JP3206639B2 - ワイヤレス・オシロスコープ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示手段と複数の
プローブ手段とが無線通信で接続されているワイヤレス
・オシロスコープに関し、特に前記各プローブ手段での
サンプリング・クロックの同期を可能にしたワイヤレス
・オシロスコープに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のワイヤレス・オシロスコープでは
表示手段と複数のプローブ手段とで構成され、前記表示
手段と複数の前記プローブ手段は無線を用いた通信によ
り接続されていた。

【０００３】図６はこのような従来のワイヤレス・オシ
ロスコープの一例を示す構成ブロック図である。図６に
おいて１，８ａ及び８ｂは制御回路、２は表示回路、
３，７ａ及び７ｂは変調回路、５，６ａ及び６ｂはアン
テナ、４，１０ａ及び１０ｂは復調回路、９ａ及び９ｂ
はＡ／Ｄ変換器、１１ａ及び１１ｂはサンプリング・ク
ロック発生回路、１００ａ及び１００ｂは入力信号であ
る。

【０００４】また、１〜５は表示手段５０を、６ａ〜１
１ａはプローブ手段５１ａを、６ｂ〜１１ｂはプローブ
手段５１ｂをそれぞれ構成している。

【０００５】表示手段５０において、制御回路１の出力
は表示回路２及び変調回路３に接続され、変調回路３の
出力はアンテナ５に接続される。アンテナ５の出力は復
調回路４に接続され、復調回路４の出力は制御回路１に
接続される。

【０００６】一方、プローブ手段５１ａにおいて、アン
テナ６ａの出力は復調回路１０ａに接続され、復調回路
１０ａの出力は制御回路８ａに接続される。制御回路８
ａの出力は変調回路７ａに接続され、変調回路７ａの出
力はアンテナ６ａに接続される。

【０００７】また、サンプリング・クロック発生回路１
１ａの出力は制御回路８ａ及びＡ／Ｄ変換器９ａにそれ
ぞれ接続される。さらに、入力信号１００ａはＡ／Ｄ変
換器９ａに入力され、Ａ／Ｄ変換器９ａの出力は制御回
路８ａに接続される。

【０００８】また、プローブ手段５１ｂにおいて、アン
テナ６ｂの出力は復調回路１０ｂに接続され、復調回路
１０ｂの出力は制御回路８ｂに接続される。制御回路８
ｂの出力は変調回路７ｂに接続され、変調回路７ｂの出
力はアンテナ６ｂに接続される。

【０００９】また、サンプリング・クロック発生回路１
１ｂの出力は制御回路８ｂ及びＡ／Ｄ変換器９ｂにそれ
ぞれ接続される。さらに、入力信号１００ｂはＡ／Ｄ変
換器９ｂに入力され、Ａ／Ｄ変換器９ｂの出力は制御回
路８ｂに接続される。

【００１０】ここで、図６に示す従来例の動作を説明す
る。表示手段５０において制御回路１は変調回路３及び
アンテナ５によりプローブ手段５１ａ及び５１ｂに対し
て測定条件や測定開始コマンド等を送信する。

【００１１】プローブ手段５１ａ及び５１ｂはそれぞれ
アンテナ６ａ及び６ｂで前記送信信号を受信し、復調回
路１０ａ及び１０ｂで復調して制御回路８ａ及び８ｂに
出力する。

【００１２】制御回路８ａ及び８ｂは受信した測定条件
等に基づき入力信号１００ａ及び１００ｂをＡ／Ｄ変換
器９ａ及び９ｂを用いて順次取込む。

【００１３】制御回路８ａは変調回路７ａ及びアンテナ
６ａにより表示手段５０に対して入力信号１００ａの測
定波形を送信する。その後、同様に入力信号１００ｂの
測定波形がプローブ手段５１ｂから表示手段５０に送信
される。

【００１４】制御回路１はプローブ手段５１ａ及び５１
ｂから順番に送信されてくる入力信号１００ａ及び１０
０ｂの測定波形を順次アンテナ５で受信し、復調回路４
で復調して取込むと共に表示回路２に測定波形を適宜表
示する。

【００１５】この結果、表示手段５０と各プローブ手段
５１ａ及び５１ｂとを互いに離れた場所に設置しても測
定が可能になる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示す従
来例においては入力信号１００ａ及び１００ｂを測定す
る際には各プローブ手段内の個々のサンプリング・クロ
ック発生回路１１ａ及び１１ｂの出力信号に基づきディ
ジタル変換等をしているので、サンプリング・クロック
同士の同期が互いにとれていない。

【００１７】このため、表示手段５０で複数の測定波形
を表示させた場合には時間的なずれが生じてしまうと言
った問題点がある。従って本発明が解決しようとする課
題は、複数のプローブ手段のサンプリング・クロックの
同期をとることが可能なワイヤレス・オシロスコープを
実現することにあった。

【００１８】

【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明では、入力信号を測定しこの測定波形
を無線通信を用いて表示手段に送信する複数のプローブ
手段と、これらのプローブ手段からの送信信号を受信し
前記測定波形を表示する表示手段とから構成されるワイ
ヤレス・オシロスコープにおいて、前記表示手段との無
線通信を行う送受信手段と、この送受信手段で受信した
前記表示手段からのビットパターン列とのパターンマッ
チングをとるパターンマッチング回路と、このパターン
マッチング回路の出力に同期させサンプリング・クロッ
クを発生させるサンプリング・クロック発生回路と、前
記サンプリング・クロックに基づき入力信号の測定を行
う制御回路及びＡ／Ｄ変換器とから構成されるプローブ
手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明に係るワイヤレス・オシロスコ
ープの一実施例を示す構成ブロック図である。

【００２０】図１において１〜５，６ａ〜１１ａ、６ｂ
〜１１ｂ，５０，１００ａ及び１００ｂは図６と同一符
号が付してあり、１２ａ及び１２ｂはパターンマッチン
グ回路、１０１は復調器１０ａの出力信号、１０２はパ
ターンマッチング回路１２ａの出力信号である。

【００２１】また、６ａ〜１２ａはプローブ手段５２ａ
を、６ｂ〜１２ｂはプローブ手段５２ｂを、６ａ，７ａ
及び１０ａは送受信手段５３ａを、６ｂ，７ｂ及び１０
ｂは送受信手段５３ｂをそれぞれ構成している。

【００２２】基本的な接続関係は図６と同一であり、異
なる点は復調回路１０ａ及び１０ｂの出力信号がパター
ンマッチング回路１２ａ及び１２ｂにも接続され、パタ
ーンマッチング回路１２ａの出力信号が制御回路８ａ及
びサンプリング・クロック発生回路１１ａに接続され、
パターンマッチング回路１２ｂの出力信号が制御回路８
ｂ及びサンプリング・クロック発生回路１１ｂに接続さ
れる点である。

【００２３】ここで、図１に示す実施例の動作を図２，
図３，図４及び図５を用いて説明する。図２はパターン
マッチング回路１２ａの詳細を示す回路図、図３は実施
例の動作を示すフロー図、図４及び図５はパターンマッ
チング回路１２ａの動作を説明するタイミング図であ
る。

【００２４】図２において１０１及び１０２は図１と同
一符号を付してあり、１３はＡ／Ｄ変換器、１４ａ，１
４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ及び１４ｇはフ
リップ・フロップ回路（以下、ＦＦ回路と呼ぶ。）、１
５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ及び１
５ｇは乗算器、１６はレジスタ回路、１７は加算器であ
る。

【００２５】出力信号１０１はＡ／Ｄ変換器１３に接続
され、Ａ／Ｄ変換器１３の出力はＦＦ回路１４ａに接続
され、ＦＦ回路１４ａの出力はＦＦ回路１４ｂ及び乗算
器１５ａの一方の入力端子に接続される。

【００２６】ＦＦ回路１４ｂの出力はＦＦ回路１４ｃ及
び乗算器１５ｂの一方の入力端子に接続され、ＦＦ回路
１４ｃの出力はＦＦ回路１４ｄ及び乗算器１５ｃの一方
の入力端子に接続され、ＦＦ回路１４ｄの出力はＦＦ回
路１４ｅ及び乗算器１５ｄの一方の入力端子に接続され
る。

【００２７】ＦＦ回路１４ｅの出力はＦＦ回路１４ｆ及
び乗算器１５ｅの一方の入力端子に接続され、ＦＦ回路
１４ｆの出力はＦＦ回路１４ｇ及び乗算器１５ｆの一方
の入力端子に接続され、ＦＦ回路１４ｇの出力は乗算器
１５ｇの一方の入力端子に接続される。

【００２８】乗算器１５ａ〜１５ｇの他方の入力端子に
はレジスタ回路１６の出力がそれぞれ接続され、乗算器
１５ａ〜１５ｇの出力はそれぞれ加算器１７に接続され
る。加算器１７の出力は出力信号１０２としてサンプリ
ング・クロック発生回路１１ａに接続される。

【００２９】先ず第１に、図３（ａ）に示すように、表
示手段５０はプローブ手段５２ａの測定条件を設定す
る。但し、ここでは簡単のためプローブ手段５２ａにつ
いてのみ説明する。

【００３０】図３（ｂ）に示すように、表示手段５０は
プローブ手段５２ａに予め決められたビットパターン列
を送信する。このビットパターン列はアンテナ６ａ及び
復調回路１０ａで受信・復調され出力信号１０１として
パターンマッチング回路１２ａに出力される。

【００３１】図３（ｃ）に示すように、パターンマッチ
ング回路１２ａが前記ビットパターン列とのパターンマ
ッチングを行う。

【００３２】具体的には、パターンマッチング回路１２
ａにおいて、受信されたビットパターン列である出力信
号１０１はＡ／Ｄ変換器１３でディジタル変換され、Ｆ
Ｆ回路１４ａ〜１４ｇに前記ビットパターン列が順次保
持される。

【００３３】一方、レジスタ回路１６には前記ビットパ
ターン列と同一データが予め格納されており、ＦＦ回路
１４ａ〜１４ｇの出力パターンとレジスタ回路１６のビ
ットパターンとを乗算器１５ａ〜１５ｇで乗算する。

【００３４】そして、乗算器１５ａ〜１５ｇの個々の乗
算結果を加算器１７で加算することにより受信ビットパ
ターンとレジスタ回路１６のビットパターンの相関を取
り、出力信号１０２として出力する。

【００３５】図３（ｄ）に示すように、サンプリング・
クロック発生回路１１ａは出力信号１０２の最大出力振
幅をトリガとしてサンプリング・クロックを発生させ
る。

【００３６】例えば、受信ビットパターンとして図４
（ａ）に示すようなビットパターン列が受信され、レジ
スタ回路１６には図４（ｂ）に示すようなビットパター
ン列が予め格納されていたものとする。

【００３７】図４（ａ）のビットパターン列は時間的に
変化して行くので、図４（ａ）及び図４（ｂ）のビット
パターン列を乗算して、この乗算結果を加算することに
より、図５に示すような出力信号１０２を得る。

【００３８】図４（ａ）及び図４（ｂ）のビットパター
ン列が一致すれば図５中”イ”及び”ロ”に示すように
最大出力振幅が出力され、その他の部分では出力振幅は
小さくなる。

【００３９】従って、サンプリング・クロック発生回路
１１ａは前記最大出力振幅に同期させてサンプリング・
クロックを発生させる。

【００４０】次に、図３（ｅ）に示すように、制御回路
８ａ及びＡ／Ｄ変換器９ａはこのように発生させたサン
プリング・クロックに基づき入力信号１００ａを測定し
て表示手段５０に送信する。

【００４１】最後に、図３（ｆ）に示すように、表示手
段５０は送信されてきた測定波形を表示回路２に表示す
る。また、プローブ手段５２ｂに関しても上述と同様の
動作をする。

【００４２】この結果、表示手段５０から送信されたビ
ットパターン列とのパターンマッチングをとり、この結
果に同期させてサンプリング・クロックを発生させるこ
とにより、各プローブ手段５２ａ及び５２ｂ間で同期し
たサンプリング・クロックの発生が可能になる。

【００４３】なお、パターンマッチング回路１２ａ及び
１２ｂは受信信号をディジタル変換した後にディジタル
処理しているが、ＳＡＷ(Surface Acoustic Wave??)等
を用いてアナログ的にパターンマッチング処理を行って
も良い。

【００４４】また、ビットパターン列の長さは限定する
ものではないが、ビットパターン列が長い方が耐ノイズ
性は向上する。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。表示手段から送
信されたビットパターン列とのパターンマッチングをと
り、この結果に同期させてサンプリング・クロックを発
生させることにより、複数のプローブ手段のサンプリン
グ・クロックの同期をとることが可能なワイヤレス・オ
シロスコープが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワイヤレス・オシロスコープの一
実施例を示す構成ブロック図である。

【図２】パターンマッチング回路の詳細を示す回路図で
ある。

【図３】実施例の動作を示すフロー図である。

【図４】パターンマッチング回路の動作を説明するタイ
ミング図である。

【図５】パターンマッチング回路の動作を説明するタイ
ミング図である。

【図６】従来のワイヤレス・オシロスコープの一例を示
す構成ブロック図である。

【符号の説明】

１，８ａ、８ｂ 制御回路 ２ 表示回路 ３，７ａ，７ｂ 変調回路 ５，６ａ，６ｂ アンテナ ４，１０ａ，１０ｂ 復調回路 ９ａ，９ｂ，１３ Ａ／Ｄ変換器 １１ａ，１１ｂ サンプリング・クロック発生回路 １２ａ，１２ｂ パターンマッチング回路 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１
４ｇ フリップ・フロップ回路 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１
５ｇ 乗算器 １６ レジスタ回路 １７ 加算器 ５０ 表示手段 ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ プローブ手段 ５３ａ，５３ｂ 送受信手段 １００ａ，１００ｂ 入力信号 １０１，１０２ 出力信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号を測定しこの測定波形を無線通信
   を用いて表示手段に送信する複数のプローブ手段と、こ
   れらのプローブ手段からの送信信号を受信し前記測定波
   形を表示する表示手段とから構成されるワイヤレス・オ
   シロスコープにおいて、 前記表示手段との無線通信を行う送受信手段と、この送
   受信手段で受信した前記表示手段からのビットパターン
   列とのパターンマッチングをとるパターンマッチング回
   路と、このパターンマッチング回路の出力に同期させサ
   ンプリング・クロックを発生させるサンプリング・クロ
   ック発生回路と、前記サンプリング・クロックに基づき
   入力信号の測定を行う制御回路及びＡ／Ｄ変換器とから
   構成されるプローブ手段を備えたことを特徴とするワイ
   ヤレス・オシロスコープ。