JP5399089B2

JP5399089B2 - 信号発生装置、シリアル・データ・パターンの符号間干渉効果生成方法及びシリアル・データ・パターンの符号間干渉効果の校正方法

Info

Publication number: JP5399089B2
Application number: JP2009020872A
Authority: JP
Inventors: ムラーリダハラン・エイ・カラパッツ; サンパスクマー・アール・デサイ
Original assignee: テクトロニクス・インターナショナル・セールス・ゲーエムベーハー
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-01-30
Also published as: JP2009182968A; US20090195525A1; US8688400B2

Description

本発明は、信号発生装置に関し、特にダイレクト・デジタル・シンセシス（ＤＤＳ：direct digital synthesis）によるシリアル・データに符号間干渉（ＩＳＩ）効果を発生する装置及び方法と、その校正方法に関する。

高速シリアル・データの設計者は、特定の条件におけて要求されるビット・エラー・レート（ＢＥＲ）に適合するように耐性があり信頼性の高い受信機を設計することが求められている。どのような高速シリアル・データ規格の受信機試験にも、コンプライアンス試験とジッタ耐性試験が含まれる。所望の結果を実現するため、コンプライアンス試験には特定条件における受信機のパフォーマンス試験が含まれる。耐性試験には、動作不能になるまで累積的にジッタを増加させる状況に受信機をさらすことも含まれる。ジッタは、ディターミニスティック・ジッタＤｊとランダム・ジッタＲｊに分類できる。ディターミニスティック・ジッタＤｊには、周期ジッタＰｊ、デューティ・サイクル歪み（ＤＣＤ）及び符号間干渉（ＩＳＩ）が含まれる。ＩＳＩは、帯域制限のために多くの物理的なシステムで避けがたいものである。ＤＣＤとＩＳＩは、データ・ストリームとデータ・レートの形式に依存する。これらは、データと相関があり、データ依存ジッタ（ＤＤＪ：data dependent jitter）に分類される。従って、コンプライアンス及びジッタ耐性試験を実行するには、シリアル・データが制御された状態のジッタの影響を受けていることが重要である。

符号間干渉は、現在、米国カルフォニア州メンロパークのシンセシス・リサーチ社が製造販売する差動符号間干渉（ＩＳＩ）試験基板のような種々の長さの信号配線が形成された回路基板を用いて生成されている。このような回路基板を用いる場合の課題の１つは、配線の特性がパターンとデータ・レートで変化することである。更に、あるデータ・レートについては、その配線から決まった符号間干渉（ＩＳＩ）が生じるので、中間の符号間干渉（ＩＳＩ）値を生成することができない。シンセシス・リサーチ社のＩＳＩ試験基板の代表的な配線の長さは、2.42インチ（約6.1cm）、5インチ（約12.7cm）、6.75インチ（約17.1cm）、9インチ（約22.9cm）、12インチ（約30.5cm）、17インチ（約43.2cm）、24インチ（約61.0cm）、31インチ（約78.7cm）、40インチ（約101.6cm）であり、設定された長さの中間の配線長にはできない。通常、ユーザは、設計したもの正確な限界点を知りたいものであるが、ＩＳＩ試験基板から生成される符号間干渉については、細かく制御することができない。

その他の課題は、１つの配線から他の配線に切り替えるには校正が必要となることである。これは、符号間干渉だけが校正を必要とするのでなく、Ｐｊ及びＲｊのような関係する他のジッタも全て校正する必要があるので、時間のかかることが多い。加えて、試験基板から出力される実際の符号間干渉は、試験システム中のコネクタ、ケーブルなど生成された符号間干渉に干渉を与えうる他の部品が原因で、試験基板データ・シートにある符号間干渉と正確に合致しないこともある。このため、新しい試験を設定する度に試験システムを校正する必要が生じる。

こうしたことから、本発明は、シグナル・ジェネレータのような信号発生装置と、符号間干渉（ＩＳＩ）効果の生じたシリアル・データ・パターンを生成するための、シリアル・データ・パターン・パラメータ及び符号間干渉効果パラメータを設定する方法に関する。信号発生装置には、表示装置と中央処理装置とがあり、中央処理装置はシリアル・データ・パターンのパラメータ及びそのシリアル・データ・パターンに対する符号間干渉効果のためのパラメータを設定するためのユーザ・インタフェースを表示装置上に発生させる。中央処理装置は、シリアル・データ・パターン・パラメータ及び符号間干渉効果パラメータを用いて波形記録ファイルを生成する。波形生成回路は、波形記録ファイルを受けて、符号間干渉パラメータで定義される符号間干渉効果を有するシリアル・データ・パターンのアナログ出力信号を生成する。

表示装置は、信号発生装置内蔵でも良いし、又は、信号発生装置に結合された外部表示装置であっても良い。パソコンのような外部制御装置を信号発生装置に結合して良く、外部制御装置は、外部表示装置にシリアル・データ・パターンのパラメータ及びそのシリアル・データ・パターンに対する符号間干渉効果のためのパラメータを設定するためのユーザ・インタフェースを生成すると共に、シリアル・データ・パターン・パラメータ及び符号間干渉効果パラメータを用いて、波形生成回路で使用する波形記録ファイルを生成する。

符号間干渉効果パラメータには、符号間干渉効果パラメータに関する単位の値に応じて、０.０から１.０ユニット・インターバル（ＵＩ）までの範囲（レンジ）、又は、１ピコ秒から２マイクロ秒までの範囲がある。中央処理装置は、符号間干渉効果パラメータがユニット・インターバル単位で表される場合は０.００１ユニット・インターバル単位で符号間干渉効果パラメータを増加（変化）させ、符号間干渉効果パラメータが時間で表される場合は１.０ピコ秒単位で符号間干渉効果パラメータを増加（変化）させる。波形記録ファイル中の符号間干渉効果は、符号間干渉効果パラメータで制御される単極（single pole）デジタル無限インパルス応答（ＩＩＲ：infinite impulse response）ローパス・フィルタによって生成される。

シリアル・データ・パターン上に符号間干渉効果を生成する方法には、シリアル・データ・パターン・パラメータ及び符号間干渉効果パラメータを設定するためのユーザ・インタフェースを表示装置上に生成するステップと、シリアル・データ・パターン用のパラメータを選択するステップと、そのシリアル・データ・パターン上の符号間干渉効果用のパラメータを選択するステップとがある。波形記録ファイルは、シリアル・データ・パターン・パラメータ及び符号間干渉効果パラメータから生成され、シリアル・データ・パターン・アナログ出力信号は、符号間干渉効果パラメータで定義される符号間干渉効果を有する波形記録ファイルから生成される。

波形記録ファイルのシリアル・データ・パターン上に符号間干渉効果を生成するステップには、波形記録ファイル中に符号間干渉効果を生成するための符号間干渉効果パラメータで制御された単極デジタルＩＩＲローパス・フィルタを生成するステップがある。波形記録ファイルを生成するステップには、符号間干渉効果パラメータで定義された単極デジタルＩＩＲローパス・フィルタで変更されたシリアル・データ・パターンのデジタル・データを生成するため、シリアル・データ・パラメータをコンパイルするステップが含まれる。波形記録ファイルを生成するステップには、また、シリアル・データ・パラメータをコンパイルし、符号間干渉効果パラメータで定義される単極デジタルＩＩＲローパス・フィルタで変更されたシリアル・データ・パターン・デジタル・データを生成するステップを含めても良い。符号間干渉効果パラメータを選択するステップでは、符号間干渉パラメータを０.００１ユニット・インターバル単位で変更するステップを更に具えるか、又は、符号間干渉パラメータを１.０ピコ秒単位で変更するステップを更に具えるようにしても良い。

１つの信号チャンネル中のシリアル・データ・パターン上の符号間干渉効果を校正する方法には、信号発生装置を波形表示及び処理装置に接続するステップと、シリアル・データ・パターン用のパラメータを選択するステップと、シリアル・データ・パターン上の符号間干渉効果用のパラメータを初期値ゼロに選択するステップとが含まれる。波形記録ファイルは、シリアル・データ・パターン・パラメータ及び符号間干渉効果パラメータから生成され、シリアル・データ・パターンのアナログ出力信号は、符号間干渉効果パラメータで定義される符号間干渉効果を有する波形記録ファイルから生成される。符号間干渉の値は、波形表示及び処理装置において、信号発生装置からの受信したシリアル・データ・パターンのアナログ出力信号から生成され、信号発生装置に供給される。符号間干渉効果パラメータは、１.０の最大符号間干渉値内で０.１毎に変更するが、このとき、波形記録ファイル、シリアル・データ・パターンのアナログ出力信号及び符号間干渉値を生成するステップと、信号発生装置へ複数の符号間干渉値を供給するステップとを、符号間干渉効果パラメータを変更した値毎に繰り返す。複数の符号間干渉値に合わせた曲線から線形方程式を生成し、この線形方程式の複数のパラメータを符号間干渉効果パラメータで制御されたＩＩＲフィルタに適用し、波形記録ファイルに符号間干渉効果を生成する。

本発明の目的、効果、その他新規な点は、以下の詳細な説明を特許請求の範囲及び図面と共に読むことによって明らかとなろう。

図１は、シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成する本発明による信号発生装置の前面外観図である。図２は、本発明による信号発生装置の一例のブロック図である。図３は、シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成する本発明によるユーザ・インタフェースの初期状態を示す図である。図４は、シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成する本発明によるユーザ・インタフェース中のBASE PATTERN（基本パターン）ポップアップ・ウィンドウを表す図である。図５は、シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成する本発明によるユーザ・インタフェース中のTRANSMITTER（送信機）ポップアップ・ウィンドウを表す図である。図６は、シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成する本発明によるユーザ・インタフェース中のCHANNEL/CABLE（チャンネル／ケーブル）ポップアップ・ウィンドウを表す図である。図７は、シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成する本発明によるユーザ・インタフェース中のコンパイル設定（Compile Settings）を表す図である。図８は、シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成する本発明によるユーザ・インタフェース中のグラフ設定（Graph Setup）を表す図である。図９は、本発明によるシリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成するステップを示すフローチャートである。図１０は、ＩＳＩパラメータ”ｋ”の値が異なるＩＳＩ効果を生成するデジタルＩＩＲフィルタの周波数及び位相応答を示すグラフである。図１１は、ＩＳＩ効果を生成するデジタル無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを校正するためのフローチャートである。図１２は、ディスプレイ・ポート高速シリアル・データ・パターンのジッタ成分設定を示す図である。

図１を参照すると、米国オレゴン州ビーバートンのテクトロニクス社が製造販売するＡＷＧ７１０２型のようなシグナル・ジェネレータ（信号発生装置）１０が示されている。シグナル・ジェネレータ１０には、ボタンやノブのようなコントローラ１４のある前面パネル１２と、液晶表示装置や陰極線管のような表示装置１６がある。シグナル・ジェネレータ１０には、また、波形データや実行可能なプログラム等を記憶するＣＤ又はＤＶＤ／ＣＤドライブがある。ユーザが定義した信号は、前面パネルのコントローラ１４を表示装置１６上の表示されるユーザ・インタフェースと共に用いることでシグナル・ジェネレータ１０から出力される。

図２は、シリアル・データ上に符号間干渉効果を生成するＡＷＧ７１０２型シグナル・ジェネレータ１０の一例のブロック図である。シグナル・ジェネレータ１０には中央処理装置（ＣＰＵ）２０があり、これはコンパクト・ディスク（ＣＤ）やハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）のような電子媒体上に記憶しておいたプログラムに従って装置の動作を制御する。ＲＡＭのようなメモリ２２は、ＨＤＤのような記憶装置２４からプログラムを読み出すためのＣＰＵ２０のワーク・エリアとして利用される。ユーザは、装置の前面パネル１２上のボタンやノブ等１４を介して出力試験信号の生成をシグナル・ジェネレータ１０に設定できる。表示装置１６は、出力試験信号の種々のパラメータを設定し、パラメータ設定に応じた出力信号を視覚化するためのユーザ・インタフェースを表示しても良い。外部表示出力回路２６は、シグナル・ジェネレータの内蔵表示装置１６に加えて、より広い表示領域を提供するための外部表示装置２８に供給する映像出力信号を生成する。波形生成回路３０は、ユーザが定義したパラメータに基づく出力試験信号を生成する。この実施例では、波形生成回路３０は、トリガ入力端子及びイベント入力端子と、２チャンネルの出力端子を有する。入力／出力ポート３２は、外部キーボード３４やマウス３６のようなポインティング・デバイスをシグナル・ジェネレータに接続するために使用される。外部キーボード３４又はマウス３６は、パラメータを設定するシグナル・ジェネレータの前面パネル・コントローラの一部として含めても良い。これらブロックは、信号及びデータ・バス３８で互いに結合される。シグナル・ジェネレータのバス３８には、シグナル・ジェネレータをパソコン（ＰＣ）４２や他の試験装置のような外部制御装置に接続するために、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）インターフェース４０を設けても良い。ＬＡＮインターフェース４０によって、ユーザ・インタフェースをＰＣ４２上で動作させ、出力信号データをシグナル・ジェネレータ１０に渡すことが可能となり、また、ＰＣ４２がネットワークを介してシグナル・ジェネレータ１０を制御することが可能となる。別のやり方としては、ＧＰＩＢインターフェースをＬＡＮインターフェース４０の代わりに用いても良い。

図３を参照すると、シリアル・データ・パターン上に種々のレベルの符号間干渉（ＩＳＩ）効果を生成するためのパラメータを設定するユーザ・インタフェース５０の初期状態が示されている。初期状態のユーザ・インタフェース５０及びこれに続くユーザ・インタフェースは、ＣＰＵ２０のプログラム制御の下で動作し、ユーザ・インタフェースのプログラムは記憶装置２４に記憶されている。ユーザ・インタフェースは、表示装置１６又は外部表示装置２８上に表示すると良い。これに代わって、ユーザ・インタフェース・プログラムは、ＰＣ４２に記憶しておき、ＰＣ４２でアクセスしても良く、ＰＣ４２がパラメータを処理し、出力ファイルを生成して、これをシグナル・ジェネレータ１０に供給しても良い。シグナル・ジェネレータ１０上の種々のインターフェースを制御するプログラムは、表示装置１６上のアイコンを介してアクセスしても良いし、スタート・タブをクリックし、シグナル・ジェネレータ１０中に記憶されたプログラムのリストから適切なプログラムをクリックすることでアクセスしても良い。初期インターフェース５０には、多数のポップアップ・ウィンドウが含まれ、これらは初期インターフェース５０中の種々のタブ５２をクリックすることでアクティブになる。初期インターフェース５０には、BASE PATTERN（基本パターン）タブ５４があり、これはBASE PATTERN（基本パターン）ポップアップ・ウィンドウ５６をアクティブにする。BASE PATTERNポップアップ・ウィンドウ５６は、初期インターフェース５０において、自動的にアクティブにされる。

図４は、BASE PATTERNポップアップ・ウィンドウ５６をより詳細に示したもので、BASE PATTERNポップアップ・ウィンドウ５６の４つの定義された領域「BASE PATTERN（基本パターン）５８、SIGNAL（信号）６０、ENCODING（エンコード）６２及びRISE/FALL（立ち上がり／立ち下がり）６４」を示す。BASE PATTERN（基本パターン）領域５８には、ボタン６６、６８及び７０があり、これらによってユーザはＩＳＩ効果を発生させるシリアル・データ・パターンを選択できる。STANDARD（規格）ボタン６６をクリックすると、STANDARDボックス７２及びPATTERNボックス７４がアクティブになる。STANDARDボックス７２をクリックすると、一般的なシリアル・データ・パターン及びコンプライアンス試験を必要とする種々のシリアル・データ規格が表示される。一旦特定のシリアル・データ規格が選択され、PATTERNボックス７４をクリックすると、ＰＲＢＳ７のような選択されたシリアル・データ規格で定義される種々の波形パターンが表示される。FROM FILE（ファイルから）ボタン６８をクリックすると、ファイル・ボックス７６が強調表示され、ユーザはこの中に既に記憶してあるデータ・ファイルを入れることができる。USER PATTERN（ユーザ・パターン）ボタン７０をクリックすると、パターン・ボックス７８が強調表示され、ユーザはこの中に任意のシリアル・データ・パターンを入れることができる。このパターンは、適切なBINARY（２進）又はHEX（１６進）ボタン８０、８２をクリックして、”０”及び”１”の２進データ又は１６進データとして入力しても良い。

SIGNAL（信号）領域６０には、Data Rate（データ・レート）ボックス８４、AMPLITUDE（振幅）ボックス８６、IDLE STATE（アイドリング状態）ボックス８８がある。Data Rateボックス８４をクリックすることで、ユーザはシリアル・データのデータ・レートを設定できる。データ・レートは、１０メガ・ビット毎秒から２０メガ・ビット毎秒まで調整できるようにしても良い。STANDARD（規格）ボタン６６がアクティブなときは、データ・レートは、選択したシリアル・データ規格に応じて自動的に選択される。AMPLITUDE（振幅）ボックス８６をクリックすると、ユーザはシリアル・データ・パターンの電圧レベルを選択できる。ユーザが、２５０ｍＶから１Ｖまで電圧レベルを変更できるようにしても良い。IDLE STATEボックス８８は、STANDARDボックス７２でＳＡＴＡが選択されたときにアクティブになり、PATTERNボックス７４中にアイドリング・パターンが選択される。アイドリング状態は、アイドリング状態パターン内の選択可能な期間が直流として観測される。

ENCODING（エンコード）領域６２には、ENCODING SCHEME（エンコード方式）ボックス９０があり、これによってユーザはシリアル・データ・パターンのエンコード方式の種別を設定できる。ユーザは、NRZ又はNONE NRZを選択しても良い。８Ｂ１０Ｂボックス９２をクリックすると、８ビット・シンボルを１０ビット・シンボルにマッピングするアルゴリズムがアクティブになり、ＤＣバランスと制限のある（bounded）ディスパリティを実現する。RISE/FALL（立ち上がり／立ち下がり）領域６４には、１０／９０又は２０／８０パーセントの立ち上がり及び立ち下がり時間を選択するためのRISE/FALL TIME（立ち上がり／立ち下がり時間）ボタン９６及び９８がそれぞれある。RISE（立ち上がり）ボックス１００によって、ユーザはシリアル・データ・パターンの立ち上がりエッジの立ち上がり時間を選択できる。FALL（立ち下がり）ボックス１０２によって、ユーザはシリアル・データ・パターンの立ち下がりエッジの立ち下がり時間を選択できる。DCDボックス１０４によって、ユーザはシリアル・データ・パターン中のデューティ・サイクル歪み（DCD：Duty Cycle Distortion）を変更できる。立ち上がり、立ち下がり及びＤＣＤ時間は、それぞれ設定ボックス１０６を用いて秒又はユニット・インターバル単位で定めるようにしても良い。

TRANSMITTER（送信機）タブ１１０をクリックすると、図５に示すTRANSMITTER（送信機）ポップアップ・ウィンドウ１１２がアクティブにある。TRANSMITTERポップアップ・ウィンドウ１１２には複数のボックス１１４があり、これらによりユーザは、周期ジッタのピーク・トゥ・ピーク及びＲＭＳランダム・ジッタの可変量のパラメータを設定でき、また、スペクトラム拡散クロック（Spread Spectrum Clock：SSC）のパラメータ、ボルト（RMS）単位でのノイズ・パラメータ及びｄＢ又はボルト単位でのプリ／デ・エンファシス・パラメータの設定ができる。ユーザには、シリアル・データ・パターンの端部付近又は端部にノイズをおくオプションもある。

CHANNEL/CABLE（チャンネル／ケーブル）タブ１２０をクリックすると、図６に示すCHANNEL/CABLEポップアップ・ウィンドウ１２２がアクティブにある。ユーザは、ＩＳＩボタン１２８をクリックすることによって、ＩＳＩボックス１２４及び設定ボックス１２６をアクティブにする。ユーザは、ＩＳＩボックス１２４をクリックして量を入力することで、シリアル・データ・パターンに加えるＩＳＩの量を選択する。ＩＳＩの量は、秒又はユニット・インターバル単位で表しても良い。ＩＳＩをユニット・インターバル単位で表したときには、ＩＳＩの選択範囲は、０.０から１.０ユニット・インターバルまで、０.００１ユニット・インターバル単位で増加（変化）する。ＩＳＩを秒単位で表したときには、ＩＳＩの選択範囲は、１ピコ秒から２マイクロ秒まで、１ピコ秒単位で増加（変化）する。なお、別の実施例では、ＩＳＩの選択範囲を０.０ピコ秒から２.０マイクロ秒までとしても良い。もちろん、どちらの単位の場合でも、増加の代わりに減少させて変化させるようにしても良い。ユーザは、また、S-Parameter File（Ｓパラメータ・フィルタ）ボタン１３０をクリックして、タッチストーンＳパラメータ・ファイルをユーザが選択するボックスをアクティブにして、ＩＳＩによるスケ―リング（scaling：拡大縮小）をそのファイルに加えるにようにしても良い。

図３に戻ると、一度ユーザがシリアル・データ・パターンのパラメータを設定し、シリアル・データ・パターンに適用するＩＳＩの量を選択すると、ユーザは初期ユーザ・インタフェース５０のツール・バー１４４上のCOMPILE SETTINGS（コンパイル設定）ボタン１４２をクリックし、図７に示すCOMPILE SETTINGS（コンパイル設定）ポップアップ・ウィンドウ１４０をアクティブにする。COMPILE SETTINGSポップアップ・ウィンドウ１４０には、ユーザ定義によるシリアル・データ・パターンのパラメータ及びＩＳＩ値を用いてシグナル・ジェネレータ１０で生成された波形ファイルのユーザ定義名を提供するWAVEFORM NAME（波形名）ボックス１４６がある。BASE PATTERN ポップアップ・ウィンドウ５６を用いて入力されたシリアル・データ・パターンのデータ・レートは、「Data Rate」の隣に表示される。ユーザは、SAMPLE RATE（サンプル・レート）ボタン１４８又はSAMPLES PER UI（ＵＩ当たりのサンプル数）ボタン１５０をクリックして、SAMPLE RATE又はSAMPLES PER UIボックス１５２、１５４をそれぞれアクティブにできる。ユーザは、シリアル・データ・パターン及びデータ・レートに基づいて、適当な値を入力することにより、手動でサンプリング・レート又はＵＩ当たりのサンプル数を設定しても良い。サンプリング・レート又はＵＩ当たりのサンプル数は、AUTOMATIC（自動）ボックス１５６をクリックすることで、データ・レート及びシリアル・データ・パターンに基づいて、自動的に設定されるようにしても良い。BANDWIDTH EXPANSION FILTER（帯域幅拡張フィルタ）領域１５８は、BANDWIDTH EXPANSION FILTERボタン１６０をクリックすることで、アクティブにできる。BANDWIDTH EXPANSION FILTER領域１５８により、ユーザは各種インターリーブ・パラメータを選択又はオフにすることができる。COMPILE BUTTON PREFERENCES（コンパイル・ボタン設定）領域１６２により、ユーザは、シリアル・データ・パターン・パラメータ及びＩＳＩパラメータで定義されコンパイルした波形記録について、COMPILE ONLY（コンパイルのみ）又はCOMPILE AND SENT TOパラメータ（コンパイルし、（パラメータ）へ送る）を選択できる。COMPILE SETTINGSポップアップ・ウィンドウ１４０の下の方に行くと、付加的なパラメータがあり、これらは対応する複数のボックス１６４をクリックすることで設定しても良い。パラメータの１つであるSHOW GRAPH AFTER COMPILE（コンパイル後にグラフ表示）の場合では、初期ユーザ・インタフェース５０の下部にある２つのグラフ領域１６５中に様々の形式でシリアル・パターン・データを表示する。COMPILE SETTINGSポップアップ・ウィンドウ１４０の下部には、COMPLE（コンパイル）、OK、CANCEL（キャンセル）及びHELP（ヘルプ）ボタン１６６、１６８、１７０及び１７０があり、これらによりユーザはCOMPILE SETTINGSポップアップ・ウィンドウ１４０に関係する種々のオプションを選択できる。１つのオプションとしては、COMPILEボタン１６６をクリックすることで、シリアル・データ・パターン及びＩＳＩのパラメータのコンパイルを開始し、シグナル・ジェネレータ１０からアナログのシリアル・データ・パターンを生成するためのデジタル・データを含む波形記録ファイルを生成する。他のオプションとしては、ＯＫボタン１６８をクリックすることで、COMPILE SETTINGSポップアップ・ウィンドウ１４０内で選択されたパラメータが保存され、ウィンドウ１４０が閉じる。更に別のオプションとしては、CANCELボタン１７０をクリックすることで、COMPILE SETTINGSポップアップ・ウィンドウ１４０内で選択されたパラメータを保存することなく、ウィンドウ１４０が閉じる。HELPボタン１７２をクリックすると、HELPポップアップ・ウィンドウがアクティブになり、ここからユーザはヘルプを探すことができる。

図３に再び戻ると、初期ユーザ・インタフェース５０のツール・バー１４４にはGRAPH SETUP（グラフ設定）ボタン１８０があり、これをクリックすることで図８に示すGRAPH SETUP（グラフ設定）ポップアップ・ウィンドウ１８２をアクティブにできる。GRAPH SETUPポップアップ・ウィンドウ１８２には、左側にAVAILABLE GRAPHICS（利用可能なグラフ）ボックス１８４があり、これには複数のグラフ記号（シンボル）１８６とそのグラフ記号の説明書き１８６が含まれている。ウィンドウ１８２の右側には、SELECTED GRAPHICS（選択されたグラフ）ボックス１８８があり、これにはAVAILABLE GRAPHICSボックス１８４から選択されたグラフ記号が含まれる。ボックス１８４及び１８８の間には、ADD（追加）及びREMOVE（除去）ボタン１９０及び１９２がある。これらボタン１９０、１９２により、SELECTED GRAPHICSボックス１８８にグラフ記号１８６を追加及び除去（削除）することができる。ユーザは、グラフ記号１８６をクリックして、そのグラフ記号を強調表示することで、AVAILABLE GRAPHICSボックス１８４で、任意のグラフ記号１８６を選択する。ADDボタン１９０をクリックすると、選択されたグラフ記号がAVAILABLE GRAPHICSボックス１８４からSELECTED GRAPHICSボックス１８８にコピーされる。SELECTED GRAPHICSボックス１８８内で任意のグラフ記号１８６をクリックすると強調表示され、続いてREMOVEボタンをクリックすると選択されたグラフ記号１８６がSELECTED GRAPHICSボックス１８８から削除される。SELECTED GRAPHICSボックス１８８には、初期ユーザ・インタフェース５０の下部にあるグラフ領域１６５の数に合わせて、２個の記号まで収容できるようにしても良い。GRAPH SETUPポップアップ・ウィンドウ１８２の下部には、OK、CANCEL（キャンセル）及びHELP（ヘルプ）ボタン１９４、１９６及び１９８がある。OKボタン１９４は、選択されたグラフ記号を保存し、GRAPH SETUPポップアップ・ウィンドウ１８２を閉じる。CANCELボタン１９６は、選択されたグラフ記号を保存することなく、GRAPH SETUPポップアップ・ウィンドウ１８２を閉じる。HELPボタン１９８は、HELPポップアップ・ウィンドウをアクティブにし、ここからユーザはヘルプを探すことができる。

初期ユーザ・インタフェース５０のツール・バー１４４には、図３に示すようにCOMPILE（コンパイル）ボタン１９６があり、これはCOMPILE SETTINGSポップアップ・ウィンドウ１４０内のCOMPILEボタン１６６（図７参照）と同様の機能を果たし、これによって、シリアル・データ・パターン及びＩＳＩのパラメータのコンパイルを開始し、シグナル・ジェネレータ１０からアナログのシリアル・データ・パターンを生成するためのデジタル・データを含む波形記録ファイルを生成する。

図９は、シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成するステップを描いたフローチャートであり、上述してきた図に準拠している。その処理は、ステップ２００において、シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成するプログムの制御をアクティブにすることで始まる。ステップ２０２において、BASE PATTERN（基本パターン）及びCOMPILE SETTINGS（コンパイル設定）ポップアップ・ウィンドウ５６、１４０がアクティブにされ、シリアル・データ・パターンのパラメータが選択されるが、これらパラメータには、シリアル・データ・パターンのデータ・レート、振幅、エンコード方式、立ち上がり及び立ち下がり時間、並びにサンプル・レートが含まれる。ステップ２０４において、Channel/CABLE（チャンネル／ケーブル）ポップアップ・ウィンドウ１２２がアクティブにされ、シリアル・データ・パターンに適用されるＩＳＩの量が選択される。ステップ２０６において、初期ユーザ・インタフェース５０のツール・バー１４４上のCOMPILE（コンパイル）ボタン１９６がアクティブにされ、これによって、シリアル・データ・パターンのパラメータ及びＩＳＩのパラメータのコンパイルを開始し、シグナル・ジェネレータ１０からアナログのシリアル・データ・パターンを生成するためのデジタル・データを含む波形記録ファイルを生成する。ステップ２０８において、波形記録ファイルは、シグナル・ジェネレータ１０のメモリ２２に蓄積され、続いて波形生成回路３０に供給されると、波形記録ファイルがＩＳＩ効果を有するアナログのシリアル・データ・パターン信号に変換され、これがシグナル・ジェネレータ１０から出力される。シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成する上述のステップの順番は、単に一例に過ぎず、本発明の要旨を離れることなく、これらステップの順番は変更できる。例えば、シリアル・データ・パターン・パラメータ及びＩＳＩパラメータのコンパイルを開始するのに、どのCOMPILE（コンパイル）ボタン（COMPILE ボタン１９６又はCOMPILEボタン１６６）を使用するかはもちろんのこと、パラメータを選択する順番も変更して良い。

シリアル・データ・パターン上にＩＳＩ効果を生成する１つの具体例としては、シリアル・データ・パターン・パラメータが、ＰＲＢＳ７のパターンを有し、データ・レートが１ＧＢ／ｓ、電圧振幅が１Ｖ、エンコード方式がＮＲＺ（ノット・リターン・トゥ・ゼロ）、シリアル・データ・パターンの立ち上がり及び立ち下がりエッジの立ち上がり及び立ち下がり時間が２０／８０パーセント・レベル間で２００ピコ秒、サンプル・レートが１０ＧＳ／ｓ（ギガ・サンプル毎秒）の一般的な規格として設定される。TRANSMITTERポップアップ・ウィンドウ１１２において、ジッタ、スペクトラム拡散クロック（SSC）、ノイズ及びプリ／デ・エンファシスのパラメータは、ゼロに設定される。ＩＳＩパラメータは、Channel/CABLEポップアップ・ウィンドウ１２２を用いて選択される。ＩＳＩ効果は、単極デジタルＩＩＲ(Infinite Impulse Response：無限インパルス応答）ローパス・フィルタを用いて生成されるが、これはデータ・レート、サンプリング周波数及びデータ・パターンに基づいている。デジタルＩＩＲフィルタは、１つのＩＳＩパラメータで制御される。ＩＩＲフィルタの再帰方程式は、次の通りである。

Ｙ（ｎ）＝Ａ・ｘ（ｎ）−Ｂ・ｙ（ｎ−１）
ここでＡ＝１／ｋ及びＢ＝（ｋ−１）／ｋ
ｘ（ｎ）＝入力シリアル・データ
Ｙ（ｎ）＝所望のＩＳＩのある出力データ
Ａ＝フォワード・パスの乗数
Ｂ＝再帰パスの乗数

上記再帰方程式は、単極ＩＩＲフィルタを記述している。ｋの異なる値に対する周波数及び位相応答が、図１０に示すグラフ中に示されている。これによると、単一のパラメータｋの増加で、フィルタがより急激に落ちることが観測される。ＩＩＲフィルタは、シリアル・データのパラメータ及びＩＳＩパラメータがコンパイルされたときに生成される。シリアル・データ・パターンを表すデジタル・データが生成されるのに続いて、ＩＩＲフィルタでフィルタでかけてデジタル・データを変更することで、選択されたＩＳＩパラメータに応じたＩＳＩ効果を生成する。

上述したＩＩＲフィルタを通じて生成されるＩＳＩは、校正の必要がある。ＩＳＩパラメータがゼロに設定された場合でも、データ・パターンやシグナル・ジェネレータ１０及びオシロスコープのローパス特性、シグナル・ジェネレータ１０とオシロスコープ間のケーブル接続が原因で、ある程度の量のＩＳＩが、オシロスコープのような測定装置で測定されるからである。図１１は、ＩＳＩを校正するステップを記載したフローチャートである。ステップ２２０において、シグナル・ジェネレータ１０は、ＤＰＯＪＥＴ型分析ソフトウェアを使用したＤＰＯ７２００４型デジタル・フォスファ・オシロスコープのような測定装置に接続される。１つの接続は、シグナル・ジェネレータ１０の出力端子からオシロスコープの入力端子へのものである。第２の接続は、ＬＡＮ又はＧＰＩＢバスを介してシグナル・ジェネレータ１０とオシロスコープの間に作られる。ステップ２２２において、シリアル・データ・パターンのパラメータが設定される。ステップ２２４において、ＩＳＩパラメータはゼロに設定され、続いてデータ・パターンのパラメータ及びＩＳＩパラメータはコンパイルされて、ＩＳＩ効果を伴なるアナログのシリアル・データ・パターンを生成するためのデジタル・データを含む波形記録ファイルが生成される。ステップ２２６において、波形記録ファイルは記憶される。ステップ２２８において、波形記録ファイルは波形生成回路３０で処理され、ここで波形記録ファイルがＩＳＩ効果を伴うシリアル・データ・パターンに変換され、シグナル・ジェネレータ１０がＩＳＩ効果を伴うアナログのシリアル・データ・パターン出力信号を生成する。ステップ２３０において、出力信号は、オシロスコープに供給されてデータ及びハードウェア特性が原因で生じるＩＳＩが測定され、ＩＳＩの値を生成する。ステップ２３２において、生成したＩＳＩの値は、ＬＡＮ又はＧＰＩＢバス経由でシグナル・ジェネレータ１０に戻され、記録される。ステップ２３４において、ＩＳＩパラメータは０.１ＵＩだけ増加し、ステップ２３６において、得られたその都度のＩＳＩを有するアナログ信号のコンパイル、生成及び測定と、オシロスコープからシグナル・ジェネレータ１０へ送られるＩＳＩ値の生成、送信及び記録とが繰り返される。処理は、ＩＳＩパラメータを０.１ＵＩ毎増加させながらＩＳＩパラメータが１ＵＩになるまで続く。ステップ２３８において、オシロスコープからの記憶した複数のＩＳＩ値に曲線を合わせて、傾き及び定数のパラメータを有する線形方程式を得る。ステップ２４０において、方程式のパラメータは、ＩＩＲフィルタのアルゴリズムに適用される。ＩＳＩフィルタの校正は、ある一定条件において有効である。データ・パターン又は出力信号の信号経路のパラメータが変更されたら、結果としてＩＩＲフィルタは再度校正しなければならない。ＩＳＩ校正を、ユニット・インターバルに関して説明してきたが、秒を用いて実施しても良い。例えば、ユニット・インターバル単位なら、ＩＳＩパラメータを０.０から１.０ＵＩ（ユニット・インターバル）までの範囲としたが、秒単位ならＩＳＩパラメータを０.０ピコ秒から２.０マイクロ秒までの範囲としても良い。また、上述の例では、ＩＳＩパラメータを０.１ＵＩ毎増加させているが、範囲内において、ＩＳＩパラメータを０.１ＵＩ毎減少させて複数のＩＳＩ値を求めても良い。

ＩＩＲフィルタが校正されたら、ユーザは、種々のシリアル・データ・パターンを試験するために、付加的な障害をデジタル信号パターンに追加できる。例えば、ＶＥＳＡ（Video Electronics Standards Association）のディスプレイ・ポート高速シリアル・データ規格のコンプライアンス仕様のドラフト１３は、図１２に示すように、特定量のＩＳＩと共にその他の信号障害を要求している。導入されるジッタは、符号間干渉（ＩＳＩ)、ランダム・ジッタ（Ｒ_ｊ）及び正弦波ジッタ（Ｓ_Ｊ）の３つの要素から構成される。要求される総合（Total）ジッタ（Ｔ_Ｊ）を実現するにあたっては、ＩＳＩ及び（Ｒ_ｊ）の要素は一定に維持される一方で、Ｓ_Ｊはその変調周波数に応じて異なる。図１２は、１２.３Ｒ_ｊ（ＲＭＳ）＋Ｄ_ｊ＝Ｔ_Ｊの推定ジッタ・モデルについて、ビット・レートを低下させて試験すべき設定のリストを示している。ランダム・ジッタ（Ｒ_ｊ）及び正弦波ジッタ（Ｓ_Ｊ）は、ユーザによって、Transmitterポップアップ・ウィンドウ１１２を用いて設定され、ＩＳＩはCHANNEL/CABLEポップアップ・ウィンドウ１２２を用いて設定される。

以上、本発明を好ましいいくつかの実施形態に基づいて説明してきたが、当業者であれば、本発明の要旨を離れることなく種々の変更及び改良可能なことは明らかであろう。

Claims

表示装置と、
シリアル・データ・パターン用のパラメータと、上記シリアル・データ・パターン上の符号間干渉効果用のパラメータとを設定するためのユーザ・インタフェースを上記表示装置上に生成し、上記シリアル・データ・パターン・パラメータ及び上記符号間干渉効果パラメータを用いて上記シリアル・データ・パターンのデジタル・データに対して上記符号間干渉効果パラメータに応じたフィルタ処理を行って得られる上記符号間干渉効果を有するデジタル・データを含む波形記録ファイルを生成する中央処理装置と、
上記波形記録ファイルを受けて、ダイレクト・デジタル・シンセシスによってシリアル・データ・パターン・アナログ出力信号を生成する波形生成回路と
を具える信号発生装置。
シリアル・データ・パターン・パラメータ及び符号間干渉効果パラメータを設定するためのユーザ・インタフェースを表示装置上に生成するステップ（ａ）と、
シリアル・データ・パターン用のパラメータを選択するステップ（ｂ）と、
上記シリアル・データ・パターン上の符号間干渉効果用のパラメータを選択するステップ（ｃ）と、
上記シリアル・データ・パターン・パラメータ及び上記符号間干渉効果パラメータを用いて上記シリアル・データ・パターンのデジタル・データに対して上記符号間干渉効果パラメータに応じたフィルタ処理を行って得られる上記符号間干渉効果を有するデジタル・データを含む波形記録ファイルを生成するステップ（ｄ）と、
上記波形記録ファイルからダイレクト・デジタル・シンセシスによってシリアル・データ・パターン・アナログ出力信号を生成するステップ（ｅ）と
を具えるシリアル・データ・パターン上に符号間干渉効果を生成する方法。
信号チャンネルのシリアル・データ・パターン上の符号間干渉効果の校正方法であって、
信号発生装置を波形表示及び処理装置に接続するステップ（ａ）と、
上記シリアル・データ・パターン用のパラメータを選択するステップ（ｂ）と、
上記シリアル・データ・パターン上の符号間干渉効果用のパラメータを初期値ゼロに選択するステップ（ｃ）と、
上記シリアル・データ・パターン・パラメータ及び上記符号間干渉効果パラメータを用いて上記シリアル・データ・パターンのデジタル・データに対して上記符号間干渉効果パラメータに応じたフィルタ処理を行って得られる上記符号間干渉効果を有するデジタル・データを含む波形記録ファイルを生成するステップ（ｄ）と、
上記波形記録ファイルからダイレクト・デジタル・シンセシスによってシリアル・データ・パターン・アナログ出力信号を生成するステップ（ｅ）と、
上記信号発生装置から受けた上記シリアル・データ・パターン・アナログ出力信号から上記波形表示及び処理装置で符号間干渉値を生成するステップ（ｆ）と、
上記符号間干渉値を上記信号発生装置に供給するステップ（ｇ）と、
上記符号間干渉効果パラメータを１.０の最大符号間干渉値内で０.１毎に変更し、上記符号間干渉効果パラメータを変更した値毎に上記ステップ（ｃ）から（ｇ）までを繰り返すステップ（ｈ）と、
複数の上記符号間干渉値に合わせた曲線から線形方程式を生成するステップ（ｉ）と、
上記線形方程式のパラメータを上記符号間干渉効果パラメータで制御される無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタに適用し、上記波形記録ファイルに上記符号間干渉効果を生成するステップと
を具えるシリアル・データ・パターン上の符号間干渉効果の校正方法。