JPH01216272A - ジッタ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、信号パラメータの測定装置、特に、周期的信
号のジッタを測定する装置に関する。 ［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］タイミ
ングを取るために、周期的（繰り返し）クロック信号を
しばしば用いる。例えば、周期的クロック信号は、デジ
タイザ（アナログ・デジタル変換装置）が周期的に入力
信号をデジタル化するように、このデジタイザを制御す
るので、時間関数として人力信号を表すデータ・シーケ
ンスを発生できる。かかるアプリケーションにおいて、
クロック信号の周波数が変動すると、デジタイザが入力
信号を予期しない時点にデジタル化するので、クロック
信号周波数は、はぼ一定でなければならない。この場合
、データ・シーケンスは、時間の関数で歪んだ人力信号
振幅を表す。周期的信号の「ジッタ」とは、信号のくゼ
ロ交差、又はピークの如き）事象が実際に生じた時点と
、この信号の周波数が完全に安定している際にこの事象
が生じる期待時点との間の差をいう。よって、クロック
信号の瞬間的なジッタは、任意の時点におけるそのタイ
ミング誤差の尺度である。クロック信号源の周波数安定
性を評価するには、時間の関数としてのジッタの定量測
定が役立つ。 周期的信号をオシロスコープの垂直入力端に供給し、こ
の信号自体の事象により水平掃引を繰り返しトリガする
ことにより、この周期的信号のジッタをしばしば検出で
きる。多くの量のジッタにより、波形表示結果が不鮮明
になる。しかし、周期的信号のジッタがわずかなとき、
かかるジッタ検出方法は、常に有効ではない。また、か
かる測定は、周期的信号のジッタを時間の関数として定
量的に測定するものではない。 したがって、本発明の目的は、周期的信号のジッタを測
定する改良された装置の提供にある。 ［課題を解決するための手段及び作用コ本発明によれば
、周期的信号であるクロック信号を用いて、極めて安定
した正弦波信号が供給されるデジタイザをストローブし
て、このクロック信号内のジッタを測定する。クロック
信号の繰り返し事象が生じる毎に（例えば、信号が閾値
レベルと交差する毎に〉、デジタイザは、事象が生じた
ときの正弦波信号の瞬時信号を表すデータ要素を発生す
る。よって、このデジタイザは、正弦波信号の振幅に応
じて変化するデータ要素の第１シーケンスを発生する。 この第１データ・シーケンスを第１デジタル・フィルタ
の入力端に供給する。第１デジタル・フィルタは、第１
データ・シーケンスを正規化して、第２データ・シーケ
ンスを発生するが、この第２データ・シーケンスは、最
大及び最小ピーク振幅が＋１及び−１になるように、第
１データ・シーケンスの振幅を縮尺したものである。こ
れらデジタイザ及び第１デジタル・フィルタが、クロッ
ク信号に応じて、周期的信号をデジタル化し、周期的ク
ロック信号の大きさを時間の関数として表わすデータ要
素のデータ・シーケンスを発生する第１手段となる。 この第２データ・シーケンスを第２デジタル・フィルタ
（第２手段）の入力端に供給して、その出力端に第３デ
ータ・シーケンスを発生する。第３データ・シーケンス
の各要素は、第２データ・シーケンスの対応要素の単調
増加逆正弦（アークサイン）関数である位相角を表す。 第３データ・シーケンスを第３デジタル・フィルタ（第
３手段）の入力端に供給して、第４データ・シーケンス
を発生する。第４データ・シーケンスの各要素は、第３
データ・シーケンスの要素に対応し、第３データ・シー
ケンスの対応要素が表す位相角と、クロック信号周波数
が一定のときに第３データ・シーケンスの対応要素が表
す位相角との差を表す。第４データ・シーケンスを表示
システムの入力端に供給し、この第４データ・シーケン
スに応じて波形を表示する。この波形は、時間の関数と
してのクロック信号内のジッタの尺度である。 本発明の構成、動作方法、利点及びその他の目的は、添
付図を参照した以下の説明より理解できよう。なお、同
じ参照番号は、同じ要素を表す。 ［実施例］ 第１図は、本発明によるジッタ測定装置（１０）のブロ
ック図である。非常に安定した基準正弦波信号をデジタ
イザ（１２）の入力端に供給する。 このデジタイザは、クロック信号（周期的信号）により
クロックされる。正弦波信号の周波数は、クロック信号
の周波数の２分の１より高くないようにしなければなら
ない。周期的クロック信号の繰り返し事象（例えば、閾
値レベルとの交差）の連続したＮ回の発生毎に、デジタ
イザ（１２）は、第１出力データ・シーケンスＳ１のデ
ータ要素ヲ発生する。この各データ要素は、正弦波信号
の瞬時振幅を表す。よって、第１データ・シーケンスＳ
１は、正弦波信号により振幅の変化するＮ個のデータ要
素５１ｋ（ｋ　＝　Ｏｌｌ、２・・・Ｎ−１）から構成
される。　　。 この第１データ・シーケンスＳ１を第１デジタル・フィ
ルタ（１４）の入力端に供給する。この第１デジタル・
フィルタ（１４）は、第１データ・シーケンスＳ１を「
正規化」シ、第２データ・シーケンスＳ２を発生する。 なお、この第２データ・シーケンスＳ２のに番目の要素
８２ｋ　は、第１データ・シーケンスＳ１のに番目の要
素Ｓ　１　ｗ　に対応する。第１データ・シーケンスを
正規化するのに、第１フイルタ（１４）が第１データ・
シーケンスを解析して、入力正弦波信号のオフセット（
いくらかでもあれば）を特徴付けるオフセット・パラメ
ータＤを決定する。このオフセットは、正弦波の任意の
直流成分の大きさである。第１フイルタ（１４）は、第
１データ・シーケンスを更に解析して、入力正弦波信号
の正弦波交流成分の大きさを特徴付ける振幅パラメータ
Ａも決定する。 次に、第１フイルタ（１４）は、次式に応じて、第１デ
ータ・シーケンスの対応要素Ｓ１ｍから、第２データ・
シーケンスの各要素８２ｋ　を計算する。 ｓ％　　＝　　（ｓｉｋ、−Ｄ）／又　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　【１】ここで、官
はＤの見積（ｅｓｔｉｍａｔｅ　）であり、ＡはＡの見
積である。Ｄ及びＡを見積もる適切な方法を詳細に後述
する。よって、デジタイザ（１２）の人力正弦波信号の
振幅Ａが１で、オフセラ）Ｄが０ならば、第２データ・
シーケンスＳ２は、デジタイザ（１２）が発生したシー
ケンスである。 （デジタイザ（１２）への正弦波入力信号が０オフセツ
トで単位振幅ならば、第１フイルタ（１４）を除去でき
る点に留意されたい。この場合、デジタイザ（１２）は
、所望の正規化された第２データ・シーケンスＳ２を直
接発生する。しかし、実際には、非常に安定した正弦波
信号を発生することは困難ではなく、振幅及びオフセッ
トが特定値に正確に調整された正弦波信号を発生するこ
とは、簡単でないが、可能である。）第２データ・シー
ケンスＳ２を第２デジタル・フィルタ（１６）の入力端
に供給し、出力として、第３データ・シーケンスＳ３を
発生する。第３データ・シーケンスのに番目の要素８３
ｋ　は、第２データ・シーケンスＳ２の、に番目の要素
８２ｋ　に関連した位相角θ３を示す。第３データ・シ
ーケンスＳ３を計算する方法は、詳細に後述する。 第３デジタル・フィルタ（１８）は、第３データ・シー
ケンスを処理して、第４データ・シーケンスＳ４を発生
する。この第４データ・シーケンスＳ４のに番目の要素
６４ｋ　は、第３データ・シーケンスＳ３のに番目の要
素８３ｋ　に対応し、第３データ・シーケンスの対応要
素Ｓ３ｍが実際に表す位相角θにと、クロック信号周波
数が一定ならば、第３データ・シーケンスの対応要素が
表す位相角との間の位相差を表す。第４データ・シーケ
ンスＳ４の各要素が表す位相差は、クロック信号の対応
パルスのタイミング誤差（ジッタ）に比例する。 よって、第４データ・シーケンスＳ４は、時間の関数と
して、クロック信号のジッタを表す。第３デジタル・フ
ィルタ（１８）の動作は、詳細に後述する。 第４データ・シーケンスＳ４を表示システム（２０）に
供給して、この第４データ・シーケンスに応じてスクリ
ーン（２２）上に波形を表示する。表示システム（２０
）は、好適には、ピクセルを基本とした表示システムで
あり、スクリーン（２２）のピクセルの行列配列の各列
の１つのピクセルを選択的に明るくして、波形表示を行
う。 第４データ・シーケンスＳ４の連続した要素の各々は、
ピクセル配列の連続した列に関連し、その大きさが明る
くなるピクセルの関連列上の垂直位置を制御する。第４
データ・シーケンスＳ４は、時間の関数としてクロック
信号のジッタを表すので、波形表示も、時間の関数とし
てのクロック信号内のジッタを表す。 ジッタ測定装置（１０）は、コンピュータ（２４）も具
えており、デジタイザ（１２）　、フィルタ（１４）、
（１６）、（１８）及び表示システム（２０）の動作及
びこれらの間のデータ転送を制御する。この測定装置の
動作を開始するには、コンピュータ（２４）が開始信号
をデジタイザ（１２）に転送し、このデジタイザが正弦
波信号のデジタル化を開始する。デジタイザ（１２）が
、例えば、５１２個のデータ要素の第１データ・シーケ
ンスＳ１を発生し、このデジタイザ（１２）内の取込み
メモリ内に蓄積すると、「タスク完了」メツセージをコ
ンピュータ　（２４）に転送する。次に、コンピュータ
（２４）は、一連のアドレス信号及び制御信号をデジタ
イザ（１２）及び第１フイルタ（１４）に転送すると、
第１データ・シーケンスＳ１が、デジタイザ（１２）の
取込みメモリがら第１フイルタ　（１４）に転送される
。 第２図は、第１図の第１フイルタ（１４）のブロック図
である。好適には、この第１フイルタ（１４）は、入力
第１データ・シーケンスｓ１を受けるランダム・アクセ
ス・メモリ　（２６）と、このメモリ　（２６）に蓄積
されたプログラム命令に応じて第２データ・シーケンス
Ｓ２を発生するマイクロプロセッサ（２８）とを具えて
いる。デジタイザ（１２）からの入力第１データ・シー
ケンスＳＬは、バス・インタフェース（Ｉ／Ｆ）ポー）
（３０）を介してコンピュータ・バス（３２）に供給さ
れる。このバス（３２）には、メモリ゛（２６）及びマ
イクロプロセッサ（２８）が接続されている。第１図の
コンピュータ（２４）は、バス（３２）をアクセスする
と共に、メモリ（２６）のアドレス制御を行う。一方、
第１データ・シーケンスＳ１は、メモリ　（２６）に書
き込まれる。 その後、コンピュータ（２４）は、バス（３２）を介し
て、マイクロプロセッサ（２８）にメツセージを転送し
て、このマイクロプロセッサが第２データ・シーケンス
Ｓ２の計算を開始するように伝える。マイクロプロセッ
サ（２８）は、第２データ・シーケンスＳ２を計算し、
その結果をメモリ　（２６）に蓄積した後、コンピュー
タ　（２４）にメモリを転送して、マイクロプロセッサ
がそのタスクを完了したことをコンビ二一夕に伝える。 次に、コンピュータ　（２４）は、バス（３２）及び他
のバス・インタフェース・ポート　（３４）を介して、
メモリ　（２６）の第２データ・シーケンスＳ２を第２
フイルタ（１６）に転送する。 好適には、第１図の第２フイルタ（１６）及び第３フイ
ルタ（１８）も、第２図の第１フイルタ（１４）と同じ
構造であるが、異なるフィルタ動作を実行するようにプ
ログラムされている。コンピュータ　（２４）により、
第２フイルタ　（１６）は、入力する第２シーケンスＳ
２をその内部メモリに蓄積し、第３データ・シーケンス
Ｓ３を発生して、そのメモリに蓄積する。その後、コン
ピュータ（２４）は、第３データ・シーケンスＳ３を第
３フイルタ（１８）に転送する。同様に、コンピュータ
（２４）ｌごより、第３フィルり（１８）は、その入力
第３シーケンスＳ３を蓄積し、第４データ・シーケンス
Ｓ４を発生すると共に蓄積する。その後、コンピュータ
（２４）は、第４データ・シーケンスＳ４を表示システ
ム（２０）に転送する。さらに、コンピュータ（２４）
は、適切な制御信号を表示システム（２０）に供給する
。 この表示システム（２０）は、第４データ・シーケンス
Ｓ４を受けて、波形表示を行う。 第３図は、第１データ・シーケンスＳ１に応じて、正規
化された第２データ・シーケンスＳ２を発生するように
、第２図のマイクロプロセッサ（２８）をプログラムす
る流れ図である。デジタイザ（１２）が第１データ・シ
ーケンスＳ１ｍ　のＮ個の要素を取込み、コンピュータ
（２４）が第１データ・シーケンスを第２図のメモリ　
（２６）に転送した後、マイクロプロセッサ（２８）は
、ウィンドウ・シーケンスＷ＝　（Ｗｋ、に＝　Ｏｌｌ
・・・Ｎ−１）を計算する（ステップ３８）。なお、Ｗ
５　は、次のようになる。 このウィンドウ・シーケンスは、１９７８年１月に発行
されたプロシーディングズ・オブ・ジ・アイ・イ・イ・
イ（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＩＥＥＥ
）の第６６巻第１号の第５１〜８３ページのエフ・ジェ
イ・ハリスによる論文「離散的フーリエ変換によるハー
モニック解析のためのウィンドウの利用（Ｏｎ　ｔｈｅ
　Ｕｓｅ　ｏｆ　Ｗｉｎｄｏｗｓ　ｆｏｒ　Ｈａ’ｒｍ
ｏｎｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｄｉｓ
ｃｒｅｔｅ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）　
Ｊに開示された４項ブラックマン・ハリス・ウィンドウ
をサンプルすることにより得ることができる。 次に、次式に応じて１．正弦波入力信号の直流オフセッ
ト・パラメータＤを見積もる（ステップ４０）。 本明細書では、符号「〜」を用いて、変数をオフセット
・パラメータＤの実際の値の見積とする。 次式により、正弦波人力信号の振幅パラメータＡを見積
もる（ステップ４２）。 次に、次式により、第１データ・シーケンスの対応要５
Ｓ１ｋから、第２データ・シーケンスの各要素Ｓ２ｋ　
を計算する。 ｇ２に＝　（ｓｌに−Ｄ）／Ａ−［４］ステツプ（４３
）にて、ｋを−１に設定し、ｌだけ増分する（ステップ
４４）。ｋがＮに等しくなければ（ステップ４５）、式
［４コによりｓ２＋＋　の値を計算する（ステップ４６
）。次に、プログラムはステップ（４４）に戻り、ｋを
再び増分する。 第２データ・シーケンスＳ２の各要素が計算され、フィ
ルタのメモリ内に蓄積されるまで、ステップ（４４）〜
（４６）の処理を持続する。ｋの値がＮに達すると（ス
テップ４５）、フィルタは、「タスク完了」メツセージ
を第１図のコンピュータ（２４）に送り（ステップ４７
）、プログラムを終了する。 式［２コ及び［３］を得る原理は、ポアッソンの加算公
式である。ψ（１）を任意関数とし、Φ（ω）をそのフ
ーリエ変換とすると、ポアッソンの加算公式は次のよう
になる。 ゼロでないｋ（すなわち、エリアシングがない）に対し
て、Φ（ｋ２πｆｓ）　　がゼロになるように、デジタ
イザ（１２）のクロック信号入力の周波数ｆ　ｓ　”　
１　／　Ｔが充分に大きいと、式［５コは次のようにな
る。 ｋ＝−二Ｃｋ／／、＞　　−／、５ｌｏｔ、　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　［６］先ず、直流オフ
セット見積を考察する。人力正弦波の振幅を次のように
する。 ｇ（ｔ）　鯵＾’ｉｎ　（ｕｏｔ＋ｅ）　＋　Ｄ　　　
　　　　　　［６−１１なお、ω０＝２πｆである。こ
の正弦波ｓ　（ｔ）のフーリエ変換は、次のようになる
。 Ｓ（＆Ｊ）■ｉｎ＾゛（−一。）ｅ−２゜−ｊｒｒＡδ
（＋−＋−＆Ｊ。）ｅｊＯ中　２＊Ｄδ（１）　　　　
　　　　　　［６，２１ここで、δ（）は、デルタ関数
である。Ｗ（ω）は、ウィンドウ関数ｗ　（ｔ）　　の
フーリエ変換とし、ｗ　（ｔ）　　は、そのサンプルが
式［１，１］で与えられる４項ブラックマン・ハリス・
ウィンドウとすると、積関数のフーリエ変換Ｇ（ω） ｇ（ｔ）　　ｍ　　ｗ（ｔ）［Ａ−ｓｉｎ（ｕｔ　　＋
　　ｅｌ　　◆　Ｄｌ　　　　　　　　　　　　　［７
］は、Ｓ（ω）及びＷ（ω）の周波数領域コンポルージ
ョン（（Ｈｙｑｌｕｔｉｏｎ）となる。すなわち、であ
る。ω＝０を、式［７］に代入することにより、 又は Ｇ（０）”　ＤＷ（０）”　ＥＤ（Ａ＋ｅ＋ｕ。）　　
　　　　　　　　　　　【９°１】となる。ここで、Ｅ
（１（）は、誤差項である。エリアシングがなく、ポア
ッソンの加算公式［５］を式［９，１コに適用すると、 ｌ−４Ｎ−１ ＤＺ％’）ｔ　編！”ｋ’に一／！＠ＥＤ　（Ａ　＊　
ｅ　ｅ　ｕｏ　）　−［１０１に雪０３（濡Ｏ となる。式［１０］の最終項を除去して、式［２コの直
流見積りを得る。ＤとＤとの差を△Ｄ１即ち、ΔＤ＝Ｄ
−Ｄとすると、 ΔΩ　−（ＡＩＷ（ｕｏ）ｌｆｌｉｎ（ｅ”ｕ。Ｎ／２
／、）］／Ｗ（０）　　　　　　　　［１ユ］となる。 データ記録Ｓが、正弦波の５サイクル以上を含んでいる
と、１△ＤＩくＩＡ＋　・１０−４．！Ｌとなる。実際
には、（波形デジタイザが導入した量子化ノイズの如き
）付加ノイズが含まれていると、約σ／（Ｎ）”２の大
きさの付加的な誤差項を足さなければならない。なお、
σは、付加ノイズの標準偏差である。 次に、振幅見積τを考察する。ｈ　（ｔ）　＝　ｗ　（
ｔ）・［５（ｔ）−Ｄｌ２　とすると、ｈ　（ｔ）　　
のフーリエ変換は次のようになる。 この式にω＝＝０を代入すると、次のようになる。 又は Ｈ（０）　　讃　ＩＡ　　／２）Ｗ（０）　　−Ｅｘ（
Ａ　、ｅ　、Ｉ−＋ｏ）　　　　　　　　　　［Ｎ２−
Ｘ　］ここで、Ｅ、（）は、誤差項である。再び、エリ
アシングがなく、ポアッソンの加算公式を適用すると、 となる。式［１３］のＤにＤを代入し、この式の最終積
を除去すると、式［３］の振幅見積τを得る。△Ａ２を
Ａ２　　　ｐ、　−２とすると、式［１２コ及び［１３
コから次のようになる。 ＡＡ２ａｍ　ｒＡ”１Ｗ（２＆ＪＯ＋　Ｉｃｏｇ［２ｅ
　＋　（＆ＪＯＮ／／、）ＩＩ／賀（０）　　［ｉ４］
データ・シーケンスＳ１が人力正弦波信号の少なくとも
４サイクルを含んでいる状態では、正規化した誤差△Ａ
／Ａの上限は、１０−４・６である。 式〔１１］及び［１４コは、このアルゴリズムで遭遇す
る誤差用の閉じた形式の式である。４より大きいＮ／ｆ
ｓ　の総てのｆ、に対して、２０１ｏｇ（Ｗ　（ｆ）　
／Ｗ　（０）　）が９２ｄＢ未満であることが判る。よ
って、データ記録が正弦波の４サイクルより多く含んで
いると、正規化した誤差△Ｄ／Ａ及び△Ａ２　／Ａ２　
は−９２ｄＢ未満である。 第４Ａ及び第４Ｂ図は、第１図の第２フイルタ（１６）
内のマイクロプロセッサが第２データ・シーケンスＳ２
に応答して第３データ・シーケンスＳ３を発生するよう
にプログラムする流れ図を示す。上述の如く、第３デー
タ・シーケンスＳ３のに番目の要素ｓ３ｋ　は、対応す
る第２データ・シーケンスＳ２のに番目の要素５２ｋ　
に関連した位相角θ６を示す。位相角のシーケンスＳ３
は、周期的ではなく、単調増加である。 第１フイルタが第２データ・シーケンスＳ２のＮ個の要
素を発生し、第２フイルタのマイクロプロセッサがアク
セスしたメモリ内に第２データ・シーケンスを転送した
後１、ステップ（５０）が開始する。そして、第２フイ
ルタは、１組の一時変数５２−１．５３−Ｉ　Ｓｋ及び
Ｊを０に初期化する。−時変数ＡＮＧＬεを第２データ
・シーケンスの第１要素Ｓ２ｏ　のａｒｃｓｉｎｅ　に
等しく設定し、第３データ・シーケンスの第１要素ｓＬ
をＡＮＧＬεに等しく設定する（ステップ５１）。次に
、変数ｋを１だけ増分する（ステップ５２）。 ｋがＮに等しくなければ（ステップ５４）、変数ｘＯを
９２に−１に等しく設定し、変数ｘ１をＳ２ｋに等しく
設定し、変数ｘ２　をＳ２ｍ−１に等しく設定する。よ
って、ｋの所定値に対して、変数ｘＯ１ｘ１及びｘ２　
は、第２データ・シーケンスＳ２のに一１番目、ｋ番目
及びに＋１番目の要素に等しくなる。 ｘＯが、ｘ２　に等しければ（ステップ５８）、ｓ２ｈ
　は入力第２データ・シーケンスＳ２の正又は負のピー
クである。Ｓ２ｋが正のピークならば、ｓ２ｉ＋に関連
した位相角は、（π／１．５π／２．９π／２・・・）
の１つとなるようなπ／２の整数倍である。一方、Ｓ２
．が負のピークならば、Ｓ２ｋ　に関連した位相角は、
（３π／１．７π／２．１１π／２・・・）の１つとな
るようなπ／２の整数倍である。よって、ｘｌがｘ２　
より大きければ（ステップ６０）、Ｓ２ｋ　は正のピー
クであり、−時変数Ｄ　Ｕ　Ｍ　ＩＪ　Ｙをπ／２に等
しく設定する（ステップ６２）。そうでなく、ｘｌがｘ
２よりも小さげれば（ステップ６４）、５２には負のピ
ークであり、Ｄ　Ｕ　Ｍ　１．Ｉ　Ｙを−π／２に等し
く設定する（ステップ６６）。ｘｌがｘ２　に等しく、
ｘｌが正ならば（ステップ６８）、Ｓ２．は正のピーク
である。この場合、Ｄ　Ｕ　Ｍ　！、ｌ　Ｙを、π／２
に設定する（ステップ７０）。そうでなければ、ｘ２は
０未満又は０であり、８２ｋが負のピークであり、Ｄ［
Ｉλ（ＬＩＹを−π／２に設定する（ステップ７２）。 再び、ステップ（５８）を参照する。ｘＯがｘ２　でな
ければ、８２ｋ　は、第２データ・シーケンスＳ２のピ
ークではなく、シーケンスＳ２の増加又は減少期間中の
大きさを表わす。ｓ２□が８２の増加部分の一部であれ
ば、ｘ２　はｘＯよりも大きく（ステップ７４）、口ｕ
！Ｊ　Ｍ　Ｙ　の値をａｒｃｓｉｎ　（ｘ　ｌ）に等し
く設定する（ステップ７６）。（シーケンスＳ２が正規
化されているので、Ｓ２の要素のａｒｃｓｉｎｅは、そ
の要素に関連した位相角である。）一方、ｓｈ　が３２
の減少部分の一部であるならば、Ｄ　Ｕ　１，１　’、
Ｉ　Ｙを、ｒｒ−ａｒｃｓｉｎ（ｓｌ）に等しく設定す
る（ステップ７８）。 Ｄ　Ｕ　Ｍ　ＩＪ　Ｙの値が、ステップ（６２）、（６
６）、（７０）、（７２）、（７６）又は（７８）の１
つにおいて、ｋの特定値に対して設定されると、Ｄ　［
Ｉ　ＭλＩＹ　の値は、要素ｓ２＋＝　に関連した位相
角を表わす。しかし、ＤＩＪ　１．１１Ｊ　Ｙの値は、
＋π及び−πの間なので、対応第３データ・シーケンス
要素８３ｋ　の値をＤＵλｌ　ＩＪ　Ｙ　に設定するこ
とができない。これは、第３データ・シーケンスが、繰
り返しよりも、単調増加であることを望むからである。 よって、２πの倍数をＤＩλＩＭＹ　に付加して、５３
ｍ　の適切な値を得た。ステップ（８０）において、Ａ
ＮＧＬＥ　とＤ　［Ｉ　Ｍ　ＩＪ　Ｙとの差をπと比較
する。この点において、ＡＮＧＬＥは、要素ｓ２＋＋−
１に関連した位相角である。ＡＮＧＬＥ−ＤＯλｌ　’
、Ｉ　Ｙがπ以上ならば、変数Ｊは２だけ増分される（
ステップ８２）。 ステップ（８２）の後、又は、ＡＮＧＬＥ−Ｄ　Ｕ　Ｍ
　ＩＪ　Ｙがπ未満ならばステップ（８０）の後、ＡＮ
ＧＬＥＯ値を０１１　’、ＩλＩＹ　に等しく設定しく
ステップ８４）、第３データ・シーケンスＳ３の要素ｓ
３ｋ　の値をＪπ＋ＡＮＧＬεに等しく設定する（ステ
ップ８６）。ｓ３ｋ及び５３に−１の差がπよりも大き
いと（ステップ８８）、Ｊが２だけ減少し、８３ｋが２
πだけ減少する（ステップ９０）。次に、このプログラ
ムは、ステップ（５２）に戻り、ｋは１だけ増分する。 その後、上述の方法で、第３データ・シーケンスＳ３の
次の要素の値を計算する。ｋの大きさがＮに達すると（
ステップ５４）、第３データ・シーケンスＳ３の総べて
の要素が計算されたことになる。この場合、第２フイル
タは、「タスク完了」メツセージを第１図のコンピュー
タ（２４）に転送しくステップ９２）、シーケンスＳ３
を第１図の第３フイルタ（１８）に転送する用意のでき
たことをコンピュータ（２４）に伝える。ステップ（９
２）の後、プロゲラ、ムが終了する。 第５図は、第３データ・シーケンスＳ３に応答して、第
４データ・シーケンスＳ４を発生するように、第１図の
第３フイルタをプログラムする流れ図を示す。第３フイ
ルタ（１８）は、好適には、線形回帰技法を用いて、要
素Ｓ＋ｂ　の値を計算する。 第６図は、例として、ｋの関数である第３データ・シー
ケンス３にの要素の大きさのヒストグラムを示す。第３
フイルタ（１８）は、関数”ｌ　ｂ　＝　Ｍ　ｋ十Ｂの
傾きパラメータＭ及びインクセツト・パラメータＢを求
め、第３データ・シーケンスに適合する最小２乗を直線
に適用する。傾きパラメータＭは、第１図のデジタイザ
（１２）の正弦波信号入力の周波数の尺度であり、イン
クセツト・パラメータＢは、デジタイザ化が開始したと
きの入力正弦波信号の位相角の尺度である。正弦波信号
及びクロック信号が、完全に周期的ならば、ｓ３ｔ＋　
の総べての値が線ｙｋ　に沿っていると期待できる。 よって、正弦波人力信号にほとんどジッタがないと仮定
すると、データ・シーケンス要素５３ｋ　の各々の大き
さとｙｋ　との差Ｓ４ｋ　は、第３シーケンスの対応要
素ｓ３ｔ＋が表わす位相角と、第１図のデジタイザ（１
２）のクロック信号入力の周波数が一定のときの要素５
３ｋ　の値との位相差の尺度である。 よって、第７図に示した第３フイルタ１８の出力データ
・シーケンスＳ４は、時間関数として、クロック信号の
ジッタを表わす。 第５図において、ｋの総べての値を加算し、Ｎで割って
、ｋの平均値ｋを計算する（ステップ１００）。次に、
５３にの総べての値を加算し、Ｎで割って３３の平均値
Ｓ３を計算する（ステップ１０２）。そして、次式によ
り、Ｍの値を計算する（ステップ１０４）。 次式に応じて、Ｂの値を計算する（ステップ１０５）。 Ｂ■爲３−Ｍに、［１６］ ステップ（１０６）にて、ｋの値を−１に設定し、ステ
ップ（１０８）にて、１だけ増分する。 ｋがＮに等しくなければ（ステップ１１０）、次式に応
じて９４ｍの値を計算し、メモリに蓄積する。 ”）、　　”　　（Ｍｋ　　＋　　Ｂ）’　−８３ｋ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　［１７
］次に、プログラムはステップ（ｌ　Ｏ８）に戻り、ｋ
を再び増分する。ステップ（１０８）、（１１０）及び
（１１２）を繰り返す同様な方法で、第４デ−タ・シー
ケンスの各要素ｓ４にの値を計算する。 ステップ（１１０）において、ｋの値がＮに達したとき
、ステップ（１１４＞において、フィルタは、第１図の
コンピュータ（２４）に「タスク完了」メツセージを送
り、第４データ・シーケンスＳ４が計算され、第１図の
表示システム（２０）に転送可能なことをコンピュータ
（２４）に告げる。 表示システム（２０）がデータ・シーケンスＳ４を受け
ると、第７図に示すのと同様な表示を行なう。簡単に図
示するため、第６及び第７図に示したデータ・シーケン
ス要素の数は、比較的少なくなっている。データ・シー
ケンス５ｔ−５４が例えば、５１２個の要素、を含んで
いると、スクリーン（２２）上の表示は、実質的に連続
波形である。 本発明の好適実施例について説明したが、本発明の要旨
を逸脱することなく種々の変形変更が可能である。例え
ば、本発明の好適実施例では、デジタイザの人力として
正弦波信号を用いたが、本発明の別の実施例では、デジ
タイザの入力として、他の連続的に変化する周期的信号
を用いてもよい。 この場合、第１図の第２フイルタ（１６）を変更する必
要がある。第２フイルタ（１６）の機能は、正規化した
第２データ・シーケンスＳ２を、位相角のシーケンスを
表わす単調増加データ・シーケンスＳ３に変換すること
である。好適な実施例において、デジタイザの入力信号
は正弦波なので、単調条件下で、正規化された第２デー
タ・シーケンスの各要素の大きさのａｒｃｓｉｎｅを求
めるように、第２フイルタ（１６）を設計する。デジタ
イザ（１２）の人力信号が正弦波以外の周期的信号なら
ば、第２データ・シーケンスＳ２要素の大きさ及び位相
角の関係は、ａｒｃｓｉｎｅ以外である。よって、フィ
ルタ（１６）は、かかる関係に応じて位相角を計算する
ように、変更されなければならない。 本発明の好適な実施例においては、フィルタ（１４）、
（１６）及び（１８）をフィルタ・パイプラインとして
実現し、各フィルタを第２図に示す如き独立したマイク
ロプロセッサ・ベースのフィルタにより実現した。しか
し、これらフィルタの機能は、第２図に示した如き単一
のフィルタや、コンピュータ（２４）自体により、実現
することもできる。コンピュータ（２４）がフィルタ（
１４）、（１６）及び（１８）の総べての機能を実現し
た場合、コンピュータ（２４）は、デジタイザ（１２）
からの第１データ・シーケンスＳ１を直接読み取り、そ
の後、第３〜第５図に示した流れ図により説明した方法
で、これら３個のフィルタの動作を実行し、データ・シ
ーケンスＳ４を発生して、このシーケンスＳ４を表示シ
ステム（２０）に転送する。また、本発明を用いて、正
弦波信号のジッタを測、定することもできる。比較的不
安定な正弦波信号のジッタを測定するには、非常に安定
したクロック信号をデジタイザに供給する。その結果の
表示が正弦波信号のジッタを表わす。 ［発明の効果］ 本発明によれば、クロック信号の如き周期的信号のジッ
タを測定できる。表示システム（２０）が行なう表示は
、デジタイザへのクロック信号及び正弦波信号入力の間
の相対的ジッタの尺度である。よって、第１図において
、デジタイザ（１２）へのクロック入力信号（又は、正
弦波信号）のジッタを測定するには、非常に安定した正
弦波信号（又は、クロック信号）をデジタイザの入力と
して供給し、表示システム（２０）による表示が、時間
の関数としてのクロック信号（又は、正弦波信号）のジ
ッタを表わす。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるジッタ測定装置のブロック図、第
２図は第１図の第１フイルタのブロック図、第３図は第
１図の第１フイルタのプログラムの流れ図、第４Ａ及び
第４Ｂ図は第１図の第２フイルタのプログラムの流れ図
、第５図は第１図の第３フイルタのプログラムの流れ図
、第６図は第１図の第２フイルタのデータ・シーケンス
出力の図、第７図は第１図の第３フイルタのデータ・シ
−ケンス出力の図である。 （１２）はデジタイザ、（１４）は第１フイルタ、（１
６）は第２フイルタ、（１８）は第３フイルタ、（２０
＞は表示システム、（２２）は表示器、（２４）はコン
ピュータ、（２６）はメモリ、（２８）はマイクロプロ
セッサ、（３０）、（３４）はインタフェース・ポート
、（３２）はバスである。 代　　理　　人　　　　　松　　隈　　秀　　盛第４Ｂ
図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 クロック信号に応じて、周期的信号をデジタル化し、上
   記周期的信号の大きさを時間の関数として表わすデータ
   要素の第１データ・シーケンスを発生する第１手段と、 上記第１データ・シーケンスの対応要素に関連した位相
   角を表わすデータ要素の第２データ・シーケンスを発生
   する第２手段と、 上記第２データ・シーケンスの要素が表わす位相角と、
   上記クロック信号及び上記周期的信号の周波数が一定の
   ときに上記第２データ・シーケンスの要素が表わす位相
   角との差を求める第３手段とを具えたジッタ測定装置。