許文献１〜３には全く開示されておらず、それを解決する技術の開示や示唆もない。

そこで、本発明は、高速ディジタル信号等の伝送に用いられる伝送路の伝送マージンの検証に関し、検証精度の向上を図ることを目的とする。

また、本発明の他の目的は、実測による検証精度の向上を図るとともに、測定工数の簡略化、自動検証を実現することにある。

上記目的を達成するため、本発明の伝送マージンの検証装置は、検証すべき対象装置に対応する擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を測定する測定部と、この測定部で測定された前記伝送路損失及び前記立上り波形を参照し、前記対象装置の伝送波形を算出し、この伝送波形と前記対象装置のマスクとを関係付けて前記対象装置の伝送マージンを算出する演算部とを備えた構成である。

この伝送マージンの検証装置では、検証すべき対象装置に対応するため、単一又は複数の擬似伝送路を準備し、その擬似伝送路について、伝送路損失及び立上り波形が測定部により測定される。そこで、演算部では、測定部で測定された伝送路損失及び立上り波形を参照し、対象装置の伝送波形を算出し、この伝送波形と対象装置のマスクとの関係付けを行い、対象装置の伝送マージンを算出している。

上記目的を達成するためには、前記測定部において、シミュレータにより算出した前記擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を測定する構成としてもよい。即ち、擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形の測定データには、必ずしも実測データを用いる必要はない。そこで、シミュレータを用いて擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を算出する。この場合、擬似伝送路もシミュレーション処理により想定されるものであってもよい。

上記目的を達成するためには、前記測定部にシミュレータとの連携により、プリエンファシス又は多値符号を含む伝送波形に対する立上り波形を取得する構成としてもよい。即ち、伝送波形には、プリエンファシス又は多値符号を含む複雑な伝送波形を用いることにより、その伝送波形に対する立上り波形を取得すれば、対象装置の伝送マージンの検証精度の向上に寄与することができる。ここで、プリエンファシス又は多値符号を含む複雑な伝送波形とは、信号伝送において、信号のある周波数成分を他の成分に対して相対的に増強してＳＮ比を向上し、歪みを減らすようにした処理を伴う信号や、「０」と「１」以外の数値（多値）符号を表す信号等の複雑な形態の信号波形である。

上記目的を達成するため、本発明の伝送マージンの検証方法は、検証すべき対象装置に対応する擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を取得する処理と、前記伝送路損失及び前記立上り波形を参照し、前記対象装置の伝送波形を算出する処理と、前記伝送波形と前記対象装置のマスクとを関係付けて前記対象装置の伝送マージンを算出する処理とを含む構成である。

この伝送マージンの検証方法では、検証すべき対象装置に対応するため、単一又は複数の擬似伝送路を準備し、その擬似伝送路について伝送路損失及び立上り波形を測定する。この処理の後、伝送路損失及び立上り波形を参照し、対象装置の伝送波形を算出する。そして、測定された伝送波形と対象装置のマスクとの関係付けを行うことにより、対象装置の伝送マージンを算出する。この結果、測定工数の簡略化、自動検証が実現されるとともに、伝送マージンの検証精度の向上が図られる。

上記目的を達成するため、本発明の伝送マージンの検証プログラムは、検証すべき対象装置に対応する擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を表すデータを取得するステップと、前記伝送路損失及び前記立上り波形を参照し、前記対象装置の伝送波形を算出するステップと、前記伝送波形と前記対象装置のマスクとを関係付けて前記対象装置の伝送マージンを算出するステップとを含み、これらのステップをコンピュータに実行させる構成である。このようなステップを備えた検証プログラムをコンピュータに実行させれば、既述の伝送マージンの検証方法がコンピュータ処理により実現でき、伝送マージンの自動検証を行える。

本発明によれば、次のような効果が得られる。

(1) 高速ディジタル信号等の伝送に用いられる伝送路の伝送マージンの検証に関し、検証精度を向上させることができる。

(2) 検証工数の簡略化とともに多項目にわたる伝送マージンの自動検証を確立することきができる。

第１の実施形態
本発明の第１の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る伝送マージン検証装置を示す図である。

この伝送マージン検証装置２には、測定部の一例である複数の測定器としてＬＳＩ（Large Scale Integration ）テスター４、ネットワークアナライザ６、パルスジェネレータ８、オシロスコープ１０等が設置されているとともに、テスターコントローラ１２が設置されている。この実施形態では、ＬＳＩテスター４には複数種類の個別の測定器としてネットワークアナライザ６、パルスジェネレータ８、オシロスコープ１０が組み合わせられている。また、テスターコントローラ１２は、測定データの演算処理部とともに各種測定器の機能制御部の一例である。即ち、テスターコントローラ１２は、各測定器の機能の選択及び／又は制御を行い、自動測定・検証機能を実現している。

テスターコントローラ１２はコンピュータ等で構成され、ＲＯＭ（Read-Only Memory）に格納された測定プログラム、検証プログラム等の実行により、セレクタ１４、１６、スイッチ１７等の選択、データ等の設定、演算等を実行する。ネットワークアナライザ６は、ＬＳＩテスター４の評価用プリント配線板１８の上に被測定物として設置されたテストボード２０のデータ出力Ｄ１を受けて損失を測定し、このネットワークアナライザ６の測定出力がセレクタ１４、１６に加えられている。テストボード２０は例えば、伝送マージンを測定すべき伝送路である。パルスジェネレータ８は、テスターコントローラ１２によるデータ設定に基づきデータを作成し、この出力がセレクタ１６に加えられている。オシロスコープ１０は、テストボード２０からのデータ出力Ｄ２を受け、その波形の表示を行うが、この測定出力がセレクタ１４に加えられている。セレクタ１４には、ネットワークアナライザ６及びオシロスコープ１０の各出力が加えられるとともに、テスターコントローラ１２から制御出力が加えられており、このセレクタ１４により選択された測定結果出力がテスターコントローラ１２に加えられる。テスターコントローラ１２は、セレクタ１４で選択された既述の出力を受け、パルスジェネレータ８に対するデータ設定、セレクタ１６に対する選択制御信号を発生している。

テストボード２０には、セレクタ１６の選択により、ネットワークアナライザ６又はパルスジェネレータ８の何れか一方の出力が加えられ、データ出力Ｄ１、Ｄ２が得られる。この結果、オシロスコープ１０では波形観測、ネットワークアナライザ６では損失が測定される。

この実施形態において、テスターコントローラ１２に外部装置としてのシミュレータ１９を接続し、シミュレータ１９から実測データに準ずるデータを取り込むようにしてもよい。

次に、テスターコントローラについて、図２を参照して説明する。図２は、テスターコントローラの構成例を示している。

このテスターコントローラ１２は例えば、パーソナルコンピュータで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２２、記憶部２４、ＲＡＭ（Random-Access Memory）２６、入出力部２８、表示部３０等を備えている。ＣＰＵ２２は、記憶部２４に格納されている各種プログラムを実行するとともに、各種の測定制御や測定値の演算、検証等の処理を実行する。記憶部２４はＲＯＭ等を備えており、例えば、ＲＯＭには測定制御プログラム３２、検証プログラム３４が格納され、各種の測定データや規格（スペック）等のデータを格納するデータベース３６やライブラリ３８が設けられている。ＲＡＭ２６には測定データや演算途上のデータが格納される。入出力部２８は、各種データの入出力を担当し、例えば、キーボードにより各種の規格値の入力、ＣＤ−ＲＯＭからのデータ入力を担当するとともに、データ出力を担当する。このデータ出力には、ＣＤ−ＲＯＭへの書込み等も包含される。表示部３０はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成され、画像によるデータ提示等を行う。

斯かる構成のテスターコントローラ１２を用いれば、伝送マージン検証装置２（図１）に設置された各種の測定器に関し、測定器の選択や各測定器の機能選択、測定データの各種処理を迅速かつ容易に実行することができる。なお、テスターコントローラ１２は、例えば、図３に示すように、記憶部２４にシミュレーションプログラム３９を格納し、テスターコントローラ１２をシミュレータとして構成するようにしてもよい。

次に、テストボードを用いた伝送系の伝送マージンの検証について、図４を参照して説明する。図４は、テストボードに設置される伝送系及び測定器の構成例を示している。図１と同一部分には同一符号を付してある。

ＬＳＩテスター４は、テストボード２０に搭載されるリレーの制御により、各種外部測定器としてネットワークアナライザ６、パルスジェネレータ８、オシロスコープ１０とテストボード２０との接続を変更する。テストボード２０に接続された測定器例えば、ネットワークアナライザ６及びオシロスコープ１０は、テスターコントローラ１２により制御され、測定を行う。その測定結果がテスターコントローラ１２に読み込まれ、被測定系である伝送路４０の損失や伝送路４０に対するノイズ源４２からのノイズを測定することができる。

次に、伝送マージンを検証するための対象装置について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、伝送マージン検証装置により伝送マージンを検証する対象装置の一例を示す図、図６はその対象装置の構成を示す図である。

この対象装置４４にはＰＩＵ（Plug in Unit）としてのプリント配線板（以下「ＰＴ板」という）４６、４８、ＢＷＢ（Back Wiring Board ）としてのＰＴ板５０が備えられ、ＰＴ板４６には送信デバイス５２、ＰＴ板４８には受信デバイス５４が備えられている。これら送信デバイス５２と受信デバイス５４とを連結するため、ＰＴ板４６には伝送路５６及びＢＷＢコネクタ（以下単に「コネクタ」と称する）５８、ＰＴ板４８にはコネクタ６０、伝送路６２及び結合コンデンサ６４が備えられ、ＰＴ板５０には伝送路６６が備えられている。コネクタ５８は、ＰＴ板４６側の伝送路５６とＰＴ板５０側の伝送路６６との間に介在し、両者を結合させる。また、コネクタ６０は、ＰＴ板４８側の伝送路６２とＰＴ板５０側の伝送路６６との間に介在し、両者を結合させる。この実施形態では、結合コンデンサ６４が設置されているが、このような結合コンデンサ６４を設置していない対象装置４４を用いてもよい。

このような対象装置４４において、送信デバイス５２側の出力波形（送信波形６８）には出力振幅、波形の立上り時間／立下り時間（Ｔｒ／Ｔｆ）、出力ジッタ、受信デバイス５４には波形マスク規格（ＳＰＥＣ）が存在し、損失については、ＰＴ板５０、コネクタ５８、６０、結合コンデンサ６４及び受信端整合により生じる。この場合、送信デバイス５２から伝送路５６、６６、６２を通して受信デバイス５４に伝送される伝送波形は、高速ディジタル信号であって、２値符号、「０」、「１」以外の数値（多値）を表す多値符号やプリエンファシスを伴う複雑な信号であってもよい。プリエンファシスを伴う伝送波形は、信号伝送において、信号のある周波数成分を他の成分に対して相対的に増強してＳＮ比を向上し、歪みを減らすようにした処理を伴う信号である。また、伝送波形には、例えば、音声帯域を用いてデータ伝送する場合、位相あるいは振幅を多数のレベルに分割し、入力データの複数ビットを１組としてそれらの各レベルに対応させる多値符号化された信号を含む。また、多値符号は、１符号を１バイトで構成するような符号、２個の２値符号を１個の４値符号に変換して伝送する２Ｂ１Ｑのような符号（ブロック符号）を含む。

そして、各伝送路５６、６２、６６にはそれぞれ伝送路長及び伝送路損失が存在する。雑音については、コネクタストローク、ＰＴ板ストローク、電源雑音が存在し、ＰＴ板４６、４８、５０によりジッタを生じる。これを図示すれば、図６に示す通り、送信デバイス５２の送信波形６８には振幅やジッタが生じ、送信デバイス５２には雑音７０が生じる。コネクタ５８には雑音７２が生じ、伝送路６６の伝送波形７４にはジッタが生じる。また、受信デバイス５４には受信波形７６に対し、波形マスク７８が存在している。この波形マスク７８は、受信デバイス５４が受信できない波形振幅を表しており、このレベルを超えた受信波形７６が受信デバイス５４に受信される。

次に、本発明の第１の実施形態に係る伝送マージンの検証方法及び検証プログラムについて、図７を参照して説明する。図７は、伝送マージンの検証方法及び検証プログラムの処理手順を示している。

伝送マージンの検証は、図７に示すように、各種入力条件の入力（ステップＳ１）、伝送路損失の測定（ステップＳ２）、伝送波形の取得（ステップＳ３）、実伝送波形算出式の作成（ステップＳ４）、伝送路ジッタの取得（ステップＳ５）、伝送路ジッタと伝送路損失の関係式の作成（ステップＳ６）、受信デバイスのマスク規格との照合（ステップＳ７）の処理手順からなる。

各種入力条件の入力処理（ステップＳ１）は、検証するための入力条件をテスターコントローラ１２に入力する。入力条件を具体的に列挙すれば、伝送速度、伝送距離、使用デバイスの入出力仕様等である。この入力条件について、図５の対象装置４４を参照すると、伝送距離は伝送路長であり、使用デバイスの入出力仕様は、出力振幅、Ｔｒ／Ｔｆ、出力ジッタ、マスク規格等である。

伝送路損失の測定（ステップＳ２）は、ＬＳＩテスター４のテストヘッドに伝送路損失測定に用いるテストボード２０を装着し、このテストボード２０上に設置された異なる長さを持つ伝送路について伝送路損失を測定する（例えば、図９、図１０）。この伝送路損失の測定には、ネットワークアナライザ６が用いられ、このネットワークアナライザ６はテストボード２０の外部に接続される。伝送路損失としては、対象装置４４中の伝送路５６、６２、６６の損失及びコネクタ５８、６０の損失である。

伝送波形の取得（ステップＳ３）は、伝送路損失が測定された既述の伝送路について、パルスジェネレータ８及びオシロスコープ１０を用いて伝送後の立上り波形を取得する（例えば、図１１）。各伝送路にパルスジェネレータ８により信号を入力し、伝送後の立上り波形をオシロスコープ１０により取得する。

実伝送波形の算出式の作成（ステップＳ４）は、伝送路損失と伝送波形とにより、実伝送波形を算出する計算式を作成する。ここで、実伝送波形とは対象装置４４（図６）の伝送波形７４である。この計算式の作成手順は、図８に示す通りである。即ち、対象装置の伝送路損失を求め（ステップＳ５０１）、受信端波形の算出と同様に、ステップＳ２、Ｓ３で測定された伝送路損失別の立上り波形より、対象装置４４の伝送路損失における立上り波形を直線補完を以て求める（ステップＳ５０２）。

伝送路ジッタの取得（ステップＳ５）は、ステップＳ２で伝送路損失が測定された各伝送路について、パルスジェネレータ８とオシロスコープ１０を用いて、伝送後のジッタ増加量を取得する。各伝送路にパルスジェネレータ８により信号を入力し、伝送後のジッタ増加量をオシロスコープ１０により取得する（例えば、図１１）。

伝送路ジッタと伝送路損失の関係式の作成（ステップＳ６）は、ステップＳ２、Ｓ５の結果を用いることにより、伝送路損失と伝送路ジッタの関係式を作成する。

そして、受信デバイス５４のマスク規格との照合（ステップＳ７）では、ステップＳ４、Ｓ６の結果を用いることにより、伝送後の受信波形と受信デバイス５４との関係を示す図を作成し、その合否を判定する。即ち、波形マージンを表す図（図１２）を作成し、その合否を判定する。

次に、対象装置に対応する伝送路の前記伝送路損失の測定について、図９、図１０及び図１１を参照して説明する。図９は伝送路損失測定のために構成された擬似伝送路の構成を示す図、図１０はネットワークアナライザが接続された擬似伝送路の構成を示す図、図１１はパルスジェネレータ及びオシロスコープが接続された擬似伝送路の構成を示す図である。

図９に示すように、擬似伝送路を構成するためのＰＴ板（ＢＷＢ）８０及びＰＴ板（ＰＩＵ）８２が設置され、これらは直交方向に連結されている。ＰＴ板８０には擬似伝送路として異なる長さの複数の伝送路８４、８６が隣接して設置され、ＰＴ板８２には伝送路８４に対応する伝送路８８、９０、伝送路８６に対応する伝送路９２、９４が設置されている。これら伝送路８４と伝送路８８、９０、伝送路８６と伝送路９２、９４は、コネクタ９６により連結されている。伝送路８８の端子９８は送信端、伝送路９０の端子１００は受信端に設定され、伝送路８４、８８、９０及び端子９８、１００によって伝送波形測定系１０２が構成されている。伝送路９２の端子１０４、伝送路９４の端子１０６にはコネクタクロストークの測定のためのノイズ源４２（図４）が接続されている。

このような構成において、図１０に示すように、端子９８、１００にはネットワークアナライザ６が接続され、特定の入力による出力をネットワークアナライザ６が伝送路８４、８８、９０を通して取得することにより、伝送路８４、８８、９０の伝送路損失がネットワークアナライザ６に測定される。

また、上記構成において、図１１に示すように、端子９８にパルスジェネレータ８を接続するとともに、端子１００にオシロスコープ１０を接続する。この場合、端子９８には任意の振幅を持つパルス１０８がパルスジェネレータ８から入力され、このパルス１０８が伝送路８４、８８、９０に伝搬され、端子１００から受信波形が取り出され、オシロスコープ１０に入力される。この結果、オシロスコープ１０には受信波形の立上りが測定される。

次に、波形マージンの測定について、図１２を参照して説明する。図１２には、横軸に時間Ｔ〔ｐｓ〕、縦軸に振幅Ｖ〔ｍＶ〕を取って波形マージンが示されている。

この波形マージンについて、Ａは受信端波形の立上りを示し、Ｂは受信デバイスのマスクスペック、Ｃは雑音、Ｄはジッタを示している。この場合、受信デバイスにはマスクスペックＢが存在し、このマスクスペックＢは、その範囲を超えなければ、受信ができないことを表している。また、雑音Ｃの範囲を超えなければ、波形は雑音内に埋もれてしまうことになる。また、受信端波形を捉えるためには、ジッタＤの範囲を超えなければならない。この場合、受信端波形ＡはジッタＤの範囲を超えて存在しており、この受信端波形ＡとジッタＤとの特定の時間軸上の振幅差が伝送マージンＥとなる。

次に、受信端波形の算出について、図１３を参照して説明する。図１３の（Ａ）は、損失をパラメータとした測定値線及び近似線を示す図、図１３の（Ｂ）は、時間をパラメータとした測定値及び算出値を示す図である。

図１３の（Ａ）は、横軸に時間Ｔ〔ｐｓ〕、縦軸に電位Ｖ〔ｍＶ〕を取り、曲線ａは例えば、５〔ｄＢ〕の損失をパラメータにした測定値を示し、曲線ｂは例えば、１０〔ｄＢ〕の損失をパラメータにした測定値を示している。これらの測定値ａ、ｂから図１３の（Ｂ）を作成する。即ち、図１３の（Ｂ）では、横軸に損失〔ｄＢ〕、縦軸に電位Ｖ〔ｍＶ〕を取り、時間Ｔをパラメータにし、曲線ａ及びｂの各測定値ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４をプロットしたものである。そこで、ターゲットの損失として例えば、７．５〔ｄＢ〕を設定すれば、ａ１とｂ１、ａ２とｂ２、ａ３とｂ３、ａ４とｂ４との間の中間に推測損失値としてｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４が得られる。各値ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４は、測定値ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４から求められたターゲット損失での電位を表す。各値ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４を図１３の（Ａ）上にプロットすると、曲線ａと曲線ｂとの間に近似線ｘが得られ、ターゲットの損失即ち、７．５〔ｄＢ〕に対応した電位が得られる。これにより、受信端波形が算出される。

次に、伝送路ジッタの測定について、図１４を参照して説明する。図１４は、ＰＲＢＳ（Pseudo Random Binary Sequence ：擬似乱数ビット列）ランダムパターンの伝送波形の重ね書き波形を示している。

伝送路ジッタは、伝送前後のジッタを対比した際のジッタ増加量であるが、一般には符号間干渉と呼ばれており、この場合、対象装置４４に適用される通信プロトコルにおける最短周期信号の立上り波形と最長周期信号の立上り波形との時間差である。そこで、図１４に示した伝送波形の重ね書き波形のクロスポイントのヒストグラムを測定する。具体的には、図１４に示す重ね書き波形のクロスポイントの時間ｔｊがジッタを表しており、これにより伝送路ジッタを測定することができる。

第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態に係る伝送マージンの検証方法及び検証プログラムについて、図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は、伝送マージンの算出のための対象装置の概要を示し、図１６は、伝送マージンの算出手順を示している。図５及び図６に示す対象装置４４と同一部分には同一符号を付してある。

この実施形態では、説明を簡略化するため、例えば、図１５に示すように簡略化された対象装置４４が用いられている。この対象装置４４は、ＰＴ板４６、４８、５０を備え、コネクタ５８、６０で連結されている。ＰＴ板４６には送信デバイス５２Ａ、５２Ｂが設置され、ＰＴ板４８には受信デバイス５４Ａ、５４Ｂが設置されている。送信デバイス５２Ａと受信デバイス５４Ａとの間には対象伝送系である伝送路６６Ａ、送信デバイス５２Ｂと受信デバイス５４Ｂとの間にはノイズ源伝送系である伝送路６６Ｂが介在し、これら伝送路６６Ａ、６６Ｂが伝送マージンを算出すべき伝送系を構成している。

このような対象装置４４において、伝送マージンの算出に当たっては、図１６に示すように、予め伝送路要素データが求められ（ステップＳ１１）、この伝送路要素データを用いて対象伝送系の損失の計算を行う（ステップＳ１２）。この伝送系の損失計算では、伝送する信号の伝送速度Ｓ〔ｂｐｓ〕を決定し、例えば、２．５〔Ｇｂｐｓ〕とする。この場合、伝送路要素データは、対象装置４４即ち、対象伝送系損失計算に必要なデータとして、ＰＴ板の単位長さあたりの損失ＬＯＳＳｐｔ〔ｄＢ／ｍ〕、ＰＴ板長ＬＥＮｐｔ〔ｍ〕、コネクタ１個あたりの損失ＬＯＳＳｃｎ〔ｄＢ／個〕、コネクタ個数Ｎｃｎ〔個〕が含まれる。ここで、ＰＴ板の単位長さあたりの損失ＬＯＳＳｐｔは、伝送するデータが変化する最短周期に対応する周波数での単位長さあたりの損失であり、これは実測により又はシミュレータを用いたシミュレーション等で取得する。ＰＴ板長ＬＥＮｐｔは、対象伝送系の長さを決定する要素となる。コネクタ１個あたりの損失ＬＯＳＳｃｎは、伝送するデータが変化する最短周期に対応する周波数での単位長さあたりの損失である。コネクタ個数Ｎｃｎは、対象伝送系に使用するコネクタの個数である。

これらの伝送路要素データを用いてターゲット損失ＬＯＳＳtarget〔ｄＢ〕が算出される（ステップＳ１３）。ここで、ターゲット損失ＬＯＳＳtargetは、既述の要素データより計算される対象伝送系全体の損失であり、
ＬＯＳＳtarget＝ＬＯＳＳｐｔ＊ＬＥＮｐｔ＋ＬＯＳＳｃｎ＊Ｎｃｎ
・・・（１）
から算出される。このターゲット損失ＬＯＳＳtargetは、算出結果として表示部３０（図２）に表示される。

また、このターゲット損失の算出と平行し、予めコネクタ要素データが求められ（ステップＳ１４）、このコネクタ要素データを用いてコネクタクロストークを算出する（ステップＳ１５）。ここで、コネクタクロストークは、クロストーク率Ｘｃｎｒ〔％〕で表され、このクロストーク率Ｘｃｎｒは、コネクタ単体でノイズ源の振幅に対して、何％のノイズが対象伝送系に誘発されるかを表し、この測定は、時間軸測定で行い、可能な限り小さいＴｒＴｆのノイズ源を用いる必要がある。そして、このコネクタクロストークの算出には、対象装置４４におけるコネクタストローク発生量の算出と、受信デバイス５４に到着するノイズピーク値の算出が含まれる。そこで、前者のコネクタストローク発生量の算出に必要なコネクタ要素データには、ＴｒＴｆ増加率Ｋｔｒｔｆ、ノイズ源伝送系長ＬＥＮｘｃｎｎ〔ｍ〕、ノイズ源伝送系損失ＬＯＳＳｘｔｎ〔ｄＢ〕、到着ノイズ源ＴｒＴｆ：Ｔｃｎ〔ｐｓ〕、単体ＴｒＴｆ依存係数Ｋｘｔ、ノイズ源送信振幅Ｖｘｎｃｎｔ〔Ｖ〕、ノイズ源振幅Ｖｘｎｃｎ〔Ｖ〕が含まれ、また、後者のノイズピーク値の算出に必要なコネクタ要素データには、ノイズピーク減衰係数Ｋｎｐ、対象伝送系ノイズピーク伝送長ＬＥＮｘｃｎｔ〔ｍ〕、対象伝送系ノイズピーク伝送損失ＬＯＳＳｘｃｎｔ〔ｄＢ〕等が含まれる。

ここで、ＴｒＴｆ増加率Ｋｔｒｔｆは、ノイズ源が伝送路を伝送される間にＴｒＴｆが増加する量と、伝送路の損失の関係を示す係数である。また、ノイズ源伝送系長ＬＥＮｘｃｎｎは、ノイズ源がコネクタに到着するまでに伝送される距離である。また、ノイズ源伝送系損失ＬＯＳＳｘｔｎは、ノイズ源が送信デバイス５２から出力されて、コネクタに到着するまでに伝送されるＰＴ板の損失であり、
ＬＯＳＳｘｔｎ＝ＬＯＳＳｐｔ＊ＬＥＮｘｃｎｎ ・・・（２）
から算出される。

また、到着ノイズ源ＴｒＴｆ：Ｔｃｎは、ノイズ源がコネクタに到着した時点でのＴｒＴｆであり、
Ｔｃｎ＝Ｋｔｒｔｆ＊ＬＯＳＳｘｔｎ ・・・（３）
から算出される。また、単体ＴｒＴｆ依存係数Ｋｘｔは、ノイズ源のＴｒＴｆを変化させ、クロストーク率Ｘｃｎｒの依存性である。また、ノイズ源送信振幅Ｖｘｎｃｎｔは、ノイズ源が送信デバイス５２から出力された地点での振幅である。また、ノイズ源振幅Ｖｘｎｃｎは、ノイズ源がコネクタに到着した時点での振幅であり、
Ｖｘｎｃｎ＝Ｖｘｎｃｎｔ＊１０＾（−ＬＯＳＳｘｔｎ／２０）・・・（４）
から算出される。

また、対象装置４４におけるクロストーク発生量Ｖｘｔｃｎ〔Ｖ〕は、対象装置４４での使用条件におけるコネクタクロストーク発生量であり、
Ｖｘｔｃｎ＝Ｖｘｎｃｎ＊Ｋｘｔ＊Ｔｃｎ＊Ｘｃｎｒ ・・・（５）
から算出される。このようにコネクタクロストークは、式（２）、（３）、（４）、（５）等の処理により算出される（ステップＳ１５）。

そして、受信デバイス５４側に到着するクロストーク量である到着クロストーク量の算出処理が実行される（ステップＳ１６）。ここで、ノイズピーク減衰係数Ｋｎｐは、対象伝送系に誘発されるノイズピーク波形が伝送路を伝送される間に減衰する量と伝送される伝送路の損失の関係を示す係数である。また、対象伝送系ノイズピーク伝送長ＬＥＮｘｃｎｔは、対象伝送系に誘発されたノイズピークが受信デバイス５４に到着されるまでに伝送されるＰＴ板の長さである。また、対象伝送系ノイズピーク伝送損失ＬＯＳＳｘｃｎｔは、対象伝送系に誘発されたノイズピークが受信デバイス５４に到着されるまでに伝送されるＰＴ板の損失であり、
ＬＯＳＳｘｃｎｔ＝ＬＯＳＳｐｔ＊ＬＥＮｘｃｎｔ ・・・（６）
から算出される。

また、到着ノイズピーク値Ｖｘｔｃｎｒ〔Ｖ〕は、対象伝送系に誘発されたノイズピークが受信デバイス５４に到着した時点のピーク電圧であり、
Ｖｘｔｃｎｒ＝Ｖｘｔｃｎ＊Ｋｎｐ＊ＬＯＳＳｘｃｎｔ ・・・（７）
から算出される。このように、到着クロストーク量は、式（６）、（７）等の処理により算出される（ステップＳ１６）。

そして、伝送路ジッタを算出する（ステップＳ１７）。この伝送路ジッタの算出には、ターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２〔ｄＢ〕、ターゲット損失区間両端伝送路ジッタＪｔ１〔ＵＩ〕、Ｊｔ２〔ＵＩ〕及びターゲット損失伝送路ジッタＪｔｔ〔ＵＩ〕が含まれる。ターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２の測定では、離散的な損失を持つ複数の伝送路に対して伝送路ジッタを測定し、マージン算出の対象となる損失ＬＯＳＳtargetがこの離散的な損失の中でどの損失と、どの損失の間に当てはまるかを算出し、この両損失がＬｔ１、Ｌｔ２である。また、ターゲット損失区間両端伝送路ジッタＪｔ１、Ｊｔ２は、ターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２に対応する伝送路ジッタである。また、ターゲット損失伝送路ジッタＪｔｔは、ターゲット損失における伝送路ジッタを損失で直線近似したものであり、
Ｊｔｔ＝Ｊｔ１＋（Ｊｔ２−Ｊｔ１）
／（Ｌｔ２−Ｌｔ１）＊（ＬＯＳＳtarget−Ｌｔ１） ・・・（８）
から算出される（ステップＳ１８）。

このようなターゲット損失ジッタが算出された後、予め求められたデバイス出力ジッタ（ステップＳ１９）を用いて受信端マスクの算出が行われる（ステップＳ２０）。この受信端マスクの算出には、１ｂｉｔ幅時間Ｔ（＝１／Ｓ）〔ｓ〕、マスク中心時間Ｔｍｃ（＝Ｔ／２）〔ｓ〕、マスク時間幅Ｔｍｗ〔ｓ〕、デバイスマスク角時間Ｔｍｄ〔ｓ〕、デバイスマスク振幅Ｖｍｄ〔ｓ〕、デバイス出力ジッタＪｏ〔ｓ〕が用いられ、雑音マスク電位Ｖｍｓｎ〔Ｖ〕の算出（ステップＳ２１）及びジッタマスク角時間Ｔｍｊ〔ｓ〕の算出（ステップＳ２２）が行われる。

ここで、１ｂｉｔ幅時間Ｔは、データ伝送速度より求められる１ｂｉｔ幅時間である。また、マスク中心時間Ｔｍｃは、受信マスクの中心時間であり、１ｂｉｔ幅時間Ｔの中心時間とする。また、マスク時間幅Ｔｍｗは、マスクの時間軸方向の幅である。また、デバイスマスク角時間Ｔｍｄは、マスクの角になる時間であり、
Ｔｍｄ＝Ｔｍｃ−Ｔｍｗ＊２ ・・・（９）
から算出される。通常、この部分のマージンが最も厳しくなる。

デバイスマスク振幅Ｖｍｄは、マスクの振幅であり、また、デバイス出力ジッタＪｏは、送信デバイス５２の出力ジッタである。雑音マスク電位Ｖｍｓｎは、デバイスマスクにコネクタクロスマージンを上乗せしたときのマスク電位であり、
Ｖｍｓｎ＝Ｖｍｄ／２＋Ｖｘｔｃｎｒ ・・・（１０）
から求められる（ステップＳ２１）。ジッタマスク角時間Ｔｍｊは、伝送路ジッタを上乗せした場合のマスクの角の時間であり、
Ｔｍｊ＝Ｔｍｄ−Ｊｏ／２−Ｊｔｔ／２ ・・・（１１）
から算出される（ステップＳ２２）。

そして、ターゲット損失（ステップＳ１３）、ジッタマスク角時間（ステップＳ２２）、予め求められている波形データ（ステップＳ２３）から伝送波形の算出を行い（ステップＳ２４）、これによりターゲット波形電位Ｖｔを算出する（ステップＳ２５）。このターゲット波形電位Ｖｔとともに、既述の雑音マスク電位（ステップＳ２１）を用いて伝送マージンを算出し（ステップＳ２６）、波形マージンＭｗ〔Ｖ〕を算出する（ステップＳ２７）。この場合、波形マージンＭｗは、受信端マスクのターゲットポイント（ジッタマスク角時間Ｔｍｊ、雑音マスク電位Ｖｍｓｎ）、ターゲット波形電位Ｖｔの電圧差であり、式（１５）で求められるターゲット波形電位Ｖｔ及び式（１０）で求められた雑音マスク電位Ｖｍｓｎから、
Ｍｗ＝Ｖｔ−Ｖｍｓｎ ・・・（１２）
となる。

次に、この伝送マージンの算出手順の伝送波形算出（ステップＳ２４）について、図１７を参照して説明する。図１７は、伝送波形の算出の手順を表すフローチャートである。

この伝送波形算出処理では、波形算出の分解能となる１ｂｉｔ幅の分割数である１ｂｉｔ幅時間軸分割を行い（ステップＳ３１）、既に算出したジッタマスク角時間｛ステップＳ２２（図１６）｝を用いてターゲット時間区間の検出を行い（ステップＳ３２）、ターゲット時間区間両端時間を算出する（ステップＳ３３）。この時間間隔と既述のターゲット損失｛ステップＳ１３（図１６）｝とを用いてターゲット損失区間を検出し（ステップＳ３４）、ターゲット損失区間両端損失を検出する（ステップＳ３５）。既述の波形データ｛ステップＳ２３（図１６）｝を参照し、ターゲット損失区間両端損失波形のターゲット時間区間両端電位を検出し（ステップＳ３６）、ターゲット損失区間両端損失波形のターゲット時間における電位を検出する（ステップＳ３７）。そして、ターゲット損失｛ステップＳ１３（図１６）｝を参照し、ターゲット波形電位を算出する（ステップＳ３８）。

この伝送波形の算出には、１ｂｉｔ幅分割数Ｎｓ〔ｓ〕、ターゲット時間区間両端時間Ｔｔ１〔ｓ〕、Ｔｔ２〔ｓ〕、ターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１〔ｄＢ〕、Ｌｔ２〔ｄＢ〕、ターゲット損失区間両端損失波形のターゲット時間区間両端電位Ｖｌｔ１１〔Ｖ〕、Ｖｌｔ１２〔Ｖ〕、Ｖｌｔ２１〔Ｖ〕、Ｖｌｔ２２〔Ｖ〕が用いられ、ターゲット損失区間両端損失波形のターゲット時間における電位Ｖｔ１〔Ｖ〕、Ｖｔ２〔Ｖ〕が算出されるとともに、ターゲット波形電位Ｖｔ〔Ｖ〕が算出される。

ここで、１ｂｉｔ幅分割数Ｎｓは波形算出の分解能であって、１ｂｉｔ幅の分割数である。ターゲット時間区間両端時間Ｔｔ１、Ｔｔ２は、マージン算出の対象となる時間軸上の点としてジッタマスク角時間Ｔｍｊが１ｂｉｔ幅分割数Ｎｓで分割した区間のどの区間に当てはまるかを算出し、その区間の両端の分割点時間である。また、ターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２は、離散的な損失を持つ複数の伝送路に対して波形データを取得する。この場合、波形データの取得に用いる信号パターンは検討対象となる装置で用いられるプロトコルと同等の０連続ｂｉｔを持つ繰返し信号とする。計算に用いるのは、取得した波形の立上りから１ｂｉｔ分であり、マージン算出の対象となる損失ＬＯＳＳtargetがこの離散的な損失の中で、どの損失と、どの損失の間に当てはまるかを算出し、この両損失を表している。

また、ターゲット損失区間両端損失波形のターゲット時間区間両端電位Ｖｌｔ１１、Ｖｌｔ１２、Ｖｌｔ２１、Ｖｌｔ２２は、ターゲット損失区間両端損失の伝送路を伝送された波形について、ターゲット時間区間両端時間の電位である。そして、ターゲット損失区間両端損失波形のターゲット時間における電位Ｖｔ１、Ｖｔ２は、ターゲット損失区間両端損失の伝送路を伝送された波形について、ターゲット時間における電位をターゲット時間区間の直線近似で算出し、
Ｖｔ１＝Ｖｌｔ１１＋（Ｖｌｔ１２−Ｖｌｔ１１）
／（Ｔｔ２−Ｔｔ１）＊（Ｔｍｊ−Ｔｔ１） ・・・（１３）
Ｖｔ２＝Ｖｌｔ２１＋（Ｖｌｔ２２−Ｖｌｔ２１）
／（Ｔｔ２−Ｔｔ１）＊（Ｔｍｊ−Ｔｔ１） ・・・（１４）
から算出される。

また、ターゲット波形電位Ｖｔは、ターゲット損失区間両端損失波形のターゲット時間における電位Ｖｔ１、Ｖｔ２から損失による直線近似でマージン計算の対象となる波形の電位であり、
Ｖｔ＝Ｖｔ１＋（Ｖｔ２−Ｖｔ１）
／（Ｌｔ２−Ｌｔ１）＊（ＬＯＳＳtarget−Ｌｔ１）・・・（１５）
から算出される。

そして、これらの処理を経て、波形データ等から伝送波形が算出され、既述のステップＳ２５（図１６）のターゲット波形電位の算出処理が実行される。この処理の後、既述のステップＳ２６（図１６）による伝送マージンの算出処理が実行される。そして、既述した通り、波形マージンＭｗは、受信端マスクのターゲットポイント（ジッタマスク角時間Ｔｍｊ、雑音マスク電位Ｖｍｓｎ）、ターゲット波形電位Ｖｔの電圧差であり、式（１５）で求められたＶｔ及び式（１０）で求められたＶｍｓｎから、式（１２）により算出される。

次に、波形データの取得について、図１８を参照して説明する。図１８は、波形データを取得すべき対象装置に対する入力波形及び出力波形の信号パターンを示している。

図１８のＡに示すように、波形データの取得に用いる信号パターンは、検討対象となる装置で用いられるプロトコルと同等の０連続ｂｉｔを持つ繰返し信号とする。即ち、Ｌレベルが「００００・・・」であり、Ｈレベルが「１１１１・・・」である。これを入力波形とすれば、例えば、図１８のＢに示す出力波形が得られる。この出力波形の立上り部分である１ｂｉｔ幅分Ｂｏを取得する。

次に、伝送路ジッタの測定について、図１９を参照して説明する。図１９は、伝送路ジッタの測定を示している。

この伝送路ジッタの測定には、ＰＴ板１１０に長さの異なる伝送長を持つ複数の伝送路１１２、１１４、１１６を設置し、各伝送路１１２、１１４、１１６について、その入力端にパルスジェネレータ８を接続してパルス信号を注入すると、出力端に接続されたオシロスコープ１０には各伝送路１１２、１１４、１１６毎に出力波形１１８、１２０、１２２が測定される。この出力波形１１８、１２０、１２２により各伝送路１１２、１１４、１１６が持つ伝送路ジッタを測定することができる。

次に、伝送路ジッタの算出について、図２０を参照して説明する。図２０は、伝送路損失に対する伝送路ジッタを示している。

伝送路ジッタの算出には、図２０に示すように、横軸に伝送路損失、縦軸に伝送路ジッタを取って伝送路損失と伝送路ジッタとの関係を求める。既述したように、この伝送路ジッタの算出には、ターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２、ターゲット損失区間両端伝送路ジッタＪｔ１、Ｊｔ２及びターゲット損失ＬＯＳＳtargetが用いられる。ターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２の測定では、離散的な損失を持つ複数の伝送路に対して伝送路ジッタを測定し、マージン算出の対象となる損失ＬＯＳＳtargetがこの離散的な損失の中でどの損失と、どの損失の間に当てはまるかを算出する。また、ターゲット損失区間両端伝送路ジッタＪｔ１、Ｊｔ２は、ターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２に対応する伝送路ジッタである。そこで、これらターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２、ターゲット損失区間両端伝送路ジッタＪｔ１、Ｊｔ２を用いて伝送路ジッタを直線近似すると、式（８）からターゲット損失伝送路ジッタＪｔｔが求められる。即ち、ターゲット損失ＬＯＳＳtargetに対応するターゲット損失伝送路ジッタＪｔｔが直線近似された伝送路ジッタから求められる。

次に、受信端マスクの算出について、図２１を参照して説明する。図２１は、雑音マスク及び受信端マスクを示している。

受信端マスクの算出には、図２１に示すように、横軸に時間Ｔ、縦軸に電圧時間を設定し、原点を中心に電圧時間を取り、雑音マスク及び受信端マスクを表示する。データ伝送速度Ｓより１ｂｉｔ幅時間Ｔ（＝１／Ｓ）を求め、受信端マスクの中心時間Ｔｍｃを１ｂｉｔ幅時間Ｔの中心に定義し、マスクの時間軸方向の幅をマスク時間幅Ｔｍｗと定義する。マスクの角になる時間を算出し、これがデバイスマスク角時間Ｔｍｄであり、式（９）から算出される。デバイスマスクにコネクタクロスマージンを上乗せしたときの雑音マスク電位Ｖｍｓｎを式（１０）から算出し、マスクの振幅をデバイスマスク振幅Ｖｍｄと定義し、送信デバイス５２の出力ジッタ、伝送路ジッタを上乗せした場合のジッタマスク角時間Ｔｍｊを式（１１）から算出する。

次に、伝送波形の算出について、図２２を参照して説明する。図２２は、ターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２及びターゲット損失ＬＯＳＳtargetを示している。

伝送マージンの算出対象となる時間軸上の点をジッタマスク角時間Ｔｍｊとし、このジッタマスク角時間Ｔｍｊが波形算出の分解能となる１ｂｉｔ幅の分割数Ｎｓで分割した区間のどの区間に当てはまるかを算出し、その区間の両端の分割点時間をターゲット時間区間両端時間Ｔｔ１、Ｔｔ２とする。離散的な損失を持つ複数の伝送路に対して取得した波形データを取得する。この場合、計算に用いるのは取得した波形の立上りから１ｂｉｔ幅分（図１８のＢに示すＢｏ）である。波形マージンの算出の対象となるターゲット損失ＬＯＳＳtargetが離散的な損失中でどの損失とどの損失の間に当てはまるかを算出し、これら両損失がそれぞれターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２である。ターゲット損失区間両端損失Ｌｔ１、Ｌｔ２の伝送路を伝送した波形について、ターゲット時間区間両端電位をＶｌｔ１１、Ｖｌｔ１２、Ｖｌｔ２１、Ｖｌｔ２２とし、ターゲット時間における電位をターゲット時間区間両端時間Ｔｔ１、Ｔｔ２の直線近似で算出し、これらをＶｔ１、Ｖｔ２とする。ターゲット時間における電位Ｖｔ１、Ｖｔ２は、既述の通り、式（１３）、（１４）から求められる。また、ターゲット時間における電位Ｖｔ１、Ｖｔ２から直線近似により、伝送マージン計算の対象となる波形の電位Ｖｔが求められる。

そして、受信端マスクのターゲットポイント即ち、ジッタマスク角時間Ｔｍｊの電位Ｖｍｓｎ（図２１）とターゲット波形電位Ｖｔ（図２２）との電圧差を波形マージンＭｗとし、この波形マージンＭｗは既述の式（１２）から求められる。

第３の実施形態
次に、本発明の第３の実施形態に係る伝送マージンの検証装置、その検証方法及び検証プログラムについて、図２３ないし図２７を参照して説明する。図２３は、この実施形態に係る検証方法及び検証プログラムの一例である処理手順を示し、図２４は、伝送マージン検証のために取得した波形を示し、図２５は、取得された波形によるアイパターン、図２６は、波形マージンの算出を示し、図２７は、伝送マージンを示している。

この実施形態では、伝送マージンの算出処理に関し、図２３に示すように、波形の取得（ステップＳ４１）の後、アイパターンの作成を行い（ステップＳ４２）、そのアイパターンの内側プロットの作成（ステップＳ４３）の後、伝送マージンの算出（ステップＳ４４）を行っている。

波形の取得（ステップＳ４１）では、対象装置４４で用いられるプロトコルと同じ長さの０連続ビットを持つ信号パターンを用いることにより、離散的な損失を持つ複数の伝送路１１２、１１４、１１６（図１９）から例えば、図２４に示す伝送波形をオシロスコープ１０を用いて取得する。このとき、オシロスコープ１０が持つ既存のアベレージング機能を利用し、測定系のノイズを除去する。また、取得波形は、信号パターンの繰返しが一巡する時間長とする。

アイパターンの作成（ステップＳ４２）では、取得した波形を１ビット幅で区切り、全てを重ねることにより、図２５に示すアイパターンを作成する。

また、アイパターンの内側プロットの作成（ステップＳ４３）では、図２５に示すアイパターンの上側プロットの最小値を抜き出し、アイパターンの内側のプロットを作成する。

そして、伝送マージンの算出（ステップＳ４４）では、初期状態の波形マージンＶｍ０を算出する。この波形マージンＶｍ０の算出には、先ず、マスク中心時間Ｔｍｃをマスク時間幅の１／２とし、既述の波形マージン算出手順（図１６）に従って算出する。このときのマージンを波形マージンＶｍ０とする。但し、このとき、波形マージン及び受信端マスクを示す図２６において、波形マージンＶｍ０を基準に、マスクより大きいレベルのマージンをＶｍａ（プラスマージン）、マスクより小さいレベルのマージンをＶｍｂ（マイナスマージン）とする。そして、時間軸のプラス方向に波形を移動して波形マージンを算出し、任意のステップだけずらした点の波形マージンを任意状態における波形マージンＶｍｎとする。そして、図２７において、伝送マージンのＶｍ（ｎ＋１）−Ｖｍ（ｎ）の値がプラスからマイナスに転じる直前のマスク位置を最適と判断し、このときのマージンを最適マージンＶｍｂｅｓｔとする。

このように、伝送マージンの検出のための波形には、繰返し波形に代え、ランダムパターンの重ね合せ信号の縁を用いてもよい。このような信号を用いた処理によれば、反射に対する精度、受信端マスクの時間軸位置の最適化を図ることができる。オシロスコープ１０の上書き機能を用いてアイパターンが形成された場合には、測定系のノイズの影響を無視できないが、アベレージング波形の重ね合せによれば、測定系のノイズが除かれ、正確な測定が可能になる。

次に、他の実施形態及びその特徴事項について列挙して説明する。

(1) シミュレータとの連携
シミュレータ１９との連携により、伝送路シミュレーションを実行してもよい。第１の実施形態で示した実伝送波形の算出に用いた測定データ間の補完作業に伝送路シミュレーションを用いることにより、測定数を大幅に減らすことができ、テストボード２０の作成コストの削減を図ることができる。

また、他の方法として、シミュレータ１９との連携により、送信デバイス５２の出力波形をシミュレーションで実現してもよい。シミュレータ１９は伝送路だけでなく、対象装置４４で用いられる送信デバイス５２の出力波形をシミュレーションで実現し、複雑な伝送波形の検証として例えば、プリエンファシス、多値符号等を簡単に検証することができる。ここで、プリエンファシスは、既述したように、信号伝送において、信号のある周波数成分を他の成分に対して相対的に増強してＳＮ比を向上し、歪みを減らすようにした処理である。多値符号とは、「０」と「１」以外の数値（多値）符号である。シミュレータ１９との連携による斯かる伝送波形の既述の処理では、同等の機能をハードウェアで実現する場合に比較し、安価である。

(2) クロストークの測定
クロストークの測定に関し、ＬＳＩテスター４が備える多チャネル同時出力の機能を利用することにより、一般的には固定値（最悪見積り）しか入力できなかったクロストークノイズについて、実際にそれぞれの伝送ネットに対して測定することができる。この結果、検証の精度が高まるとともに、より詳細な最適化を行うことができるので、より伝送マージンの多い検証結果を得られ、対象装置４４における伝送距離を増加することができる。

(3) アイパターンの検証方法
アイパターンの検証方法に関し、ステップ波形（長周期の繰返し信号）の検証では反射の符号間干渉の影響を見ることができない。実際にランダムパターンを伝送し、測定することにより、精度を高めることができるが、測定器の電圧軸ノイズ成分が測定精度に大きく影響する。そこで、予め測定系が持っている電圧軸ノイズを測定し、これを測定結果から差し引くことにより、電圧軸ノイズ成分の測定精度に対する影響を除去することができる。測定系が持っているノイズは、長周期の繰返し信号の平坦部におけるノイズを測定すればよい。即ち、反射が充分に収まる時間の周期を持った信号で測定すれば、反射、符号間の干渉のない純粋なノイズ成分を測定することができる。これにより測定精度を向上させることができる。

(4) 伝送路ジッタの測定方法
伝送路ジッタ測定方法に関し、一般に伝送路ジッタは、伝送前のジッタと伝送後のジッタとを測定し、ジッタ増加量を測定値としている。例えば、図９に示す伝送路ジッタ測定である。この方法では、電圧軸方向のノイズがジッタとして加算されてしまう。しかし、繰返し波形とランダム波形のジッタ量の差分を純粋な時間軸方向のジッタ量として算出すれば、電圧軸方向のノイズがジッタとして加算されることはなく、電圧軸方向のノイズの影響を回避することができる。

伝送路ジッタをオシロスコープ１０上の重ね書き波形で測定する場合、 その波形には、第１に、測定すべき伝送路ジッタ、第２に、測定器のジッタ、第３に、測定器のノイズによるジッタとして測定される時間軸方向のぶれ、が含まれるので、第２及び第３のジッタを除去する必要がある。第２の測定器のジッタは、伝送距離に無関係に一定であるので、単純に測定器の出力直近で測定したジッタを測定波形から差し引くことにより除去できる。しかし、第３のジッタについては、伝送後の波形のＴｒ／Ｔｆにより、ジッタとして見える量が変化するので、単純引き算では除去できない。しかし、この点について、本発明では、測定すべき伝送路ジッタ（一般には符号間干渉と呼ばれる）が含まれていない単純繰返し波形のジッタを各伝送距離で測定し、取り除くべき成分を測定し、実際のデータ伝送波形（ＰＲＢＳランダムパターン等）での測定値から差し引くことにより、純粋な伝送路ジッタを測定している。この方法により測定精度が向上する。

伝送路ジッタの他の測定方法として、伝送路ジッタは、一般に符号間干渉と呼ばれているが、対象装置４４に適用される信号プロトコルにおける、ａ．最短周期信号の立上り波形と、ｂ．最長周期立上り波形（信号）の時間差である。一般的な測定では、伝送路にａとｂとを含むＰＲＢＳランダムパターンを伝送し、この伝送波形の重ね書き波形よりヒストグラム測定によりジッタ値を測定することができる。そこで、ａとｂの各波形を別々に測定し、その差分を伝送路ジッタとすれば、アベレージング機能を用いることができ、既述の伝送路ジッタ測定方法と同等の精度を得ることができる。既述の伝送路ジッタ測定方法では充分な重ね書き波形を得るための時間を要するが、アベレージング機能を用いる場合には、測定時間の短縮化が図られる。

(6) 受信端不整合分の入れ込み
受信端不整合分の入れ込みに関し、実際に装置を作成する際には、各要素部品のばらつきを考慮に入れる必要がある。その一つは、受信デバイスに内蔵される終端抵抗ばらつきである。このばらつきが伝送系に特性インピーダンスの不整合を生じさせ、伝送波形の劣化、伝送マージンに影響を与え、伝送マージンを減少させる。これを検証するため、ＬＳＩテスター４側の終端を変化させれば、測定精度を向上させることができる。

(7) 信号プロトコル別の立上り波形確認
信号プロトコル別の立上り波形確認に関し、一般に立上り波形の取得には、反射の影響が出ない程度に長い周期を持った繰返し波形を用いる。実際には立上り時間が信号周期により異なる。そこで、適用される信号プロトコルに含まれる最短周期と最長周期とを確認した後、各周期について立上り波形を取得する。最悪条件の立上り波形を検証データに用いれば、測定精度の向上が図られる。

次に、以上述べた本発明の伝送マージンの検証装置、その検証方法及び検証プログラムの各実施形態から抽出される技術的思想を請求項の記載形式に準じて付記として列挙する。本発明に係る技術的思想は上位概念から下位概念まで、様々なレベルやバリエーションにより把握できるものであり、以下の付記に本発明が限定されるものではない。

（付記１） 検証すべき対象装置に対応する擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を測定する測定部と、
この測定部で測定された前記伝送路損失及び前記立上り波形を参照し、前記対象装置の伝送波形を算出し、この伝送波形と前記対象装置のマスクとを関係付けて前記対象装置の伝送マージンを算出する演算部と、
を備えたことを特徴とする伝送マージンの検証装置。

（付記２） 前記測定部において、シミュレータにより算出した前記擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を測定することを特徴とする付記１記載の伝送マージンの検証装置。

（付記３） 前記測定部にシミュレータとの連携により、プリエンファシス又は多値符号を含む伝送波形に対する立上り波形を取得することを特徴とする付記１記載の伝送マージンの検証装置。

（付記４） 検証すべき対象装置に対応する擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を取得する処理と、
前記伝送路損失及び前記立上り波形を参照し、前記対象装置の伝送波形を算出する処理と、
前記伝送波形と前記対象装置のマスクとを関係付けて前記対象装置の伝送マージンを算出する処理と、
を含むことを特徴とする伝送マージンの検証方法。

（付記５） 検証すべき対象装置に対応する擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を表すデータを取得するステップと、
前記伝送路損失及び前記立上り波形を参照し、前記対象装置の伝送波形を算出するステップと、
前記伝送波形と前記対象装置のマスクとを関係付けて前記対象装置の伝送マージンを算出するステップと、
を含み、これらのステップをコンピュータに実行させることを特徴とする伝送マージンの検証プログラム。

（付記６） 前記測定部は、対象装置に含まれる複数の伝送系のクロストークを測定することを特徴とする付記１記載の伝送マージンの検証装置。

（付記７） 測定器ノイズを長周期繰返しパターンの平坦部で測定する処理を含み、前記伝送マージンの算出に前記測定器ノイズを除去して求められたアイパターンを用いることを特徴とする付記４記載の伝送マージンの検証方法。

（付記８） 繰返し波形のジッタを測定する処理と、
前記繰返し波形のジッタをランダムパターンのジッタから除いて伝送路ジッタを求める処理と、
を含むことを特徴とする付記４記載の伝送マージンの検証方法。

（付記９） 対象装置に適用される信号プロトコルの最短周期と最長周期を求める処理と、
前記最短周期及び前記最長周期の繰返し信号で立上り波形を取得する処理と、
前記最短周期の繰返し信号の立上り波形と、前記最長周期の繰返し信号の立上り波形との差分を伝送路ジッタとして算出する処理と、
を含むことを特徴とする付記４記載の伝送マージンの検証方法。

（付記１０） 測定装置側の終端抵抗を変化させて受信端不整合を測定する処理を含むことを特徴とする付記４記載の伝送マージンの検証方法。

（付記１１） 対象装置に適用されるプロトコルの最短周期と最長周期について伝送波形の立上りを取得する処理と、
前記伝送波形の立上りから最悪条件を確認する処理と、
を含むことを特徴とする付記４記載の伝送マージンの検証方法。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明の伝送マージンの検証装置、その検証方法及び検証プログラムは、高速ディジタル信号等の伝送に用いられる伝送路の伝送マージンの検証精度の向上を図ることができるとともに、測定工数の簡略化、多項目にわたる伝送マージンの自動検証を実現することができ、有用である。

第１の実施形態に係る伝送マージンの検証装置を示す図である。 テスターコントローラの構成例を示すブロック図である。 テスターコントローラの他の構成例を示すブロック図である。 伝送系及び測定器の構成例を示すブロック図である。 対象装置の一例を示す図である。 対象装置の構成例を示す図である。 第１の実施形態に係る伝送マージンの検証方法及び検証プログラムの処理手順を示すフローチャートである。 対象装置の伝送路損失の算出処理を示すフローチャートである。 伝送路損失測定のために構成された擬似伝送路の構成を示す図である。 ネットワークアナライザが接続された擬似伝送路の構成を示す図である。 パルスジェネレータ及びオシロスコープが接続された擬似伝送路の構成を示す図である。 受信端波形の立上り、受信デバイスのマスク規格、ジッタ及び雑音を示す図である。 受信端波形の算出を示す図である。 伝送路ジッタの測定に用いる波形を示す図である。 第２の実施形態に係る対象装置の構成を示す図である。 第２の実施形態に係る伝送マージンの検証方法及び検証プログラムの処理手順を示すフローチャートである。 波形算出処理の手順を示すフローチャートである。 波形データの取得を示す図である。 伝送路ジッタの測定を示す図である。 伝送路ジッタの算出を示す図である。 受信端マスクの算出を示す図である。 伝送波形の算出を示す図である。 第３の実施形態に係る伝送マージンの検証方法及び検証プログラムの処理手順を示すフローチャートである。 伝送波形を示す図である。 アイパターンを示す図である。 受信端マスク及び波形マージンを示す図である。 伝送マージンから最適マージンの算出を示す図である。

符号の説明

２ 伝送マージン検証装置
４ ＬＳＩテスター（測定部）
６ ネットワークアナライザ
８ パルスジェネレータ
１０ オシロスコープ
１２ テスターコントローラ（演算部）
１９ シミュレータ
２２ ＣＰＵ
２４ 記憶部
４４ 対象装置

Claims (5)

1. 検証すべき対象装置に対応する擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を測定する測定部と、
   この測定部で測定された前記伝送路損失及び前記立上り波形を参照し、前記対象装置の伝送波形を算出し、この伝送波形と前記対象装置のマスクとを関係付けて前記対象装置の伝送マージンを算出する演算部と、
   を備えたことを特徴とする伝送マージンの検証装置。
2. 前記測定部において、シミュレータにより算出した前記擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を測定することを特徴とする請求項１記載の伝送マージンの検証装置。
3. 前記測定部にシミュレータとの連携により、プリエンファシス又は多値符号を含む伝送波形に対する立上り波形を取得することを特徴とする請求項１記載の伝送マージンの検証装置。
4. 検証すべき対象装置に対応する擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を取得する処理と、
   前記伝送路損失及び前記立上り波形を参照し、前記対象装置の伝送波形を算出する処理と、
   前記伝送波形と前記対象装置のマスクとを関係付けて前記対象装置の伝送マージンを算出する処理と、
   を含むことを特徴とする伝送マージンの検証方法。
5. 検証すべき対象装置に対応する擬似伝送路の伝送路損失及び立上り波形を表すデータを取得するステップと、
   前記伝送路損失及び前記立上り波形を参照し、前記対象装置の伝送波形を算出するステップと、
   前記伝送波形と前記対象装置のマスクとを関係付けて前記対象装置の伝送マージンを算出するステップと、
   を含み、これらのステップをコンピュータに実行させることを特徴とする伝送マージンの検証プログラム。

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