JP7185713B2 - スペクトラム拡散クロック発生器及びスペクトラム拡散クロック発生方法、パルスパターン発生装置及びパルスパターン発生方法、並びに、誤り率測定装置及び誤り率測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、基準信号のスペクトラムを拡散してスペクトラム拡散クロック信号を発生するスペクトラム拡散クロック発生器及びスペクトラム拡散クロック発生方法、パルスパターン発生装置及びパルスパターン発生方法、並びに、誤り率測定装置及び誤り率測定方法に関する。

近年、ＩｏＴやクラウドコンピューティングの普及により通信システムは膨大なデータを扱うようになり、通信システムを構成する各種の通信機器のインタフェースは高速化とシリアル伝送化が進んでいる。例えば、ＵＳＢ（登録商標）（Universal Serial Bus）やＰＣＩｅ（登録商標）（Peripheral Component Interconnect Express）などのハイスピードシリアルバス（High Speed Serial Bus）の規格では、ＬＴＳＳＭ（Link Training and Status State Machine、以下、「リンク状態管理機構」と称する）と呼ばれるステートマシンにより、デバイス間の通信の初期化やリンク速度の調整などが管理されている。また、上記の規格では、電磁両立性（Electro-Magnetic Compatibility：ＥＭＣ）対策として、基準信号のスペクトラムを拡散したスペクトラム拡散クロック（Spread-Spectrum Clocking：ＳＳＣ）によるＳＳＣ変調が採用されている。

そして、通信機器における信号の品質評価の指標の一つとして、受信データのうちビット誤りが発生した数と受信データの総数との比較として定義されるビット誤り率（Bit Error Rate：ＢＥＲ）が知られている。ＢＥＲを測定する従来の誤り率測定装置は、パルスパターン発生装置（Pulse Pattern Generator：ＰＰＧ）から規格が定める特定パターンを高速に切り替えて出力することによって、被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）が備えるリンク状態管理機構を制御し、特定のステートに遷移させる機能（シーケンスパターン機能）を備えている。なお、ＤＵＴをステート遷移させるパターンは規格で定められており、誤り率測定装置は、それらのパターンの出力順をシーケンスパターン機能により組み合わせて、ＰＰＧからパターンを出力するようになっている。

図２３は、リンク状態管理機構のステート遷移の一例を示しており、ステートとして、L0、L0s、L1、L2、Detect、Polling、Configuration、Disabled、Hot Reset、Loopback、Recoveryが定義されている。

ここで、この種の誤り率測定装置では、ＤＵＴの誤り率測定を行う際に、スペクトラム拡散されたスペクトラム拡散クロック信号（以下、「ＳＳＣ変調信号」とも称する）とデータ信号を用いて所望のパルスパターン信号を発生させてＤＵＴに入力させる必要がある。そのため、所望のスプレッド方式でＳＳＣ変調信号を発生することができるＳＳＣ発生器やパルスパターン発生装置が要求されている。

そして、従来のＳＳＣ発生器やパルスパターン発生装置の内部では、ＳＳＣ変調信号を発生させるために、所定の変調周波数を有する三角波を発生し、この三角波によって所定の基準周波数を有する基準信号を周波数掃引して周波数変調を掛けていた（例えば、特許文献１参照）。

ところで、ＵＳＢ４の規格においては、図２３に示したLoopback（ループバック）ステートなどの定常状態と、定常状態の間の途中の遷移状態であるトレーニング中の状態とでは動作要求が異なる。

図２４は、定常状態におけるダウンスプレッド方式のＳＳＣ変調信号を発生するための変調用信号の波形（三角波）の波形パターンを示しており、縦軸は基準信号の基準周波数に対する周波数偏移を表している。なお、以降では、この波形パターンを「定常状態モード」の波形パターンとも呼ぶ。この例では、基準周波数に対する周波数偏移の中心周波数は、基準周波数よりも２５００ｐｐｍほど低くなっている。また、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きは、三角波の１／２周期でその正負が切り替わるが、絶対値は常に一定である。

図２５（ａ）は、ＵＳＢ４のトレーニング中の状態におけるＳＳＣ変調信号を発生するための変調用信号の波形パターンを示しており、縦軸は基準信号の基準周波数に対する周波数偏移を表している。なお、以降では、この波形パターンを「周期的バーストモード」の波形パターンとも呼ぶ。周期的バーストモードの波形パターンの第０区間（時間幅ｄｔ０）から第３区間（時間幅ｄｔ３）までの時間区間における周波数偏移の傾きは、定常状態と異なり時間変動している。第０区間から第３区間までの周波数偏移によって、基準周波数に対する周波数偏移の中心周波数は、図２４の定常状態の場合よりも大きく（絶対値が小さく）なっている。なお、周期的バーストモードの波形パターンの第４区間（時間幅ｄｔ４）から第８区間（時間幅ｄｔ８）までは、周波数偏移の傾きが定常状態と等しい三角波になっている。最後の第９区間（時間幅ｄｔ９）は、第８区間の最後の周波数偏移から第０区間の周波数偏移に戻すための時間区間である。周期的バーストモードの波形パターンは、第０区間から第９区間を１フレームとして繰り返される。

図２５（ｂ）は、周期的バーストモードから定常状態モードに移行するための変調用信号の波形パターンを示しており、縦軸は基準信号の基準周波数に対する周波数偏移を表している。なお、以降では、この波形パターンを「連続的モード」の波形パターンとも呼ぶ。連続的モードの波形パターンの第０区間から第３区間までの時間区間における周波数偏移の傾きは、定常状態と異なり時間変動している。第０区間から第３区間までの周波数偏移によって、基準周波数に対する周波数偏移の中心周波数は、図２４の定常状態の場合よりも大きく（絶対値が小さく）なっている。なお、連続的モードの波形パターンの第４区間から第９区間までは、周波数偏移の傾きが定常状態と等しい三角波になっている。連続的モードの波形パターンは、第０区間から第９区間までが１フレームであり、第９区間に連続して、定常状態モードの波形パターンが開始される。

近年、通信システムを構成する各種の通信機器の多くは、同期用のクロック信号を伝送せず、データ信号のみを伝送するようになっており、受信側の通信機器は、受信したデータ信号からクロック信号を再生するクロック再生回路を備えている。

トレーニング前の状態において、ＳＳＣ変調が掛かっていない基準信号に基づくパルスパターン信号をＤＵＴに入力している状態から、いきなり定常状態と同等のＳＳＣ変調が掛かった基準信号に基づくパルスパターン信号をＤＵＴに入力してしまうと、ＤＵＴ内のクロック再生回路の入力周波数変動が大きくなる。このため、クロック再生回路内でロックが外れて再生クロックが出力されなくなってしまい、正しくリンクトレーニングが行えなくなる。そこで、ＵＳＢ４などの規格では、ＳＳＣ変調が掛かっていない基準信号にまず、図２５（ａ）及び（ｂ）に示すような定常状態でのＳＳＣ変調よりも周波数偏移の少ないＳＳＣ変調を掛けることにより、ＤＵＴ内のクロック再生回路の入力周波数変動を抑えることが要求されている。トレーニングが完了して定常状態へ移行した後は、定常状態でのＳＳＣ変調を基準信号に掛けることが可能になる。

特許第６６０６２１１号公報

トレーニングが完了して定常状態へ移行する際には、周期的バーストモードの波形パターンを連続的モードの波形パターンに切り替えて、さらに、連続的モードの波形パターンを定常状態モードの波形パターンに切り替えることになる。このとき、変調用信号の波形の周波数偏移が不連続にずれないように切り替える必要があるが、例えば定常状態モードの波形パターンの１周期は約３０μｓであるため、とても手動で切り替え制御できるものではない。ＳＳＣ変調を一度リセットして、定常状態モードの波形パターンを新たに出力し直すことも可能ではあるが、それではＤＵＴ内のクロック再生回路の入力周波数変動が大きくなり、結局ロックが外れてしまうという問題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、変調用信号の波形の周波数偏移を不連続にずらすことなく、波形パターンの切り替えを行うことができるスペクトラム拡散クロック発生器及びスペクトラム拡散クロック発生方法、パルスパターン発生装置及びパルスパターン発生方法、並びに、誤り率測定装置及び誤り率測定方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、基準信号を発生する基準信号発生源と、変調用信号を発生する変調用信号発生器と、前記変調用信号で前記基準信号を周波数変調してスペクトラム拡散クロック信号を発生する変調部と、を備えるスペクトラム拡散クロック発生器において、前記変調用信号発生器は、前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きを表す傾き情報を所定のクロック周期ごとに累積加算することで、前記変調用信号を発生する累積加算部と、前記累積加算部により発生される前記変調用信号の波形のパターンを切り替えるタイミングを制御する切替制御部と、を備え、前記切替制御部は、前記変調用信号の波形のパターンを切り替えるための切替指示が外部から入力されたタイミング以後に前記傾き情報が所定の一定値になったときに、前記変調用信号の波形のパターンを周期的バーストモードの波形パターンである第１パターンから連続的モードの波形パターンである第２パターンに切り替える第１切替制御回路を含む構成である。

この構成により、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、変調用信号の波形のパターンを切り替えるための切替指示が第１切替制御回路に入力されたタイミング以後に傾き情報が所定の一定値になったときに、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替えるようになっている。この構成により、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、任意のタイミングで変調用信号の波形パターンの切替指示を受信しても、変調用信号の波形の周波数偏移を不連続にずらすことなく、波形パターンの切り替えをグリッチレスに行うことができる。

また、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器においては、前記第１パターンと前記第２パターンのパターン周期は互いに等しく、前記第１パターンと前記第２パターンの先頭の時間区間における前記傾き情報は共に０であり、前記第１切替制御回路は、前記切替指示が外部から入力されたタイミング以後に前記傾き情報が０になったときに、前記変調用信号の波形のパターンを前記第１パターンから前記第２パターンに切り替える構成であってもよい。

この構成により、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、切替指示が外部から入力されたタイミング以後に傾き情報が０になったときに、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替えるようになっている。この構成により、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、ＵＳＢ４やＤＰ１．４に対応した変調用信号の波形パターンを切り替えることができる。

また、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器においては、前記切替制御部は、前記第１切替制御回路により前記変調用信号の波形のパターンが前記第１パターンから前記第２パターンに切り替えられてから１パターン周期分の時間が経過したタイミングで、前記変調用信号の波形のパターンを定常状態モードの波形パターンである第３パターンに切り替える第２切替制御回路を更に含む構成であってもよい。

この構成により、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替えてから１パターン周期分の時間が経過したタイミングで、変調用信号の波形のパターンを第３パターンに切り替えるようになっている。この構成により、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、トレーニング中の変調用信号の波形から定常状態の変調用信号の波形への切り替えをグリッチレスに行うことができる。

また、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器においては、前記変調用信号発生器は、前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力する傾き正負情報出力部と、前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を表す傾き絶対値情報を出力する傾き絶対値情報出力部と、前記傾き正負情報と前記傾き絶対値情報を乗算して得られる前記傾きを表す傾き情報を出力する乗算部と、を更に備え、前記第１切替制御回路は、前記傾き絶対値情報出力部から出力された前記傾き絶対値情報が所定の一定値であるときに１を出力し、前記傾き絶対値情報出力部から出力された前記傾き絶対値情報が前記所定の一定値でないときに０を出力する傾き判定部と、前記傾き判定部の出力値が一方の入力端子に入力される第１ＯＲ回路と、前記切替指示のタイミングで１から０に変化する切替制御信号がリセット端子に入力されるとともに、前記第１ＯＲ回路の出力値がセット端子に入力されるリセット優先型の第１ＲＳフリップフロップと、を備え、前記第１ＲＳフリップフロップの出力値は、前記第１ＯＲ回路の他方の入力端子と、前記傾き絶対値情報出力部に入力され、前記傾き絶対値情報出力部は、前記第１ＲＳフリップフロップの出力値が０から１に切り替わったタイミングで、前記第１パターンの前記傾き絶対値情報に代えて前記第２パターンの前記傾き絶対値情報を出力する構成であってもよい。

この構成により、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、リセット優先型の第１ＲＳフリップフロップを有する第１切替制御回路を備えることにより、変調用信号の波形の傾き情報が０であるときに、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンへグリッチレスに切り替えることができる。

また、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器においては、前記第２切替制御回路は、前記パターン周期の先頭を検出したときに１を出力し、前記パターン周期の先頭を検出していないときに０を出力する先頭検出部と、前記先頭検出部の出力値が一方の入力端子に入力される第２ＯＲ回路と、前記第１切替制御回路の前記第１ＲＳフリップフロップの出力値を論理反転するＩＮＶ回路と、前記ＩＮＶ回路の出力値がリセット端子に入力されるとともに、前記第２ＯＲ回路の出力値がセット端子に入力されるリセット優先型の第２ＲＳフリップフロップと、を備え、前記第２ＲＳフリップフロップの出力値は、前記第２ＯＲ回路の他方の入力端子と、前記傾き絶対値情報出力部に入力され、前記傾き絶対値情報出力部は、前記第２ＲＳフリップフロップの出力値が０から１に切り替わったタイミングで、前記第２パターンの前記傾き絶対値情報に代えて前記第３パターンの前記傾き絶対値情報を出力する構成であってもよい。

この構成により、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、リセット優先型の第２ＲＳフリップフロップを有する第２切替制御回路を備えることにより、変調用信号の波形のパターンを第２パターンから第３パターンにグリッチレスに切り替えることができる。

また、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生方法は、基準信号を発生する基準信号発生ステップと、変調用信号を発生する変調用信号発生ステップと、前記変調用信号で前記基準信号を周波数変調してスペクトラム拡散クロック信号を発生する変調ステップと、を含むスペクトラム拡散クロック発生方法において、前記変調用信号発生ステップは、前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きを表す傾き情報を所定のクロック周期ごとに累積加算することで、前記変調用信号を発生する累積加算ステップと、前記累積加算ステップにより発生される前記変調用信号の波形のパターンを切り替えるタイミングを制御する切替制御ステップと、を含み、前記切替制御ステップは、前記変調用信号の波形のパターンを切り替えるための切替指示が外部から入力されたタイミング以後に前記傾き情報が所定の一定値になったときに、前記変調用信号の波形のパターンを周期的バーストモードの波形パターンである第１パターンから連続的モードの波形パターンである第２パターンに切り替える第１切替制御ステップを含む構成である。

また、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生方法においては、前記第１パターンと前記第２パターンのパターン周期は互いに等しく、前記第１パターンと前記第２パターンの先頭の時間区間における前記傾き情報は共に０であり、前記第１切替制御ステップは、前記切替指示が外部から入力されたタイミング以後に前記傾き情報が０になったときに、前記変調用信号の波形のパターンを前記第１パターンから前記第２パターンに切り替える構成であってもよい。

また、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生方法においては、前記切替制御ステップは、前記第１切替制御ステップにより前記変調用信号の波形のパターンが前記第１パターンから前記第２パターンに切り替えられてから１パターン周期分の時間が経過したタイミングで、前記変調用信号の波形のパターンを定常状態モードの波形パターンである第３パターンに切り替える第２切替制御ステップを更に含む構成であってもよい。

また、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生方法においては、前記変調用信号発生ステップは、前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力する傾き正負情報出力ステップと、前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を表す傾き絶対値情報を出力する傾き絶対値情報出力ステップと、前記傾き正負情報と前記傾き絶対値情報を乗算して得られる前記傾きを表す傾き情報を出力する乗算ステップと、を更に含み、前記第１切替制御ステップは、前記傾き絶対値情報出力ステップから出力された前記傾き絶対値情報が所定の一定値であるときに１を出力し、前記傾き絶対値情報出力ステップから出力された前記傾き絶対値情報が前記所定の一定値でないときに０を出力する傾き判定ステップと、前記傾き判定ステップの出力値を第１ＯＲ回路の一方の入力端子に入力する第１ＯＲ回路入力ステップと、前記切替指示のタイミングで１から０に変化する切替制御信号をリセット優先型の第１ＲＳフリップフロップのリセット端子に入力するとともに、前記第１ＯＲ回路の出力値を前記第１ＲＳフリップフロップのセット端子に入力する第１ＲＳフリップフロップ入力ステップと、を含み、前記第１ＲＳフリップフロップの出力値は、前記第１ＯＲ回路の他方の入力端子と、前記傾き絶対値情報出力ステップに入力され、前記傾き絶対値情報出力ステップは、前記第１ＲＳフリップフロップの出力値が０から１に切り替わったタイミングで、前記第１パターンの前記傾き絶対値情報に代えて前記第２パターンの前記傾き絶対値情報を出力する構成であってもよい。

また、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生方法においては、前記第２切替制御ステップは、前記パターン周期の先頭を検出したときに１を出力し、前記パターン周期の先頭を検出していないときに０を出力する先頭検出ステップと、前記先頭検出ステップの出力値を第２ＯＲ回路の一方の入力端子に入力する第２ＯＲ回路入力ステップと、前記第１ＲＳフリップフロップの出力値を論理反転するＩＮＶステップと、前記ＩＮＶステップの出力値をリセット優先型の第２ＲＳフリップフロップのリセット端子に入力するとともに、前記第２ＯＲ回路の出力値を前記第２ＲＳフリップフロップのセット端子に入力する第２ＲＳフリップフロップ入力ステップと、を含み、前記第２ＲＳフリップフロップの出力値は、前記第２ＯＲ回路の他方の入力端子と、前記傾き絶対値情報出力ステップに入力され、前記傾き絶対値情報出力ステップは、前記第２ＲＳフリップフロップの出力値が０から１に切り替わったタイミングで、前記第２パターンの前記傾き絶対値情報に代えて前記第３パターンの前記傾き絶対値情報を出力する構成であってもよい。

また、本発明に係るパルスパターン発生装置は、上記のいずれかのスペクトラム拡散クロック発生器により発生された前記スペクトラム拡散クロック信号を用いてパルスパターン信号を発生する構成である。

この構成により、本発明に係るパルスパターン発生装置は、スペクトラム拡散クロック発生器からのＳＳＣ変調信号と外部から入力されるデータ信号とから所望の繰り返しパターンによるパルスパターン信号を発生することができる。

また、本発明に係るパルスパターン発生方法は、上記のいずれかのスペクトラム拡散クロック発生方法により発生された前記スペクトラム拡散クロック信号を用いてパルスパターン信号を発生するステップを含む構成である。

この構成により、本発明に係るパルスパターン発生方法は、スペクトラム拡散クロック発生方法からのＳＳＣ変調信号と外部から入力されるデータ信号とから所望の繰り返しパターンによるパルスパターン信号を発生することができる。

また、本発明に係る誤り率測定装置は、上記のパルスパターン発生装置と、被試験対象に搭載されたリンク状態管理機構が所定のステートに遷移したか否かを判断する判断部と、前記判断部により前記リンク状態管理機構が所定のステートに遷移したと判断された場合に、前記スペクトラム拡散クロック発生器の前記第１切替制御回路に前記切替指示を出力する切替指示出力部と、前記被試験対象を試験するための試験信号の入力に伴って前記被試験対象から出力される被測定信号と前記試験信号とを比較して、前記被測定信号の誤り率を算出する誤り率算出部と、を備え、前記試験信号は、前記パルスパターン発生装置により発生された前記パルスパターン信号である構成である。

この構成により、本発明に係る誤り率測定装置は、ＳＳＣ変調信号により変調されたパルスパターン信号を試験信号として用いて、ＤＵＴのリンク状態管理機構が所定のステートに遷移した場合に、ＤＵＴの誤り率測定を行うことができる。

また、本発明に係る誤り率測定方法は、上記のパルスパターン発生方法と、被試験対象に搭載されたリンク状態管理機構が所定のステートに遷移したか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップにより前記リンク状態管理機構が所定のステートに遷移したと判断された場合に、前記スペクトラム拡散クロック発生方法の前記第１切替制御ステップに前記切替指示を出力する切替指示出力ステップと、前記被試験対象を試験するための試験信号の入力に伴って前記被試験対象から出力される被測定信号と前記試験信号とを比較して、前記被測定信号の誤り率を算出する誤り率算出ステップと、を含み、前記試験信号は、前記パルスパターン発生方法により発生された前記パルスパターン信号である構成である。

この構成により、本発明に係る誤り率測定方法は、ＳＳＣ変調信号により変調されたパルスパターン信号を試験信号として用いて、ＤＵＴのリンク状態管理機構が所定のステートに遷移した場合に、ＤＵＴの誤り率測定を行うことができる。

本発明は、変調用信号の波形の周波数偏移を不連続にずらすことなく、波形パターンの切り替えを行うことができるスペクトラム拡散クロック発生器及びスペクトラム拡散クロック発生方法、パルスパターン発生装置及びパルスパターン発生方法、並びに、誤り率測定装置及び誤り率測定方法を提供するものである。

本発明の第１の実施形態に係るＳＳＣ発生器の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係るＳＳＣ発生器が備える変調用信号発生器による定常状態のＳＳＣ変調用の三角波の生成を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るＳＳＣ発生器が備える変調用信号発生器により発生される変調用信号の波形の一例を示すグラフである。 （ａ）は時間区間ごとの変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値の一例を示す表であり、（ｂ）は可変区間（第２区間）における変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値の一例を示す表である。 本発明の第１の実施形態に係るＳＳＣ発生器が備える変調用信号発生器によるトレーニング中のＳＳＣ変調用の変調用信号の波形の生成を示す説明図であって、（ａ）は第１区間におけるＳＳＣ変調用の変調用信号の波形の生成を示しており、（ｂ）は第２区間におけるＳＳＣ変調用の変調用信号の波形の生成を示している。 本発明の第１の実施形態に係るＳＳＣ発生器が備える切替タイミング制御回路の構成を示す構成図である。 （ａ）は変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値が定常状態での絶対値と等しくないタイミングで、切替タイミング制御回路に切替指示が入力される場合のタイミングチャートであり、（ｂ）は切替タイミング制御回路の真理値表である。 （ａ）は変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値が定常状態での絶対値と等しいタイミングで、切替タイミング制御回路に切替指示が入力される場合のタイミングチャートであり、（ｂ）は切替タイミング制御回路の真理値表である。 （ａ）は従来の累積加算回路における周期ごとの出力のずれを示す説明図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態における累積加算回路における周期ごとの出力のずれの補正処理を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るＳＳＣ発生器を用いるＳＳＣ発生方法の処理を示すフローチャートである。 図１０のフローチャートにおける切替タイミング制御ステップの処理の詳細を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るＳＳＣ発生器の構成を示すブロック図である。 図１２に示したＳＳＣ発生器が備える変調用信号発生器により生成される、傾き正負情報、傾き絶対値情報、傾き情報、オフセット前の変調用信号、及びオフセット後の変調用信号を示すグラフである。 図１２に示した切替制御部に含まれる第１切替制御回路及び第２切替制御回路の構成を示す構成図である。 （ａ）は変調用信号の波形の第１パターンの第０区間以外の時間区間で、第１切替制御回路に切替指示が入力される場合のタイミングチャートであり、（ｂ）は第１切替制御回路及び第２切替制御回路の真理値表である。 （ａ）は従来の累積加算部におけるフレームごとの出力のずれを示す説明図であり、（ｂ）は図１２に示した累積加算部におけるフレームごとの出力のずれの補正処理を示す説明図である。 図１２に示したＳＳＣ発生器を用いるＳＳＣ発生方法の処理を示すフローチャートである。 図１７のフローチャートにおけるステップＳ４５，Ｓ４６の処理の詳細を示すフローチャートである。 図１７のフローチャートにおけるステップＳ４８の処理の詳細を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る誤り率測定装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る誤り率測定装置が備えるパルスパターン発生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係るパルスパターン発生方法及び誤り率測定方法の処理を示すフローチャートである。 リンク状態管理機構のステート遷移を示す図である。 定常状態におけるダウンスプレッド方式のＳＳＣ変調信号を発生するための三角波の波形パターンを示すグラフである。 （ａ）はトレーニング中の状態におけるＳＳＣ変調信号を発生するための変調用信号の波形パターンを示すグラフであり、（ｂ）はトレーニング中の状態から定常状態に移行するための変調用信号の波形のパターンを示すグラフである。

以下、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器及びスペクトラム拡散クロック発生方法、パルスパターン発生装置及びパルスパターン発生方法、並びに、誤り率測定装置及び誤り率測定方法の実施形態について図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係るスペクトラム拡散クロック発生器（以下、「ＳＳＣ発生器」とも称する）１は、基準信号発生源１０と、変調用信号発生器２０と、変調部３５と、操作部４０と、表示部４１と、制御部４２と、を備える。

基準信号発生源１０は、基準周波数Ｆｃの基準信号（クロック信号）を発生するようになっている。基準周波数Ｆｃは、例えば数ＧＨｚ程度の周波数である。

変調用信号発生器２０は、基準信号に対してＳＳＣ変調を行うための変調用信号を発生するものであり、パルス信号出力部２１と、周波数偏移方向情報出力部２２と、傾き絶対値出力部２３と、傾き出力部２４と、周波数偏移算出部２５と、累積加算回路２６と、切替タイミング制御回路２７と、を含む。

パルス信号出力部２１は、変調用信号の波形の１／４周期ごとに、変調周波数情報としてのパルス信号を出力するようになっている。ここで、変調用信号の波形の変調周波数は、例えば３０～３３ｋＨｚの範囲で設定可能である。

周波数偏移方向情報出力部２２は、パルス信号出力部２１から出力されたパルス信号のタイミング、すなわち変調用信号の波形の１／４周期ごとに、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの正負を表す＋１又は－１の値からなる周波数偏移方向情報を出力するようになっている。例えば、ダウンスプレッドの場合の周波数偏移方向情報は、－１，－１，＋１，＋１となる。

傾き絶対値出力部２３は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を出力するようになっている。この傾きは、ユーザによる操作部４０への操作入力により指定される変調周波数や任意の時間区間ごとの周波数偏移の振幅に応じて決まる。

傾き出力部２４は、周波数偏移方向情報出力部２２から出力された周波数偏移方向情報と、傾き絶対値出力部２３から出力された変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を掛け合わせて得られる値、すなわち、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きを出力するようになっている。

周波数偏移算出部２５は、傾き出力部２４から出力された変調用信号の波形の周波数偏移の傾きに所定のクロック周期Ｔｃｌｋを掛けた値を、所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとの周波数偏移として算出し、算出した周波数偏移を累積加算回路２６に出力するようになっている。

累積加算回路２６は、周波数偏移算出部２５により算出された周波数偏移を所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとに累積加算することで、変調用信号を発生するようになっている。なお、パルス信号出力部２１、周波数偏移方向情報出力部２２、傾き絶対値出力部２３、傾き出力部２４、周波数偏移算出部２５、累積加算回路２６、及び切替タイミング制御回路２７には、上記の所定のクロック周期Ｔｃｌｋを与える動作クロックが外部から入力される。

切替タイミング制御回路２７は、累積加算回路２６により発生される変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替えるための切替指示を含む切替制御信号が外部から入力され、その切替タイミングを制御するための傾き制御信号を傾き絶対値出力部２３に出力するようになっている。本実施形態では、第１パターンは、トレーニング中の変調用信号の波形のパターンであって、周波数偏移の傾きの絶対値が所定の一定値である時間区間と、周波数偏移の傾きの絶対値が上記所定の一定値と異なる時間区間とを含む。一方、第２パターンは、定常状態の変調用信号の波形のパターンであって、周波数偏移の傾きの絶対値は常に上記所定の一定値である。

図２は、変調用信号発生器２０による定常状態の変調用信号の波形（三角波）の生成手順を示している。以下、変調用信号発生器２０がダウンスプレッド方式のＳＳＣ変調信号を発生する場合を例に挙げて説明する。また、変調周波数を３２ｋＨｚ、周波数偏移の振幅を５０００ｐｐｍとする。この場合、周波数偏移の傾きの絶対値は、０．３２ｐｐｍ／ｎｓとなる。

まず、図２の最上段に示すように、パルス信号出力部２１は、変調用信号の波形の１／４周期ごとに、変調周波数情報としてのパルス信号を出力する。ここで、変調用信号の波形の１周期は３１２５０ｎｓである。

次に、図２の２段目に示すように、周波数偏移方向情報出力部２２は、変調用信号の波形の１／４周期ごとに－１，－１，＋１，＋１となるダウンスプレッド方式の周波数偏移方向情報を出力する。

次に、傾き絶対値出力部２３は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値として、０．３２ｐｐｍ／ｎｓを出力する。これにより、図２の３段目に示すように、傾き出力部２４は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きとして、－０．３２ｐｐｍ／ｎｓ又は＋０．３２ｐｐｍ／ｎｓを出力する。

次に、周波数偏移算出部２５は、－０．３２×Ｔｃｌｋ又は＋０．３２×Ｔｃｌｋを、所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとの周波数偏移として累積加算回路２６に出力する。累積加算回路２６は、－０．３２×Ｔｃｌｋ又は＋０．３２×Ｔｃｌｋを所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとに累積加算することで、図２の最下段に示すような変調用信号の波形（三角波）を発生する。

次に、変調用信号発生器２０によるトレーニング中の変調用信号の波形の生成について説明する。例えば、トレーニング中の変調用信号の波形は、変調周波数３２ｋＨｚにおいて図３に示すようなものである。

図３の例では、周波数偏移は、ＳＳＣ変調が開始されるまで－３００～３００ｐｐｍ、ＳＳＣ変調の開始から２００ｎｓ経過したときに－１４００ｐｐｍ、ＳＳＣ変調の開始から１０００ｎｓ経過したときに－２２００ｐｐｍとなっている。

図３の例において、０～３１２５０ｎｓの時間区間を第１区間、３１２５０～６２５００ｎｓの時間区間を第２区間、６２５００～９３７５０ｎｓの時間区間を第３区間、９３７５０～１２５０００ｎｓの時間区間を第４区間と呼ぶことにすると、各時間区間の周波数偏移の傾きの絶対値は、図４（ａ）のように与えられる。

すなわち、第１区間の周波数偏移の傾きの絶対値は０ｐｐｍ／ｎｓである。第２区間の周波数偏移の傾きの絶対値は、０～２／４周期で可変、２／４～４／４周期で０．３２ｐｐｍ／ｎｓである。第３区間及び第４区間の周波数偏移の傾きの絶対値は０.３２ｐｐｍ／ｎｓである。つまり、第２区間の２／４周期から第４区間までは、定常状態と同様のＳＳＣ変調が行われる。なお、トレーニング中は、上記の第１区間から第４区間までの波形パターン、すなわち、第１パターンが繰り返されることになる。

図４（ｂ）は、可変区間である第２区間の０～２／４周期の周波数偏移の傾きの絶対値の一例を示している。すなわち、第２区間の０～２００ｎｓの周波数偏移の傾きの絶対値は７ｐｐｍ／ｎｓである。第２区間の２００ｎｓ～１０００ｎｓの周波数偏移の傾きの絶対値は１ｐｐｍ／ｎｓである。第２区間の１０００ｎｓ～２／４周期の周波数偏移の傾きの絶対値は約０.１９１ｐｐｍ／ｎｓである。ここで、０．１９１は、小数点第４位で四捨五入をした値である。

図５（ａ）は、変調用信号発生器２０によるトレーニング中の第１区間の変調用信号の波形の生成手順を示している。

まず、図５（ａ）の最上段に示すように、パルス信号出力部２１は、変調用信号の波形の１／４周期ごとに、変調周波数情報としてのパルス信号を出力する。

次に、図５（ａ）の２段目に示すように、周波数偏移方向情報出力部２２は、変調用信号の波形の１／４周期ごとに－１，－１，＋１，＋１となるダウンスプレッド方式の周波数偏移方向情報を出力する。

次に、傾き絶対値出力部２３は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値として、０ｐｐｍを出力する。これにより、図５（ａ）の３段目に示すように、傾き出力部２４は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きとして、０ｐｐｍを出力する。

次に、周波数偏移算出部２５は、０×Ｔｃｌｋを、所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとの周波数偏移として累積加算回路２６に出力する。累積加算回路２６は、０×Ｔｃｌｋを所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとに累積加算することで、図５（ａ）の最下段に示すような変調用信号の波形を発生する。

図５（ｂ）は、変調用信号発生器２０によるトレーニング中の第２区間の変調用信号の波形の生成手順を示している。

まず、図５（ｂ）の最上段に示すように、パルス信号出力部２１は、変調用信号の波形の１／４周期ごとに、変調周波数情報としてのパルス信号を出力する。

次に、図５（ｂ）の２段目に示すように、周波数偏移方向情報出力部２２は、変調用信号の波形の１／４周期ごとに－１，－１，＋１，＋１となるダウンスプレッド方式の周波数偏移方向情報を出力する。

次に、傾き絶対値出力部２３は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値として、図４に示した値、すなわち、０～２００ｎｓで７ｐｐｍ／ｎｓ、２００ｎｓ～１０００ｎｓで１ｐｐｍ／ｎｓ、１０００ｎｓ～２／４周期で約０.１９１ｐｐｍ／ｎｓ、２／４～４／４周期で０．３２ｐｐｍ／ｎｓを出力する。これにより、図５（ｂ）の３段目に示すように、傾き出力部２４は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きとして、それぞれ－７ｐｐｍ／ｎｓ，－１ｐｐｍ／ｎｓ，約－０．１９１ｐｐｍ／ｎｓ，０．３２ｐｐｍ／ｎｓを出力する。

次に、周波数偏移算出部２５は、－７×Ｔｃｌｋ，－１×Ｔｃｌｋ，約－０．１９１×Ｔｃｌｋ，０．３２ｐｐｍ×Ｔｃｌｋを、所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとの周波数偏移として累積加算回路２６に出力する。累積加算回路２６は、－７×Ｔｃｌｋ，－１×Ｔｃｌｋ，約－０．１９１×Ｔｃｌｋ，０．３２ｐｐｍ×Ｔｃｌｋを所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとに累積加算することで、図５（ｂ）の最下段に示すような変調用信号の波形を発生する。なお、累積加算回路２６は、第３区間及び第４区間においては、定常状態の三角波と同じ変調用信号の波形を出力する。

ここで、トレーニング中の変調用信号の波形のパターンである第１パターンから、定常状態の変調用信号の波形のパターンである第２パターンに変調用信号の波形のパターンを切り替えるための切替指示が外部から入力される、切替タイミング制御回路２７の構成及び動作について説明する。切替指示は、例えば、ＤＵＴが備えるリンク状態管理機構がトレーニング中の状態から定常状態に遷移したことを示すものであり、ＳＳＣ発生器１の外部から切替タイミング制御回路２７に入力される。あるいは、切替指示は、ユーザによる操作部４０への操作入力により、任意のタイミングで切替タイミング制御回路２７に与えられてもよい。

例えば、図３に示す０～３１２５０ｎｓの第１区間の途中で定常状態への切替指示を切替タイミング制御回路２７が受信したとする。仮に、この第１区間の途中から定常状態の変調用信号の波形を発生させようとすると、累積加算回路２６は０偏移の状態から加算を開始してしまうため、第１区間の終わりのタイミングで周波数偏移が０偏移とならない。そのため、第２区間以降の変調用信号の波形の１周期ごとの開始偏移がずれてしまうことになる。

そのため、切替タイミング制御回路２７は、切替指示が外部から入力されたタイミング以後に、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値が定常状態での所定の一定値となる時間区間において、第１パターンから第２パターンへの切り替えを行うように構成される。例えば、図６に示すように、切替タイミング制御回路２７は、傾き判定部２８と、ＯＲ回路２９と、ＲＳフリップフロップ３０と、を備える。

傾き判定部２８は、傾き絶対値出力部２３から出力された周波数偏移の傾きの絶対値が、定常状態の変調用信号の波形の傾きの絶対値と等しい所定の一定値であるときに１を出力し、傾き絶対値出力部２３から出力された周波数偏移の傾きの絶対値が上記所定の一定値でないときに０を出力するようになっている。

ＯＲ回路２９は、傾き判定部２８の出力値（入力Ａ）が一方の入力端子に入力されるとともに、後述するＲＳフリップフロップ３０の出力値（入力Ｂ）が他方の入力端子に入力されるようになっている。

ＲＳフリップフロップ３０は、リセット優先型のＲＳフリップフロップであって、切替制御信号（入力Ｒ）がリセット端子に入力されるとともに、ＯＲ回路２９の出力値（入力Ｓ）がセット端子に入力され、入力Ｒ，Ｓに応じた出力Ｑを出力するようになっている。すなわち、リセット端子への入力Ｒが１のときセット端子の入力Ｓにかかわらず、出力Ｑは０になる。また、リセット端子への入力Ｒが０であれば、ＲＳフリップフロップ３０はラッチ回路となる。

ここで、切替制御信号は、切替指示のタイミングで１から０に変化する信号である。ＲＳフリップフロップ３０の出力値（出力Ｑ）は、ＯＲ回路２９の他方の入力端子と、傾き絶対値出力部２３に入力される。傾き絶対値出力部２３は、ＲＳフリップフロップ３０の出力値（出力Ｑ）、すなわち、傾き制御信号が０から１に切り替わったタイミング以後、上記所定の一定値の絶対値、すなわち、定常状態の変調用信号の波形の傾きの絶対値を出力する。

図７（ａ）は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値が定常状態での絶対値と等しくないタイミングで、切替タイミング制御回路２７のＲＳフリップフロップ３０に切替指示が入力される場合のタイミングチャートである。また、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した状態α～ζにおける、傾き判定部２８、ＯＲ回路２９、及びＲＳフリップフロップ３０の真理値表である。

ＲＳフリップフロップ３０に切替指示が入力される前の状態α～γでは、切替制御信号（入力Ｒ）は１であるため、傾き絶対値出力部２３から出力される傾きの絶対値にかかわらず、ＲＳフリップフロップ３０から出力される傾き制御信号（出力Ｑ）は０になる。そして、ＲＳフリップフロップ３０に切替指示が入力された直後の状態δでは、切替制御信号（入力Ｒ）は０となるが、傾き絶対値出力部２３が定常状態とは異なる傾きの絶対値を出力しているため、ＲＳフリップフロップ３０からの傾き制御信号（出力Ｑ）は０のままである。次に、状態δの後の状態εでは、傾き絶対値出力部２３が定常状態の変調用信号の波形の傾きの絶対値を出力するため、ＲＳフリップフロップ３０からの傾き制御信号（出力Ｑ）は１になる。これにより、第１パターンから第２パターンへの切り替えが行われる。状態ε以降の状態ζでは、傾き絶対値出力部２３は、定常状態の変調用信号の波形の傾きの絶対値を出力し続ける。

図８（ａ）は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値が定常状態での絶対値と等しいタイミングで、ＲＳフリップフロップ３０に切替指示が入力される場合のタイミングチャートである。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示した状態α'～δ'における、傾き判定部２８、ＯＲ回路２９、及びＲＳフリップフロップ３０の真理値表である。

ＲＳフリップフロップ３０に切替指示が入力される前の状態α'，β'では、切替制御信号（入力Ｒ）は１であるため、傾き絶対値出力部２３から出力される傾きの絶対値にかかわらず、ＲＳフリップフロップ３０からの傾き制御信号（出力Ｑ）は０になる。そして、ＲＳフリップフロップ３０に切替指示が入力された直後の状態γ'では、切替制御信号（入力Ｒ）は０となり、傾き絶対値出力部２３が定常状態の変調用信号の波形の傾きの絶対値を出力しているため、ＲＳフリップフロップ３０からの傾き制御信号（出力Ｑ）は１になる。これにより、第１パターンから第２パターンへの切り替えが行われる。状態γ'以降の状態δ'では、傾き絶対値出力部２３は、定常状態の変調用信号の波形の傾きの絶対値を出力し続ける。

このように、切替制御信号が１から０に変化すると、変調用信号の波形の傾きが定常状態と一致したタイミングから、切替タイミング制御回路２７からの傾き制御信号がＯＮになる。つまり、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きが定常状態での傾きと等しいタイミングでトレーニングが完了した場合には、すぐに切替タイミング制御回路２７からの傾き制御信号がＯＮになる。一方、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きが定常状態での傾きと等しくないタイミングでトレーニングが完了した場合には、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きが定常状態での傾きと等しくなるまで、切替タイミング制御回路２７からの傾き制御信号がＯＦＦのままになり、切替タイミングが遅延する。

図１に示す制御部４２は、変調用信号の波形の周波数偏移とその傾きを任意の時間区間において任意に制御可能な変調制御部４２ａを含む。例えば、変調制御部４２ａは、傾き絶対値出力部２３から出力される変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を任意の時間区間において任意に制御する。また、変調制御部４２ａは、変調用信号発生器２０を構成する上記各部の動作を制御するようになっている。

例えば、変調制御部４２ａは、ユーザによる操作部４０への操作入力により指定される変調周波数に応じたパルス信号を、パルス信号出力部２１から出力させる。また、変調制御部４２ａは、ユーザによる操作部４０への操作入力により指定されるスプレッド方式（ダウンスプレッド、センタースプレッド、アッパースプレッドの何れかのスプレッド方式）に応じて、パルス信号のタイミングで周波数偏移方向情報出力部２２から周波数偏移方向情報を出力させる。また、変調制御部４２ａは、ユーザによる操作部４０への操作入力により指定される変調周波数や任意の時間区間ごとの周波数偏移の振幅に応じた、時間区間ごとの変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を傾き絶対値出力部２３から出力させる。

また、変調制御部４２ａは、変調用信号の波形の先頭における周波数偏移の値を累積加算回路２６に設定するようになっている。既に述べたように、例えば、第１区間における周波数偏移を－３００～３００ｐｐｍの範囲で任意に設定可能であるが、本実施形態ではこの範囲に限定されず、例えば、周波数偏移を－１０００～１０００ｐｐｍの範囲で設定可能としてもよい。

ところで、累積加算回路２６においては、動作クロックの分解能や、使用可能なビット数の制限などによって、変調用信号の波形の１周期ごとの先頭（若しくは最後尾）で出力が元の値に正しく戻らないことが起こり得る。このような場合、図９（ａ）に示すように、時間の経過とともに元の値からのずれが積算されて、周波数偏移の中心周波数が変化してしまうという問題がある。そこで、累積加算回路２６は、図９（ｂ）に示すように、パルス信号出力部２１から出力されるパルス信号のタイミングにおける変調用信号の波形の１周期ごとの値を所定値にリセットするようになっている。例えば、累積加算回路２６は、変調用信号の波形の１周期ごとの先頭（若しくは最後尾）の値を－１０００～１０００ｐｐｍの範囲の一定の所定値（例えば、０ｐｐｍ）にリセットしてもよい。

図１に示す変調部３５は、変調用信号発生器２０の累積加算回路２６から出力された変調用信号で基準信号発生源１０から出力された基準信号を周波数変調してＳＳＣ変調信号を発生するものであり、加算器３５ａを含んで構成される。

加算器３５ａは、基準信号発生源１０から入力される基準信号と、変調用信号発生器２０から入力される変調用信号とを加算することにより、周波数をスペクトラム拡散したＳＳＣ変調信号を出力する。

操作部４０は、ユーザによる操作入力を受け付けるためのものであり、例えば表示部４１の表示画面に対応する入力面への接触操作による接触位置を検出するためのタッチセンサを備えるタッチパネルで構成される。操作部４０は、ユーザが表示画面に表示されている特定の項目の位置を指やスタイラス等で触れた際に、タッチセンサが表示画面上で検出した位置と項目の位置との一致を認識することにより、各項目に割り当てられた機能を実行するための信号を制御部４２に出力する。

ユーザによる操作部４０への操作入力により、所望の規格に応じたスペクトラム拡散が施されたＳＳＣ変調信号を発生するために必要な設定情報として、スプレッド方式の選択、変調周波数（例えば３２ｋＨｚ）、基準信号発生源１０から出力される基準信号の基準周波数Ｆｃ、任意の時間区間ごとの周波数偏移（基準周波数Ｆｃに対する変調の割合）などの設定を行うことが可能である。さらに、ユーザによる操作部４０への操作入力により、トレーニング中の変調用信号の波形のパターン（第１パターン）から定常状態の変調用信号の波形のパターン（第２パターン）に切り替えるための切替指示を出力することも可能である。

表示部４１は、液晶ディスプレイやＣＲＴ等の表示機器で構成され、制御部４２による表示制御に基づき、ＳＳＣ発生器１に関する設定項目画面や、設定項目画面において各種条件を設定するためのボタン、ソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。

制御部４２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、ＳＳＣ発生器１を構成する上記各部の動作を制御するものであって、上述の変調制御部４２ａを含む。また、制御部４２は、ＲＯＭ等に記憶された所定のプログラムをＲＡＭに移して実行することにより、変調用信号発生器２０の少なくとも一部をソフトウェア的に構成することが可能である。なお、変調用信号発生器２０の少なくとも一部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのデジタル回路で構成することも可能である。あるいは、変調用信号発生器２０の少なくとも一部は、デジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。

以下、本実施形態のＳＳＣ発生器１を用いるスペクトラム拡散クロック発生方法について、図１０及び図１１のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。

まず、ユーザによる操作部４０への操作入力により、ＳＳＣ変調に関する各種情報、すなわち、所望の規格、スプレッド方式、基準周波数Ｆｃ、変調用信号の波形の変調周波数、任意の時間区間ごとの変調用信号の波形の周波数偏移の振幅などの情報が入力される（ステップＳ１）。

次に、変調制御部４２ａは、ステップＳ１でユーザにより入力された各種情報を、基準信号発生源１０や変調用信号発生器２０に設定する（変調制御ステップＳ２）。この変調制御ステップＳ２は、ステップＳ４以降の処理によって生成される変調用信号の波形の周波数偏移とその傾きを、任意の時間区間において任意に制御可能とするためのステップである。

次に、基準信号発生源１０は、基準周波数Ｆｃの基準信号を発生する（基準信号発生ステップＳ３）。

次に、累積加算回路２６は、周波数偏移算出部２５により算出されたトレーニング中の変調用信号の波形の周波数偏移を所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとに累積加算することで、トレーニング中の変調用信号を発生する（累積加算ステップＳ４）。なお、この累積加算ステップＳ４は、パルス信号出力部２１から出力されるパルス信号のタイミングにおける変調用信号の波形の１周期ごとの先頭の値を所定値にリセットするようになっている。

次に、変調部３５は、累積加算回路２６から出力された変調用信号で基準信号発生源１０から出力された基準信号を周波数変調してＳＳＣ変調の掛かった信号（ＳＳＣ変調信号）を発生する（変調ステップＳ５）。

次に、切替タイミング制御回路２７は、切替指示がＲＳフリップフロップ３０に入力されたか否かを判断する（ステップＳ６）。切替指示がＲＳフリップフロップ３０に入力されていない場合には、再びステップＳ４以降の処理が実行される。一方、切替指示がＲＳフリップフロップ３０に入力された場合には、引き続きステップＳ７の処理が実行される。

次に、切替タイミング制御回路２７は、切替指示が入力されたタイミング以後に傾き絶対値出力部２３から出力される傾きの絶対値が定常状態での値であるか否かを判断する（ステップＳ７）。切替指示が入力されたタイミング以後に傾き絶対値出力部２３から出力される傾きの絶対値が定常状態での値でない場合には、再びステップＳ４以降の処理が実行される。一方、切替指示が入力されたタイミング以後に傾き絶対値出力部２３から出力される傾きの絶対値が定常状態での値である場合には、引き続きステップＳ８の処理が実行される。

次に、累積加算回路２６は、周波数偏移算出部２５により算出された定常状態の変調用信号の波形の周波数偏移を所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとに累積加算することで、定常状態の変調用信号を発生する（累積加算ステップＳ８）。なお、この累積加算ステップＳ８は、パルス信号出力部２１から出力されるパルス信号のタイミングにおける変調用信号の波形の１周期ごとの先頭の値を所定値にリセットするようになっている。

次に、変調部３５は、累積加算回路２６から出力された変調用信号で基準信号発生源１０から出力された基準信号を周波数変調してＳＳＣ変調信号を発生する（変調ステップＳ９）。

次に、制御部４２は、ＳＳＣ変調を停止する指示が操作部４０に入力されたか否かを判断する（ステップＳ１０）。ＳＳＣ変調を停止する指示が操作部４０に入力されていない場合には、再びステップＳ８以降の処理が実行される。一方、ＳＳＣ変調を停止する指示が操作部４０に入力された場合には、制御部４２は、上記一連のスペクトラム拡散クロック発生処理を終了する。

なお、ステップＳ４，Ｓ６～Ｓ８は、変調用信号の波形を発生する変調用信号発生ステップに相当する。さらに、累積加算ステップＳ４，Ｓ８は、変調用信号の波形の１／４周期ごとのタイミングで変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの正負を表す周波数偏移方向情報を出力する周波数偏移方向情報出力ステップと、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を傾き絶対値出力部２３から出力する傾き絶対値出力ステップと、上記周波数偏移方向情報と上記絶対値を掛け合わせて得られる傾きを出力する傾き出力ステップと、傾き出力部２４から出力された傾きに所定のクロック周期Ｔｃｌｋを掛けた値を、累積加算回路２６に出力する周波数偏移算出ステップと、を含む。例えば、変調用信号発生ステップは、ダウンスプレッド方式のＳＳＣ変調信号を変調ステップＳ５，Ｓ９により発生させるための変調用信号の波形を発生する。また、ステップＳ６，Ｓ７は、累積加算ステップＳ４，Ｓ８により発生される変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替えるタイミングを制御する切替タイミング制御ステップに相当する。すなわち、切替タイミング制御ステップは、変調用信号の波形を第１パターンから第２パターンに切り替えるための切替指示を含む切替制御信号が外部から入力され、切替指示が入力されたタイミング以後に、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値が定常状態での値となる時間区間において、第１パターンから第２パターンへの切り替えを行う。

以下、図１１のフローチャートを参照しながら、切替タイミング制御ステップＳ６，Ｓ７の処理の詳細を説明する。

まず、傾き判定部２８は、傾き絶対値出力ステップから出力された絶対値が、定常状態の変調用信号の波形の傾きの絶対値と等しい所定の一定値であるときに１を出力し、傾き絶対値出力ステップから出力された絶対値が上記所定の一定値でないときに０を出力する（傾き判定ステップＳ２１）。

次に、傾き判定部２８は、傾き判定ステップＳ２１から出力された値をＯＲ回路２９の一方の入力端子に入力する（ＯＲ回路入力ステップＳ２２）。

次に、外部から切替制御信号がＲＳフリップフロップ３０のリセット端子に入力される。同時に、ＯＲ回路２９は、出力値をＲＳフリップフロップ３０のセット端子に入力する（ＲＳフリップフロップ入力ステップＳ２３）。

次に、ＲＳフリップフロップ３０は、ＯＲ回路２９の他方の入力端子と、傾き絶対値出力部２３（傾き絶対値出力ステップ）とに出力値を出力する（ステップＳ２４）。これにより、傾き絶対値出力ステップは、ＲＳフリップフロップ３０の出力値が０から１に切り替わったタイミング以後、定常状態の変調用信号の波形の傾きを出力する。

以上説明したように、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替えるための切替指示が切替タイミング制御回路２７に入力されたタイミング以後に、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値が定常状態の値となる時間区間において、第１パターンから第２パターンへの切り替えを行うようになっている。この構成により、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、任意のタイミングで変調用信号の波形の切替指示を受信しても、変調用信号の波形の周波数偏移を不連続にずらすことなく、トレーニング中の変調用信号の波形から定常状態の変調用信号の波形への切り替えをグリッチレスに行うことができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、リセット優先型のＲＳフリップフロップ３０を有する切替タイミング制御回路２７を備えることにより、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値が定常状態の値であるときに、トレーニング中の変調用信号の波形から定常状態の変調用信号の波形への切り替えをグリッチレスに行うことができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、変調用信号の波形の１周期ごとの先頭の値を所定値にリセットするため、累積加算回路２６の累積加算処理において、変調用信号の波形の１周期ごとに生じるずれが積算されて、変調用信号の波形の周波数偏移の中心周波数が変化してしまうことを防止できる。

（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係るＳＳＣ発生器について、図面を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、第１の実施形態と同様の動作についても適宜説明を省略する。

図１２に示すように、本発明の第２の実施形態に係るＳＳＣ発生器３は、基準信号発生源１０と、変調用信号発生器１２０と、変調部１３７と、操作部１４０と、表示部１４１と、変調制御部１４２と、を備える。

変調用信号発生器１２０は、基準信号に対してＳＳＣ変調を行うための変調用信号を発生するものであり、フレーム周波数カウント部１２１と、傾き正負情報出力部１２２と、傾き絶対値情報出力部１２３と、乗算部１２４と、切替制御部１２５と、累積加算部１２６と、オフセット加算部１２７と、を含む。なお、フレーム周波数カウント部１２１、傾き正負情報出力部１２２、傾き絶対値情報出力部１２３、乗算部１２４、及び累積加算部１２６には、所定のクロック周期Ｔｃｌｋを与える動作クロックが外部から入力される。

フレーム周波数カウント部１２１は、外部から入力される動作クロックのクロック数をカウントするものであり、変調制御部１４２から入力される変調周波数の情報に基づいて、変調用信号の波形パターンのフレームの先頭でクロック数のカウント値をリセットするようになっている。例えば、波形パターンのフレームの１周期が１２５μｓである場合には、フレーム周波数カウント部１２１は、１２５μｓに相当するカウント値を得たらカウント値を０にリセットする。なお、フレーム周波数カウント部１２１によりカウントされたクロック数のカウント値は、傾き正負情報出力部１２２、傾き絶対値情報出力部１２３、及び切替制御部１２５に入力される。

傾き正負情報出力部１２２は、周期的バーストモード正負切替部１２２ａと、連続的モード正負切替部１２２ｂと、定常状態モード正負切替部１２２ｃと、セレクタ（ＳＥＬ）１２２ｄと、を含む。

周期的バーストモード正負切替部１２２ａは、図２５（ａ）に示すような周期的バーストモードの波形パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す、＋１又は－１の値からなる傾き正負情報を出力するようになっている。具体的には、周期的バーストモード正負切替部１２２ａは、フレーム周波数カウント部１２１からのカウント値に基づいて、時間幅ｄｔ０，ｄｔ１，ｄｔ５，ｄｔ７，ｄｔ９の時間区間においては「＋１」を傾き正負情報として出力し、時間幅ｄｔ２，ｄｔ３，ｄｔ４，ｄｔ６，ｄｔ８の時間区間においては「－１」を傾き正負情報として出力する。図１３の１段目のグラフの１フレーム目は、周期的バーストモード時の傾き正負情報の一例を示している。

連続的モード正負切替部１２２ｂは、図２５（ｂ）に示すような連続的モードの波形パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す、＋１又は－１の値からなる傾き正負情報を出力するようになっている。具体的には、連続的モード正負切替部１２２ｂは、フレーム周波数カウント部１２１からのカウント値に基づいて、時間幅ｄｔ０，ｄｔ１，ｄｔ５，ｄｔ７，ｄｔ９の時間区間においては「＋１」を傾き正負情報として出力し、時間幅ｄｔ２，ｄｔ３，ｄｔ４，ｄｔ６，ｄｔ８の時間区間においては「－１」を傾き正負情報として出力する。図１３の１段目のグラフの２フレーム目は、連続的モード時の傾き正負情報の一例を示している。

定常状態モード正負切替部１２２ｃは、フレーム周波数カウント部１２１からのカウント値に基づいて、変調用信号の三角波の波形の１／２周期ごとに、図２４に示すような定常状態モードの波形パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す、＋１又は－１の値からなる傾き正負情報を出力するようになっている。図１３の１段目のグラフの３フレーム目は、定常状態モード時の傾き正負情報の一例を示している。

ＳＥＬ１２２ｄは、周期的バーストモード時には周期的バーストモード正負切替部１２２ａからの傾き正負情報を乗算部１２４に出力し、連続的モード時には連続的モード正負切替部１２２ｂからの傾き正負情報を乗算部１２４に出力し、定常状態モード時には定常状態モード正負切替部１２２ｃからの傾き正負情報を乗算部１２４に出力するようになっている。

傾き絶対値情報出力部１２３は、周期的バーストモード傾き切替部１２３ａと、連続的モード傾き切替部１２３ｂと、定常状態モード傾き切替部１２３ｃと、セレクタ（ＳＥＬ）１２３ｄと、を含む。

周期的バーストモード傾き切替部１２３ａは、フレーム周波数カウント部１２１からのカウント値に基づいて、図２５（ａ）に示すような周期的バーストモードの波形パターンの周波数偏移の傾きの絶対値の情報（以下、「傾き絶対値情報」とも称する）を出力するようになっている。周期的バーストモード傾き切替部１２３ａから出力される傾き絶対値情報は、ユーザによる操作部１４０への操作入力により指定される変調周波数や任意の時間区間ごとの周波数偏移に応じて決まる。図１３の２段目のグラフの１フレーム目は、周期的バーストモード時の傾き絶対値情報の一例を示している。周期的バーストモード時の傾き絶対値情報は、周期的バーストモード時の周波数偏移の傾きを所定のクロック周期Ｔｃｌｋにわたって積分した値に相当する。

連続的モード傾き切替部１２３ｂは、フレーム周波数カウント部１２１からのカウント値に基づいて、図２５（ｂ）に示すような連続的モードの波形パターンの周波数偏移の傾き絶対値情報を出力するようになっている。連続的モード傾き切替部１２３ｂから出力される傾き絶対値情報は、ユーザによる操作部１４０への操作入力により指定される変調周波数や任意の時間区間ごとの周波数偏移に応じて決まる。図１３の２段目のグラフの２フレーム目は、連続的モード時の傾き絶対値情報の一例を示している。連続的モード時の傾き絶対値情報は、連続的モード時の周波数偏移の傾きを所定のクロック周期Ｔｃｌｋにわたって積分した値に相当する。

定常状態モード傾き切替部１２３ｃは、フレーム周波数カウント部１２１からのカウント値に基づいて、図２４に示すような定常状態モードの波形パターンの周波数偏移の傾き絶対値情報を出力するようになっている。定常状態モード傾き切替部１２３ｃから出力される傾き絶対値情報は、ユーザによる操作部１４０への操作入力により指定される変調周波数や任意の時間区間ごとの周波数偏移に応じて決まる。図１３の２段目のグラフの３フレーム目は、定常状態モード時の傾き絶対値情報の一例を示している。定常状態モード時の傾き絶対値情報は、定常状態モード時の周波数偏移の傾きを所定のクロック周期Ｔｃｌｋにわたって積分した値に相当する。

ＳＥＬ１２３ｄは、周期的バーストモード時には周期的バーストモード傾き切替部１２３ａからの傾き絶対値情報を乗算部１２４に出力し、連続的モード時には連続的モード傾き切替部１２３ｂからの傾き絶対値情報を乗算部１２４に出力し、定常状態モード時には定常状態モード傾き切替部１２３ｃからの傾き絶対値情報を乗算部１２４に出力するようになっている。

乗算部１２４は、傾き正負情報出力部１２２から出力された傾き正負情報と、傾き絶対値情報出力部１２３から出力された傾き絶対値情報を乗算して得られる値、すなわち、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの情報（以下、「傾き情報」とも称する）を出力するようになっている。

累積加算部１２６は、乗算部１２４から出力された変調用信号の傾き情報を所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとに累積加算することで、変調用信号を発生するようになっている。

オフセット加算部１２７は、累積加算部１２６により発生された変調用信号の全体を必要に応じてオフセットすることで、所望の変調用信号を出力するようになっている。例えば、オフセット加算部１２７は、時間幅ｄｔ０の第０区間における周波数偏移の分だけ変調用信号の全体をオフセットする。

切替制御部１２５は、累積加算部１２６により発生される変調用信号の波形のパターンを切り替えるための切替指示を含む切替制御信号が外部から入力されるようになっている。切替制御信号は、切替指示のタイミングで１から０に変化する信号である。切替制御部１２５は、切替指示が入力された後に、変調用信号の波形のパターンを、周期的バーストモードの波形パターンから連続的モードの波形パターンを経て定常状態モードの波形パターンに切り替える。このとき、切替制御部１２５は、その切替タイミングを制御するための第１切替タイミング制御信号又は第２切替タイミング制御信号をＳＥＬ１２２ｄ及びＳＥＬ１２３ｄに出力するようになっている。

なお、本実施形態では、周期的バーストモードの波形パターンを「第１パターン」、連続的モードの波形パターンを「第２パターン」、定常状態モードの波形パターンを「第３パターン」とも称する。ここで、切替指示は、例えば、ＤＵＴが備えるリンク状態管理機構がトレーニング中の状態から定常状態に遷移したことを示すものであり、ＳＳＣ発生器３の外部から切替制御部１２５に入力される。あるいは、切替指示は、操作部１４０への操作入力により、任意のタイミングで切替制御部１２５に与えられてもよい。

図１４に示すように、切替制御部１２５は、第１切替制御回路１２８と、第２切替制御回路１３２と、を含む。

第１切替制御回路１２８は、上記の切替指示が外部から入力されたタイミング以後に傾き情報が０になったときに、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替える回路である。なお、第１パターンと第２パターンのパターン周期、すなわち、第０区間から第９区間までの１フレームの長さは互いに等しい。また、第１パターンと第２パターンの先頭の時間区間である第０区間における傾き情報は共に０である。つまり、第１切替制御回路１２８は、第０区間の先頭において変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替えるようになっている。

例えば、第１切替制御回路１２８は、傾き判定部１２９と、第１ＯＲ回路１３０と、第１ＲＳフリップフロップ１３１と、を備える。

傾き判定部１２９は、傾き絶対値情報出力部１２３から出力された傾き絶対値情報が０であるときに１を出力し、傾き絶対値情報出力部１２３から出力された傾き絶対値情報が０でないときに０を出力するようになっている。

第１ＯＲ回路１３０は、傾き判定部１２９の出力値（入力Ａ）が一方の入力端子に入力されるとともに、後述する第１ＲＳフリップフロップ１３１の出力値（入力Ｂ）が他方の入力端子に入力されるようになっている。

第１ＲＳフリップフロップ１３１は、リセット優先型のＲＳフリップフロップであって、切替制御信号（入力Ｒ１）がリセット端子に入力されるとともに、第１ＯＲ回路１３０の出力値（入力Ｓ１）がセット端子に入力され、入力Ｒ１，Ｓ１に応じた出力Ｑ１を出力するようになっている。すなわち、リセット端子への入力Ｒ１が１のときセット端子の入力Ｓ１にかかわらず、出力Ｑ１は０になる。また、リセット端子への入力Ｒ１が０であれば、第１切替制御回路１２８はラッチ回路となる。第１ＲＳフリップフロップ１３１の出力Ｑ１は、前述の第１切替タイミング制御信号に相当する。

第１ＲＳフリップフロップ１３１の出力値（出力Ｑ１）は、第１ＯＲ回路１３０の他方の入力端子と、傾き正負情報出力部１２２と、傾き絶対値情報出力部１２３とに入力される。傾き絶対値情報出力部１２３は、第１ＲＳフリップフロップ１３１の出力値（出力Ｑ１）が０から１に切り替わったタイミングで、第１パターンの傾き絶対値情報に代えて第２パターンの傾き絶対値情報を出力する。

第２切替制御回路１３２は、第１切替制御回路１２８により変調用信号の波形のパターンが第１パターンから第２パターンに切り替えられてから１パターン周期分の時間が経過したタイミングで、変調用信号の波形のパターンを第３パターンへ切り替える回路である。

例えば、第２切替制御回路１３２は、先頭検出部１３３と、第２ＯＲ回路１３４と、ＩＮＶ回路１３５と、第２ＲＳフリップフロップ１３６と、を備える。

先頭検出部１３３は、パターン周期の先頭を検出したときに１を出力し、パターン周期の先頭を検出していないときに０を出力するようになっている。ここで、先頭検出部１３３は、フレーム周波数カウント部１２１のカウント値が０になったときに、パターン周期の先頭、すなわちフレームの先頭を検出したと判断する。

第２ＯＲ回路１３４は、先頭検出部１３３の出力値（入力Ｃ）が一方の入力端子に入力されるとともに、後述する第２ＲＳフリップフロップ１３６の出力値（入力Ｄ）が他方の入力端子に入力されるようになっている。

ＩＮＶ回路１３５は、第１ＲＳフリップフロップ１３１の出力値を１クロック遅延させた上で論理反転するようになっている。

第２ＲＳフリップフロップ１３６は、リセット優先型のＲＳフリップフロップであって、ＩＮＶ回路１３５の出力値（入力Ｒ２）がリセット端子に入力されるとともに、第２ＯＲ回路１３４の出力値（入力Ｓ２）がセット端子に入力され、入力Ｒ２，Ｓ２に応じた出力Ｑ２を出力するようになっている。すなわち、リセット端子への入力Ｒ２が１のときセット端子の入力Ｓ２にかかわらず、出力Ｑ２は０になる。また、リセット端子への入力Ｒ２が０であれば、第２切替制御回路１３２はラッチ回路となる。第２ＲＳフリップフロップ１３６の出力Ｑ２は、前述の第２切替タイミング制御信号に相当する。

第２ＲＳフリップフロップ１３６の出力値（出力Ｑ２）は、第２ＯＲ回路１３４の他方の入力端子と、傾き正負情報出力部１２２と、傾き絶対値情報出力部１２３とに入力される。傾き絶対値情報出力部１２３は、第２ＲＳフリップフロップ１３６の出力値（出力Ｑ２）が０から１に切り替わったタイミングで、第２パターンの傾き絶対値情報に代えて第３パターンの傾き絶対値情報を出力する。

図１５（ａ）は、第１パターンの第０区間以外の時間区間で、第１切替制御回路１２８の第１ＲＳフリップフロップ１３１に切替指示が入力される場合のタイミングチャートである。また、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した状態α～ιにおける、傾き判定部１２９、第１ＯＲ回路１３０、第１ＲＳフリップフロップ１３１、先頭検出部１３３、第２ＯＲ回路１３４、及び第２ＲＳフリップフロップ１３６の真理値表である。

以下、第１切替制御回路１２８の動作を説明する。第１ＲＳフリップフロップ１３１に切替指示が入力される前の状態α～γでは、切替制御信号（入力Ｒ１）は１であるため、傾き絶対値情報出力部１２３から出力される傾き絶対値情報にかかわらず、第１ＲＳフリップフロップ１３１から出力される第１切替タイミング制御信号（出力Ｑ１）は０になる。そして、第１ＲＳフリップフロップ１３１に切替指示が入力された直後の状態δでは、切替制御信号（入力Ｒ１）は０となるが、傾き判定部１２９が０を出力しているため、第１ＲＳフリップフロップ１３１からの第１切替タイミング制御信号（出力Ｑ１）は０のままである。次に、状態δの後の状態εでは、傾き判定部１２９が１を出力するため、第１ＲＳフリップフロップ１３１からの第１切替タイミング制御信号（出力Ｑ１）は１になる。これにより、第１パターンから第２パターンへの切り替えが行われる。

以下、第２切替制御回路１３２の動作を説明する。状態α～εでは、ＩＮＶ回路１３５の出力値（入力Ｒ２）は１であるため、傾き絶対値情報出力部１２３から出力される傾き絶対値情報にかかわらず、第２ＲＳフリップフロップ１３６から出力される第２切替タイミング制御信号（出力Ｑ２）は０になる。そして、状態ζ，ηでは、ＩＮＶ回路１３５の出力値（入力Ｒ２）は０となるが、先頭検出部１３３が０を出力しているため、第２ＲＳフリップフロップ１３６からの第２切替タイミング制御信号（出力Ｑ２）は０のままである。次に、状態θでは、先頭検出部１３３が１を出力するため、第２ＲＳフリップフロップ１３６からの第２切替タイミング制御信号（出力Ｑ２）は１になる。これにより、第２パターンから第３パターンへの切り替えが行われる。

このように、切替制御信号が１から０に変化してから初めての第０区間の先頭で、第１切替タイミング制御信号がＯＦＦからＯＮに変化する。さらに、切替制御信号が１から０に変化してから２回目の第０区間の先頭で、第２切替タイミング制御信号がＯＦＦからＯＮに変化する。

図１２に示す操作部１４０は、ユーザによる操作入力を受け付けるためのものであり、例えば表示部１４１の表示画面に対応する入力面への接触操作による接触位置を検出するためのタッチセンサを備えるタッチパネルで構成される。操作部１４０は、ユーザが表示画面に表示されている特定の項目の位置を指やスタイラス等で触れた際に、タッチセンサが表示画面上で検出した位置と項目の位置との一致を認識することにより、各項目に割り当てられた機能を実行するための信号を変調制御部１４２に出力する。操作部１４０は、表示部１４１に操作可能に表示されるものであってもよく、あるいは、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されるものであってもよい。

ユーザによる操作部１４０への操作入力により、所望の規格に応じたスペクトラム拡散が施されたＳＳＣ変調信号を発生するために必要な設定情報として、スプレッド方式の選択、変調周波数、基準信号発生源１０から出力される基準信号の基準周波数Ｆｃ、任意の時間区間ごとの周波数偏移（基準周波数Ｆｃに対する変調の割合）などの設定を行うことが可能である。さらに、ユーザによる操作部１４０への操作入力により、周期的バーストモードから連続的モードを経て定常状態モードに切り替えるための切替指示を変調制御部１４２から切替制御部１２５に出力させることも可能である。

表示部１４１は、液晶ディスプレイやＣＲＴ等の表示機器で構成され、変調制御部１４２による表示制御に基づき、ＳＳＣ発生器３に関する設定項目画面や、設定項目画面において各種条件を設定するためのボタン、ソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。

変調制御部１４２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、ＳＳＣ発生器３を構成する上記各部の動作を制御するものである。また、変調制御部１４２は、ＲＯＭ等に記憶された所定のプログラムをＲＡＭに移してＣＰＵで実行することにより、変調用信号発生器１２０の少なくとも一部をソフトウェア的に構成することが可能である。なお、変調用信号発生器１２０の少なくとも一部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのデジタル回路で構成することも可能である。あるいは、変調用信号発生器１２０の少なくとも一部は、デジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。

図１２に示す変調制御部１４２は、操作部１４０に対する操作入力に応じて、変調用信号の波形を制御するものである。例えば、変調制御部１４２は、操作部１４０に対する操作入力に応じて、変調用信号発生器１２０から出力される変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンへ切り替えるようになっている。さらに、変調制御部１４２は、変調用信号発生器１２０を構成する上記各部の動作を制御するようになっている。

以下、図２５（ａ）及び（ｂ）に示す変調用信号の波形を決定する各種パラメータについて説明する。なお、これらのパラメータは、操作部１４０に対する操作入力に応じて変調制御部１４２に設定されるようになっている。

「SSC_Deviation」は、変調用信号の三角波の波形部分の周波数偏移の振幅を示すパラメータである。例えばＵＳＢ４の規格の要求では、「SSC_Deviation」の値には５０００ｐｐｍと５６００ｐｐｍと５８００ｐｐｍが含まれるが、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、「SSC_Deviation」として例えば０～７０００ｐｐｍの範囲で任意の値を設定可能である。

「SSC_Frequency」は、変調用信号の波形の変調周波数を示すパラメータである。例えばＵＳＢ４の規格の要求では、「SSC_Frequency」の値には３２ｋＨｚと３６ｋＨｚが含まれるが、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、「SSC_Frequency」として例えば２８～３７ｋＨｚの範囲で任意の値を設定可能である。なお、変調周波数とは、変調用信号における三角波の波形部分の周波数を指しており、周期的バーストモードや連続的モードの波形パターンのフレームの周波数は、変調周波数の１／４の値となる。

「Initial_Frequency」は、複数の時間区間のうちの第０区間における基準周波数Ｆｃからの変調用信号の波形の周波数偏移を示すパラメータである。例えばＵＳＢ４の規格の要求では、「Initial_Frequency」の値には＋３００ｐｐｍ，０ｐｐｍ，－３００ｐｐｍが含まれるが、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、「Initial_Frequency」として例えば－１０００～１０００ｐｐｍの範囲の任意の値を設定可能である。

「Minimum_SSC_Deviation」は、変調用信号の波形の周波数偏移の最小値を示すパラメータである。例えばＵＳＢ４の規格の要求では、「Minimum_SSC_Deviation」の値には－５０００ｐｐｍ，－４７００ｐｐｍ，－５３００ｐｐｍ，－５６００ｐｐｍが含まれるが、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、「Minimum_SSC_Deviation」として例えば－７０００ｐｐｍから後述する「Overshoot_Peak－Step2」ｐｐｍと「Initial_Frequency」ｐｐｍとのいずれか小さい方までの範囲で任意の値を設定可能である。

「Maximum_SSC_deviation」は、第５区間から第８区間までの三角波の周波数偏移の最大値を示すパラメータであり、「Minimum_SSC_deviation」と「SSC_Deviation」との和として、下記の式（１）に示すように算出される。

「Overshoot_Peak」は、複数の時間区間のうちの第１区間の最後における、基準周波数Ｆｃからの変調用信号の波形の周波数偏移を示すパラメータである。ＵＳＢ４の規格の要求では、「Overshoot_Peak」の値は１３００ｐｐｍであるが、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、「Overshoot_Peak」として例えば「Initial_Frequency」から「SSC_Deviation」までの範囲の任意の値を設定可能である。

「Step1」は、複数の時間区間のうちの第２区間における変調用信号の波形の周波数偏移を示すパラメータである。ＵＳＢ４の規格の要求では、「Step1」の値は１４００ｐｐｍであるが、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、「Step1」として例えば、０から後述する「Step2」までの任意の値を設定可能である。また、ＤＰ１．４の場合には、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、「Step1」として例えば、０から「Overshoot_Peak－Minimum_SSC_Deviation」までの範囲の任意の値を設定可能である。

「Step2」は、複数の時間区間のうちの第３区間における変調用信号の波形の周波数偏移を示すパラメータである。ＵＳＢ４の規格の要求では、「Step2」の値は２２００ｐｐｍであるが、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、「Step2」として例えば「Step1」から「Minimum_SSC_Deviation」までの範囲の任意の値を設定可能である。なお、ＤＰ１．４の場合には「Step2」は存在しない。

「SSC_slope」は、第５区間から第９区間までの三角波の傾きを示すパラメータであり、「SSC_Deviation」と「SSC_Frequency」とを用いて、下記の式（２）により算出される。

ｄｔ１は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きが非線形である第１区間の時間幅を示すパラメータである。ＵＳＢ４の規格の要求では、ｄｔ１の値は０．５μｓであるが、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、ｄｔ１として例えば０．１～１．５μｓの範囲で任意の値を設定可能である。

ｄｔ２は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きが線形である第２区間の時間幅を示すパラメータである。ｄｔ２の値は、ＵＳＢ４の規格の要求では０．２μｓであり、ＤＰ１．４の規格の要求では１．０μｓであるが、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、ｄｔ２として例えば０．１～１．５μｓの範囲で任意の値を設定可能である。

ｄｔ３は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きが線形である第３区間の時間幅を示すパラメータである。ｄｔ３の値は、ＵＳＢ４の規格の要求では０．８μｓであるが、変調制御部１４２には操作部１４０への操作入力により、ｄｔ３として例えば０．１～１．５μｓの範囲で任意の値を設定可能である。一方、ＤＰ１．４の場合には、ｄｔ３の値は、後述する式（５）により算出されるｄｔ５を用いて、下記の式（３）により算出される。

ｄｔ４は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きが線形である第４区間の時間幅を示すパラメータであり、「Overshoot_Peak」と、「Step2」と、「Minimum_SSC_deviation」と、「SSC_slope」とを用いて、下記の式（４）により算出される。一方、ＤＰ１．４の場合には、ｄｔ４＝０である。

ｄｔ５は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きが線形である第５区間の時間幅を示すパラメータであり、「SSC_Frequency」を用いて、下記の式（５）に示すように算出される。

ｄｔ９は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きが線形である第９区間の時間幅を示すパラメータであり、ｄｔ５と、「Initial_Frequency」と、「Maximum_SSC_deviation」と、「SSC_slope」とを用いて、下記の式（６）により算出される。一方、ＤＰ１．４の場合には、ｄｔ９＝ｄｔ５である。

ｄｔ０は、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きが０である第０区間の時間幅を示すパラメータであり、下記の式（７）に示すように、第１区間から第９区間までの時間幅の和を、変調用信号の１フレームの時間幅から減算することで得られる。

ところで、累積加算部１２６においては、動作クロックの分解能や、使用可能なビット数の制限などによって、変調用信号の波形のフレームの先頭（若しくは最後尾）で出力が元の値に正しく戻らないことが起こり得る。このような場合、図１６（ａ）に示すように、時間の経過とともに元の値からのずれが積算されて、周波数偏移の中心周波数が変化してしまうという問題がある。そこで、累積加算部１２６は、図１６（ｂ）に示すように、フレーム周波数カウント部１２１のカウント値に基づいて、変調用信号の波形の１フレームごとの値を所定値にリセットするようになっている。例えば、累積加算部１２６は、変調用信号の波形のフレームの先頭（若しくは最後尾）の値を「Initial_Frequency」の値にリセットしてもよい。

図１２に示す変調部１３７は、変調用信号発生器１２０のオフセット加算部１２７から出力された変調用信号で基準信号発生源１０から出力された基準信号を周波数変調してＳＳＣ変調信号を発生するものであり、加算器３５ａを含んで構成される。

以下、本実施形態のＳＳＣ発生器３を用いるスペクトラム拡散クロック発生方法について、図１７のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。

まず、ユーザによる操作部１４０への操作入力により、ＳＳＣ変調に関する各種パラメータとして、所望の規格、スプレッド方式、基準周波数Ｆｃ、「SSC_Deviation」、「SSC_Frequency」、「Initial_Frequency」、「Minimum_SSC_Deviation」、「Overshoot_Peak」、「Step1」、「Step2」、ｄｔ１、ｄｔ２、ｄｔ３などの情報が入力される（ステップＳ４１）。

次に、変調制御部１４２は、ステップＳ４１でユーザにより入力された各種パラメータを、基準信号発生源１０や変調用信号発生器１２０に設定する（変調制御ステップＳ４２）。

次に、基準信号発生源１０は、基準周波数Ｆｃの基準信号を発生する（基準信号発生ステップＳ４３）。

次に、変調用信号発生器１２０は、周期的バーストモード時の変調用信号（第１パターン）を発生する（変調用信号発生ステップ）。このとき、変調部１３７は、変調用信号発生器１２０から出力された周期的バーストモード時の変調用信号で基準信号発生源１０から出力された基準信号を周波数変調して、ＳＳＣ変調の掛かった信号（ＳＳＣ変調信号）を発生する（変調ステップＳ４４）。

次に、第１切替制御回路１２８は、変調用信号の波形のパターンを切り替えるための切替指示が第１ＲＳフリップフロップ１３１に入力されたか否かを判断する（第１切替制御ステップＳ４５）。切替指示が第１ＲＳフリップフロップ１３１に入力されていない場合には、再びステップＳ４４以降の処理が実行される。一方、切替指示が第１ＲＳフリップフロップ１３１に入力された場合には、引き続きステップＳ４６の処理が実行される。

次に、第１切替制御回路１２８は、切替指示が外部から入力されたタイミング以後に傾き絶対値情報出力部１２３から出力される傾き絶対値情報が０であるか否かを判断する（第１切替制御ステップＳ４６）。切替指示が入力されたタイミング以後に傾き絶対値情報出力部１２３から出力される傾き絶対値情報が０になっていない場合には、再びステップＳ４４以降の処理が実行される。一方、切替指示が入力されたタイミング以後に傾き絶対値情報出力部１２３から出力される傾き絶対値情報が０になった場合には、引き続きステップＳ４７の処理が実行される。

次に、変調用信号発生器１２０は、連続的モード時の変調用信号（第２パターン）を発生する（変調用信号発生ステップ）。このとき、変調部１３７は、変調用信号発生器１２０から出力された連続的モード時の変調用信号で基準信号発生源１０から出力された基準信号を周波数変調して、ＳＳＣ変調信号を発生する（変調ステップＳ４７）。

次に、第２切替制御回路１３２は、第１切替制御ステップＳ４６により変調用信号の波形のパターンが第１パターンから第２パターンに切り替えられてから１パターン周期分の時間が経過したか否かを判断する（第２切替制御ステップＳ４８）。１パターン周期分の時間が経過していない場合には、再びステップＳ４７以降の処理が実行される。一方、１パターン周期分の時間が経過した場合には、引き続きステップＳ４９の処理が実行される。

次に、変調用信号発生器１２０は、定常状態モード時の変調用信号（第３パターン）を発生する（変調用信号発生ステップ）。このとき、変調部１３７は、変調用信号発生器１２０から出力された定常状態モード時の変調用信号で基準信号発生源１０から出力された基準信号を周波数変調して、ＳＳＣ変調信号を発生する（変調ステップＳ４９）。

次に、変調制御部１４２は、ＳＳＣ変調を停止する指示が操作部１４０に入力されたか否かを判断する（ステップＳ５０）。ＳＳＣ変調を停止する指示が操作部１４０に入力されていない場合には、引き続きステップＳ４９以降の処理が実行される。一方、ＳＳＣ変調を停止する指示が操作部１４０に入力された場合には、変調制御部１４２は、上記一連のスペクトラム拡散クロック発生処理を終了する。

なお、各変調用信号発生ステップは、傾き正負情報出力ステップと、傾き絶対値情報出力ステップと、乗算ステップと、累積加算ステップと、切替制御ステップＳ４５，Ｓ４６，Ｓ４８と、を含む。傾き正負情報出力ステップは、フレーム周波数カウント部１２１からのカウント値に基づいて、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力する。傾き絶対値情報出力ステップは、フレーム周波数カウント部１２１からのカウント値に基づいて、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を表す傾き絶対値情報を出力する。乗算ステップは、傾き正負情報出力ステップから出力された傾き正負情報と、傾き絶対値情報出力ステップから出力された傾き絶対値情報を乗算して得られる傾きを表す傾き情報を出力する。累積加算ステップは、乗算ステップから出力された傾き情報を所定のクロック周期Ｔｃｌｋごとに累積加算することで、変調用信号を発生する。切替制御ステップＳ４５，Ｓ４６，Ｓ４８は、累積加算ステップにより発生される変調用信号の波形のパターンを切り替えるタイミングを制御する。

以下、図１８のフローチャートを参照しながら、第１切替制御ステップＳ４５，Ｓ４６の処理の詳細を説明する。

まず、傾き判定部１２９は、傾き絶対値情報出力ステップから出力された傾き絶対値情報が０であるときに１を出力し、傾き絶対値情報出力ステップから出力された傾き絶対値情報が０でないときに０を出力する（傾き判定ステップＳ５１）。

次に、傾き判定部１２９は、傾き判定ステップＳ５１の出力値を第１ＯＲ回路１３０の一方の入力端子に入力する（第１ＯＲ回路入力ステップＳ５２）。

次に、切替指示のタイミングで１から０に変化する切替制御信号を第１ＲＳフリップフロップ１３１のリセット端子に入力する。同時に、第１ＯＲ回路１３０は、出力値を第１ＲＳフリップフロップ１３１のセット端子に入力する（第１ＲＳフリップフロップ入力ステップＳ５３）。

次に、第１ＲＳフリップフロップ１３１は、第１ＯＲ回路１３０の他方の入力端子と、傾き絶対値情報出力部１２３（傾き絶対値情報出力ステップ）とに出力値を入力する（ステップＳ５４）。これにより、傾き絶対値情報出力ステップは、第１ＲＳフリップフロップ１３１の出力値が０から１に切り替わったタイミングで、第１パターンの傾き絶対値情報に代えて第２パターンの傾き絶対値情報を出力する。

以下、図１９のフローチャートを参照しながら、第２切替制御ステップＳ４８の処理の詳細を説明する。

まず、先頭検出部１３３は、パターン周期の先頭を検出したときに１を出力し、パターン周期の先頭を検出していないときに０を出力する（先頭検出ステップＳ５５）。

次に、先頭検出部１３３は、先頭検出ステップＳ５５の出力値を第２ＯＲ回路１３４の一方の入力端子に入力する（第２ＯＲ回路入力ステップＳ５６）。

次に、ＩＮＶ回路１３５は、第１ＲＳフリップフロップ１３１の出力値を１クロック遅延させた上で論理反転する（ＩＮＶステップＳ５７）。

次に、ＩＮＶ回路１３５は、出力値を第２ＲＳフリップフロップ１３６のリセット端子に入力する。同時に、第２ＯＲ回路１３４は、出力値を第２ＲＳフリップフロップ１３６のセット端子に入力する（第２ＲＳフリップフロップ入力ステップＳ５８）。

次に、第２ＲＳフリップフロップ１３６は、第２ＯＲ回路１３４の他方の入力端子と、傾き絶対値情報出力部１２３（傾き絶対値情報出力ステップ）とに出力値を入力する（ステップＳ５９）。これにより、傾き絶対値情報出力ステップは、第２ＲＳフリップフロップ１３６の出力値が０から１に切り替わったタイミングで、第２パターンの傾き絶対値情報に代えて第３パターンの傾き絶対値情報を出力する。

以上説明したように、本実施形態に係るＳＳＣ発生器３は、変調用信号の波形のパターンを切り替えるための切替指示が第１切替制御回路１２８に入力されたタイミング以後に傾き情報が所定の一定値になったときに、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替えるようになっている。この構成により、本実施形態に係るＳＳＣ発生器３は、任意のタイミングで変調用信号の波形パターンの切替指示を受信しても、変調用信号の波形の周波数偏移を不連続にずらすことなく、波形パターンの切り替えをグリッチレスに行うことができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器３は、切替指示が外部から入力されたタイミング以後に傾き情報が０になったときに、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替えるようになっている。この構成により、本実施形態に係るＳＳＣ発生器３は、ＵＳＢ４やＤＰ１．４に対応した変調用信号の波形パターンを切り替えることができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器３は、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンに切り替えてから１パターン周期分の時間が経過したタイミングで、変調用信号の波形のパターンを第３パターンに切り替えるようになっている。この構成により、本実施形態に係るＳＳＣ発生器３は、トレーニング中の変調用信号の波形から定常状態の変調用信号の波形への切り替えをグリッチレスに行うことができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器３は、リセット優先型の第１ＲＳフリップフロップ１３１を有する第１切替制御回路１２８を備えることにより、変調用信号の波形の傾き情報が０であるときに、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンへグリッチレスに切り替えることができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器３は、リセット優先型の第２ＲＳフリップフロップ１３６を有する第２切替制御回路１３２を備えることにより、変調用信号の波形のパターンを第２パターンから第３パターンにグリッチレスに切り替えることができる。

（第３の実施形態）
続いて、本発明の第３の実施形態に係るパルスパターン発生装置及びパルスパターン発生方法、並びに、誤り率測定装置及び誤り率測定方法について、図面を参照しながら説明する。なお、第１又は第２の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、第１又は第２の実施形態と同様の動作についても適宜説明を省略する。

図２０に示すように、第３の実施形態に係る誤り率測定装置１００は、ＤＵＴ２００から送信される被測定信号のＢＥＲを測定するものであって、パルスパターン発生装置５０と、データ記憶部５１と、信号受信部５２と、同期検出部５３と、誤り率算出部５４と、操作部５５と、表示部５６と、制御部５７と、を備える。

データ記憶部５１は、ＲＡＭなどのメモリによって構成され、基準になるデータ信号（低レベル電圧：「０」と高レベル電圧：「１」のデータ）をあらかじめ記憶している。

図２１に示すように、パルスパターン発生装置５０は、スペクトラム拡散されたＳＳＣ変調信号を用いて所望のパルスパターン信号を発生するものであり、第１の実施形態のＳＳＣ発生器１又は第２の実施形態のＳＳＣ発生器３と、パルスパターン発生部２と、を備える。

パルスパターン発生装置５０は、データ記憶部５１から読み込んだデータ信号を、ＳＳＣ発生器１又はＳＳＣ発生器３により発生されたＳＳＣ変調信号を用いて変調することにより、パルスパターン信号を生成する。そして、パルスパターン発生装置５０は、このようにして生成されたパルスパターン信号を試験信号としてＤＵＴ２００に送信するようになっている。このとき、ＤＵＴ２００は、パルスパターン発生装置５０から送信されたパルスパターン信号を受信して、受信したパルスパターン信号を被測定信号として信号受信部５２に送信する。

パルスパターン発生部２は、ＳＳＣ発生器１又はＳＳＣ発生器３により発生されたＳＳＣ変調信号と、データ記憶部５１から入力されるデータ信号を入力とし、データ信号をＳＳＣ変調信号で変調した所望の繰り返しパターンによるパルスパターン信号を発生するようになっている。例えば、パルスパターン発生部２は、ＤＵＴ２００に入力する既知パターンのパルスパターン信号（試験信号）として、ＳＳＣ変調信号により変調されたＰＲＢＳ（Pseudo-Random Bit Sequence：擬似ランダム・ビット・シーケンス）パターン、繰り返し信号としての０，１の連続パターン、任意のパターンからなるプログラマブルパターンを発生する。

図２０に示す信号受信部５２は、ＤＵＴ２００から送信された被測定信号を受信し、受信した被測定信号を同期検出部５３に出力するようになっている。また、信号受信部５２は、判断部５２ａと、切替指示出力部５２ｂとを含む。

判断部５２ａは、遷移トリガに基づいて、ＤＵＴ２００に搭載されたリンク状態管理機構が所定のステートに遷移したか否かを判断するようになっている。ここで、この遷移トリガは、ＤＵＴ２００のリンク状態管理機構が所定のステートに遷移したことを示すトリガであり、ＤＵＴ２００から送信されたものであってもよく、ＤＵＴ２００から送信された被測定信号に基づいて信号受信部５２が生成したものであってもよい。

切替指示出力部５２ｂは、判断部５２ａによりＤＵＴ２００のリンク状態管理機構が所定のステートに遷移したと判断された場合に、ＳＳＣ発生器１の切替タイミング制御回路２７のＲＳフリップフロップ３０、又は、ＳＳＣ発生器３の第１切替制御回路１２８の第１ＲＳフリップフロップ１３１に切替指示を出力するようになっている。

同期検出部５３は、データ記憶部５１から読み込んだデータ信号と、信号受信部５２から出力された被測定信号との同期を取るようになっている。そして、同期検出部５３は、同期が取れた状態の被測定信号を誤り率算出部５４に出力する。

誤り率算出部５４は、ＤＵＴ２００を試験するための試験信号の入力に伴ってＤＵＴ２００から出力される被測定信号と試験信号とを比較して、被測定信号の誤り率を算出するものである。例えば、誤り率算出部５４は、同期検出部５３から出力された被測定信号と、データ記憶部５１に記憶されているデータ信号とを順次比較することにより、被測定信号の誤りビットを検出するとともに、被測定信号のＢＥＲを算出するようになっている。

操作部５５は、ユーザによる操作入力を受け付けるためのものであり、第１の実施形態における操作部４０、又は、第２の実施形態における操作部１４０と同様に構成され、ユーザによる表示部５６の表示画面に対応する入力面への接触操作が制御部５７に通知されるようになっている。

表示部５６は、第１の実施形態における表示部４１、又は、第２の実施形態における表示部１４１と同様に構成され、制御部５７による表示制御に基づき、誤り率算出部５４により算出された被測定信号のＢＥＲなどの各種表示内容を表示するようになっている。

制御部５７は、第１の実施形態における制御部４２、又は、第２の実施形態における変調制御部１４２と同様に構成され、誤り率測定装置１００を構成する上記各部の動作を制御するようになっている。また、制御部５７は、ＲＯＭ等に記憶された所定のプログラムをＲＡＭに移して実行することにより、誤り率算出部５４の少なくとも一部をソフトウェア的に構成することが可能である。なお、誤り率算出部５４の少なくとも一部は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどのデジタル回路で構成することも可能である。あるいは、誤り率算出部５４の少なくとも一部は、デジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。

なお、本実施形態における操作部５５、表示部５６、及び制御部５７は、それぞれ第１又は第２の実施形態における操作部４０，１４０、表示部４１，１４１、制御部４２、及び変調制御部１４２を兼ねていてもよい。

ＤＵＴ２００は、リンク状態管理機構を搭載しており、リンク状態管理機構が例えば図２３に示すような任意のステートに遷移した状態で、誤り率測定装置１００から入力された試験信号を誤り率測定装置１００の被測定信号として出力する（折り返す）ようになっている。ＤＵＴ２００が対応する規格の例としては、ＰＣＩｅ Ｇｅｎ１～４、ＵＳＢ３．１～４、ＣＥＩ（Common Electrical Interface）、Ethernet（登録商標）、InfiniBandなどが挙げられる。

ＤＵＴ２００は、信号受信部２１０と、信号送信部２２０と、を含む。さらに、信号受信部２１０は、クロック再生回路２１１と、データ抽出部２１２と、を含む。

クロック再生回路２１１は、誤り率測定装置１００から送信された試験信号から再生クロック信号を生成する。データ抽出部２１２は、クロック再生回路２１１から出力される再生クロック信号を動作クロックとして使用して、誤り率測定装置１００から入力された試験信号のデータを抽出し、抽出したデータを信号送信部２２０に出力する。例えば、データ抽出部２１２は、少なくとも１つの０／１判定器を有しており、各０／１判定器にクロック再生回路２１１からの再生クロック信号が入力されることで、誤り率測定装置１００から送信された試験信号のレベルの判定を再生クロック信号のタイミングで行うことができる。

信号送信部２２０は、データ抽出部２１２により抽出された試験信号のデータを被測定信号として誤り率測定装置１００に出力するようになっている。また、信号送信部２２０は、ＤＵＴ２００のリンク状態管理機構が所定のステートに遷移したことを示す遷移トリガを、誤り率測定装置１００の信号受信部５２に送信するようになっていてもよい。

以下、本実施形態のパルスパターン発生方法及び誤り率測定方法について、図２２のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。

まず、パルスパターン発生装置５０のＳＳＣ発生器１又はＳＳＣ発生器３は、ＳＳＣ変調信号を発生する（ステップＳ３１）。

次に、パルスパターン発生装置５０のパルスパターン発生部２は、データ記憶部５１から読み込んだデータ信号をＳＳＣ変調信号で変調して、所望の繰り返しパターンによるパルスパターン信号を発生する（ステップＳ３２）。

次に、判断部５２ａは、ＤＵＴ２００のリンク状態管理機構が所定のステートに遷移したか否かを判断する（判断ステップＳ３３）。この判断は、ＤＵＴ２００から遷移トリガが送信されたか否か、あるいは、ＤＵＴ２００から送信された被測定信号に基づいて信号受信部５２が遷移トリガを生成したか否かに基づいて行われる。

次に、切替指示出力部５２ｂは、判断ステップＳ３３によりＤＵＴ２００のリンク状態管理機構が所定のステートに遷移したと判断された場合に、スペクトラム拡散クロック発生方法の切替タイミング制御ステップＳ６に切替指示を出力する（切替指示出力ステップＳ３４）。

次に、誤り率算出部５４は、ＤＵＴ２００を試験するための試験信号の入力に伴ってＤＵＴ２００から出力される被測定信号と試験信号とを比較して、被測定信号の誤り率を算出する（誤り率算出ステップＳ３５）。ここで、試験信号は、ステップＳ３２により発生されたパルスパターン信号である。

以上説明したように、本実施形態に係るパルスパターン発生装置５０は、ＳＳＣ発生器１又はＳＳＣ発生器３からのＳＳＣ変調信号とデータ記憶部５１から入力されるデータ信号とから所望の繰り返しパターンによるパルスパターン信号を発生することができる。

また、本実施形態に係る誤り率測定装置１００は、ＳＳＣ変調信号により変調されたパルスパターン信号を試験信号として用いて、ＤＵＴ２００のリンク状態管理機構が所定のステートに遷移した場合に、ＤＵＴ２００の誤り率測定を行うことができる。

１，３ ＳＳＣ発生器
２ パルスパターン発生部
１０ 基準信号発生源
２０，１２０ 変調用信号発生器
２１ パルス信号出力部
２２，１２２ 傾き正負情報出力部（周波数偏移方向情報出力部）
２３，１２３ 傾き絶対値情報出力部（傾き絶対値出力部）
２４，１２４ 乗算部（傾き出力部）
２５ 周波数偏移算出部
２６，１２６ 累積加算部（累積加算回路）
２７，１２８ 第１切替制御回路（切替タイミング制御回路）
２８，１２９ 傾き判定部
２９，１３０ 第１ＯＲ回路（ＯＲ回路）
３０，１３１ 第１ＲＳフリップフロップ（ＲＳフリップフロップ）
３５，１３７ 変調部
３５ａ 加算器
４２ａ，１４２ 変調制御部
５０ パルスパターン発生装置
５１ データ記憶部
５２ 信号受信部
５２ａ 判断部
５２ｂ 切替指示出力部
５３ 同期検出部
５４ 誤り率算出部
１００ 誤り率測定装置
１２５ 切替制御部
１３２ 第２切替制御回路
１３３ 先頭検出部
１３４ 第２ＯＲ回路
１３５ ＩＮＶ回路
１３６ 第２ＲＳフリップフロップ
２００ ＤＵＴ
２１０ 信号受信部
２１１ クロック再生回路
２１２ データ抽出部
２２０ 信号送信部

Claims (14)

1. 基準信号を発生する基準信号発生源（１０）と、
   変調用信号を発生する変調用信号発生器（２０，１２０）と、
   前記変調用信号で前記基準信号を周波数変調してスペクトラム拡散クロック信号を発生する変調部（３５，１３７）と、を備えるスペクトラム拡散クロック発生器（１，３）において、
   前記変調用信号発生器は、
   前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きを表す傾き情報を所定のクロック周期ごとに累積加算することで、前記変調用信号を発生する累積加算部（２６，１２６）と、
   前記累積加算部により発生される前記変調用信号の波形のパターンを切り替えるタイミングを制御する切替制御部（２７，１２５，１２８，１３２）と、を備え、
   前記切替制御部は、前記変調用信号の波形のパターンを切り替えるための切替指示が外部から入力されたタイミング以後に前記傾き情報が所定の一定値になったときに、前記変調用信号の波形のパターンを周期的バーストモードの波形パターンである第１パターンから連続的モードの波形パターンである第２パターンに切り替える第１切替制御回路（２７，１２８）を含むことを特徴とするスペクトラム拡散クロック発生器。
2. 前記第１パターンと前記第２パターンのパターン周期は互いに等しく、前記第１パターンと前記第２パターンの先頭の時間区間における前記傾き情報は共に０であり、
   前記第１切替制御回路は、前記切替指示が外部から入力されたタイミング以後に前記傾き情報が０になったときに、前記変調用信号の波形のパターンを前記第１パターンから前記第２パターンに切り替えることを特徴とする請求項１に記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
3. 前記切替制御部は、前記第１切替制御回路により前記変調用信号の波形のパターンが前記第１パターンから前記第２パターンに切り替えられてから１パターン周期分の時間が経過したタイミングで、前記変調用信号の波形のパターンを定常状態モードの波形パターンである第３パターンに切り替える第２切替制御回路（１３２）を更に含むことを特徴とする請求項２に記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
4. 前記変調用信号発生器は、
   前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力する傾き正負情報出力部（２２，１２２）と、
   前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を表す傾き絶対値情報を出力する傾き絶対値情報出力部（２３，１２３）と、
   前記傾き正負情報と前記傾き絶対値情報を乗算して得られる前記傾きを表す傾き情報を出力する乗算部（２４，１２４）と、を更に備え、
   前記第１切替制御回路は、
   前記傾き絶対値情報出力部から出力された前記傾き絶対値情報が所定の一定値であるときに１を出力し、前記傾き絶対値情報出力部から出力された前記傾き絶対値情報が前記所定の一定値でないときに０を出力する傾き判定部（２８，１２９）と、
   前記傾き判定部の出力値が一方の入力端子に入力される第１ＯＲ回路（２９，１３０）と、
   前記切替指示のタイミングで１から０に変化する切替制御信号がリセット端子に入力されるとともに、前記第１ＯＲ回路の出力値がセット端子に入力されるリセット優先型の第１ＲＳフリップフロップ（３０，１３１）と、を備え、
   前記第１ＲＳフリップフロップの出力値は、前記第１ＯＲ回路の他方の入力端子と、前記傾き絶対値情報出力部に入力され、
   前記傾き絶対値情報出力部は、前記第１ＲＳフリップフロップの出力値が０から１に切り替わったタイミングで、前記第１パターンの前記傾き絶対値情報に代えて前記第２パターンの前記傾き絶対値情報を出力することを特徴とする請求項３に記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
5. 前記第２切替制御回路は、
   前記パターン周期の先頭を検出したときに１を出力し、前記パターン周期の先頭を検出していないときに０を出力する先頭検出部（１３３）と、
   前記先頭検出部の出力値が一方の入力端子に入力される第２ＯＲ回路（１３４）と、
   前記第１切替制御回路の前記第１ＲＳフリップフロップの出力値を論理反転するＩＮＶ回路（１３５）と、
   前記ＩＮＶ回路の出力値がリセット端子に入力されるとともに、前記第２ＯＲ回路の出力値がセット端子に入力されるリセット優先型の第２ＲＳフリップフロップ（１３６）と、を備え、
   前記第２ＲＳフリップフロップの出力値は、前記第２ＯＲ回路の他方の入力端子と、前記傾き絶対値情報出力部に入力され、
   前記傾き絶対値情報出力部は、前記第２ＲＳフリップフロップの出力値が０から１に切り替わったタイミングで、前記第２パターンの前記傾き絶対値情報に代えて前記第３パターンの前記傾き絶対値情報を出力することを特徴とする請求項４に記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
6. 基準信号を発生する基準信号発生ステップ（Ｓ３，Ｓ４３）と、
   変調用信号を発生する変調用信号発生ステップ（Ｓ４，Ｓ６～Ｓ８，Ｓ４４，Ｓ４６～Ｓ４９）と、
   前記変調用信号で前記基準信号を周波数変調してスペクトラム拡散クロック信号を発生する変調ステップ（Ｓ５，Ｓ９，Ｓ４４，Ｓ４７，Ｓ４９）と、を含むスペクトラム拡散クロック発生方法において、
   前記変調用信号発生ステップは、
   前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きを表す傾き情報を所定のクロック周期ごとに累積加算することで、前記変調用信号を発生する累積加算ステップ（Ｓ４，Ｓ８，Ｓ４４，Ｓ４７，Ｓ４９）と、
   前記累積加算ステップにより発生される前記変調用信号の波形のパターンを切り替えるタイミングを制御する切替制御ステップ（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ４５，Ｓ４６，Ｓ４８）と、を含み、
   前記切替制御ステップは、前記変調用信号の波形のパターンを切り替えるための切替指示が外部から入力されたタイミング以後に前記傾き情報が所定の一定値になったときに、前記変調用信号の波形のパターンを周期的バーストモードの波形パターンである第１パターンから連続的モードの波形パターンである第２パターンに切り替える第１切替制御ステップ（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ４５，Ｓ４６）を含むことを特徴とするスペクトラム拡散クロック発生方法。
7. 前記第１パターンと前記第２パターンのパターン周期は互いに等しく、前記第１パターンと前記第２パターンの先頭の時間区間における前記傾き情報は共に０であり、
   前記第１切替制御ステップは、前記切替指示が外部から入力されたタイミング以後に前記傾き情報が０になったときに、前記変調用信号の波形のパターンを前記第１パターンから前記第２パターンに切り替えることを特徴とする請求項６に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法。
8. 前記切替制御ステップは、前記第１切替制御ステップにより前記変調用信号の波形のパターンが前記第１パターンから前記第２パターンに切り替えられてから１パターン周期分の時間が経過したタイミングで、前記変調用信号の波形のパターンを定常状態モードの波形パターンである第３パターンに切り替える第２切替制御ステップ（Ｓ４８）を更に含むことを特徴とする請求項７に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法。
9. 前記変調用信号発生ステップは、
   前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力する傾き正負情報出力ステップ（Ｓ４，Ｓ８，Ｓ４４，Ｓ４７，Ｓ４９）と、
   前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を表す傾き絶対値情報を出力する傾き絶対値情報出力ステップ（Ｓ４，Ｓ８，Ｓ４４，Ｓ４７，Ｓ４９）と、
   前記傾き正負情報と前記傾き絶対値情報を乗算して得られる前記傾きを表す傾き情報を出力する乗算ステップ（Ｓ４，Ｓ８，Ｓ４４，Ｓ４７，Ｓ４９）と、を更に含み、
   前記第１切替制御ステップは、
   前記傾き絶対値情報出力ステップから出力された前記傾き絶対値情報が所定の一定値であるときに１を出力し、前記傾き絶対値情報出力ステップから出力された前記傾き絶対値情報が前記所定の一定値でないときに０を出力する傾き判定ステップ（Ｓ２１，Ｓ５１）と、
   前記傾き判定ステップの出力値を第１ＯＲ回路（２９，１３０）の一方の入力端子に入力する第１ＯＲ回路入力ステップ（Ｓ２２，Ｓ５２）と、
   前記切替指示のタイミングで１から０に変化する切替制御信号をリセット優先型の第１ＲＳフリップフロップ（３０，１３１）のリセット端子に入力するとともに、前記第１ＯＲ回路の出力値を前記第１ＲＳフリップフロップのセット端子に入力する第１ＲＳフリップフロップ入力ステップ（Ｓ２３，Ｓ５３）と、を含み、
   前記第１ＲＳフリップフロップの出力値は、前記第１ＯＲ回路の他方の入力端子と、前記傾き絶対値情報出力ステップに入力され、
   前記傾き絶対値情報出力ステップは、前記第１ＲＳフリップフロップの出力値が０から１に切り替わったタイミングで、前記第１パターンの前記傾き絶対値情報に代えて前記第２パターンの前記傾き絶対値情報を出力することを特徴とする請求項８に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法。
10. 前記第２切替制御ステップは、
    前記パターン周期の先頭を検出したときに１を出力し、前記パターン周期の先頭を検出していないときに０を出力する先頭検出ステップ（Ｓ５５）と、
    前記先頭検出ステップの出力値を第２ＯＲ回路（１３４）の一方の入力端子に入力する第２ＯＲ回路入力ステップ（Ｓ５６）と、
    前記第１ＲＳフリップフロップの出力値を論理反転するＩＮＶステップ（Ｓ５７）と、
    前記ＩＮＶステップの出力値をリセット優先型の第２ＲＳフリップフロップ（１３６）のリセット端子に入力するとともに、前記第２ＯＲ回路の出力値を前記第２ＲＳフリップフロップのセット端子に入力する第２ＲＳフリップフロップ入力ステップ（Ｓ５８）と、を含み、
    前記第２ＲＳフリップフロップの出力値は、前記第２ＯＲ回路の他方の入力端子と、前記傾き絶対値情報出力ステップに入力され、
    前記傾き絶対値情報出力ステップは、前記第２ＲＳフリップフロップの出力値が０から１に切り替わったタイミングで、前記第２パターンの前記傾き絶対値情報に代えて前記第３パターンの前記傾き絶対値情報を出力することを特徴とする請求項９に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法。
11. 前記請求項１から請求項５のいずれかに記載のスペクトラム拡散クロック発生器により発生された前記スペクトラム拡散クロック信号を用いてパルスパターン信号を発生することを特徴とするパルスパターン発生装置。
12. 前記請求項６から請求項１０のいずれかに記載のスペクトラム拡散クロック発生方法により発生された前記スペクトラム拡散クロック信号を用いてパルスパターン信号を発生するステップ（Ｓ３２）を含むことを特徴とするパルスパターン発生方法。
13. 前記請求項１１に記載のパルスパターン発生装置（５０）と、
    被試験対象（２００）に搭載されたリンク状態管理機構が所定のステートに遷移したか否かを判断する判断部（５２ａ）と、
    前記判断部により前記リンク状態管理機構が所定のステートに遷移したと判断された場合に、前記スペクトラム拡散クロック発生器の前記第１切替制御回路に前記切替指示を出力する切替指示出力部（５２ｂ）と、
    前記被試験対象を試験するための試験信号の入力に伴って前記被試験対象から出力される被測定信号と前記試験信号とを比較して、前記被測定信号の誤り率を算出する誤り率算出部（５４）と、を備え、
    前記試験信号は、前記パルスパターン発生装置により発生された前記パルスパターン信号であることを特徴とする誤り率測定装置。
14. 前記請求項１２に記載のパルスパターン発生方法と、
    被試験対象（２００）に搭載されたリンク状態管理機構が所定のステートに遷移したか否かを判断する判断ステップ（Ｓ３３）と、
    前記判断ステップにより前記リンク状態管理機構が所定のステートに遷移したと判断された場合に、前記スペクトラム拡散クロック発生方法の前記第１切替制御ステップに前記切替指示を出力する切替指示出力ステップ（Ｓ３４）と、
    前記被試験対象を試験するための試験信号の入力に伴って前記被試験対象から出力される被測定信号と前記試験信号とを比較して、前記被測定信号の誤り率を算出する誤り率算出ステップ（Ｓ３５）と、を含み、
    前記試験信号は、前記パルスパターン発生方法により発生された前記パルスパターン信号であることを特徴とする誤り率測定方法。

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