JP2012233851A

JP2012233851A - 実時間トリガ性能指数指示装置及び試験測定機器

Info

Publication number: JP2012233851A
Application number: JP2011104363A
Authority: JP
Inventors: F Da Ping John; ジョン・エフ・ターピン
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2012-11-29

Abstract

【課題】被試験信号がトリガ条件を満足する状態にどの程度近づいたかを指示する。
【解決手段】被試験信号はＡＤＣ３１５でデジタル化され、デジタル・サンプルがトリガ・イベント検出器３０５に供給され、トリガ信号に応じてデジタル・サンプルが取込みメモリ３２５に蓄積されて表示器３３５に表示される。プロセッサ３４５及び指示器３５０は、被試験信号を表すデジタル・サンプルに基づいて計算した実時間トリガ機能指数を指示する第１マーカと、トリガ・イベント検出器がトリガ・イベントを検出しトリガ信号を発生するために性能指数が超えなければならないレベルを指示する第２マーカ手段とを表示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、一般に、試験測定機器に関し、特に、ユーザがトリガ・イベント検出器を設定しアーミングするのを容易にする実時間トリガ性能指数指示装置及び試験測定機器に関する。

スペクトラム・アナライザ、オシロスコープ及びロジック・アナライザなどの試験測定機器は、「トリガ・イベント検出器」を有しており、「トリガ・イベント」と呼ぶ特定のイベントが生じる前、生じた時、生じた後の被試験信号の部分を捕捉し分析できる。トリガ・イベントは、被試験信号自体から、又は２次信号（被試験信号ではない信号）から検出できる。トリガ・イベントを検出する確率を確実に高くするために、トリガ・イベント検出器は、トリガ・イベントが存在するか否かにかかわらず、連続的に動作しなければならない。図１は、かかるトリガ・イベント検出器１０５を有する従来のスペクトラム・アナライザ１００を示す。動作において、信号調整器（signal conditioner）１１０が被試験信号を調整し（例えば、被試験信号をＲＦからＩＦにダウン・コンバージョンし）、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）１１５がデジタル化して、デジタル・サンプルの連続的なストリームを発生する。デジタル・サンプルは、循環バッファ１２０に書き込まれると共に、トリガ・イベント検出器１０５に入力する。トリガ・イベント検出器１０５は、デジタル・サンプルを処理し、処理したサンプルをユーザ指定のトリガしきい値と比較する。処理済みデジタル・サンプルがトリガしきい値を超えると、トリガ・イベント検出器１０５は、トリガ信号を発生するので、取込みメモリ１２５は、循環バッファ１２０に保持されたデジタル・サンプルを捕捉する。捕捉されたサンプルは、表示プロセッサ１３０により分析され（例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、チャープＺ変換などの周波数変換手段を用いて周波数領域に変換するなどして）、表示器１３５に表示される。トリガ・イベント検出器１０５は、種々のトリガ・イベントを検出するのに用いる種々のトリガ・イベント検出器の１つでよい。例えば、トリガ・イベント検出器１０５は、「パワー・レベル・トリガ」機能を有してもよく、被試験信号の瞬時パワーがユーザ指定パワーしきい値を超えた時を検出する。この場合、トリガ・イベント検出器１０５は、デジタル・サンプルを被試験信号の瞬時パワーの尺度に変換することにより、デジタル・サンプルを処理する。なお、ユーザ指定トリガしきい値は、パワーしきい値である。被試験信号の瞬時パワーがパワーしきい値を超えるとき、トリガ・イベント検出器１０５は、トリガ信号を発生する。

より複雑なトリガ・イベントを検出するために、トリガ・イベント検出器は、試験測定機器の取込み経路（即ち、信号調整器、ＡＤＣ、循環バッファ、取込みメモリなど）よりも一層精選されている必要がある。例えば、他の従来例の図２に示すように、スペクトラム・アナライザ２００は、バンドパス・フィルタ（ＢＰＦ）２４０を含んでもよく、このＢＰＦは、被試験信号がトリガ・イベント検出器２０５に供給される前に、被試験信号を濾波するので、トリガ・イベント検出器２０５は、周波数の狭いレンジ内のトリガ・イベントのみを検出できる。この技術は、例えば、米国特許第５４９３２０９号明細書「時間領域信号測定で稼動する同調可能なトリガ取込みシステム及び方法」（特開平７−１９１０６９号公報に対応）に記載されている。この方法において、トリガ・イベント検出器２０５が受けた信号の帯域幅は、表示器２３５に表示される被試験信号の帯域幅よりも非常に狭い。図２のその他の要素は、図１の要素と類似であり、対応要素の参照番号は、百の位を除いて同じである。

特開平７−１９１０６９号公報

これら従来の試験測定機器の欠点は、どのようにトリガ・イベント検出器の設定及びアーミング（トリガ・イベント検出器を動作状態にすること）を確認することがユーザにとって困難なことである。すなわち、ユーザは、トリガ・イベントが生じるまで、表示器上で被試験信号を見ることができなかった。よって、トリガ・イベント検出器が不適切に設定されたり、ユーザがトリガ・イベント検出器をアーミングした後に被試験信号が変化したりした場合、試験測定機器がトリガしない理由を確かめる方法がユーザにはなかった。トリガ・イベント検出器が試験測定機器の取込み経路よりも一層精選されている場合、この欠点は、特に問題である。この理由は、たとえ試験測定機器が被試験信号を表示するようにユーザがいかに試験測定機器を設定しても、表示器に示された被試験信号は、トリガ・イベント検出器が受けた信号に必ずしも対応しないためである。

そこで、被試験信号が関連トリガ条件を満足する状態にどの程度近づいたかをユーザが確認できる手段が必要とされている。

本発明の概念は、以下の通りである。
（１）被試験信号を表すデジタル・サンプルに基づいて計算した実時間トリガ機能指数を指示する第１マーカ手段と；トリガ・イベント検出器がトリガ・イベントを検出しトリガ信号を発生するために上記性能指数が超えなければならないレベルを指示する第２マーカ手段とを具えた実時間トリガ機能指数指示装置。
（２）上記トリガ・イベント検出器の状態を示す第３マーカ手段を更に具えた概念１のトリガ機能指数指示装置。
（３）上記トリガ・イベント検出器は、パワー・レベル・トリガ、濾波済みパワー・レベル・トリガ、周波数マスク・トリガ、密度トリガ、変調領域トリガ、外部トリガ、データ・パターン・トリガ、スペクトラム・シグネチャ・トリガから成るグループから選択された機能を果たす概念１のトリガ機能指数指示装置。
（４）概念１による実時間トリガ機能指数指示装置を具えた試験測定機器。
（５）上記試験測定機器は、スペクトラム・アナライザ、オシロスコープ及びロジック・アナライザから成るグループから選択された試験測定機器である概念４の試験測定機器。
（６）上記実時間トリガ機能指数指示装置は、表示器及びフロント・パネルから成るグループから選択された表示手段に表示を行う概念４の試験測定機器。

よって、本発明は、被試験信号が関連トリガ条件を満足する状態にどの程度近づいたかの指示を行う試験測定機器用の実時間トリガ機能指数指示装置を提供できる。この指示装置は、被試験信号を表すデジタル・サンプルに基づいて計算された実時間トリガ機能指数を示す第１マーカ手段と、トリガ・イベント検出器がトリガ・イベントを検出しトリガ信号を発生するために性能指数が超えなければならないレベルを指示する第２マーカ手段とを含む。よって、この指示装置を観察することにより、試験測定機器が実際にトリガすることを必要とせずに、被試験信号が関連トリガ条件を満足する状態に如何に近づいたかをユーザは容易に確認できる。

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詳細な説明から明らかになろう。

パワー・レベル・トリガ機能を有する従来のスペクトラム・アナライザのブロック図である。濾波済みパワー・レベル・トリガ機能を有する従来のスペクトラム・アナライザのブロック図である。本発明による実時間トリガ機能指数指示装置を有するスペクトラム・アナライザのブロック図である。図３に示す実時間トリガ機能指数指示器のより詳細な図である。

図３は、本発明による実時間トリガ機能指数指示装置を有するスペクトラム・アナライザのブロック図である。本発明の実施例によるスペクトラム・アナライザ３００は、図１に示すスペクトラム・アナライザ１００に類似しており、類似の要素は、百の位を除いて同じ参照番号で示す。スペクトラム・アナライザ３００は、プロセッサ３４５を含む。このプロセッサ３４５は、トリガ・イベント検出器３０５からの処理済みデジタル・サンプルのコピーとユーザ指定トリガしきい値のコピーとを受け、これらに基づいて実時間トリガ機能指数指示器３５０にトリガ機能指数を示す。このトリガ機能指数は、被試験信号が関連トリガ条件を満足する状態にどの程度近づいているかを示す。図４は、図３に示す実時間トリガ機能指数指示器３５０のより詳細な図である。指示器３５０は、第１マーカ４５５を含み、この第１マーカ４５５は、処理済みデジタル・サンプルに基づいて計算した実時間トリガ「機能指数（figure-of-merit）」を示す。例えば、トリガ・イベント検出器３０５がパワー・レベル・トリガの場合、機能指数は、被試験信号の瞬時パワーである。同様に、トリガ・イベント検出器３０５が濾波済みパワー・レベル・トリガを行うならば、その機能指数は、濾波済み被試験信号の瞬時パワーである。指示器３５０は、第２マーカ４６０も含んでおり、この第２マーカ４６０は、トリガ・イベント検出器３０５がトリガ・イベントを検出しトリガ信号を発生するために超えなければならない機能指数のレベルを示す。例えば、トリガ・イベント検出器３０５がパワー・レベル・トリガ又は濾波済みパワー・レベル・トリガの場合、マーカ４６０は、ユーザ指定パワーしきい値を示す。オプションとして、指示器３５０は、第３マーカ４６５を含んでもよく、この第３マーカ４６５は、トリガ・イベント検出器３０５の状態、即ち、「アーミング」、「準備完了」、「トリガ済み」などを示す。指示器３５０は、表示器３３５、試験測定機器のフロント・パネル（図示せず）で表示を行ってもよい。遠隔コンピュータ（図示せず）が試験測定機器を制御する場合には、指示器３５５がコンピュータの表示器上に表示を行ってもよい。よって、単に指示器３５０を観察することにより、ユーザは、被試験信号が関連トリガ条件を満足する状態にどの程度近づいたかを容易に確認できる。これは、トリガ・イベント検出器が試験測定機器の取込み経路よりも一層精選されている場合に、特に有利である。なお、この実施例において、第１マーカ手段は、第１マーカ４５５、このマーカを表示するためのプロセッサ３４５及び指示器３５０で構成され、第２マーカ手段は、第２マーカ４６０、このマーカを表示するためのプロセッサ３４５及び指示器３５０で構成され、第３マーカ手段は、第３マーカ４６５、このマーカを表示するためのプロセッサ３４５及び指示器３５０で構成される。

実時間トリガ機能指数は、パワー・レベル・トリガ及び濾波済みパワー・レベル・トリガに関連して用いる場合に有効なだけではなく、種々の他の実施例において、任意の形式のトリガ・イベント検出器と共に用いることにも適応できる。それには、例えば、次のようなものがある。

他の実施例において、トリガ・イベント検出器３０５は、米国特許第５１０３４０２号明細書「スペクトラム・アナライザにおける連続周波数領域データの識別、セーブ及び分析方法及び装置」（特開平２−４７５６１号公報に対応）に記載のように「周波数マスク・トリガ」機能を有してもよい。これは、被試験信号のデジタル・サンプルを連続した一連の周波数スペクトラムに変換し、周波数スペクトラムがユーザ指定周波数マスクに違反したときにトリガ信号を発生する。この場合、処理済みデジタル・サンプルは、周波数スペクトラムであり、ユーザ指定トリガしきい値は、周波数マスクである。マーカ４５５は、周波数マスクに最も近いスペクトラムの値を示し、マーカ４６０は、周波数マスクの対応する値を示す。

他の実施例において、トリガ・イベント検出器３０５は、米国特許出願公開第２０１０／０２３１３９８号明細書「カラー、密度及び相関ベースのトリガを用いた周波数領域ビットマップ・トリガ」（特開２０１０−２１７１８０号公報に対応）に記載のように「密度トリガ」機能を有してもよい。これは、ユーザ指定の密度マーカ内のサンプル密度がユーザ指定の密度しきい値を超えたときにトリガ信号を発生する。この場合、処理済みデジタル・サンプルは、密度マーカ・ボックス内の瞬時密度であり、ユーザ指定トリガしきい値は、密度しきい値である。マーカ４５５は、密度の瞬時値を示し、マーカ４６０は、密度しきい値を示す。

他の実施例において、トリガ・イベント検出器３０５は、「外部トリガ」機能であり、外部トリガ入力端子（図示せず）で感知された電圧がユーザ指定電圧しきい値を超えたときにトリガ信号を発生する。この場合、プロセッサ３４５は、トリガ・イベント検出器３０５から処理済みデジタル・サンプルを受けないが、外部トリガ入力端子で感知された電圧を受け、ユーザ指定トリガしきい値は、電圧しきい値である。マーカ４５５は、外部トリガ入力端子で感知された瞬時電圧を示し、マーカ４６０は、電圧しきい値を示す。

他の実施例において、トリガ・イベント検出器３０５は、米国特許ダイナミック７７６５０８６号明細書「変調領域トリガ」（特開２００６−１８６９９４号公報に対応）に記載のように「変調領域トリガ」機能を有してもよい。これは、被試験信号のデジタル・サンプルを変調領域に変換し、異常が検出されたときにトリガ信号を発生する。この場合、機能指数は、エラー・ベクトル・マグニチュード（ＥＶＭ）、位相エラー、マグニチュード・エラー、同相／直角位相（Ｉ／Ｑ）不均衡、スキュー、原点オフセット、１秒当たりのビットの数、１秒当たりのパケットなどの種々の品質測定値の任意の１つでもよい。一般に、信号の任意の認識可能な概念を機能指数として用いることができる。

上述のトリガ・イベント検出器の明細は完全な明細ではなく、本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく、既存の任意の種類のトリガ・イベント検出器又は今後開発されるトリガ・イベント検出器と共に実時間トリガ機能指数指示装置を使用できることが理解できよう。すなわち、トリガ・イベント検出器が用いる特定のトリガ条件に関係なく、実時間トリガ機能指数指示装置を用いて、被試験信号がそのトリガ条件を満足する状態にどの程度近づいたかの実時間指示を提供できる。例えば、被試験信号の外観が特定状態（特定のデータ・パターン、特定のスペクトラム・シグネチャなど）に「マッチ」する時にトリガ・イベント検出器がトリガ信号を発生すると、実時間トリガ機能指数指示装置は、「マッチに近い」、「マッチの程度」などを指示できる。さらに、ある種のトリガ・イベント検出器は、１つ以上の機能指数を有してもよい。これらの形式のトリガ・イベント検出器と共に複数の指示器を用いてもよく、この場合、１個のトリガ・イベント検出器に対して１つの機能指数となる。

上述では、スペクトラム・アナライザと共に用いる場合の実時間トリガ機能指数指示装置について説明したが、種々の他の実施例において、オシロスコープ又はロジック・アナライザの如くトリガ・イベント検出器を用いる任意の他の形式の試験測定機器と共に実時間トリガ機能指数指示装置を用いることもできることも明らかであろう。

図では、実時間トリガ機能指数指示を垂直バーとして示したが、他の実施例において、この指示は、異なる視覚的外観でもよいことが明らかであろう。これは、例えば、水平バー、ダイアルなどである。

種々の実施例において、プロセッサ３４５は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれら２つの組合せにより実現できるし、また、汎用マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、用途限定集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などでも構成できる。

上述の説明から、本発明が試験測定機器用のトリガ分野にて顕著な効果を奏することが明らかであろう。本発明の特定実施例は、本発明を説明するために図示し記載したものであるが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変換器絵が可能なことが理解できよう。

１００、２００、３００スペクトラム・アナライザ
１０５、２０５、３０５トリガ・イベント検出器
１１０、２１０、３１０信号調整器
１１５、２１５、３１５アナログ・デジタル変換器
１２０、２２０、３２０循環バッファ
１２５、２２５、３２５取込みメモリ
１３０、２３０、３３０表示プロセッサ
１３５、２３５、３３５表示器
２４０バンドパス・フィールド
３４５プロセッサ
３５０実時間トリガ機能指数指示器
４５５第１マーカ
４６０第２マーカ
４６５第３マーカ

Claims

被試験信号を表すデジタル・サンプルに基づいて計算した実時間トリガ機能指数を指示する第１マーカ手段と、
トリガ・イベント検出器がトリガ・イベントを検出しトリガ信号を発生するために上記性能指数が超えなければならないレベルを指示する第２マーカ手段と
を具えた実時間トリガ機能指数指示装置。
被試験信号を表すデジタル・サンプルに基づいて計算した実時間トリガ機能指数を指示する第１マーカ手段と、トリガ・イベント検出器がトリガ・イベントを検出しトリガ信号を発生するために上記性能指数が超えなければならないレベルを指示する第２マーカ手段とを有する実時間トリガ機能指数指示装置を具えた試験測定機器。