JP7376521B2 - 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１５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１５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１６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１７（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１６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１７（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１６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１７（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

特許文献１に開示されたような従来のＳＳＣ発生器は、変調用信号の波形を決定するパラメータとして、変調周波数、変調量（周波数偏移の最大振幅）、スプレッド方式を設定することで、三角波の変調用信号の波形を発生可能となる。しかしながら、ＵＳＢ４のトレーニング中の変調用信号の波形を発生させるには、これらのパラメータの設定だけでは足りないという問題があった。このため、既に述べた周期的バーストモードと連続的モードの波形パターンの調整を行うために、変調用信号の波形の単位時間ｄｔに対する単位周波数偏移ｄｆなどのパラメータ設定を容易に行うことのできるＳＳＣ発生器が求められている。

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、トレーニング中の変調用信号の波形の調整を行う際のユーザビリティの向上を図る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、基準周波数Ｆｃの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、前記変調用信号の波形を決定する各種パラメータを設定するための設定画面を表示する表示部と、前記設定画面に対する操作入力を受け付ける操作部と、前記設定画面に対する前記操作入力に応じて、前記変調用信号の波形を制御する変調制御部と、を備え、前記設定画面は、前記変調用信号の波形の周波数偏移を複数の時間区間において任意に設定するための周波数偏移入力部と、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ためのパターン切替入力部と、を含み、前記変調制御部は、前記操作部による前記パターン切替入力部への前記操作入力を契機として、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パターンへ切り替え、前記変調用信号発生器は、周期的バーストモード正負切替部と、連続的モード正負切替部と、を含み、前記周期的バーストモード正負切替部は、各前記時間区間における前記第１パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力し、前記連続的モード正負切替部は、各前記時間区間における前記第２パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力し、前記変調用信号発生器は、前記周期的バーストモード時には、前記周期的バーストモード正負切替部から出力された前記傾き正負情報と、前記周波数偏移入力部により設定された前記変調用信号の波形の周波数偏移の値とに基づいて、前記変調用信号を出力し、前記変調用信号発生器は、前記連続的モード時には、前記連続的モード正負切替部から出力された前記傾き正負情報と、前記周波数偏移入力部により設定された前記変調用信号の波形の周波数偏移の値とに基づいて、前記変調用信号を出力する構成である。

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周波数偏移を複数の時間区間において任意に設定するための設定画面を表示するため、トレーニング中の変調用信号の波形の調整を行う際のユーザビリティの向上を図ることができる。また、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、設定画面が、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パターン切替入力部を含むことにより、例えば、周期的バーストモードから連続的モードへのシームレスな変更を行うことができる。

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、前記周波数偏移入力部は、前記複数の時間区間のうちの第０区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第０周波数偏移入力部と、前記複数の時間区間のうちの第１区間の最後における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第１周波数偏移入力部と、前記複数の時間区間のうちの第２区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第２周波数偏移入力部と、前記複数の時間区間のうちの第３区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第３周波数偏移入力部と、を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、設定画面において時間区間ごとにトレーニング中の変調用信号の波形の周波数偏移を設定可能とすることで、トレーニング中の変調用信号の波形の周波数偏移を任意に設定することができる。
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、前記複数の時間区間は、前記第０区間、前記第１区間、前記第２区間、前記第３区間、第４区間、第５区間、第６区間、第７区間、第８区間、及び第９区間の順に連続する９つの区間からなり、前記第９区間は、前記第８区間の最後における前記変調用信号の波形の周波数偏移から前記第０区間の前記変調用信号の波形の周波数偏移に戻すための時間区間であり、前記第１パターンは、前記第０区間から前記第９区間を１フレームとして繰り返され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器においては、前記設定画面は、前記変調用信号の波形の変調周波数を設定するための変調周波数入力部と、前記複数の時間区間のうちのいくつかの時間幅を設定するための時間幅入力部と、を更に含み、前記変調制御部は、前記変調周波数入力部により設定された前記変調周波数と、前記時間幅入力部により設定された前記いくつかの時間幅とに基づいて、前記時間幅入力部により設定されない残りの時間区間の時間幅を算出する時間幅算出部を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、時間幅入力部により設定されない残りの時間区間の時間幅を算出する時間幅算出部を備えるため、ユーザの設定項目を少なくしてユーザビリティを上げることができる。

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、前記設定画面は、前記変調用信号の模式的な波形イメージを表示する波形イメージ表示領域を更に含み、前記波形イメージ表示領域は、前記操作部による前記パターン切替入力部への前記操作入力を契機として、前記第１パターンの模式的な波形イメージを前記第２パターンの模式的な波形イメージに切り替えて表示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、波形イメージ表示領域において、周期的バーストモード時と連続的モード時とでそれぞれの波形イメージを切り替えて示すことにより、変調用信号発生器がどちらのモードの変調用信号を出力しているかをユーザに視覚的に識別させることができる。

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、前記設定画面は、前記波形イメージ表示領域に表示された前記波形イメージに対応付けて、前記変調用信号の波形において前記周波数偏移を設定可能な箇所を示す周波数偏移設定可能箇所表示部と、前記波形イメージ表示領域に表示された前記波形イメージに対応付けて、前記変調用信号の波形において前記複数の時間区間の時間幅を設定可能な箇所を示す時間幅設定可能箇所表示部と、を更に含み、前記周波数偏移入力部及び前記時間幅入力部は、それぞれ前記周波数偏移設定可能箇所表示部及び前記時間幅設定可能箇所表示部の近傍に配置され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、波形イメージ表示領域に表示された波形イメージに対応付けて、周波数偏移入力部及び時間幅入力部を配置している。このため、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、設定すべき項目をユーザが一目で分かるように表示するとともに、ユーザに変調用信号の波形の全体像をイメージさせやすくなっている。

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、前記変調制御部は、前記周波数偏移入力部により設定された前記時間区間ごとの周波数偏移と、前記時間幅入力部により設定された前記時間区間ごとの時間幅と、前記時間幅算出部により算出された時間幅とに基づいて、前記時間区間ごとの前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を算出する傾き絶対値算出部を更に含み、前記表示部は、前記周波数偏移入力部、前記時間幅入力部、及び前記傾き絶対値算出部により算出された前記傾きの絶対値を、前記設定画面においてリスト形式で表示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、設定画面が、周波数偏移入力部、時間幅入力部、及び傾き絶対値算出部により算出された傾きの絶対値をリスト形式で表示する。このため、本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器は、時間区間ごとの周波数偏移や傾き絶対値情報をユーザに分かりやすく明確に表示することができる。

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、前記表示部は、前記設定画面に対する前記操作入力に応じて前記各種パラメータが変更されるたびに、前記変調用信号の波形のグラフをリアルタイムに更新して表示する波形表示画面を更に表示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、設定画面に対する操作入力に応じて、変調用信号の波形のグラフを更新して表示する波形表示画面を備えているため、波形イメージ表示領域における波形イメージでは分かりにくい波形の時間変化をユーザが一目で分かるように表示することができる。

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、前記変調制御部は、前記周期的バーストモードから前記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前記変調用信号発生器に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器においては、前記設定画面は、三角波の前記変調用信号の波形「Triangular」と、ＵＳＢ４用の前記変調用信号の波形「USB4」と、ＤＰ１．４用の前記変調用信号の波形「DP1.4」とを切り替えるための波形選択部（６２）を更に含み、前記波形選択部で「USB4」又は「DP1.4」が選択されている場合には、前記操作部により前記パターン切替入力部の表示が「PeriodicBurst」から「Continuous」に切り替えられることにより、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パターンに切り替わ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、前記変調用信号を生成する累積加算部を更に含み、前記累積加算部は、前記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と、変調用信号発生器から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、前記変調用信号の波形を決定する各種パラメータを設定するための設定画面を表示する表示ステップと、前記設定画面に対する操作入力を受け付ける操作ステップと、前記設定画面に対する前記操作入力に応じて、前記変調用信号の波形を制御する変調制御ステップと、を備え、前記操作ステップは、前記変調用信号の波形の周波数偏移を複数の時間区間において任意に設定するための周波数偏移入力ステップと、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ためのパターン切替入力ステップと、を含み、前記変調制御ステップは、前記パターン切替入力ステップでの前記操作入力を契機として、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パターンへ切り替え、前記変調用信号発生器は、周期的バーストモード正負切替部と、連続的モード正負切替部と、を含み、前記周期的バーストモード正負切替部は、各前記時間区間における前記第１パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力し、前記連続的モード正負切替部は、各前記時間区間における前記第２パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力し、前記変調用信号発生器は、前記周期的バーストモード時には、前記周期的バーストモード正負切替部から出力された前記傾き正負情報と、周波数偏移入力部により設定された前記変調用信号の波形の周波数偏移の値とに基づいて、前記変調用信号を出力し、前記変調用信号発生器は、前記連続的モード時には、前記連続的モード正負切替部から出力された前記傾き正負情報と、前記周波数偏移入力部により設定された前記変調用信号の波形の周波数偏移の値とに基づいて、前記変調用信号を出力する構成である。

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、前記周波数偏移入力ステップは、前記複数の時間区間のうちの第０区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第０周波数偏移入力ステップと、前記複数の時間区間のうちの第１区間の最後における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第１周波数偏移入力ステップと、前記複数の時間区間のうちの第２区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第２周波数偏移入力ステップと、前記複数の時間区間のうちの第３区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第３周波数偏移入力ステップと、前記変調用信号の波形の周波数偏移の最小値を設定するための最小周波数偏移入力ステップと、を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、前記表示ステップは、前記設定画面に対する前記操作入力に応じて前記各種パラメータが変更されるたびに、前記変調用信号の波形のグラフをリアルタイムに更新して表示する波形表示画面を更に表示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。

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ってもよい。

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装置は、基準になるデータ信号を記憶するデータ記憶部と、前記被試験対象から送信された前記被測定信号を受信する信号受信部と、前記データ記憶部から読み込んだ前記データ信号と、前記信号受信部から出力された前記被測定信号との同期を取る同期検出部と、遷移トリガに基づいて、前記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被試験対象の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、前記周期的バーストモードから前記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前記変調用信号発生器に出力する切替指示出力部と、を更に備え、前記パルスパターン発生装置は、前記データ信号を前記スペクトラム拡散クロック信号を用いて変調することにより、前記パルスパターン信号を生成し、前記誤り率算出部は、前記同期検出部により同期が取られた前記被測定信号と、前記データ信号とを順次比較することにより、前記被測定信号の誤り率を算出する構成であってもよい。
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ってもよい。
また、本発明に係る誤り率測定方法は、遷移トリガに基づいて、前記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被試験対象の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、前記周期的バーストモードから前記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前記変調用信号発生器に出力する切替指示出力ステップと、を更に含む構成であってもよい。

本発明は、トレーニング中の変調用信号の波形の調整を行う際のユーザビリティの向上を図る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。 図１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１に示したＳＳＣ発生器における周期的バーストモード時（ＵＳＢ４）の設定画面のイメージ形式での表示例を示す図である。 図１に示したＳＳＣ発生器における連続的モード時（ＵＳＢ４）の設定画面のイメージ形式での表示例を示す図である。 図１に示したＳＳＣ発生器における周期的バーストモード時（ＤＰ１．４）の設定画面のイメージ形式での表示例を示す図である。 図１に示したＳＳＣ発生器における連続的モード時（ＤＰ１．４）の設定画面のイメージ形式での表示例を示す図である。 図１に示したＳＳＣ発生器における周期的バーストモード時の設定画面のリスト形式での表示例を示す図である。 図１に示したＳＳＣ発生器の波形表示画面の表示例を示す図である。 （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１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１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８のフローチャートにおけるステップＳ２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２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２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。以下では、主にＵＳＢ４の規格を例に挙げて説明する。

（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、変調制御部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、フレーム周波数カウント部２１と、傾き正負情報出力部２２と、傾き絶対値情報出力部２３と、乗算部２４と、切替制御部２５と、累積加算部２６と、オフセット加算部２７と、を含む。なお、フレーム周波数カウント部２１、傾き正負情報出力部２２、傾き絶対値情報出力部２３、乗算部２４、及び累積加算部２６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２１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４２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。なお、フレーム周波数カウント部２１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２２、傾き絶対値情報出力部２３、及び切替制御部２５に入力される。

傾き正負情報出力部２２は、周期的バーストモード正負切替部２２ａと、連続的モード正負切替部２２ｂと、定常状態モード正負切替部２２ｃと、セレクタ（ＳＥＬ）２２ｄと、を含む。

周期的バーストモード正負切替部２２ａは、図１７（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２２ａは、フレーム周波数カウント部２１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２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２２ｂは、図１７（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２２ｂは、フレーム周波数カウント部２１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２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２２ｃは、フレーム周波数カウント部２１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１６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２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。

ＳＥＬ２２ｄ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２２ａからの傾き正負情報を乗算部２４に出力し、連続的モード時には連続的モード正負切替部２２ｂからの傾き正負情報を乗算部２４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２２ｃからの傾き正負情報を乗算部２４に出力するようになっている。

傾き絶対値情報出力部２３は、周期的バーストモード傾き切替部２３ａと、連続的モード傾き切替部２３ｂと、定常状態モード傾き切替部２３ｃと、セレクタ（ＳＥＬ）２３ｄと、を含む。

周期的バーストモード傾き切替部２３ａは、フレーム周波数カウント部２１からのカウント値に基づいて、図１７（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２３ａから出力される傾き絶対値情報は、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に応じて決まる。図２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２３ｂは、フレーム周波数カウント部２１からのカウント値に基づいて、図１７（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２３ｂから出力される傾き絶対値情報は、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に応じて決まる。図２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２３ｃは、フレーム周波数カウント部２１からのカウント値に基づいて、図１６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２３ｃから出力される傾き絶対値情報は、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に応じて決まる。図２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。

ＳＥＬ２３ｄ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２３ａからの傾き絶対値情報を乗算部２４に出力し、連続的モード時には連続的モード傾き切替部２３ｂからの傾き絶対値情報を乗算部２４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２３ｃからの傾き絶対値情報を乗算部２４に出力するようになっている。

切替制御部２５は、周期的バーストモードを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含む切替制御信号が入力され、その切替タイミングを制御するための切替タイミング制御信号をＳＥＬ２２ｄ及びＳＥＬ２３ｄに出力するようになっている。なお、以降では、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１の外部から切替制御部２５に入力される。あるいは、切替指示は、後述する設定画面６０の変調選択部６７に対する操作入力により、任意のタイミングで切替制御部２５に与えられてもよい。

乗算部２４は、傾き正負情報出力部２２から出力された傾き正負情報と、傾き絶対値情報出力部２３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２６は、乗算部２４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、変調用信号を生成するようになっている。

オフセット加算部２７は、累積加算部２６により生成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２７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。

図１に示す操作部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変調制御部４２に出力する。操作部４０は、表示部４１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、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、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４２から切替制御部２５に出力させ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、変調制御部４２による表示制御に基づき、後述する設定画面６０を含む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。

また、図３～図７に示すように、表示部４１は、変調用信号の波形を決定するパラメータを設定するための設定画面６０を表示するようになっている。ここで、操作部４０は、設定画面６０に対する操作入力を受け付けるようになっている。

図３及び図４は、ＵＳＢ４用の変調用信号の波形を決定する各種パラメータを設定するための設定画面６０の一例を示しており、図５及び図６は、ＤＰ１．４用の変調用信号の波形を決定する各種パラメータを設定するための設定画面６０の一例を示している。設定画面６０は、表示形式選択部６１と、波形選択部６２と、スプレッド方式選択部６３と、変調周波数入力部６４と、周波数偏移振幅入力部６５と、最小周波数偏移入力部６６と、変調選択部６７と、第１区間入力部６８と、第２区間入力部６９と、第３区間入力部７０と、第０周波数偏移入力部７１と、第１周波数偏移入力部７２と、第２周波数偏移入力部７３と、第３周波数偏移入力部７４と、オフセット入力部７５と、波形イメージ表示領域７６と、周波数偏移設定可能箇所表示部７７と、時間幅設定可能箇所表示部７８と、ＳＳＣ変調ボタン７９と、波形パラメータ読出ボタン８０と、波形パラメータ保存ボタン８１と、波形パラメータ初期化ボタン８２と、グラフ表示ボタン８３と、を含む。なお、ＤＰ１．４用の設定画面６０は、第３周波数偏移入力部７４を含まない。

表示形式選択部６１は、変調用信号の波形を決定する各種パラメータを設定するための表示形式を、図３～図６に示すようなイメージ形式「Image」にするか、あるいは、図７に示すようなリスト形式「List」にするかを選択するためのプルダウンメニューとして構成される。

波形選択部６２は、例えば、三角波の変調用信号の波形「Triangular」と、ＵＳＢ４用の変調用信号の波形「USB4」と、ＤＰ１．４用の変調用信号の波形「DP1.4」とを切り替えるためのプルダウンメニューとして構成される。なお、図３、図４、及び図７は、波形選択部６２において、ＵＳＢ４用の変調用信号の波形が選択された状態を示しており、図５及び図６は、波形選択部６２において、ＤＰ１．４用の変調用信号の波形が選択された状態を示している。

スプレッド方式選択部６３は、波形選択部６２で「Triangular」が選択されている場合には、ダウンスプレッド、センタースプレッド、及びアッパースプレッドの中からスプレッド方式を選択するためのプルダウンメニューとして構成される。一方、波形選択部６２で「USB4」又は「DP1.4」が選択されている場合には、スプレッド方式選択部６３は「Asymmetric」と変更不可能に表示するようになっている。

変調周波数入力部６４は、変調用信号の波形の変調周波数を設定するためのテキストボックスとして構成される。例えばＵＳＢ４の規格の要求では変調周波数の値には３２ｋＨｚと３６ｋＨｚが含まれるが、変調周波数入力部６４は、波形選択部６２の選択結果にかかわらず、例えば２８～３７ｋＨｚの範囲で変調周波数を設定可能である。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。

周波数偏移振幅入力部６５は、変調用信号の三角波の波形部分の周波数偏移の振幅「SSC_Deviation」を設定するためのテキストボックスとして構成される。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、周波数偏移振幅入力部６５は、波形選択部６２の選択結果にかかわらず、例えば０～７０００ｐｐｍの範囲で任意の値を設定可能である。

最小周波数偏移入力部６６は、変調用信号の波形の周波数偏移の最小値「Minimum_SSC_Deviation」を設定するためのテキストボックスとして構成される。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、最小周波数偏移入力部６６は、波形選択部６２の選択結果にかかわらず、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。

変調選択部６７は、変調用信号発生器２０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パターン切替入力部を構成する。変調選択部６７は、周期的バーストモードと連続的モードとを切り替えるためのプルダウンメニューとして構成される。変調選択部６７における「Periodic Burst」の表示は周期的バーストモードを示しており、変調選択部６７における「Continuous」の表示は連続的モードを示している。波形選択部６２で「USB4」又は「DP1.4」が選択されている場合には、操作部４０により変調選択部６７の表示が「Periodic Burst」から「Continuous」に切り替えられることで、周期的バーストモードから連続的モードへのシームレスな変更が可能である。なお、変調選択部６７により周期的バーストモードと連続的モードとを切り替えても、設定画面６０に表示されている他の各種パラメータに変更が生じないようになっている。

波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、第１区間入力部６８、第２区間入力部６９、及び第３区間入力部７０は、複数の時間区間のうちの時間幅ｄｔ１，ｄｔ２，ｄｔ３を設定するための時間幅入力部を構成する。一方、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、第１区間入力部６８及び第２区間入力部６９が、複数の時間区間のうちの時間幅ｄｔ１，ｄｔ２を設定するための時間幅入力部を構成する。

第１区間入力部６８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ｄｔ１を設定するためのテキストボックスとして構成される。ＵＳＢ４の規格の要求では、ｄｔ１の値は０．５μｓであるが、第１区間入力部６８は、波形選択部６２の選択結果にかかわらず、例えば０．１～１．５μｓの範囲で任意の値を設定可能である。

第２区間入力部６９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ｄｔ２を設定するためのテキストボックスとして構成される。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、第２区間入力部６９は、波形選択部６２の選択結果にかかわらず、例えば０．１～１．５μｓの範囲で任意の値を設定可能である。

第３区間入力部７０は、波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、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ｄｔ３を設定するためのテキストボックスとして構成される。ｄｔ３の値は、ＵＳＢ４の規格の要求では０．８μｓであるが、第３区間入力部７０は、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、第３区間入力部７０は、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、時間幅ｄｔ３を変更不可能に表示するためのテキストボックスとして構成される。ｄｔ３の値は、ＤＰ１．４の規格の要求ではｄｔ５－ｄｔ１－ｄｔ２である。なお、第５区間の時間幅ｄｔ５の算出方法については後述する。

波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、第０周波数偏移入力部７１、第１周波数偏移入力部７２、第２周波数偏移入力部７３、及び第３周波数偏移入力部７４は、変調用信号の波形の周波数偏移を複数の時間区間において任意に設定するための周波数偏移入力部を構成する。一方、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、第０周波数偏移入力部７１、第１周波数偏移入力部７２、及び第２周波数偏移入力部７３が、変調用信号の波形の周波数偏移を複数の時間区間において任意に設定するための周波数偏移入力部を構成する。

第０周波数偏移入力部７１は、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「Initial_Frequency」を設定するためのテキストボックスとして構成される。ここで、「Initial_Frequency」とは、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表している。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、第０周波数偏移入力部７１は、波形選択部６２の選択結果にかかわらず、「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。

第１周波数偏移入力部７２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「Overshoot_Peak」を設定するためのテキストボックスとして構成される。ＵＳＢ４の規格の要求では、「Overshoot_Peak」の値は１３００ｐｐｍであるが、第１周波数偏移入力部７２は、波形選択部６２の選択結果にかかわらず、「Overshoot_Peak」として例えば「Initial_Frequency」から「SSC_Deviation」の範囲の任意の値を設定可能である。

第２周波数偏移入力部７３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「Step1」を設定するためのテキストボックスとして構成される。ＵＳＢ４の規格の要求では、「Step1」の値は１４００ｐｐｍであるが、第２周波数偏移入力部７３は、「Step1」として例えば、０から後述する「Step2」の任意の値を設定可能である。また、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、第２周波数偏移入力部７３は、「Step1」として例えば、０から「Overshoot_Peak－Minimum_SSC_Deviation」の範囲の任意の値を設定可能である。

第３周波数偏移入力部７４は、波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、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「Step2」を設定するためのテキストボックスとして構成される。ＵＳＢ４の規格の要求では、「Step2」の値は２２００ｐｐｍであるが、第３周波数偏移入力部７４は、「Step2」として例えば「Step1」から「Minimum_SSC_Deviation」の範囲の任意の値を設定可能である。なお、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、第３周波数偏移入力部７４は表示されない。

オフセット入力部７５は、変調用信号の波形全体のオフセット「Offset」を設定するためのテキストボックスとして構成される。ＵＳＢ４やＤＰ１．４の規格の要求では、「Offset」の値は０ｐｐｍであるが、オフセット入力部７５は、「Offset」として例えば－１０００～１０００ｐｐｍの範囲の任意の値を設定可能である。

波形イメージ表示領域７６は、変調用信号の模式的な波形イメージ７６ａ，７６ｂを表示する領域である。波形イメージ表示領域７６は、操作部４０による変調選択部６７への操作入力により、変調選択部６７の表示が「Periodic Burst」から「Continuous」に切り替えられたことを契機として、第１パターンの模式的な波形イメージ７６ａを第２パターンの模式的な波形イメージ７６ｂに切り替えて表示するようになっている。

周波数偏移設定可能箇所表示部７７は、波形イメージ表示領域７６に表示された波形イメージ７６ａ，７６ｂに対応付けて、変調用信号の波形において周波数偏移を設定可能な箇所を模式的に示すようになっている。

時間幅設定可能箇所表示部７８は、波形イメージ表示領域７６に表示された波形イメージ７６ａ，７６ｂに対応付けて、変調用信号の波形において複数の時間区間の時間幅を設定可能な箇所を模式的に示すようになっている。

なお、周波数偏移振幅入力部６５、第０周波数偏移入力部７１、第１周波数偏移入力部７２、第２周波数偏移入力部７３、及び第３周波数偏移入力部７４は、それぞれ周波数偏移設定可能箇所表示部７７の近傍に配置される。また、第１区間入力部６８、第２区間入力部６９、及び第３区間入力部７０は、それぞれ時間幅設定可能箇所表示部７８の近傍に配置される。

ＳＳＣ変調ボタン７９は、変調用信号発生器２０による変調用信号の波形の発生の開始又は停止を指示するためのボタンとして構成される。ＳＳＣ変調ボタン７９における「START」の表示は、変調用信号の波形の発生が開始されていない状態を示している。「START」が表示された状態のＳＳＣ変調ボタン７９が操作部４０により押下されることで、変調用信号の波形の発生が開始される。このとき、ＳＳＣ変調ボタン７９における「START」の表示が「STOP」に切り替わる。一方、「STOP」が表示された状態のＳＳＣ変調ボタン７９が操作部４０により押下されることで、変調用信号の波形の発生が停止され、基準信号発生源１０から出力される基準信号にＳＳＣ変調が掛からない状態に戻る。

波形パラメータ読出ボタン８０は、操作部４０により押下されることで、変調制御部４２に保存されている各種パラメータを読み出して、設定画面６０の各部に読み出した各種パラメータを表示するためのボタンとして構成される。

波形パラメータ保存ボタン８１は、操作部４０により押下されることで、現在設定画面６０に表示されている各種パラメータを変調制御部４２に保存するためのボタンとして構成される。

波形パラメータ初期化ボタン８２は、操作部４０により押下されることで、現在設定画面６０に表示されている各種パラメータを消去して、変調制御部４２に保存されている各種パラメータの初期設定値を表示するためのボタンとして構成される。

グラフ表示ボタン８３は、操作部４０により押下されることで、後述する波形表示画面９０を表示部４１に表示させるためのボタンとして構成される。

図７は、表示形式選択部６１で「List」が選択された場合に、リスト形式で表示される設定画面６０の一例を示している。ここでは主に、図３及び図４に示したイメージ形式での表示項目と異なる項目について説明する。設定画面６０は、変調用信号の波形を決定する各種パラメータを設定するためのリスト８４を含む。

図７に示すように、リスト８４は、変調用信号の波形の形状「Shape」と、変調用信号の波形の周波数偏移「δ Deviation」と、各時間区間の時間幅「Time」と、変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値「Slope」を、時間区間ごとに表示するようになっている。

時間幅ｄｔ０の第０区間に関する「Shape」の項目は、第０区間における周波数偏移が０ｐｐｍであることを示す「Flat」を変更不可能に表示する。

時間幅ｄｔ１の第１区間から時間幅ｄｔ３の第３区間に関する「Shape」の項目は、例えば、各時間区間における周波数偏移が０ｐｐｍであることを示す「Flat」、各時間区間における周波数偏移が時間の経過とともに曲線状に変化することを示す「Curved」、各時間区間における周波数偏移が時間の経過とともに直線状に変化することを示す「Linear」のいずれかを設定可能である。

時間幅ｄｔ４の第４区間から時間幅ｄｔ９の第９区間までの時間区間「Main」に関する「Shape」の項目は、各時間区間における周波数偏移が時間の経過とともに直線状に変化することを示す「Linear」を変更不可能に表示する。

第０区間に関する「δ Deviation」の項目は、第０周波数偏移入力部７１に入力された「Initial_Frequency」の値にかかわらず、０ｐｐｍを変更不可能に表示する。

第１区間に関する「δ Deviation」の項目は、第０区間の最後における周波数偏移を基準とした第１区間の周波数偏移、すなわち、イメージ形式での第１周波数偏移入力部７２で設定される「Overshoot_Peak」から第０周波数偏移入力部７１で設定される「Initial_Frequency」を減算した値に相当する周波数偏移を設定可能である。

第２区間に関する「δ Deviation」の項目は、第１区間の最後における周波数偏移を基準とした第２区間の周波数偏移、すなわち、イメージ形式での第２周波数偏移入力部７３で設定される「Step1」の値に相当する周波数偏移を設定可能である。

第３区間に関する「δ Deviation」の項目は、波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、第２区間の最後における周波数偏移を基準とした第３区間の周波数偏移、すなわち、イメージ形式での第２周波数偏移入力部７３で設定される「Step1」から第３周波数偏移入力部７４で設定される「Step2」を減算した値に相当する周波数偏移を設定可能である。一方、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、第３区間に関する「δ Deviation」の項目は、「Step1－Overshoot_Peak＋Minimum_SSC_Deviation」に相当する周波数偏移を変更不可能に表示する。

第４区間から第９区間までの時間区間「Main」に関する「δ Deviation」の項目は、周波数偏移振幅入力部６５に入力された「SSC_Deviation」を変更不可能に表示する。

第０区間に関する「Time」の項目は、後述する時間幅算出部４２ａにより算出された第０区間の時間幅ｄｔ０を変更不可能に表示する。

第１区間に関する「Time」の項目は、イメージ形式での第１区間入力部６８に相当し、第１区間の時間幅ｄｔ１を設定可能である。

第２区間に関する「Time」の項目は、イメージ形式での第２区間入力部６９に相当し、第２区間の時間幅ｄｔ２を設定可能である。

第３区間に関する「Time」の項目は、イメージ形式での第３区間入力部７０に相当し、波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、第３区間の時間幅ｄｔ３を設定可能である。一方、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、第３区間に関する「Time」の項目は、後述する時間幅算出部４２ａにより算出された時間幅ｄｔ３を変更不可能に表示する。

第４区間から第９区間までの時間区間「Main」に関する「Time」の項目は、後述する時間幅算出部４２ａにより算出された時間幅を変更不可能に表示する。

第０区間、第２区間、第３区間、及び時間区間「Main」に関する「Slope」の項目は、後述する傾き絶対値算出部４２ｂにより算出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変更不可能に表示する。

このように、表示形式選択部６１で「List」が選択された場合には、第１周波数偏移入力部７２、第２周波数偏移入力部７３、第３周波数偏移入力部７４、第１区間入力部６８、第２区間入力部６９、第３区間入力部７０、及び傾きの絶対値が、設定画面６０においてリスト形式で表示される。

図８に示す波形表示画面９０は、設定画面６０に対する操作入力に応じて決定された各種パラメータに基づいた、変調用信号の波形のグラフを表示する。また、波形表示画面９０は、設定画面６０において各種パラメータが変更されると、変調用信号の波形のグラフをその都度リアルタイムに更新して表示するようになっている。このように構成された波形表示画面９０により、各種パラメータに基づいて生成される変調用信号の波形をユーザに直感的に把握させることが可能になる。なお、波形表示画面９０は、変調選択部６７により「Periodic Burst」が選択されている場合には、図８に示すように、周期的バーストモードでの変調用信号の波形のグラフを表示する。一方、波形表示画面９０は、変調選択部６７により「Continuous」が選択されている場合には、連続的モードでの変調用信号の波形のグラフを表示する。

変調制御部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る。また、変調制御部４２は、ＲＯＭ等に記憶された所定のプログラムをＲＡＭに移してＣＰＵで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。

図１に示す変調制御部４２は、設定画面６０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４２は、操作部４０による変調選択部６７への操作入力を契機として、変調用信号発生器２０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。また、変調制御部４２は、時間幅算出部４２ａと、傾き絶対値算出部４２ｂと、を含む。さらに、変調制御部４２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。

時間幅算出部４２ａは、波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、変調周波数入力部６４により設定された変調周波数と、第１区間入力部６８、第２区間入力部６９、及び第３区間入力部７０により設定された時間幅ｄｔ１，ｄｔ２，ｄｔ３とに基づいて、第１区間入力部６８、第２区間入力部６９、及び第３区間入力部７０により設定されない残りの時間区間の時間幅ｄｔ０，ｄｔ４，ｄｔ５，ｄｔ９を算出するようになっている。なお、ｄｔ６，ｄｔ７，ｄｔ８は、ｄｔ５に等しい。一方、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、時間幅算出部４２ａは、変調周波数入力部６４により設定された変調周波数と、第１区間入力部６８及び第２区間入力部６９により設定された時間幅ｄｔ１，ｄｔ２とに基づいて、第１区間入力部６８及び第２区間入力部６９により設定されない残りの時間区間の時間幅ｄｔ０，ｄｔ３，ｄｔ４，ｄｔ５，ｄｔ９を算出するようになっている。

ｄｔ１は、第１区間入力部６８により設定される値（例えば、０．５μｓ）である。ｄｔ２は、第２区間入力部６９により設定される値（例えば、０．２μｓ）である。ｄｔ３は、波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、第３区間入力部７０により設定される値（例えば、０．８μｓ）である。一方、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、ｄｔ３は、後述する式（３）により算出されるｄｔ５を用いて、下記の式（１）により算出される。

ｄｔ４は、波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、第１周波数偏移入力部７２により設定される第１区間の最後における周波数偏移「Overshoot_Peak」と、第３周波数偏移入力部７４により設定される第３区間における周波数偏移「Step2」と、最小周波数偏移入力部６６により設定される周波数偏移の最小値「Minimum_SSC_deviation」と、後述する式（６）により算出される「SSC_slope」とを用いて、下記の式（２）により算出される。一方、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、ｄｔ４＝０である。

ｄｔ５は、変調周波数入力部６４により設定される変調周波数「SSC_Frequency」を用いて、下記の式（３）に示すように算出される。

ｄｔ９は、波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、式（３）により算出されるｄｔ５と、第０周波数偏移入力部７１により設定される「Initial_Frequency」と、後述する式（７）により算出される「Maximum_SSC_deviation」と、後述する式（６）により算出される「SSC_slope」とを用いて、下記の式（４）により算出される。一方、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、ｄｔ９＝ｄｔ５である。

ｄｔ０は、下記の式（５）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。なお、図７のリスト８４における時間区間「Main」の時間幅は、ｄｔ４＋ｄｔ５×４＋ｄｔ９で与えられる。

第５区間から第９区間までの三角波の傾き「SSC_slope」は、周波数偏移振幅入力部６５により設定される三角波の振幅「SSC_Deviation」と、変調周波数入力部６４により設定される変調周波数「SSC_Frequency」とを用いて、下記の式（６）により算出される。なお、「SSC_slope」の値は、図３～図６に示した設定画面６０において符号８６で示すテキストボックスに変更不可能に表示されるとともに、図７に示した設定画面６０のリスト８４において「Main」の「Slope」の項目に変更不可能に表示される。

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「Maximum_SSC_deviation」は、最小周波数偏移入力部６６により設定される周波数偏移の最小値「Minimum_SSC_deviation」と、周波数偏移振幅入力部６５により設定される三角波の振幅「SSC_Deviation」との和として、下記の式（７）に示すように算出される。なお、「Maximum_SSC_deviation」の値は、図３～図７において符号８５で示すテキストボックスに変更不可能に表示される。

傾き絶対値算出部４２ｂは、波形選択部６２で「USB4」が選択されている場合には、第０周波数偏移入力部７１、第１周波数偏移入力部７２、第２周波数偏移入力部７３、及び第３周波数偏移入力部７４により設定された時間区間ごとの周波数偏移と、第１区間入力部６８、第２区間入力部６９、及び第３区間入力部７０により設定された時間区間ごとの時間幅ｄｔ１，ｄｔ２，ｄｔ３と、時間幅算出部４２ａにより算出された時間幅ｄｔ０，ｄｔ４，ｄｔ５，ｄｔ９とを用いて、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算出するようになっている。一方、波形選択部６２で「DP1.4」が選択されている場合には、傾き絶対値算出部４２ｂは、第０周波数偏移入力部７１、第１周波数偏移入力部７２、及び第２周波数偏移入力部７３により設定された時間区間ごとの周波数偏移と、第１区間入力部６８及び第２区間入力部６９により設定された時間区間ごとの時間幅ｄｔ１，ｄｔ２と、時間幅算出部４２ａにより算出された時間幅ｄｔ０，ｄｔ３，ｄｔ４，ｄｔ５，ｄｔ９とを用いて、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算出するようになっている。

ところで、累積加算部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、累積加算部２６は、図９（ｂ）に示すように、フレーム周波数カウント部２１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２６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、第０周波数偏移入力部７１により設定された「Initial_Frequency」の値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のオフセット加算部２７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。

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。なお、以下では、波形選択部６２において「USB4」が選択される場合を例に挙げる。

まず、表示部４１は、変調用信号の波形を決定するパラメータを設定するための設定画面６０を表示する（表示ステップＳ１）。

次に、操作部４０は、ユーザによる設定画面６０に対する操作入力を受け付ける（ステップＳ２）。例えば、設定画面６０に対する操作入力により、ＳＳＣ変調に関する各種パラメータが入力される。また、設定画面６０の表示形式選択部６１に対する操作入力により、各種パラメータを設定するための表示形式をイメージ形式にするか、あるいは、リスト形式にするかが選択される。また、設定画面６０のグラフ表示ボタン８３が操作部４０により押下された場合には、表示部４１は波形表示画面９０を表示する。なお、ステップＳ２と、後述するパターン切替入力ステップ、及び周波数偏移入力ステップは、操作ステップに相当する。

次に、表示部４１は、設定画面６０のグラフ表示ボタン８３が操作部４０により押下された場合には、ステップＳ２における設定画面６０に対する操作入力に応じて、変調用信号の波形のグラフを更新して表示する波形表示画面９０を表示する（表示ステップＳ３）。

次に、変調制御部４２は、ステップＳ２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２０に設定する（変調制御ステップＳ４）。変調制御ステップＳ４は、設定画面６０に対する操作入力に応じて、ステップＳ６以降の処理によって生成される変調用信号の波形を制御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Ｓ５）。

次に、「START」が表示された状態のＳＳＣ変調ボタン７９が操作部４０により押下されることで、変調用信号発生器２０は、周期的バーストモード時の変調用信号を発生する（変調用信号発生ステップ）。このとき、変調部３５は、変調用信号発生器２０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Ｓ６）。

次に、変調制御部４２は、ユーザによる変調選択部６７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への切り替えの指定、すなわち、変調用信号発生器２０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指定を行うパターン切替入力ステップが実行されたか否かを判断する（ステップＳ７）。一方、パターン切替入力ステップが実行されていない場合には、再びステップＳ６以降の処理が実行される。一方、パターン切替入力ステップが実行された場合には、引き続きステップＳ８の処理が実行される。

ステップＳ８において変調制御部４２は、パターン切替入力ステップでの変調選択部６７への操作入力を契機として、変調用信号の波形のパターンを第１パターンから第２パターンへ切り替えるための切替指示を切替制御部２５に出力する（変調制御ステップＳ８）。

次に、変調用信号発生器２０は、連続的モード時の変調用信号を１フレーム分だけ発生する（変調用信号発生ステップ）。このとき、変調部３５は、変調用信号発生器２０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Ｓ９）。

次に、変調用信号発生器２０は、定常状態モード時の変調用信号を発生する（変調用信号発生ステップ）。このとき、変調部３５は、変調用信号発生器２０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Ｓ１０）。

次に、変調制御部４２は、「STOP」が表示された状態のＳＳＣ変調ボタン７９が操作部４０により押下されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。「STOP」が表示された状態のＳＳＣ変調ボタン７９が押下されていない場合には、再びステップＳ１０以降の処理が実行される。一方、「STOP」が表示された状態のＳＳＣ変調ボタン７９が押下された場合には、変調制御部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。

以下、図１１のフローチャートを参照しながら、図１０のフローチャートにおけるステップＳ２の処理の詳細を説明する。

まず、設定画面６０へのユーザによる操作入力により、変調用信号の波形の種類、変調周波数、周波数偏移の振幅、時間区間の時間幅の情報などが入力される（ステップＳ２１）。すなわち、ステップＳ２１は、変調用信号の波形の変調周波数を設定するための変調周波数入力ステップと、複数の時間区間のうちのいくつかの時間幅を設定するための時間幅入力ステップと、を含む。

次に、第０周波数偏移入力部７１へのユーザによる操作入力により、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「Initial_Frequency」の値が入力される（第０周波数偏移入力ステップＳ２２）。

次に、第１周波数偏移入力部７２へのユーザによる操作入力により、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「Overshoot_Peak」の値が入力される（第１周波数偏移入力ステップＳ２３）。

次に、第２周波数偏移入力部７３へのユーザによる操作入力により、第２区間における変調用信号の波形の周波数偏移「Step1」の値が入力される（第２周波数偏移入力ステップＳ２４）。

次に、第３周波数偏移入力部７４へのユーザによる操作入力により、第３区間における変調用信号の波形の周波数偏移「Step2」の値が入力される（第３周波数偏移入力ステップＳ２５）。なお、波形選択部６２においてＤＰ１．４用の変調用信号の波形が選択された場合には、第３周波数偏移入力ステップＳ２５の処理は省略される。

次に、最小周波数偏移入力部６６へのユーザによる操作入力により、変調用信号の波形の周波数偏移の最小値「Minimum_SSC_deviation」の値が入力される（最小周波数偏移入力ステップＳ２６）。

なお、上記のステップＳ２２～Ｓ２６の処理は、変調用信号の波形の周波数偏移を複数の時間区間において任意に設定するための周波数偏移入力ステップに相当する。

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周波数偏移を複数の時間区間において任意に設定するための設定画面６０を表示するため、トレーニング中の変調用信号の波形の調整を行う際のユーザビリティの向上を図ることができる。また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、設定画面６０が、変調用信号発生器２０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変調選択部６７を含むことにより、例えば、周期的バーストモードから連続的モードへのシームレスな変更を行うことができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、設定画面６０において時間区間ごとにトレーニング中の変調用信号の波形の周波数偏移を設定可能とすることで、トレーニング中の変調用信号の波形の周波数偏移を任意に設定することができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、第１区間入力部６８、第２区間入力部６９、及び第３区間入力部７０により設定されない残りの時間区間の時間幅を算出する時間幅算出部４２ａを備えるため、ユーザの設定項目を少なくしてユーザビリティを上げることができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、波形イメージ表示領域７６において、周期的バーストモード時と連続的モード時とでそれぞれの波形イメージ７６ａ，７６ｂを切り替えて示すことにより、変調用信号発生器２０がどちらのモードの変調用信号を出力しているかをユーザに視覚的に識別させることができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、波形イメージ表示領域７６に表示された波形イメージ７６ａ，７６ｂに対応付けて、第１区間入力部６８、第２区間入力部６９、第３区間入力部７０、第０周波数偏移入力部７１、第１周波数偏移入力部７２、第２周波数偏移入力部７３、及び第３周波数偏移入力部７４を配置している。このため、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、設定すべき項目をユーザが一目で分かるように表示するとともに、ユーザに変調用信号の波形の全体像をイメージさせやすくなっている。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、設定画面６０が、第１周波数偏移入力部７２、第２周波数偏移入力部７３、第３周波数偏移入力部７４、第１区間入力部６８、第２区間入力部６９、第３区間入力部７０、及び傾き絶対値情報をリスト形式で表示する。このため、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、時間区間ごとの周波数偏移や傾き絶対値情報をユーザに分かりやすく明確に表示することができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、設定画面６０に対する操作入力に応じて、変調用信号の波形のグラフを更新して表示する波形表示画面９０を備えているため、波形イメージ表示領域７６における波形イメージ７６ａ，７６ｂでは分かりにくい波形の時間変化をユーザが一目で分かるように表示することができる。

また、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、設定画面６０にて変調用信号の各種パラメータを任意に設定することができるため、あらかじめ波形ファイルを用意することなく、用途に応じて様々な波形をその都度生成することができる。特に、本実施形態に係るＳＳＣ発生器１は、設定画面６０にて規格の要求を超えた変調用信号の各種パラメータを設定することが可能であるため、規格外のＳＳＣ変調信号に対するＤＵＴの耐性を試験することもできる。

（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、第２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１３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１２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の切替制御部２５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変調制御部４２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の実施形態における操作部４０、表示部４１、及び変調制御部４２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１５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、ＤＰ１．４、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１４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、ＳＳＣ発生器１の切替制御部２５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 ＳＳＣ発生器
２ パルスパターン発生部
１０ 基準信号発生源
２０ 変調用信号発生器
３５ 変調部
４２ 変調制御部
４２ａ 時間幅算出部
４２ｂ 傾き絶対値算出部
５０ パルスパターン発生装置
５４ 誤り率算出部
６０ 設定画面
６４ 変調周波数入力部
６７ 変調選択部
６８ 第１区間入力部
６９ 第２区間入力部
７０ 第３区間入力部
７１ 第０周波数偏移入力部
７２ 第１周波数偏移入力部
７３ 第２周波数偏移入力部
７４ 第３周波数偏移入力部
７６ 波形イメージ表示領域
７６ａ，７６ｂ 波形イメージ
７７ 周波数偏移設定可能箇所表示部
７８ 時間幅設定可能箇所表示部
９０ 波形表示画面
１００ 誤り率測定装置
２００ ＤＵＴ

Claims (21)

1. 基準周波数Ｆｃの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）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）と、
   前記変調用信号の波形を決定する各種パラメータを設定するための設定画面（６０）を表示する表示部（４１）と、
   前記設定画面に対する操作入力を受け付ける操作部（４０）と、
   前記設定画面に対する前記操作入力に応じて、前記変調用信号の波形を制御する変調制御部（４２）と、を備え、
   前記設定画面は、
   前記変調用信号の波形の周波数偏移を複数の時間区間において任意に設定するための周波数偏移入力部（７１～７４）と、
   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ためのパターン切替入力部（６７）と、を含み、
   前記変調制御部は、前記操作部による前記パターン切替入力部への前記操作入力を契機として、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パターンへ切り替え、
   前記変調用信号発生器は、周期的バーストモード正負切替部（２２ａ）と、連続的モード正負切替部（２２ｂ）と、を含み、
   前記周期的バーストモード正負切替部は、各前記時間区間における前記第１パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力し、
   前記連続的モード正負切替部は、各前記時間区間における前記第２パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力し、
   前記変調用信号発生器は、前記周期的バーストモード時には、前記周期的バーストモード正負切替部から出力された前記傾き正負情報と、前記周波数偏移入力部により設定された前記変調用信号の波形の周波数偏移の値とに基づいて、前記変調用信号を出力し、
   前記変調用信号発生器は、前記連続的モード時には、前記連続的モード正負切替部から出力された前記傾き正負情報と、前記周波数偏移入力部により設定された前記変調用信号の波形の周波数偏移の値とに基づいて、前記変調用信号を出力することを特徴とするスペクトラム拡散クロック発生器。
2. 前記周波数偏移入力部は、
   前記複数の時間区間のうちの第０区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第０周波数偏移入力部（７１）と、
   前記複数の時間区間のうちの第１区間の最後における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第１周波数偏移入力部（７２）と、
   前記複数の時間区間のうちの第２区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第２周波数偏移入力部（７３）と、
   前記複数の時間区間のうちの第３区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第３周波数偏移入力部（７４）と、を含む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. 前記複数の時間区間は、前記第０区間、前記第１区間、前記第２区間、前記第３区間、第４区間、第５区間、第６区間、第７区間、第８区間、及び第９区間の順に連続する９つの区間からなり、
   前記第９区間は、前記第８区間の最後における前記変調用信号の波形の周波数偏移から前記第０区間の前記変調用信号の波形の周波数偏移に戻すための時間区間であり、
   前記第１パターンは、前記第０区間から前記第９区間を１フレームとして繰り返される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. 前記設定画面は、
   前記変調用信号の波形の変調周波数を設定するための変調周波数入力部（６４）と、
   前記複数の時間区間のうちのいくつかの時間幅を設定するための時間幅入力部（６８～７０）と、を更に含み、
   前記変調制御部は、前記変調周波数入力部により設定された前記変調周波数と、前記時間幅入力部により設定された前記いくつかの時間幅とに基づいて、前記時間幅入力部により設定されない残りの時間区間の時間幅を算出する時間幅算出部（４２ａ）を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
5. 前記設定画面は、前記変調用信号の模式的な波形イメージ（７６ａ，７６ｂ）を表示する波形イメージ表示領域（７６）を更に含み、
   前記波形イメージ表示領域は、前記操作部による前記パターン切替入力部への前記操作入力を契機として、前記第１パターンの模式的な波形イメージを前記第２パターンの模式的な波形イメージに切り替えて表示することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
6. 前記設定画面は、前記変調用信号の模式的な波形イメージ（７６ａ，７６ｂ）を表示する波形イメージ表示領域（７６）を更に含み、
   前記波形イメージ表示領域は、前記操作部による前記パターン切替入力部への前記操作入力を契機として、前記第１パターンの模式的な波形イメージを前記第２パターンの模式的な波形イメージに切り替えて表示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。
7. 前記設定画面は、
   前記波形イメージ表示領域に表示された前記波形イメージに対応付けて、前記変調用信号の波形において前記周波数偏移を設定可能な箇所を示す周波数偏移設定可能箇所表示部（７７）と、
   前記波形イメージ表示領域に表示された前記波形イメージに対応付けて、前記変調用信号の波形において前記複数の時間区間の時間幅を設定可能な箇所を示す時間幅設定可能箇所表示部（７８）と、を更に含み、
   前記周波数偏移入力部及び前記時間幅入力部は、それぞれ前記周波数偏移設定可能箇所表示部及び前記時間幅設定可能箇所表示部の近傍に配置され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器。
8. 前記変調制御部は、前記周波数偏移入力部により設定された前記時間区間ごとの周波数偏移と、前記時間幅入力部により設定された前記時間区間ごとの時間幅と、前記時間幅算出部により算出された時間幅とに基づいて、前記時間区間ごとの前記変調用信号の波形の周波数偏移の傾きの絶対値を算出する傾き絶対値算出部（４２ｂ）を更に含み、
   前記表示部は、前記周波数偏移入力部、前記時間幅入力部、及び前記傾き絶対値算出部により算出された前記傾きの絶対値を、前記設定画面においてリスト形式で表示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。
9. 前記表示部は、前記設定画面に対する前記操作入力に応じて前記各種パラメータが変更されるたびに、前記変調用信号の波形のグラフをリアルタイムに更新して表示する波形表示画面（９０）を更に表示することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
10. 前記変調制御部は、前記周期的バーストモードから前記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前記変調用信号発生器に出力することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
11. 前記設定画面は、三角波の前記変調用信号の波形「Triangular」と、ＵＳＢ４用の前記変調用信号の波形「USB4」と、ＤＰ１．４用の前記変調用信号の波形「DP1.4」とを切り替えるための波形選択部（６２）を更に含み、
    前記波形選択部で「USB4」又は「DP1.4」が選択されている場合には、前記操作部により前記パターン切替入力部の表示が「PeriodicBurst」から「Continuous」に切り替えられることにより、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パターンに切り替わることを特徴とする請求項１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器。
12. 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、前記変調用信号を生成する累積加算部（２６）を更に含み、
    前記累積加算部は、前記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ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
13. 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（Ｓ５）と、
    変調用信号発生器（２０）から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（Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１０）と、
    前記変調用信号の波形を決定する各種パラメータを設定するための設定画面（６０）を表示する表示ステップ（Ｓ１）と、
    前記設定画面に対する操作入力を受け付ける操作ステップ（Ｓ２）と、
    前記設定画面に対する前記操作入力に応じて、前記変調用信号の波形を制御する変調制御ステップ（Ｓ４，Ｓ８）と、を備え、
    前記操作ステップは、
    前記変調用信号の波形の周波数偏移を複数の時間区間において任意に設定するための周波数偏移入力ステップ（Ｓ２２～Ｓ２６）と、
    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ためのパターン切替入力ステップと、を含み、
    前記変調制御ステップは、前記パターン切替入力ステップでの前記操作入力を契機として、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パターンへ切り替え、
    前記変調用信号発生器は、周期的バーストモード正負切替部（２２ａ）と、連続的モード正負切替部（２２ｂ）と、を含み、
    前記周期的バーストモード正負切替部は、各前記時間区間における前記第１パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力し、
    前記連続的モード正負切替部は、各前記時間区間における前記第２パターンの周波数偏移の傾きの正負を表す傾き正負情報を出力し、
    前記変調用信号発生器は、前記周期的バーストモード時には、前記周期的バーストモード正負切替部から出力された前記傾き正負情報と、周波数偏移入力部（７１～７４）により設定された前記変調用信号の波形の周波数偏移の値とに基づいて、前記変調用信号を出力し、
    前記変調用信号発生器は、前記連続的モード時には、前記連続的モード正負切替部から出力された前記傾き正負情報と、前記周波数偏移入力部により設定された前記変調用信号の波形の周波数偏移の値とに基づいて、前記変調用信号を出力することを特徴とするスペクトラム拡散クロック発生方法。
14. 前記周波数偏移入力ステップは、
    前記複数の時間区間のうちの第０区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第０周波数偏移入力ステップ（Ｓ２２）と、
    前記複数の時間区間のうちの第１区間の最後における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第１周波数偏移入力ステップ（Ｓ２３）と、
    前記複数の時間区間のうちの第２区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第２周波数偏移入力ステップ（Ｓ２４）と、
    前記複数の時間区間のうちの第３区間における前記変調用信号の波形の周波数偏移を設定するための第３周波数偏移入力ステップ（Ｓ２５）と、
    前記変調用信号の波形の周波数偏移の最小値を設定するための最小周波数偏移入力ステップ（Ｓ２６）と、を含むことを特徴とする請求項１３に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法。
15. 前記表示ステップは、前記設定画面に対する前記操作入力に応じて前記各種パラメータが変更されるたびに、前記変調用信号の波形のグラフをリアルタイムに更新して表示する波形表示画面（９０）を更に表示することを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法。
16. 前記請求項１から請求項１２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。
17. 前記請求項１３から請求項１５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。
18. 前記請求項１６に記載のパルスパターン発生装置（５０）と、
    被試験対象（２００）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。
19. 基準になるデータ信号を記憶するデータ記憶部（５１）と、
    前記被試験対象から送信された前記被測定信号を受信する信号受信部（５２）と、
    前記データ記憶部から読み込んだ前記データ信号と、前記信号受信部から出力された前記被測定信号との同期を取る同期検出部（５３）と、
    遷移トリガに基づいて、前記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（５２ａ）と、
    前記判断部により前記被試験対象の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、前記周期的バーストモードから前記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前記変調用信号発生器に出力する切替指示出力部（５２ｂ）と、を更に備え、
    前記パルスパターン発生装置は、前記データ信号を前記スペクトラム拡散クロック信号を用いて変調することにより、前記パルスパターン信号を生成し、
    前記誤り率算出部は、前記同期検出部により同期が取られた前記被測定信号と、前記データ信号とを順次比較することにより、前記被測定信号の誤り率を算出することを特徴とする請求項１８に記載の誤り率測定装置。
20. 前記請求項１７に記載のパルスパターン発生方法と、
    被試験対象（２００）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。
21. 遷移トリガに基づいて、前記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（Ｓ３３）と、
    前記判断ステップにより前記被試験対象の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、前記周期的バーストモードから前記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前記変調用信号発生器に出力する切替指示出力ステップ（Ｓ３４）と、を更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の誤り率測定方法。

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