JP4537845B2 - Ber測定用の信号自動検出装置 - Google Patents

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Description

本発明は、BER(ビットエラーレート)測定に用いられるシリアル信号の種類を自動的に検出する装置に関連し、より詳細には、変調信号を復調する装置から出力される4つのシリアル信号から、クロック信号、データ信号、同期(Sync)及び有効(Valid)信号を自動的に検出し、それらの信号をBER測定装置に出力する装置に関連する。
従来の測定装置、例えば、営電株式会社から入手可能な「7706A−001 TS TRNSMISSION TESTER」は、クロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号を入力するための4つの入力端子を備えている(以下に示す非特許文献1に示される製品の外観図を参照)。従来の測定装置は、4つの端子から入力したクロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号に基づいて、データ信号のBERを測定する。
EIDEN Co., Ltd.(営電株式会社)、"7706A−001 TS TRANSMISSION TESTER(7706A−001 TS伝送テスター)"、インターネット<URL:http://www.eiden−gp.co.jp/products−html/e7706a.htm>
従来の復調装置は、一般に、クロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号を出力するための4つの出力端子を備えている。従って、4つの出力端子(例えば、クロック信号用の出力端子)は、それぞれ、対応する入力端子(例えば、クロック信号用の出力端子)に、ケーブルを介して接続されないと、従来の測定装置は、BER測定を実施することができない。また、4つの出力端子を、それぞれ、対応する入力端子に接続することは、ユーザにとって煩雑である。
本発明の目的は、所定の入力端子に所定の信号が入力されない場合であっても、BER測定を実施可能にするための装置を提供することである。
本発明のもう1つの目的は、BER測定を準備する際にユーザが配線を気にしなくてもよい装置を提供することである。
本発明の他の目的は、以下に説明する発明の実施形態を参照することによって、明らかになるであろう。
本発明の装置は、BER測定に用いられるシリアル信号の種類を自動的に検出する装置(40)である。本発明の装置は(40)は、少なくとも2つの信号を入力する入力手段(41)であって、前記少なくとも2つの信号の1つは、データ信号であり、前記少なくとも2つの信号のもう1つは、前記データ信号の1ビットに相当する周期を持つクロック信号である、入力手段(41)と、前記入力手段(41)に入力された前記少なくとも2つの信号の種類を検出する検出手段(42)であって、前記少なくとも2つの信号のどの信号が、クロック信号であるのかを判定し、前記少なくとも2つの信号のどの信号が、データ信号であるのかを判定する、検出手段(42)と、クロック信号であると判定された信号をクロック信号用の端子から出力し、データ信号であると判定された信号をデータ信号用の端子から出力するセレクタ(43)と、を備える。
前記少なくとも2つの信号は、前記データ信号の有効部分を示す有効(Valid)信号を含む3つの信号でもよい。前記検出手段(42)は、前記3つの信号から、有効信号を判定することができ、前記セレクタ(43)は、有効信号であると判定された信号を有効信号用の端子から出力することができる。
前記3つの信号は、前記データ信号のヘッダー・データ部分を示す同期(Sync)信号をさらに含む4つの信号でもよい。前記検出手段(42)は、前記4つの信号から、有効信号と同期信号とを判定することができ、前記セレクタ(43)は、有効信号であると判定された信号を有効信号用の端子から出力し、同期信号と判定された信号を同期信号用の端子から出力することができる。
図1は、BERを測定するシステムを構成する例を示す。図2は、図1の復調装置20を構成する例を示す。図3は、復調装置20によって生成されるクロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号を説明するための図である。
図1に示すように、BERを測定するシステムは、復調装置20と、シリアル信号自動検出装置40を備えるBER測定装置80と、を備える。
例えば図2において、復調装置20の入力手段(例えば、アンテナ21)は、MPEG−2TS形式のデータを符号化且つ変調(例えば、QPSK変調)した信号を入力する。復調装置20の復調回路22は、符号化且つ変調された信号を復調し、シリアル・データを出力するタイミングを司るクロック信号、そのクロック信号に同期したデータ信号、データ中のデータ有効部を表すValid信号、およびデータ中の所定データ(ヘッダー・データ)を表すSync信号を生成する。
復調回路22は、前記4つの信号のうちSync信号を除いた3つの信号だけを生成したり、また、Valid信号及びSync信号を除いた2つの信号だけを生成することもできる。
例えば図3に示すように、クロック信号は、一定の周期を持つ信号であり、その一定の周期は、データ信号の最小単位(1ビット)に相当する。
データ信号は、所定のパケットサイズ(図3において、204バイト)毎に、所定のデータ(図3において、符号32、34)を有する。データ信号が、MPEG−2TS形式のデータである場合、データ信号の所定のデータ(ヘッダー・データ)は、47(Hex)を表す「01000111」である。なお、データ信号が、MPEG−2TS形式のデータである場合、所定のパケットサイズは、図3において示される204バイト(図3において、符号31)、又は、図示されていない188バイトである。
例えば図3において、Valid信号は、1バイト〜188バイトに位置するデータ信号が有効であることを表す。また、Sync信号は、1バイトに位置する所定のデータ(ヘッダー・データ)を表す。
なお、データ信号の有効部分であって、所定のデータ(ヘッダー・データ)を除く部分(図3において、符号33)は、BER測定用の擬似ランダム・ノイズ(PN:Pseudo−Random Noise)データである。
図2において、復調装置20の出力手段(例えば、出力端子23)は、復調回路22によって生成された信号(クロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号;クロック信号、データ信号及びValid信号;又はクロック信号及びデータ信号)を出力する。
図2に示す復調回路22によって生成された信号が、クロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号である場合、出力端子23は、4つの出力端子から構成される。図2に示す復調回路22によって生成された信号が、クロック信号、データ信号及びValid信号である場合、出力端子23は、3つの出力端子から構成される。図2に示す復調回路22によって生成された信号が、クロック信号及びデータ信号である場合、出力端子23は、2つの出力端子から構成される。
図4は、BER測定装置80のシリアル信号自動検出装置40を構成する例を示す。図4において、シリアル信号自動検出装置40の入力手段(例えば、入力端子41)は、復調装置20から出力された信号(クロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号;クロック信号、データ信号及びValid信号;又はクロック信号及びデータ信号)を入力し、入力した信号を検出回路42及びセレクタ43に出力する。
図4に示すシリアル信号自動検出装置40の入力端子41は、4つの入力端子から構成される。なお、ユーザは、図2の出力端子23を構成する4つの出力端子のそれぞれを、入力端子41を構成する4つの入力端子に自由に接続することができる。すなわち、ユーザは、例えばクロック信号用の出力端子を、4つの入力端子のうち、どの入力端子に接続してもよい。
検出回路42は、復調装置20から出力されたシリアル信号の種類を検出し、各信号の種類を表す検出情報信号をセレクタ43に出力する。検出情報信号は、例えば、入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子に入力される信号は、それぞれ、データ信号、Valid信号、クロック信号及びSync信号であることを示す。
セレクタ43は、復調装置20から出力された信号を入力端子41を介して入力し、また、検出情報信号を検出回路42から入力する。セレクタ43は、検出情報信号に基づいて、復調装置20から出力された信号を、対応する専用端子から出力する。例えば、入力端子41を構成する第1〜第4の端子に、それぞれ、データ信号、Valid信号、クロック信号及びSync信号が入力される場合、セレクタ43は、第3の端子を介して入力されたクロック信号をクロック信号用の専用端子から出力し、第1の端子を介して入力されたデータ信号をデータ信号用の専用端子から出力し、第4の端子を介して入力されたSync信号をSync信号用の専用端子から出力し、第2の端子を介して入力されたValid信号をValid信号用の専用端子から出力する。
図1において、BER測定装置80のシリアル信号自動検出装置40以外のBER測定手段は、シリアル信号自動検出装置40(のセレクタ43)から出力されるクロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号を入力する。また、BER測定手段は、擬似ランダム・データを生成する手段と、シリアル信号自動検出装置40から出力されるデータ信号から抽出した擬似ランダム・データと前記の擬似ランダム・データを生成する手段との同期を図る手段と、を備える。BER測定手段は、クロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号から、データ信号内の擬似ランダム・データを抽出し、BER測定装置80で生成した擬似ランダム・データと前記抽出された擬似ランダム・データとを比較し、BERを測定する。なお、Sync信号がない場合、BER測定手段は、クロック信号、データ信号及びValid信号から、擬似ランダム・データを抽出する。また、Sync信号及びValid信号がない場合、BER測定手段は、クロック信号及びデータ信号から、擬似ランダム・データを抽出する。なお、擬似ランダム・データを抽出する手法は、周知であるので、その詳細な説明は、ここでは、省略する。
図5は、図4の検出回路42を構成する例を示す。図5において、検出回路42のマスタクロック生成回路51は、マスタクロック(MCLK)信号を生成し、レベル変化カウンタ52に出力する。なお、マスタクロック信号の周期(TMC)は、復調回路22によって生成されたクロック信号の周期(T)の半分よりも小さい(TMC<T/2)。図6は、図3に、マスタクロック生成回路51によって生成されるマスタクロック信号を加えた図である。
図5において、レベル変化カウンタ52は、マスタクロック信号をマスタクロック生成回路51から入力し、また、図2の出力端子23から出力された信号(クロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号;クロック信号、データ信号及びValid信号;又はクロック信号及びデータ信号)を図4の入力端子41から入力する。入力端子41が、第1〜第4の入力端子によって構成される場合、レベル変化カウンタ52は、クロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号を入力する。但し、出力端子23と入力端子41との間の接続は、ユーザによって自由に決定することができるので、レベル変化カウンタ52自身は、入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のそれぞれに、どの信号(クロック信号、データ信号、Sync信号又はValid信号)が入力されているか、認識することはできない。
レベル変化カウンタ52は、入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のそれぞれから入力した信号のレベルの変化を、マスタクロック信号を用いてカウントする。例えば、マスタクロック信号がHIGHを示す毎に、レベル変化カウンタ52は、第1の入力端子の信号がHIGH又はLOWの何れかであるのかを判定し、さらに、その結果を、マスタクロック信号が以前にHIGHを示した時に第1の入力端子の信号がHIGH又はLOWの何れかであったかを示す判定結果と比較する。その結果、現在の判定結果と以前の判定結果が異なるときだけ、レベル変化カウンタ52は、カウントする。すなわち、マスタクロック信号がHIGHを示す毎に、レベル変化カウンタ52は、第1の入力端子の信号が、HIGHからLOWに又はLOWからHIGHに変化するか否かを判定し、第1の入力端子の信号が変化するときにだけカウントする。レベル変化カウンタ52は、第2〜第4の入力端子の信号も同様に、各信号のレベルの変化をカウントする。レベル変化カウンタ52は、入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のそれぞれから入力した信号のレベルの変化を、マスタクロック信号を用いてカウントする。
レベル変化カウンタ52は、入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のそれぞれの信号のレベルの変化を、マスタクロック信号を用いてカウントし、そのカウント値のいずれかのひとつがある値(例えば100)に達した時点で、それぞれを比較器53に出力する。
比較器53は、入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のそれぞれの信号に対応するカウント値を互いに比較し、最も大きいカウント値を判定する。比較器53はさらに、最も大きいカウント値が第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す比較結果情報信号を、シフトレジスタ54、カウンタ55及び56、並びにレジスタ58に出力する。なお、図6を参照すると、最も多くレベルが変化する信号は、クロック信号であることが理解できる。
シフトレジスタ54は、クロック信号が入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す比較結果情報信号を、比較器53から入力し、さらに、入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子に入力された信号を、入力端子41から入力する。シフトレジスタ54は、比較結果情報信号に基づいてクロック信号に対応する入力端子(例えば、第3の入力端子)を判定し、クロック信号以外に対応する入力端子(例えば、第1、第2及び第4の入力端子)の信号のそれぞれを、クロック信号を用いて、データ信号の所定のデータ(ヘッダー・データ)のビット数だけ格納する。データ信号が、MPEG−2TS形式である場合、データ信号の所定のデータは、47(Hex)を表す「01000111」である。したがって、この場合、シフトレジスタ54は、クロック信号以外に対応する入力端子(例えば、第1、第2及び第4の入力端子)の信号のそれぞれを、8ビットだけ格納する。クロック信号がHIGHを示す毎に、シフトレジスタ54は、クロック信号以外に対応する入力端子(例えば、第1、第2及び第4の入力端子)の信号のそれぞれの8ビットが、「01000111」を示すか否かを判定する。シフトレジスタ54は、データ信号の所定のデータ(例えば、「01000111」)を検出した時、検出タイミング信号を生成する。シフトレジスタ54はさらに、データ信号の所定のデータ(ヘッダー・データ)が検出された入力端子(例えば、第1の入力端子)を示す検出結果情報信号を、検出タイミング信号とともに、信号状態カウンタ55及び56に出力する。また、シフトレジスタ54は、検出結果情報信号を、レジスタ58にも出力する。
信号状態カウンタ55及び56のそれぞれは、クロック信号が入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す比較結果情報信号を、比較器53から入力し、また、データ信号が入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す検出結果情報信号を、シフトレジスタ54から入力し、さらに、データ信号の所定のデータ(ヘッダー・データ)が検出されたタイミングを示す検出タイミング信号を、シフトレジスタ54から入力する。信号状態カウンタ55及び56のそれぞれはさらに、入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子に入力された信号を、入力端子41から入力する。
信号状態カウンタ55及び56のそれぞれは、比較結果情報信号及び検出結果情報信号に基づいてクロック信号及びデータ信号に対応する入力端子(例えば、第3及び第1の入力端子)を判定する。信号状態カウンタ55及び56のそれぞれはさらに、クロック信号及びデータ信号以外に対応する入力端子(例えば、第2及び第4の入力端子)の信号のそれぞれのHIGH状態を、クロック信号を用いてカウントする。このとき、信号状態カウンタ55及び56のそれぞれは、入力端子(例えば、第2及び第4の入力端子)の信号のそれぞれのHIGH状態を、検出タイミング信号をシフトレジスタ42から入力したときから、データ信号の所定のパケットサイズ(例えば、図6において符号31で示される204バイト)まで、カウントする。信号状態カウンタ55及び56のそれぞれは、そのカウント値を比較器57に出力する。
比較器57は、信号状態カウンタ55及び56のそれぞれに対応するカウント値を互いに比較し、小さいカウント値を判定する。比較器57はさらに、小さいカウント値が第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す第2の比較結果情報信号を、レジスタ58に出力する。なお、図6を参照すると、HIGH状態が少ない信号は、Sync信号であることが理解できる(符号61を参照)。
レジスタ58は、クロック信号が入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す比較結果情報信号を、比較器53から入力し、また、データ信号が入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す検出結果情報信号を、シフトレジスタ54から入力し、さらに、Sync信号が入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す第2の比較結果情報信号を、比較器57から入力する。
レジスタ58は、比較結果情報信号、検出結果情報信号及び第2の比較結果情報信号に基づいて、クロック信号、データ信号及びSync信号に対応する入力端子(例えば、第3、第1及び第4の入力端子)を判定する。レジスタ58はさらに、残りの入力端子(例えば、第2の入力端子)がVlaid信号に対応することを判定する。レジスタ58は、クロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号のそれぞれが、第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す検出情報信号を、図4のセレクタ43に出力する。
図7は、図4の検出回路42を構成する例(図5)に追加されるリセット信号生成手段71、論理情報設定手段72及び入力情報設定手段73を示す。
リセット信号生成手段71は、レベル変化カウンタ52及び信号状態カウンタ55及び56のカウント値、並びに、シフトレジスタ54及びレジスタ58のレジスタ値をリセットするための信号を生成する。具体的には、リセット信号生成手段71は、リセットボタンを備え、ユーザによってリセットボタンが選択されたことを検出した時に、リセット信号を生成する。ユーザはリセットボタンを選択することにより、信号自動検出装置40を初期化することができる。 論理情報設定手段72は、復調回路22によって生成されるデータ信号、Sync信号及びValid信号が、正論理に基づくものであるのか、負論理に基づくものであるのかを表す。図3及び図6によって示したデータ信号、Sync信号及びValid信号は、正論理に基づくものである。復調回路22によって生成されるデータ信号、Sync信号及びValid信号が、負論理に基づく場合、図3及び図6によって示した信号のHIGH状態は、LOW状態を示すことを理解できるであろう。具体的には、論理情報設定手段72は、例えば、負論理ボタンを備え、ユーザによって負論理ボタンが選択されたことを検出した時に、負論理を示す論理情報信号を生成し、その信号をシフトレジスタ54、及び、信号状態カウンタ55及び56に出力する。負論理を示す論理情報信号が入力されると、シフトレジスタ54は、データ信号の所定のデータ(ヘッダー・データ)の反転データ(例えば、「01000111」を反転させた「10111000」)を検出する。また、信号状態カウンタ55及び56のそれぞれは、クロック信号及びデータ信号以外に対応する入力端子(例えば、第2及び第4の入力端子)の信号のそれぞれのLOW状態を、カウントする。
入力情報設定手段73は、図4の入力端子41を構成する4つの入力端子に入力される信号の数、即ち、図2の復調回路22によって生成される信号の数を表す信号を生成し、レジスタ58に出力する。復調回路22によってクロック信号、データ信号、Sync信号、Valid信号が生成される場合、入力情報設定手段73は、入力端子41に4つの信号が入力される事を表す信号を生成し、検出回路42(信号状態カウンタ55及び56、比較器57並びにレジスタ58)は、上述のように動作する。
復調回路22によってクロック信号、データ信号及びValid信号が生成される場合、入力情報設定手段73は、入力端子41に3つの信号が入力される事を表す信号を生成し、信号状態カウンタ55及び56、比較器57並びにレジスタ58は、以下のように動作する。信号状態カウンタ55及び56は、動作を停止し、これにより、比較器57は、Sync信号が入力端子41を構成する第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す第2の比較結果情報信号をレジスタ58に出力しない。レジスタ58は、比較結果情報信号及び検出結果情報信号に基づいて、クロック信号及びデータ信号に対応する入力端子(例えば、第3、第1の入力端子)を判定する。レジスタ58はさらに、残りの入力端子(例えば、第2の入力端子)がValid信号に対応することを判定する。レジスタ58は、クロック信号、データ信号及びValid信号のそれぞれが、第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す検出情報信号を、図4のセレクタ43に出力する。
復調回路22によってクロック信号及びデータ信号が生成される場合、入力情報設定手段73は、入力端子41に2つの信号が入力される事を表す信号を生成し、信号状態カウンタ55及び56、比較器57並びにレジスタ58は、以下のように動作する。信号状態カウンタ55及び56は、動作を停止し、比較器57は、第2の比較結果情報信号をレジスタ58に出力しない。レジスタ58は、比較結果情報信号及び検出結果情報信号に基づいて、クロック信号及びデータ信号に対応する入力端子(例えば、第3、第1の入力端子)を判定する。レジスタ58は、クロック信号及びデータ信号のそれぞれが、第1〜第4の入力端子のどれに対応するかを示す検出情報信号を、図4のセレクタ43に出力する。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。例えば、図8に示すように、自動検出装置40は、BER測定装置80の外側にあってもよい。
BERを測定するシステムを構成する例を示す。 復調装置20を構成する例を示す。 復調装置20によって生成されるクロック信号、データ信号、Sync信号及びValid信号を説明するための図である。 BER測定装置80の信号自動検出装置40を構成する例を示す。 検出回路42を構成する例を示す。 マスタクロック生成回路51によって生成されるマスタクロック信号を説明するための図である。 検出回路42を構成する残りの要素を示す。 BERを測定するシステムを構成するもう1つ例を示す。

Claims (9)

  1. BER測定に用いられるシリアル信号の種類を自動的に検出する装置(40)であって、
    少なくとも2つの信号を入力する入力手段(41)であって、前記少なくとも2つの信号の1つは、データ信号であり、前記少なくとも2つの信号のもう1つは、前記データ信号の1ビットに相当する周期を持つクロック信号である、入力手段(41)と、
    前記入力手段(41)に入力された前記少なくとも2つの信号の種類を検出する検出手段(42)であって、前記少なくとも2つの信号のどの信号が、クロック信号であるのかを判定し、前記少なくとも2つの信号のどの信号が、データ信号であるのかを判定する、検出手段(42)と、
    クロック信号であると判定された信号をクロック信号用の端子から出力し、データ信号であると判定された信号をデータ信号用の端子から出力するセレクタ(43)と、
    を備える装置(40)。
  2. 請求項1に記載の装置(40)であって、
    前記少なくとも2つの信号は、前記データ信号の有効部分を示す有効(Valid)信号を含む3つの信号であり、
    前記検出手段(42)は、前記3つの信号から、有効信号を判定し、
    前記セレクタ(43)は、有効信号であると判定された信号を有効信号用の端子から出力する、装置(40)。
  3. 請求項1に記載の装置(40)であって、
    前記少なくとも2つの信号は、前記データ信号の有効部分を示す有効(Valid)信号と、前記データ信号のヘッダー・データ部分を示す同期(Sync)信号とを含む4つの信号であり、
    前記検出手段(42)は、前記4つの信号から、有効信号と同期信号とを判定し、
    前記セレクタ(43)は、有効信号であると判定された信号を有効信号用の端子から出力し、同期信号と判定された信号を同期信号用の端子から出力する、装置(40)。
  4. 請求項1に記載の装置(40)であって、
    入力手段(41)は、復調装置(20)によって生成された、前記少なくとも2つの信号を入力する、装置(40)。
  5. 請求項1に記載の装置(40)であって、BER測定装置(80)に組み込まれている装置(40)。
  6. 請求項1に記載の装置(40)であって、
    前記データ信号は、MPEG−2 TS形式のトランスポートストリームである、装置(40)。
  7. 請求項1に記載の装置(40)であって、
    前記検出手段(42)は、前記少なくとも2つの信号それぞれのレベルの変化をカウントする手段(52)と、それらのカウント値を比較する手段(53)とを備え、
    前記検出手段(42)は、最も大きいカウント値に対応する信号をクロック信号として判定する、装置(40)。
  8. 請求項7記載の装置(40)であって、
    前記検出手段(42)は、少なくとも1つの信号のそれぞれに、前記ヘッダー・データ部分が含まれているか否かを検出する手段(54)を備え、
    前記少なくとも1つの信号は、前記少なくとも2つの信号から、クロック信号であると判定された信号を除かれた信号であり、
    前記検出手段(42)は、前記ヘッダー・データ部分が含まれていた信号をデータ信号として判定する、装置(40)。
  9. 請求項8に記載の装置(40)であって、
    前記少なくとも2つの信号は、前記データ信号の有効部分を示す有効(Valid)信号を含む3つの信号であり、
    前記検出手段(42)は、前記3つの信号の残りの信号を、有効信号を判定し、
    前記セレクタ(43)は、有効信号であると判定された信号を有効信号用の端子から出力する、装置(40)。
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