JP7260605B2 - WAVEFORM OBSERVATION DEVICE AND TRANSMISSION PROPERTIES ACQUISITION METHOD - Google Patents

WAVEFORM OBSERVATION DEVICE AND TRANSMISSION PROPERTIES ACQUISITION METHOD Download PDF

Info

Publication number
JP7260605B2
JP7260605B2 JP2021146811A JP2021146811A JP7260605B2 JP 7260605 B2 JP7260605 B2 JP 7260605B2 JP 2021146811 A JP2021146811 A JP 2021146811A JP 2021146811 A JP2021146811 A JP 2021146811A JP 7260605 B2 JP7260605 B2 JP 7260605B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveform data
loss
spectrum
under test
waveform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021146811A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023039602A (en
Inventor
創 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
Priority to JP2021146811A priority Critical patent/JP7260605B2/en
Publication of JP2023039602A publication Critical patent/JP2023039602A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7260605B2 publication Critical patent/JP7260605B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

本発明は、波形観測装置及び透過特性取得方法に関し、特に、被測定信号の周波数特性の測定を行える波形観測装置及び透過特性取得方法に関する。 The present invention relates to a waveform observation apparatus and transmission characteristic acquisition method, and more particularly to a waveform observation apparatus and transmission characteristic acquisition method capable of measuring frequency characteristics of a signal under measurement.

従来、例えば被測定物を介して入力した被測定信号の波形データを所定の周期で順次サンプリングし、サンプリングした波形データを適宜読み出して表示画面にアイパターンを再生表示することにより被測定信号の波形を観測する波形観測装置が知られている。 Conventionally, for example, waveform data of a signal under measurement input via an object under measurement is sequentially sampled at a predetermined cycle, the sampled waveform data are read out as appropriate, and an eye pattern is reproduced and displayed on a display screen to reproduce the waveform of the signal under measurement. A waveform observation device for observing is known.

一般的な波形観測装置では、通常、サンプリングした被測定信号のアイパターン表示のみが表示され、この波形形状に応じて信号の品質を観測している。よって、例えば高周波回路網における被測定物の周波数特性(特に、測定頻度が高い周波数特性としてS21パラメータ)を測定する場合には、別機器としてベクトルネットワークアナライザ(VNA)を接続して測定する必要がある。 A typical waveform observation device normally displays only the eye pattern display of the sampled signal under measurement, and observes the quality of the signal according to the waveform shape. Therefore, for example, when measuring the frequency characteristics of a device under test in a high-frequency circuit network (especially the S21 parameter, which is a frequency characteristic that is frequently measured), it is necessary to connect a vector network analyzer (VNA) as a separate device for measurement. be.

しかしながら、被測定物の周波数特性を測定するには、波形観測装置の他にVNAを別途用意しなければならず、測定コストが嵩むという問題があった。また、測定項目を変更する際に、その都度新たな機器へケーブル等の配線を引き回して測定系の変更をしなければならず、測定作業が煩雑であった。 However, in order to measure the frequency characteristics of the device under test, a separate VNA must be prepared in addition to the waveform observation device, which raises the problem of increased measurement costs. In addition, each time a measurement item is changed, wiring such as a cable must be routed to a new device to change the measurement system, which complicates the measurement work.

そこで、一般的な波形観測機能に加えて周波数特性の測定を行える波形観測装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, there has been proposed a waveform observation device capable of measuring frequency characteristics in addition to a general waveform observation function (see, for example, Patent Document 1).

特許第5475484号公報Japanese Patent No. 5475484

特許文献1に開示された波形観測装置は、固有の周期を持つランダムな「0」と「1」のパターンのうち、任意に選択されたパルスパターンのパターン信号をテスト信号として被測定物に出力するパルスパターン発生器(Pulse Pattern Generator:PPG)を内蔵した構成になっている。 The waveform observation apparatus disclosed in Patent Document 1 outputs a pattern signal of a pulse pattern arbitrarily selected from among random patterns of "0" and "1" having a unique period to the device under test as a test signal. It has a built-in pulse pattern generator (PPG).

このため、特許文献1に開示された波形観測装置には、被測定物の周波数特性の測定が内蔵のPPGの帯域に制限されてしまうという問題があった。また、特許文献1に開示された波形観測装置は、自身がPPGを内蔵しているため、光トランシーバなどのPPGを備えたデバイス内の回路を被測定物として測定できないという問題もあった。 Therefore, the waveform observation device disclosed in Patent Document 1 has a problem that the measurement of the frequency characteristics of the device under test is limited to the band of the built-in PPG. Moreover, since the waveform observation apparatus disclosed in Patent Document 1 itself has a built-in PPG, there is also a problem that the circuit in a device equipped with a PPG, such as an optical transceiver, cannot be measured as an object to be measured.

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、任意のPPGの帯域に応じて被測定物の透過特性を取得することができる波形観測装置及び透過特性取得方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such conventional problems, and is a waveform observation apparatus and transmission characteristic acquisition method capable of acquiring transmission characteristics of an object to be measured according to an arbitrary PPG band. intended to provide

上記課題を解決するために、本発明に係る波形観測装置は、任意のパルスパターン発生器からのパターン信号に基づく被測定信号をサンプリングして時系列データである離散デジタル波形データを取得する波形観測部を備える波形観測装置であって、前記パルスパターン発生器から被測定物を介さずに前記波形観測部に入力された前記被測定信号の離散デジタル波形データを基準波形データとして記憶する基準波形データ記憶部と、前記パルスパターン発生器から前記被測定物を介して前記波形観測部に入力された前記被測定信号の離散デジタル波形データを損失挿入波形データとして記憶する損失挿入波形データ記憶部と、前記基準波形データ記憶部に記憶された前記基準波形データ、及び、前記損失挿入波形データ記憶部に記憶された前記損失挿入波形データをそれぞれフーリエ変換して、基準スペクトル及び損失挿入スペクトルを生成するフーリエ変換部と、前記基準スペクトルと前記損失挿入スペクトルとの差分を算出して、前記被測定物の透過特性を取得する差分算出部と、前記差分算出部により取得された前記被測定物の透過特性をSパラメータファイルに変換して出力するSパラメータファイル出力部と、前記被測定物が、前記差分算出部により透過特性が取得済みの既知デバイスと、透過特性が未知の未知デバイスとからなる場合に、前記差分算出部により取得された前記被測定物の透過特性から前記既知デバイスの透過特性を減算して、前記未知デバイスの透過特性を取得する損失補償部と、あるパルスパターン発生器からのパターン信号に基づく前記被測定物の透過特性を、他のパルスパターン発生器からのパターン信号に基づく前記基準スペクトルに加算して、擬似的な損失挿入スペクトルを生成する損失挿入部と、を備える構成である。 In order to solve the above problems, a waveform observation apparatus according to the present invention provides waveform observation for obtaining discrete digital waveform data, which is time-series data, by sampling a signal under measurement based on a pattern signal from an arbitrary pulse pattern generator. reference waveform data for storing, as reference waveform data, discrete digital waveform data of the signal under measurement input from the pulse pattern generator to the waveform observation unit without passing through the device under test. a storage unit, a loss-insertion waveform data storage unit that stores discrete digital waveform data of the signal under measurement input from the pulse pattern generator to the waveform observation unit via the device under test as loss-insertion waveform data; Fourier transforming the reference waveform data stored in the reference waveform data storage unit and the lossy insertion waveform data stored in the lossy insertion waveform data storage unit to generate a reference spectrum and a lossy insertion spectrum. a conversion unit, a difference calculation unit that calculates a difference between the reference spectrum and the loss insertion spectrum to acquire the transmission characteristics of the object under test, and the transmission characteristics of the object under measurement acquired by the difference calculation unit S parameter file output unit that converts to an S parameter file and outputs it, and the device under test consists of a known device whose transmission characteristics have been acquired by the difference calculation unit and an unknown device whose transmission characteristics are unknown a loss compensator for obtaining the transmission characteristics of the unknown device by subtracting the transmission characteristics of the known device from the transmission characteristics of the object under test obtained by the difference calculator; and a pattern from a certain pulse pattern generator. a loss insertion unit that adds the transmission characteristic of the device under test based on the signal to the reference spectrum based on the pattern signal from another pulse pattern generator to generate a pseudo loss insertion spectrum. be.

この構成により、本発明に係る波形観測装置は、波形観測装置とは独立したPPGを被測定信号の信号源として用いるため、ユーザがその都度入手しやすい任意のPPGの帯域に応じて被測定物の透過特性(S21パラメータ)を取得することができる。
また、この構成により、本発明に係る波形観測装置は、被測定物のS21パラメータをSパラメータファイルに変換して出力することができるため、例えば、このSパラメータファイルを他の波形観測装置や信号解析装置などの各種測定装置に適用することができる。
また、この構成により、本発明に係る波形観測装置は、被測定物のS21パラメータから既知デバイスのS21パラメータを減算して、未知デバイスのS21パラメータを取得できるため、測定系における損失をキャンセルして所望の透過特性を取得することができる。
また、この構成により、本発明に係る波形観測装置は、あるPPGからのパターン信号に基づく被測定物のS21パラメータを、他のPPGからのパターン信号に基づく基準スペクトルに加算して、擬似的な損失挿入スペクトルを生成することができる。例えば、本発明に係る波形観測装置は、任意のロスボードを被測定物としてS21パラメータを取得しておき、光トランシーバなどのデバイスに含まれる他のPPGの基準スペクトルに、任意のロスボードから得られたS21パラメータを損失として付加して、マージンテストを行うことができる。
With this configuration, the waveform observation apparatus according to the present invention uses the PPG independent of the waveform observation apparatus as the signal source of the signal under measurement. can be acquired (S21 parameter).
In addition, with this configuration, the waveform observation apparatus according to the present invention can convert the S21 parameters of the device under test into an S parameter file and output it. It can be applied to various measurement devices such as analysis devices.
Further, with this configuration, the waveform observation apparatus according to the present invention can acquire the S21 parameter of the unknown device by subtracting the S21 parameter of the known device from the S21 parameter of the device under test. Desired transmission characteristics can be obtained.
In addition, with this configuration, the waveform observation apparatus according to the present invention adds the S21 parameter of the device under test based on the pattern signal from one PPG to the reference spectrum based on the pattern signal from another PPG to generate a pseudo spectrum. A loss insertion spectrum can be generated. For example, the waveform observation apparatus according to the present invention acquires the S21 parameter with an arbitrary loss board as a device under test, and stores it in the reference spectrum of another PPG included in a device such as an optical transceiver. Margin testing can be done by adding the S21 parameter as a loss.

また、本発明に係る波形観測装置は、前記差分算出部により取得された前記被測定物の透過特性、又は、前記損失挿入部により生成された擬似的な損失挿入スペクトルを逆フーリエ変換して、前記被測定物の波形データを生成する逆フーリエ変換部を更に備える構成であってもよい。 Further, the waveform observation apparatus according to the present invention performs an inverse Fourier transform on the transmission characteristic of the object under test acquired by the difference calculation unit or the pseudo loss insertion spectrum generated by the loss insertion unit, The configuration may further include an inverse Fourier transform section that generates waveform data of the device under test.

この構成により、本発明に係る波形観測装置は、差分算出部により取得された被測定物のS21パラメータを逆フーリエ変換することで、PPGと波形観測装置との間に存在する被測定物以外の損失要素の影響を排除して、被測定物の波形データを生成することができる。また、本発明に係る波形観測装置は、擬似的な損失挿入スペクトルを逆フーリエ変換することで、擬似的な損失要素を付加した状態のPPGの波形データを取得することができる。 With this configuration, the waveform observation apparatus according to the present invention performs an inverse Fourier transform on the S21 parameter of the object under test acquired by the difference calculation unit, thereby obtaining a Waveform data of the device under test can be generated by eliminating the effects of loss factors. Further, the waveform observation apparatus according to the present invention can acquire PPG waveform data with a pseudo loss element added by inverse Fourier transforming the pseudo loss insertion spectrum.

また、本発明に係る波形観測装置は、操作部への操作入力に応じて、前記基準波形データ、前記損失挿入波形データ、前記基準スペクトル、前記損失挿入スペクトル、前記透過特性、及び前記被測定物の波形データのうちのいずれか1つ以上を表示部に表示制御する表示制御部を更に備える構成であってもよい。 In addition, the waveform observation apparatus according to the present invention is arranged such that the reference waveform data, the loss insertion waveform data, the reference spectrum, the loss insertion spectrum, the transmission characteristic, and the object under test are controlled in accordance with an operation input to the operation unit. The configuration may further include a display control unit that controls display of any one or more of the waveform data in the display unit.

この構成により、本発明に係る波形観測装置は、ユーザによる操作部への操作入力に応じて、基準波形データ、損失挿入波形データ、基準スペクトル、損失挿入スペクトル、S21パラメータ、及び、逆フーリエ変換部により生成された被測定物の波形データのうちのいずれか1つ以上を表示部に表示制御するため、これらの波形データやスペクトルをユーザが確認することができる。 With this configuration, the waveform observation apparatus according to the present invention provides reference waveform data, loss-insertion waveform data, reference spectrum, loss-insertion spectrum, S21 parameter, and inverse Fourier transform unit in response to user's operation input to the operation unit. Since any one or more of the waveform data of the device under test generated by is controlled to be displayed on the display unit, the user can confirm these waveform data and spectra.

また、本発明に係る透過特性取得方法は、任意のパルスパターン発生器からのパターン信号に基づく被測定信号をサンプリングして時系列データである離散デジタル波形データを取得する波形観測部を備えた波形観測装置を用いる透過特性取得方法であって、前記パルスパターン発生器から被測定物を介さずに前記波形観測部に入力された前記被測定信号の離散デジタル波形データを基準波形データとして記憶する基準波形データ記憶ステップと、前記パルスパターン発生器から前記被測定物を介して前記波形観測部に入力された前記被測定信号の離散デジタル波形データを損失挿入波形データとして記憶する損失挿入波形データ記憶ステップと、前記基準波形データ記憶ステップで記憶された前記基準波形データ、及び、前記損失挿入波形データ記憶ステップで記憶された前記損失挿入波形データをそれぞれフーリエ変換して、基準スペクトル及び損失挿入スペクトルを生成するフーリエ変換ステップと、前記基準スペクトルと前記損失挿入スペクトルとの差分を算出して、前記被測定物の透過特性を取得する差分算出ステップと、前記差分算出ステップにより取得された前記被測定物の透過特性をSパラメータファイルに変換して出力するSパラメータファイル出力ステップと、前記被測定物が、前記差分算出ステップにより透過特性が取得済みの既知デバイスと、透過特性が未知の未知デバイスとからなる場合に、前記差分算出ステップにより取得された前記被測定物の透過特性から前記既知デバイスの透過特性を減算して、前記未知デバイスの透過特性を取得する損失補償ステップと、あるパルスパターン発生器からのパターン信号に基づく前記被測定物の透過特性を、他のパルスパターン発生器からのパターン信号に基づく前記基準スペクトルに加算して、擬似的な損失挿入スペクトルを生成する損失挿入ステップと、を含む構成である。 Further, the transmission characteristic acquisition method according to the present invention includes a waveform observation unit that samples a signal under measurement based on a pattern signal from an arbitrary pulse pattern generator and acquires discrete digital waveform data that is time-series data. A transmission characteristic acquisition method using an observation device, wherein discrete digital waveform data of the signal under measurement input from the pulse pattern generator to the waveform observation unit without passing through the object under measurement is stored as reference waveform data. a waveform data storage step; and a loss-inserted waveform data storage step of storing, as loss-inserted waveform data, discrete digital waveform data of the signal under measurement input from the pulse pattern generator to the waveform observing section through the device under test. and Fourier transforming the reference waveform data stored in the reference waveform data storage step and the lossy insertion waveform data stored in the lossy insertion waveform data storage step to generate a reference spectrum and a lossy insertion spectrum. a Fourier transform step of calculating a difference between the reference spectrum and the loss insertion spectrum to obtain the transmission characteristics of the object under test; and a step of calculating the difference of the object under test obtained by an S-parameter file output step of converting the transmission characteristics into an S-parameter file and outputting the same; and the object to be measured includes a known device whose transmission characteristics have already been acquired by the difference calculation step and an unknown device whose transmission characteristics are unknown. a loss compensation step of obtaining the transmission characteristics of the unknown device by subtracting the transmission characteristics of the known device from the transmission characteristics of the object under test obtained by the difference calculation step; a loss insertion step of adding the transmission characteristic of the device under test based on the pattern signal of the pulse pattern generator to the reference spectrum based on the pattern signal from another pulse pattern generator to generate a pseudo loss insertion spectrum Configuration.

また、本発明に係る透過特性取得方法は、前記差分算出ステップにより取得された前記被測定物の透過特性、又は、前記損失挿入ステップにより生成された擬似的な損失挿入スペクトルを逆フーリエ変換して、前記被測定物の波形データを生成する逆フーリエ変換ステップを更に含む構成であってもよい。
また、本発明に係る透過特性取得方法は、操作部への操作入力に応じて、前記基準波形データ、前記損失挿入波形データ、前記基準スペクトル、前記損失挿入スペクトル、前記透過特性、及び前記被測定物の波形データのうちのいずれか1つ以上を表示部に表示制御する表示制御ステップを更に含む構成であってもよい。
Further, in the method for obtaining transmission characteristics according to the present invention, the transmission characteristics of the object under test obtained by the difference calculation step or the pseudo loss insertion spectrum generated by the loss insertion step are subjected to an inverse Fourier transform. and an inverse Fourier transform step of generating waveform data of the device under test .
Further, in the transmission characteristic acquisition method according to the present invention, the reference waveform data, the loss-insertion waveform data, the reference spectrum, the loss-insertion spectrum, the transmission characteristics, and the measured The configuration may further include a display control step of controlling display of any one or more of the waveform data of the object on the display unit.

本発明は、任意のPPGの帯域に応じて被測定物の透過特性を取得することができる波形観測装置及び透過特性取得方法を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a waveform observing apparatus and a method for acquiring transmission characteristics that can acquire transmission characteristics of an object to be measured according to an arbitrary PPG band.

本発明の実施形態に係る波形観測装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a waveform observation device according to an embodiment of the present invention; FIG. 光トランシーバに内蔵されたPPGを本実施形態におけるPPGとして用いる場合の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration when using a PPG built in an optical transceiver as the PPG in this embodiment; FIG. 図1における波形観測部の動作を説明するための図である。2 is a diagram for explaining the operation of a waveform observing section in FIG. 1; FIG. (a)はPPGから被測定物を介さずに被測定信号が波形観測部に入力された場合のアイパターンの一例を示す図であり、(b)はPPGから被測定物を介して被測定信号が波形観測部に入力された場合のアイパターンの一例を示す図である。(a) is a diagram showing an example of an eye pattern when the signal under measurement is input from the PPG to the waveform observation section without passing through the device under test; FIG. 10 is a diagram showing an example of an eye pattern when a signal is input to the waveform observing section; (a)は図1におけるフーリエ変換部により生成された基準スペクトルを示すグラフであり、(b)は図1におけるフーリエ変換部により生成された損失挿入スペクトルを示すグラフである。(a) is a graph showing a reference spectrum generated by the Fourier transform unit in FIG. 1, and (b) is a graph showing a loss insertion spectrum generated by the Fourier transform unit in FIG. 図5(b)に示した損失挿入スペクトルから図5(a)に示した基準スペクトルを減算して得られた被測定物のS21パラメータの一例を示すグラフである。6 is a graph showing an example of the S21 parameter of the device under test obtained by subtracting the reference spectrum shown in FIG. 5(a) from the loss insertion spectrum shown in FIG. 5(b); 本実施形態の波形観測装置で被測定物のS21パラメータを測定した結果と、VNAで被測定物のS21パラメータを測定した結果とを重ねて示すグラフである。5 is a graph showing the result of measuring the S21 parameter of the device under test with the waveform observation device of the present embodiment and the result of measuring the S21 parameter of the device under test with the VNA, superimposed on each other. 被測定物の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration example of an object to be measured; FIG. 本発明の実施形態に係る波形観測装置を用いる透過特性取得方法の処理を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing processing of a transmission characteristic acquisition method using the waveform observation device according to the embodiment of the present invention;

以下、本発明に係る波形観測装置及び透過特性取得方法の実施形態について、図面を用いて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a waveform observation device and a transmission characteristic acquisition method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に示す本発明の実施形態に係る波形観測装置1は、任意のPPG100からのパターン信号に基づく被測定信号の波形を観測するものであって、波形観測部10と、波形データ記憶部20と、波形データ処理部30と、操作部40と、表示部50と、を備える。 A waveform observation apparatus 1 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 observes the waveform of a signal under measurement based on a pattern signal from an arbitrary PPG 100. , a waveform data processing unit 30 , an operation unit 40 , and a display unit 50 .

PPG100は、波形観測装置1とは別個に設けられるものであり、例えば、信号発生装置として独立した形態を取ったものでもあってもよく、あるいは、光トランシーバなどの各種デバイスに搭載されたDSP(Digital Signal Processor)内に内蔵されるチップ状のものであってもよい。 The PPG 100 is provided separately from the waveform observation apparatus 1. For example, the PPG 100 may be an independent form of a signal generator, or a DSP (DSP) mounted on various devices such as an optical transceiver. It may be in the form of a chip built in a digital signal processor).

PPG100は、NRZ方式のPRBS(Pseudorandom Binary Sequence)パターンなどのパターン信号を出力する。また、PPG100は、PAM4方式のPRBSパターンやSSPRQ(Short Stress Pattern Random Quaternary)パターンなどのパターン信号を出力する。あるいは、PPG100は、固定パターン、任意パターンによるプログラマブルパターンなどのパターン信号を出力するものであってもよい。さらに、PPG100は、上記のようなパターン信号に同期した同期クロックを生成し、この同期クロックをトリガ信号として波形観測部10に出力するようになっている。 The PPG 100 outputs a pattern signal such as an NRZ PRBS (Pseudorandom Binary Sequence) pattern. The PPG 100 also outputs pattern signals such as PAM4 PRBS patterns and SSPRQ (Short Stress Pattern Random Quaternary) patterns. Alternatively, the PPG 100 may output a pattern signal such as a fixed pattern or an arbitrary programmable pattern. Furthermore, the PPG 100 generates a synchronous clock synchronized with the pattern signal as described above, and outputs this synchronous clock to the waveform observing section 10 as a trigger signal.

被測定物200は、例えば、ケーブル、コネクタ、フィルタ、所定の損失を持つロスボードなどのパッシブデバイスである。被測定物200が対応する伝送規格の例としては、IEEE802.3、OIF-CEIなどが挙げられる。さらに、被測定物200は、光トランシーバなどの各種デバイスにおいて、内蔵のPPGの後段に配置されたパッシブな回路などであってもよい。 DUT 200 is, for example, a passive device such as a cable, a connector, a filter, or a loss board having a predetermined loss. Examples of transmission standards that the device under test 200 supports include IEEE802.3 and OIF-CEI. Furthermore, the device under test 200 may be a passive circuit or the like arranged after the built-in PPG in various devices such as an optical transceiver.

図2は、光トランシーバ60に内蔵されたPPGを本実施形態におけるPPG100として用いる場合の構成例を示す図である。MCB(Module Compliance Board)61は、光トランシーバ60から出力された電気信号を送受信するための評価ボードであり、光トランシーバ60を差し込むためのポート(不図示)を備えている。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example when the PPG built into the optical transceiver 60 is used as the PPG 100 in this embodiment. An MCB (Module Compliance Board) 61 is an evaluation board for transmitting and receiving electrical signals output from the optical transceiver 60 and has a port (not shown) for inserting the optical transceiver 60 .

図1に戻り、波形観測部10は、PPG100からのトリガ信号に応じて被測定信号に対するサンプリングを行い、被測定信号の時系列データである離散デジタル波形データを取得するようになっており、サンプラ11と、サンプリング信号生成部12と、を含む。 Returning to FIG. 1, the waveform observation section 10 samples the signal under measurement in response to a trigger signal from the PPG 100, and acquires discrete digital waveform data, which is time-series data of the signal under measurement. 11 and a sampling signal generator 12 .

ここで、被測定信号は、PPG100から被測定物200を介さずに波形観測部10に直接入力されたパターン信号であるか、あるいは、PPG100から被測定物200を介して波形観測部10に入力されたパターン信号である。なお、PPG100からのパターン信号が被測定物200を介さずに波形観測部10に直接入力される場合には、PPG100と波形観測部10とが周波数特性が保証された損失の少ないケーブルで接続されることが望ましい。 Here, the signal under measurement is either a pattern signal directly input from PPG 100 to waveform observation section 10 without via device under test 200, or a pattern signal input from PPG 100 to waveform observation section 10 via device under test 200. pattern signal. When the pattern signal from the PPG 100 is directly input to the waveform observing section 10 without passing through the device under test 200, the PPG 100 and the waveform observing section 10 are connected by a low-loss cable whose frequency characteristics are guaranteed. preferably

サンプラ11は、入力された被測定信号を、サンプリング信号生成部12により生成されるサンプリング信号を受けるごとにサンプリングして、時系列データである離散デジタル波形データに変換して波形データ記憶部20に出力する。 The sampler 11 samples the input signal under measurement each time it receives a sampling signal generated by the sampling signal generator 12 , converts it into discrete digital waveform data that is time-series data, and stores it in the waveform data storage 20 . Output.

サンプリング信号生成部12には、PPG100からのトリガ信号が入力される。サンプリング信号生成部12は、図3に示すように、被測定信号の波形繰り返し周期Taの整数倍に対して所定の時間分解能ΔTだけ長いサンプリング周期Tsのサンプリング信号を、トリガ信号を受けたタイミングから発生する。サンプリング信号生成部12により生成されたサンプリング信号は、サンプラ11に入力される。このサンプリング信号により、被測定信号の周期波形の特定の位相を基準としてサンプリング位置がΔTずつ徐々にずれていくため、サンプラ11は被測定信号の波形を時間分解能ΔTで復元することができる。 A trigger signal from the PPG 100 is input to the sampling signal generator 12 . As shown in FIG. 3, the sampling signal generation unit 12 generates a sampling signal having a sampling period Ts longer than an integral multiple of the waveform repetition period Ta of the signal under measurement by a predetermined time resolution ΔT from the timing at which the trigger signal is received. Occur. A sampling signal generated by the sampling signal generator 12 is input to the sampler 11 . With this sampling signal, the sampling position is gradually shifted by ΔT with reference to a specific phase of the periodic waveform of the signal under measurement, so the sampler 11 can restore the waveform of the signal under measurement with a time resolution of ΔT.

なお、図3の最下段は、時間分解能ΔTで復元された被測定信号を時系列波形(パルスパターン)として表示する例を示しているが、表示形態を変えて被測定信号を2UIで折り返して表示すればアイパターンが得られる。なお、サンプリング周期Tsとトリガ信号の周期は、操作部40の操作によって設定可能となっている。 The bottom of FIG. 3 shows an example in which the signal under measurement restored with the time resolution ΔT is displayed as a time-series waveform (pulse pattern). If displayed, an eye pattern is obtained. Note that the sampling period Ts and the period of the trigger signal can be set by operating the operation unit 40 .

サンプラ11により取得された離散デジタル波形データは、表示部50においてアイパターン又は時系列波形として表示される。図4(a)は、PPG100から被測定物200を介さずに被測定信号が波形観測部10に入力された場合のアイパターンの一例を示している。図4(b)は、PPG100から被測定物200を介して被測定信号が波形観測部10に入力された場合のアイパターンの一例を示している。 The discrete digital waveform data acquired by the sampler 11 is displayed on the display unit 50 as eye patterns or time-series waveforms. FIG. 4(a) shows an example of an eye pattern when the signal under measurement is input from the PPG 100 to the waveform observing section 10 without passing through the device under test 200. FIG. FIG. 4B shows an example of an eye pattern when the signal under measurement is input from the PPG 100 through the device under test 200 to the waveform observing section 10. FIG.

なお、サンプリング信号生成部12に入力されるトリガ信号は、被測定信号から抽出されたものであってもよい。この場合、波形観測装置1は、入力された被測定信号からそのクロック成分を再生するクロック再生回路を更に備え、このクロック再生回路から被測定信号のクロック成分の立ち上がりまたは立ち下がりに同期したトリガ信号を発生することになる。 The trigger signal input to the sampling signal generator 12 may be extracted from the signal under measurement. In this case, the waveform observation apparatus 1 further includes a clock recovery circuit for recovering the clock component from the input signal under measurement, and a trigger signal synchronized with the rise or fall of the clock component of the signal under measurement is output from the clock recovery circuit. will occur.

波形データ記憶部20は、基準波形データ記憶部21と、損失挿入波形データ記憶部22と、を含む。基準波形データ記憶部21は、PPG100から被測定物200を介さずに波形観測部10に入力された被測定信号の離散デジタル波形データを基準波形データとして記憶するようになっている。損失挿入波形データ記憶部22は、PPG100から被測定物200を介して波形観測部10に入力された被測定信号の離散デジタル波形データを損失挿入波形データとして記憶するようになっている。 The waveform data storage section 20 includes a reference waveform data storage section 21 and a lossy insertion waveform data storage section 22 . The reference waveform data storage unit 21 stores the discrete digital waveform data of the signal under measurement input from the PPG 100 to the waveform observation unit 10 without passing through the device under test 200 as reference waveform data. The loss-inserted waveform data storage unit 22 stores discrete digital waveform data of the signal under measurement input from the PPG 100 to the waveform observation unit 10 via the device under test 200 as loss-inserted waveform data.

波形データ処理部30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、フーリエ変換部31、差分算出部32、Sパラメータファイル出力部33、損失補償部34、損失挿入部35、逆フーリエ変換部36、透過特性記憶部37、及び表示制御部38の機能を実現する。なお、波形データ処理部30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や、CPUによる所定のプログラムの実行によりソフトウェア的に構成することが可能である。あるいは、波形データ処理部30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。 The waveform data processing unit 30 includes, for example, a microcomputer or personal computer including a CPU, ROM, RAM, HDD, etc., and includes a Fourier transform unit 31, a difference calculation unit 32, an S parameter file output unit 33, a loss compensation unit 34, The functions of the loss insertion unit 35, the inverse Fourier transform unit 36, the transmission characteristic storage unit 37, and the display control unit 38 are realized. At least part of the waveform data processing unit 30 may be configured by a digital circuit such as FPGA (Field Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or may be configured by software by executing a predetermined program by a CPU. It is possible to Alternatively, at least part of the waveform data processing section 30 can be configured by appropriately combining hardware processing by a digital circuit and software processing by a predetermined program.

フーリエ変換部31は、基準波形データ記憶部21に記憶された基準波形データをフーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)して、基準スペクトルを生成するようになっている。また、フーリエ変換部31は、損失挿入波形データ記憶部22に記憶された損失挿入波形データをフーリエ変換して、損失挿入スペクトルを生成するようになっている。図5(a)及び(b)は、基準スペクトルと損失挿入スペクトルの一例をそれぞれ示している。フーリエ変換部31により生成された基準スペクトル及び損失挿入スペクトルは、透過特性記憶部37に記憶される。 The Fourier transform unit 31 Fourier transforms (Fast Fourier Transform: FFT) the reference waveform data stored in the reference waveform data storage unit 21 to generate a reference spectrum. The Fourier transform unit 31 Fourier transforms the loss-insertion waveform data stored in the loss-insertion waveform data storage unit 22 to generate a loss-insertion spectrum. FIGS. 5(a) and 5(b) respectively show an example of the reference spectrum and the loss insertion spectrum. The reference spectrum and the loss insertion spectrum generated by the Fourier transform section 31 are stored in the transmission characteristic storage section 37 .

差分算出部32は、フーリエ変換部31により生成された基準スペクトルと損失挿入スペクトルとの差分を算出して、被測定物200の透過特性(S21パラメータ)を取得するようになっている。図6は、差分算出部32により図5(b)に示した損失挿入スペクトルから図5(a)に示した基準スペクトルを減算して得られた被測定物200のS21パラメータの一例を示している。差分算出部32により取得された被測定物200のS21パラメータは、透過特性記憶部37に記憶される。 The difference calculator 32 calculates the difference between the reference spectrum generated by the Fourier transform unit 31 and the loss insertion spectrum, and obtains the transmission characteristic (S21 parameter) of the device under test 200 . FIG. 6 shows an example of the S21 parameter of the device under test 200 obtained by subtracting the reference spectrum shown in FIG. 5(a) from the loss insertion spectrum shown in FIG. 5(b) by the difference calculator 32. there is The S21 parameter of the device under test 200 acquired by the difference calculator 32 is stored in the transmission characteristic storage 37 .

図7は、本実施形態の波形観測装置1で被測定物200のS21パラメータを測定した結果と、VNAで被測定物200のS21パラメータを測定した結果とを重ねて示すグラフである。本実施形態の波形観測装置1によるS21パラメータの測定結果は、15GHzくらいまでの低周波数帯域ではVNAの測定結果と良く一致し、高周波数帯域に向かうに連れて周波数特性が減衰していく傾向を示している。本実施形態の波形観測装置1は、高価なVNAを用意することなく、低コストで簡易に被測定物200のS21パラメータを測定できるという利点がある。 FIG. 7 is a graph showing the result of measuring the S21 parameter of the device under test 200 with the waveform observing apparatus 1 of this embodiment and the result of measuring the S21 parameter of the device under test 200 with the VNA. The measurement results of the S21 parameter by the waveform observation device 1 of this embodiment are in good agreement with the measurement results of the VNA in the low frequency band up to about 15 GHz, and the frequency characteristics tend to attenuate toward the high frequency band. showing. The waveform observation apparatus 1 of this embodiment has the advantage that the S21 parameter of the device under test 200 can be easily measured at low cost without preparing an expensive VNA.

Sパラメータファイル出力部33は、差分算出部32により取得されて透過特性記憶部37に記憶された被測定物200のS21パラメータのデータを、パーソナルコンピュータ等で読み書き可能な公知のSパラメータのファイル形式のデータに変換し、Sパラメータファイルとして出力するようになっている。Sパラメータファイル出力部33から出力されるSパラメータファイルは、透過特性記憶部37に記憶されてもよく、あるいは、ハードディスク装置などの外部の記憶装置や、磁気テープ、ディスク、オプティカルディスク、光磁気ディスク、ROM、PROM、VCD、DVD、又はその他のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されてもよい。なお、Sパラメータファイル出力部33から出力されるSパラメータファイルは、他の波形観測装置や信号解析装置などの各種測定装置に適用することも可能である。 The S parameter file output unit 33 outputs the S21 parameter data of the device under test 200 acquired by the difference calculation unit 32 and stored in the transmission characteristic storage unit 37 in a known S parameter file format that can be read and written by a personal computer or the like. data and output as an S parameter file. The S parameter file output from the S parameter file output unit 33 may be stored in the transmission characteristic storage unit 37, or may be stored in an external storage device such as a hard disk device, a magnetic tape, a disk, an optical disk, or a magneto-optical disk. , ROM, PROM, VCD, DVD, or other computer-readable recording medium. The S-parameter file output from the S-parameter file output unit 33 can also be applied to various measurement devices such as other waveform observation devices and signal analysis devices.

このようにして、本実施形態の波形観測装置1は、PPG100と波形観測装置1との間に存在する被測定物200以外の損失要素の影響を排除して、被測定物200のS21パラメータを抽出することができる。 In this manner, the waveform observation apparatus 1 of the present embodiment eliminates the influence of loss elements other than the device under test 200 existing between the PPG 100 and the waveform observation device 1, and obtains the S21 parameter of the device under test 200. can be extracted.

損失補償部34は、被測定物200が、差分算出部32によりS21パラメータが取得済みの1以上の既知デバイスと、S21パラメータが未知の1以上の未知デバイスとからなる場合に、差分算出部32により取得された被測定物200のS21パラメータから1以上の既知デバイスのS21パラメータを減算して、1以上の未知デバイスのS21パラメータを取得するようになっている。 If the device under test 200 is composed of one or more known devices whose S21 parameters have already been acquired by the difference calculator 32 and one or more unknown devices whose S21 parameters are unknown, the loss compensator 34 determines whether the difference calculator 32 By subtracting the S21 parameters of one or more known devices from the S21 parameters of the device under test 200 obtained by , the S21 parameters of one or more unknown devices are obtained.

図8は、被測定物200が2つの既知デバイス200Aと、1つの未知デバイス200Bとからなる場合の測定系の例を示している。2つの既知デバイス200Aは、例えば、1つの未知デバイス200BをPPG100と波形観測装置1とに接続する2本のケーブルである。この場合、損失補償部34は、2つの既知デバイス200AのS21パラメータを、被測定物200のS21パラメータからそれぞれ減算して、未知デバイス200BのS21パラメータを取得する。ここで、2つの既知デバイス200AのS21パラメータは、ユーザによる操作部40への操作入力に応じて透過特性記憶部37から読み出される。なお、損失補償部34により取得された未知デバイス200BのS21パラメータは、透過特性記憶部37に記憶されてもよい。 FIG. 8 shows an example of a measurement system in which device under test 200 consists of two known devices 200A and one unknown device 200B. The two known devices 200A are, for example, two cables connecting one unknown device 200B to the PPG 100 and the waveform observing apparatus 1. FIG. In this case, the loss compensator 34 subtracts the S21 parameters of the two known devices 200A from the S21 parameters of the device under test 200 to obtain the S21 parameters of the unknown device 200B. Here, the S21 parameters of the two known devices 200A are read from the transmission characteristic storage section 37 according to the user's operation input to the operation section 40. FIG. Note that the S21 parameters of the unknown device 200B acquired by the loss compensation unit 34 may be stored in the transmission characteristic storage unit 37.

損失挿入部35は、あるPPG100からのパターン信号に基づいて得られた被測定物200のS21パラメータを、他のPPG100'からのパターン信号に基づいて得られた基準スペクトルに加算して、擬似的な損失挿入スペクトルを生成できるようになっている。ここで、あるPPG100からのパターン信号に基づいて得られた被測定物200のS21パラメータは、ユーザによる操作部40への操作入力に応じて透過特性記憶部37から読み出される。なお、損失挿入部35により生成された擬似的な損失挿入スペクトルは、透過特性記憶部37に記憶されてもよい。 The loss insertion unit 35 adds the S21 parameter of the device under test 200 obtained based on the pattern signal from a certain PPG 100 to the reference spectrum obtained based on the pattern signal from the other PPG 100' to generate a pseudo It is possible to generate a loss-insertion spectrum with Here, the S21 parameters of the device under test 200 obtained based on the pattern signal from a certain PPG 100 are read out from the transmission characteristic storage section 37 according to the operation input to the operation section 40 by the user. The pseudo loss insertion spectrum generated by the loss insertion section 35 may be stored in the transmission characteristic storage section 37.

逆フーリエ変換部36は、差分算出部32により取得された被測定物200のS21パラメータを逆フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform:IFFT)して、被測定物200の波形データを生成するようになっている。また、逆フーリエ変換部36は、損失挿入部35により生成された擬似的な損失挿入スペクトルを逆フーリエ変換して、擬似的な被測定物200の波形データを生成するものであってもよい。なお、逆フーリエ変換部36により生成された波形データは、波形データ記憶部20に記憶されてもよい。 The inverse Fourier transform section 36 generates waveform data of the device under test 200 by inverse Fourier transforming (IFFT) the S21 parameter of the device under test 200 acquired by the difference calculating section 32 . ing. Further, the inverse Fourier transform section 36 may perform an inverse Fourier transform on the pseudo loss insertion spectrum generated by the loss insertion section 35 to generate waveform data of the pseudo device under test 200 . The waveform data generated by the inverse Fourier transform section 36 may be stored in the waveform data storage section 20 .

例えば、本実施形態の波形観測装置1を用いて、IEEE802.3やOIF-CEIなどの伝送規格で規定された周波数特性を持つロスボードのS21パラメータをあらかじめ取得しておき、他のPPG100'の基準スペクトルにロスボードのS21パラメータを加算することで、擬似的な損失挿入スペクトルを生成できる。さらに、本実施形態の波形観測装置1を用いて、擬似的な損失挿入スペクトルを逆フーリエ変換部36により波形データに変換することができる。これにより、様々な周波数特性を持つ実際のロスボードを他のPPG100'に取り付けることなく、他のPPG100'への損失の付加をシミュレーションすることなどが可能になる。 For example, using the waveform observation device 1 of the present embodiment, the S21 parameter of the loss board having the frequency characteristics specified by the transmission standards such as IEEE802.3 and OIF-CEI is acquired in advance, and the other PPG 100 ′ reference A pseudo loss insertion spectrum can be generated by adding the S21 parameter of the loss board to the spectrum. Furthermore, using the waveform observation device 1 of the present embodiment, the pseudo loss insertion spectrum can be converted into waveform data by the inverse Fourier transform section 36 . This makes it possible, for example, to simulate addition of loss to other PPG 100' without attaching actual loss boards having various frequency characteristics to other PPG 100'.

表示制御部38は、ユーザによる操作部40への操作入力に応じて、基準波形データ、損失挿入波形データ、基準スペクトル、損失挿入スペクトル、S21パラメータ、及び、逆フーリエ変換部36により生成された被測定物200の波形データのうちのいずれか1つ以上を表示部50に表示制御するようになっている。 The display control unit 38 controls the reference waveform data, the loss-insertion waveform data, the reference spectrum, the loss-insertion spectrum, the S21 parameter, and the subject generated by the inverse Fourier transform unit 36 in response to the operation input to the operation unit 40 by the user. Any one or more of the waveform data of the measurement object 200 are controlled to be displayed on the display section 50 .

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50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表示制御部38に出力する。操作部40は、表示部50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。 The operation unit 40 is for receiving an operation input by the user, and is configured by a touch panel including a touch sensor for detecting a contact position by a touch operation on an input surface corresponding to the display screen of the display unit 50, for example. . When the user touches the position of a specific item displayed on the display screen with a finger or a stylus, the operation unit 40 recognizes the match between the position detected by the touch sensor on the display screen and the position of the item. As a result, a signal for executing the function assigned to each item is output to the display control unit 38 . The operation unit 40 may be operably displayed on the display unit 50, or may include an input device such as a keyboard or mouse.

ユーザによる操作部40への操作入力により、被測定信号のサンプリングに関する設定、各記憶部に記憶された波形データやスペクトルの選択、表示部50に表示する波形データやスペクトルの選択などを行うことが可能である。 By the user's operation input to the operation unit 40, settings related to sampling of the signal under measurement, selection of waveform data and spectrum stored in each storage unit, selection of waveform data and spectrum to be displayed on the display unit 50, and the like can be performed. It is possible.

表示部50は、液晶ディスプレイやCRT等の表示機器で構成され、表示制御部38による表示制御に基づき、基準波形データ、損失挿入波形データ、基準スペクトル、損失挿入スペクトル、被測定物200のS21パラメータ、及び被測定物200の波形データなどの各種表示内容を表示画面に表示するようになっている。さらに、表示部50は、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。 The display unit 50 is composed of a display device such as a liquid crystal display or a CRT, and displays the reference waveform data, the loss insertion waveform data, the reference spectrum, the loss insertion spectrum, and the S21 parameter of the device under test 200 based on display control by the display control unit 38. , and waveform data of the device under test 200 are displayed on the display screen. Furthermore, the display unit 50 displays operation targets such as buttons, soft keys, pull-down menus, and text boxes for setting various conditions.

以下、波形観測装置1を用いる透過特性取得方法について、図9のフローチャートを参照しながら説明する。 A transmission characteristic acquisition method using the waveform observation device 1 will be described below with reference to the flowchart of FIG.

まず、ユーザにより、被測定物200を介さずにPPG100と波形観測装置1とが接続される(ステップS1)。 First, the user connects the PPG 100 and the waveform observing apparatus 1 without the device under test 200 (step S1).

次に、波形観測部10は、PPG100から被測定物200を介さずに入力された被測定信号の損失挿入前の基準波形データを取得する。取得された基準波形データは記憶部21に記憶される(基準波形データ記憶ステップS2)。 Next, the waveform observing section 10 acquires the reference waveform data before loss insertion of the signal under measurement which is input from the PPG 100 without passing through the device under test 200 . The acquired reference waveform data is stored in the storage unit 21 (reference waveform data storage step S2).

次に、ユーザにより、被測定物200を介してPPG100と波形観測装置1とが接続される(ステップS3)。 Next, the user connects the PPG 100 and the waveform observing apparatus 1 via the device under test 200 (step S3).

次に、波形観測部10は、PPG100から被測定物200を介して入力された被測定信号の損失挿入後の損失挿入波形データを取得する。取得された損失挿入波形データは記憶部21に記憶される(損失挿入波形データ記憶ステップS4)。 Next, the waveform observation section 10 acquires the loss-inserted waveform data of the signal under measurement input from the PPG 100 via the device under test 200 after loss insertion. The acquired lossy insertion waveform data is stored in the storage unit 21 (lossy insertion waveform data storage step S4).

次に、フーリエ変換部31は、基準波形データ記憶ステップS2で基準波形データ記憶部21に記憶された基準波形データをフーリエ変換して、基準スペクトルを生成する。また、フーリエ変換部31は、損失挿入波形データ記憶ステップS4で損失挿入波形データ記憶部22に記憶された損失挿入波形データをフーリエ変換して、損失挿入スペクトルを生成する(フーリエ変換ステップS5)。 Next, the Fourier transform unit 31 Fourier transforms the reference waveform data stored in the reference waveform data storage unit 21 in the reference waveform data storage step S2 to generate a reference spectrum. The Fourier transform unit 31 Fourier transforms the loss-insertion waveform data stored in the loss-insertion waveform data storage unit 22 in the loss-insertion waveform data storage step S4 to generate a loss-insertion spectrum (Fourier transform step S5).

次に、差分算出部32は、フーリエ変換ステップS5により生成された基準スペクトルと損失挿入スペクトルとの差分を算出して、被測定物200のS21パラメータを取得する(差分算出ステップS6)。 Next, the difference calculator 32 calculates the difference between the reference spectrum generated in the Fourier transform step S5 and the loss insertion spectrum, and obtains the S21 parameter of the device under test 200 (difference calculation step S6).

次に、Sパラメータファイル出力部33は、差分算出ステップS6により取得されて透過特性記憶部37に記憶された被測定物200のS21パラメータのデータをSパラメータのファイル形式のデータに変換し、Sパラメータファイルとして出力する(Sパラメータファイル出力ステップS7)。 Next, the S parameter file output unit 33 converts the S21 parameter data of the device under test 200 acquired in the difference calculation step S6 and stored in the transmission characteristic storage unit 37 into S parameter file format data. Output as a parameter file (S parameter file output step S7).

以上説明したように、本実施形態に係る波形観測装置1は、波形観測装置1とは独立したPPG100を被測定信号の信号源として用いるため、ユーザがその都度入手しやすい任意のPPG100の帯域に応じて被測定物200のS21パラメータを取得することができる。 As described above, the waveform observing apparatus 1 according to the present embodiment uses the PPG 100 independent of the waveform observing apparatus 1 as the signal source of the signal under measurement. Accordingly, the S21 parameter of the device under test 200 can be obtained.

また、本実施形態に係る波形観測装置1は、基準波形データ記憶部21に保存した基準波形データから基準スペクトルを生成するとともに、損失挿入波形データ記憶部22に保存した損失挿入波形データから損失挿入スペクトルを生成するようになっている。このため、波形データの測定タイミングとスペクトルの取得タイミングが同一でなくてもよく、例えば、被測定物200をPPG100と波形観測装置1とに再接続することなく、過去に測定した基準波形データと損失挿入波形データから被測定物200のS21パラメータを算出することが可能である。つまり、本実施形態に係る波形観測装置1は、再接続による誤差の影響を無くして、任意のタイミングで被測定物200のS21パラメータを取得することができる。 Further, the waveform observation apparatus 1 according to the present embodiment generates a reference spectrum from the reference waveform data stored in the reference waveform data storage unit 21, and also generates a loss-insertion spectrum from the loss-insertion waveform data stored in the loss-insertion waveform data storage unit 22. It is designed to generate a spectrum. For this reason, the waveform data measurement timing and the spectrum acquisition timing do not have to be the same. It is possible to calculate the S21 parameter of the device under test 200 from the loss insertion waveform data. In other words, the waveform observing apparatus 1 according to the present embodiment can acquire the S21 parameter of the device under test 200 at arbitrary timing without being affected by errors due to reconnection.

また、本実施形態に係る波形観測装置1は、被測定物200のS21パラメータをSパラメータファイルに変換して出力することができるため、例えば、このSパラメータファイルを他の波形観測装置や信号解析装置などの各種測定装置に適用することができる。 Further, since the waveform observation apparatus 1 according to the present embodiment can convert the S21 parameters of the device under test 200 into an S parameter file and output it, for example, the S parameter file can be used by other waveform observation apparatuses and signal analysis. It can be applied to various measuring devices such as devices.

また、本実施形態に係る波形観測装置1は、被測定物200のS21パラメータから既知デバイス200AのS21パラメータを減算して、未知デバイス200BのS21パラメータを取得できるため、測定系における損失をキャンセルして所望の透過特性を取得することができる。 In addition, the waveform observation apparatus 1 according to the present embodiment can acquire the S21 parameter of the unknown device 200B by subtracting the S21 parameter of the known device 200A from the S21 parameter of the device under test 200, thereby canceling the loss in the measurement system. desired transmission characteristics can be obtained.

また、本実施形態に係る波形観測装置1は、あるPPG100からのパターン信号に基づく被測定物200のS21パラメータを、他のPPG100'からのパターン信号に基づく基準スペクトルに加算して、擬似的な損失挿入スペクトルを生成することができる。例えば、本実施形態に係る波形観測装置1は、任意のロスボードを被測定物200としてS21パラメータを取得しておき、光トランシーバなどのデバイスに含まれる他のPPG100'の基準スペクトルに、任意のロスボードから得られたS21パラメータを損失として付加して、マージンテストを行うことができる。 Further, the waveform observing apparatus 1 according to the present embodiment adds the S21 parameter of the device under test 200 based on the pattern signal from a certain PPG 100 to the reference spectrum based on the pattern signal from the other PPG 100' to obtain a pseudo A loss insertion spectrum can be generated. For example, the waveform observation apparatus 1 according to the present embodiment acquires S21 parameters with an arbitrary loss board as the device under test 200, and uses the arbitrary loss board as the reference spectrum of another PPG 100' included in a device such as an optical transceiver. A margin test can be performed by adding the S21 parameter obtained from as a loss.

また、本実施形態に係る波形観測装置1は、差分算出部32により取得された被測定物200のS21パラメータを逆フーリエ変換することで、PPG100と波形観測装置1との間に存在する被測定物200以外の損失要素の影響を排除して、被測定物200の波形データを生成することができる。また、本実施形態に係る波形観測装置1は、擬似的な損失挿入スペクトルを逆フーリエ変換することで、擬似的な損失要素を付加した状態のPPG100'の波形データを取得することができる。 In addition, the waveform observation apparatus 1 according to the present embodiment performs an inverse Fourier transform on the S21 parameter of the device under test 200 acquired by the difference calculation unit 32 to obtain Waveform data of the device under test 200 can be generated by eliminating the effects of loss factors other than the device under test 200 . Further, the waveform observation apparatus 1 according to the present embodiment can obtain waveform data of the PPG 100' with a pseudo loss element added by inverse Fourier transforming the pseudo loss insertion spectrum.

また、本実施形態に係る波形観測装置1は、ユーザによる操作部40への操作入力に応じて、基準波形データ、損失挿入波形データ、基準スペクトル、損失挿入スペクトル、S21パラメータ、及び、逆フーリエ変換部36により生成された被測定物200の波形データのうちのいずれか1つ以上を表示部50に表示制御するため、これらの波形データやスペクトルをユーザが確認することができる。 In addition, the waveform observation apparatus 1 according to the present embodiment performs reference waveform data, loss-insertion waveform data, reference spectrum, loss-insertion spectrum, S21 parameters, and inverse Fourier transform in accordance with user's operation input to the operation unit 40. Since one or more of the waveform data of the device under test 200 generated by the unit 36 are controlled to be displayed on the display unit 50, the user can confirm these waveform data and spectra.

1 波形観測装置
10 波形観測部
20 波形データ記憶部
21 基準波形データ記憶部
22 損失挿入波形データ記憶部
30 波形データ処理部
31 フーリエ変換部
32 差分算出部
33 Sパラメータファイル出力部
34 損失補償部
35 損失挿入部
36 逆フーリエ変換部
37 透過特性記憶部
38 表示制御部
40 操作部
50 表示部
100,100' PPG
200 被測定物
200A,200B デバイス
1 waveform observation device 10 waveform observation unit 20 waveform data storage unit 21 reference waveform data storage unit 22 loss insertion waveform data storage unit 30 waveform data processing unit 31 Fourier transform unit 32 difference calculation unit 33 S parameter file output unit 34 loss compensation unit 35 Loss insertion unit 36 Inverse Fourier transform unit 37 Transmission characteristic storage unit 38 Display control unit 40 Operation unit 50 Display unit 100, 100' PPG
200 DUT 200A, 200B Device

Claims (6)

任意のパルスパターン発生器(100,100')からのパターン信号に基づく被測定信号をサンプリングして時系列データである離散デジタル波形データを取得する波形観測部(10)を備える波形観測装置(1)であって、
前記パルスパターン発生器から被測定物(200)を介さずに前記波形観測部に入力された前記被測定信号の離散デジタル波形データを基準波形データとして記憶する基準波形データ記憶部(21)と、
前記パルスパターン発生器から前記被測定物を介して前記波形観測部に入力された前記被測定信号の離散デジタル波形データを損失挿入波形データとして記憶する損失挿入波形データ記憶部(22)と、
前記基準波形データ記憶部に記憶された前記基準波形データ、及び、前記損失挿入波形データ記憶部に記憶された前記損失挿入波形データをそれぞれフーリエ変換して、基準スペクトル及び損失挿入スペクトルを生成するフーリエ変換部(31)と、
前記基準スペクトルと前記損失挿入スペクトルとの差分を算出して、前記被測定物の透過特性を取得する差分算出部(32)と、
前記差分算出部により取得された前記被測定物の透過特性をSパラメータファイルに変換して出力するSパラメータファイル出力部(33)と、
前記被測定物が、前記差分算出部により透過特性が取得済みの既知デバイス(200A)と、透過特性が未知の未知デバイス(200B)とからなる場合に、前記差分算出部により取得された前記被測定物の透過特性から前記既知デバイスの透過特性を減算して、前記未知デバイスの透過特性を取得する損失補償部(34)と、
あるパルスパターン発生器(100)からのパターン信号に基づく前記被測定物の透過特性を、他のパルスパターン発生器(100')からのパターン信号に基づく前記基準スペクトルに加算して、擬似的な損失挿入スペクトルを生成する損失挿入部(35)と、を備えることを特徴とする波形観測装置。
A waveform observation device (1) comprising a waveform observation section (10) for sampling a signal under measurement based on a pattern signal from an arbitrary pulse pattern generator (100, 100') to acquire discrete digital waveform data as time-series data ) and
a reference waveform data storage unit (21) for storing, as reference waveform data, discrete digital waveform data of the signal under measurement input from the pulse pattern generator to the waveform observation unit without passing through the device under test (200);
a loss-inserted waveform data storage unit (22) for storing, as loss-inserted waveform data, discrete digital waveform data of the signal under measurement input from the pulse pattern generator to the waveform observation unit via the device under test;
Fourier transforming the reference waveform data stored in the reference waveform data storage unit and the lossy insertion waveform data stored in the lossy insertion waveform data storage unit to generate a reference spectrum and a lossy insertion spectrum. a conversion unit (31);
a difference calculator (32) for calculating the difference between the reference spectrum and the loss insertion spectrum to acquire the transmission characteristics of the object under test;
an S-parameter file output unit (33) that converts the transmission characteristics of the object to be measured obtained by the difference calculation unit into an S-parameter file and outputs the S-parameter file;
When the object to be measured includes a known device (200A) whose transmission characteristics have been obtained by the difference calculation unit and an unknown device (200B) whose transmission characteristics are unknown, the measurement object obtained by the difference calculation unit a loss compensator (34) for obtaining the transmission characteristics of the unknown device by subtracting the transmission characteristics of the known device from the transmission characteristics of the object to be measured;
The transmission characteristics of the object under test based on the pattern signal from a certain pulse pattern generator (100) are added to the reference spectrum based on the pattern signal from the other pulse pattern generator (100') to obtain a pseudo and a loss insertion section (35) for generating a loss insertion spectrum .
前記差分算出部により取得された前記被測定物の透過特性、又は、前記損失挿入部により生成された擬似的な損失挿入スペクトルを逆フーリエ変換して、前記被測定物の波形データを生成する逆フーリエ変換部(36)を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の波形観測装置。 generating waveform data of the device under test by inverse Fourier transforming the transmission characteristics of the device under test acquired by the difference calculator or the pseudo loss insertion spectrum generated by the loss insertion unit; The waveform observation device according to claim 1, further comprising a Fourier transform section (36) . 操作部(40)への操作入力に応じて、前記基準波形データ、前記損失挿入波形データ、前記基準スペクトル、前記損失挿入スペクトル、前記透過特性、及び前記被測定物の波形データのうちのいずれか1つ以上を表示部(50)に表示制御する表示制御部(38)を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の波形観測装置。 Any one of the reference waveform data, the loss insertion waveform data, the reference spectrum, the loss insertion spectrum, the transmission characteristics, and the waveform data of the device under test according to an operation input to the operation unit (40) 3. The waveform observing apparatus according to claim 2, further comprising a display control section (38) for controlling display of one or more on the display section (50) . 任意のパルスパターン発生器(100,100')からのパターン信号に基づく被測定信号をサンプリングして時系列データである離散デジタル波形データを取得する波形観測部(10)を備えた波形観測装置(1)を用いる透過特性取得方法であって、A waveform observation device ( 1) A transmission characteristic acquisition method using
前記パルスパターン発生器から被測定物(200)を介さずに前記波形観測部に入力された前記被測定信号の離散デジタル波形データを基準波形データとして記憶する基準波形データ記憶ステップ(S2)と、a reference waveform data storage step (S2) of storing, as reference waveform data, discrete digital waveform data of the signal under measurement input from the pulse pattern generator to the waveform observation unit without passing through the device under test (200);
前記パルスパターン発生器から前記被測定物を介して前記波形観測部に入力された前記被測定信号の離散デジタル波形データを損失挿入波形データとして記憶する損失挿入波形データ記憶ステップ(S4)と、a loss-inserted waveform data storage step (S4) of storing, as loss-inserted waveform data, discrete digital waveform data of the signal under measurement input from the pulse pattern generator to the waveform observation unit via the device under test;
前記基準波形データ記憶ステップで記憶された前記基準波形データ、及び、前記損失挿入波形データ記憶ステップで記憶された前記損失挿入波形データをそれぞれフーリエ変換して、基準スペクトル及び損失挿入スペクトルを生成するフーリエ変換ステップ(S5)と、Fourier transforming the reference waveform data stored in the reference waveform data storage step and the loss-inserted waveform data stored in the loss-insertion waveform data storage step to generate a reference spectrum and a loss-insertion spectrum. a conversion step (S5);
前記基準スペクトルと前記損失挿入スペクトルとの差分を算出して、前記被測定物の透過特性を取得する差分算出ステップ(S6)と、a difference calculation step (S6) of calculating the difference between the reference spectrum and the loss insertion spectrum to obtain the transmission characteristic of the object to be measured;
前記差分算出ステップにより取得された前記被測定物の透過特性をSパラメータファイルに変換して出力するSパラメータファイル出力ステップ(S7)と、an S-parameter file output step (S7) for converting the transmission characteristics of the object to be measured obtained by the difference calculation step into an S-parameter file and outputting the S-parameter file;
前記被測定物が、前記差分算出ステップにより透過特性が取得済みの既知デバイス(200A)と、透過特性が未知の未知デバイス(200B)とからなる場合に、前記差分算出ステップにより取得された前記被測定物の透過特性から前記既知デバイスの透過特性を減算して、前記未知デバイスの透過特性を取得する損失補償ステップと、When the object to be measured includes a known device (200A) whose transmission characteristics have already been obtained by the difference calculation step and an unknown device (200B) whose transmission characteristics are unknown, the object to be measured obtained by the difference calculation step a loss compensation step of obtaining the transmission characteristics of the unknown device by subtracting the transmission characteristics of the known device from the transmission characteristics of the measured object;
あるパルスパターン発生器(100)からのパターン信号に基づく前記被測定物の透過特性を、他のパルスパターン発生器(100')からのパターン信号に基づく前記基準スペクトルに加算して、擬似的な損失挿入スペクトルを生成する損失挿入ステップと、を含むことを特徴とする透過特性取得方法。The transmission characteristics of the object under test based on the pattern signal from a certain pulse pattern generator (100) are added to the reference spectrum based on the pattern signal from the other pulse pattern generator (100') to obtain a pseudo and a loss insertion step of generating a loss insertion spectrum.
前記差分算出ステップにより取得された前記被測定物の透過特性、又は、前記損失挿入ステップにより生成された擬似的な損失挿入スペクトルを逆フーリエ変換して、前記被測定物の波形データを生成する逆フーリエ変換ステップを更に含むことを特徴とする請求項4に記載の透過特性取得方法。generating waveform data of the device under test by inverse Fourier transforming the transmission characteristic of the device under test obtained by the difference calculating step or the pseudo loss insertion spectrum generated by the loss insertion step; 5. The transmission characteristic acquiring method according to claim 4, further comprising a Fourier transform step. 操作部(40)への操作入力に応じて、前記基準波形データ、前記損失挿入波形データ、前記基準スペクトル、前記損失挿入スペクトル、前記透過特性、及び前記被測定物の波形データのうちのいずれか1つ以上を表示部(50)に表示制御する表示制御ステップを更に含むことを特徴とする請求項5に記載の透過特性取得方法。Any one of the reference waveform data, the loss insertion waveform data, the reference spectrum, the loss insertion spectrum, the transmission characteristics, and the waveform data of the device under test according to an operation input to the operation unit (40) 6. The transmission characteristic acquisition method according to claim 5, further comprising a display control step of controlling display of one or more on a display unit (50).
JP2021146811A 2021-09-09 2021-09-09 WAVEFORM OBSERVATION DEVICE AND TRANSMISSION PROPERTIES ACQUISITION METHOD Active JP7260605B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021146811A JP7260605B2 (en) 2021-09-09 2021-09-09 WAVEFORM OBSERVATION DEVICE AND TRANSMISSION PROPERTIES ACQUISITION METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021146811A JP7260605B2 (en) 2021-09-09 2021-09-09 WAVEFORM OBSERVATION DEVICE AND TRANSMISSION PROPERTIES ACQUISITION METHOD

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023039602A JP2023039602A (en) 2023-03-22
JP7260605B2 true JP7260605B2 (en) 2023-04-18

Family

ID=85614028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021146811A Active JP7260605B2 (en) 2021-09-09 2021-09-09 WAVEFORM OBSERVATION DEVICE AND TRANSMISSION PROPERTIES ACQUISITION METHOD

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7260605B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006090788A (en) 2004-09-22 2006-04-06 Fujitsu Ltd Verification system for transmission margin, verification method and verification program for it
JP2008259093A (en) 2007-04-09 2008-10-23 Hitachi Ltd Output buffer circuit, and signal transmission interface circuit and apparatus
JP2011002402A (en) 2009-06-22 2011-01-06 Yokogawa Electric Corp Semiconductor testing apparatus and semiconductor testing method
JP2011153984A (en) 2010-01-28 2011-08-11 Anritsu Corp Apparatus and method for observing waveform
JP2012185017A (en) 2011-03-04 2012-09-27 Shinko Electric Ind Co Ltd Transmission apparatus, s parameter measuring method and gain control method
JP2015075390A (en) 2013-10-09 2015-04-20 ローム株式会社 Evaluation method of device including noise source

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006090788A (en) 2004-09-22 2006-04-06 Fujitsu Ltd Verification system for transmission margin, verification method and verification program for it
JP2008259093A (en) 2007-04-09 2008-10-23 Hitachi Ltd Output buffer circuit, and signal transmission interface circuit and apparatus
JP2011002402A (en) 2009-06-22 2011-01-06 Yokogawa Electric Corp Semiconductor testing apparatus and semiconductor testing method
JP2011153984A (en) 2010-01-28 2011-08-11 Anritsu Corp Apparatus and method for observing waveform
JP2012185017A (en) 2011-03-04 2012-09-27 Shinko Electric Ind Co Ltd Transmission apparatus, s parameter measuring method and gain control method
JP2015075390A (en) 2013-10-09 2015-04-20 ローム株式会社 Evaluation method of device including noise source

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023039602A (en) 2023-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1673768B (en) Calibration method and apparatus
Van den Broeck et al. Calibrated vectorial nonlinear-network analyzers
RU2634733C2 (en) Method and device for determining scattering matrix parameters of test frequency converting device
JP5225994B2 (en) Measuring apparatus, test apparatus and measuring method
CN101806833A (en) Multi-channel frequency response analysis system and method thereof
US6882947B2 (en) Discrete fourier transform (DFT) leakage removal
EP3051709B1 (en) De-embedding cable effect for waveform monitoring for arbitrary waveform and function generator
WO2010061523A1 (en) Testing method and program product used therein
US20220065927A1 (en) Sub-sampled based instrument noise correction for jitter measurements
US6784819B2 (en) Measuring skew between digitizer channels using fourier transform
TWI509260B (en) System and method for low voltage differential signaling test
TWI405979B (en) Probability density function separating apparatus, probability density function separating method, noise separating apparatus, noise separating method, testing apparatus, testing method, calculating apparatus, calculating method, program, and recording m
US11143679B2 (en) Method and apparatus for processing a measurement signal
US20220067333A1 (en) Method and apparatus for simultaneous protocol and physical layer testing
JP7260605B2 (en) WAVEFORM OBSERVATION DEVICE AND TRANSMISSION PROPERTIES ACQUISITION METHOD
JP5256094B2 (en) Jitter measuring device
JP7193504B2 (en) Spread spectrum clock generator and spread spectrum clock generation method, pulse pattern generator and pulse pattern generation method, error rate measurement device and error rate measurement method
CN113252958A (en) Digital oscilloscope and automatic calibration method for delay difference between channels thereof
WO1988010432A1 (en) Method for removing cable generated phase errors from network analyzer measurement
US20070197169A1 (en) Systems and methods for transmitter and channel characterization
JP5475484B2 (en) Waveform observation apparatus and method
US20200036486A1 (en) Signal generator and frequency characteristic display method using signal generator
CN109085492B (en) Method and apparatus for determining phase difference of integrated circuit signal, medium, and electronic device
US20120269230A1 (en) Method for calculating causal impulse response from a band-limited spectrum
Verhaevert et al. A low-cost vector network analyzer: Design and realization

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211216

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20221007

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20221012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230111

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230406

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7260605

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150