JPS5923504B2 - 高速ジツタ測定装置 - Google Patents

高速ジツタ測定装置

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JPS5923504B2
JPS5923504B2 JP52104457A JP10445777A JPS5923504B2 JP S5923504 B2 JPS5923504 B2 JP S5923504B2 JP 52104457 A JP52104457 A JP 52104457A JP 10445777 A JP10445777 A JP 10445777A JP S5923504 B2 JPS5923504 B2 JP S5923504B2
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JP
Japan
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pulse
jitter
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time
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JP52104457A
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JPS5437619A (en
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隆敏 南
光博 茂手木
一雄 長船
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Fujitsu Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/20Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
    • H04L1/205Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector jitter monitoring

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジッタ量を定量的に高精度でしかも短時間に測
定することができる高速ジッタ測定装置に関するもので
ある。
ディジタル信号伝送に際し、伝送されるパルス列の各パ
ルスの位相が基準クロックの位相に対して変動する場合
、すなわちジッタを伴う場合がある。
例えばハイブリットディジタル光伝送方式においては、
経済的その他の理由から伝送路にタイミング機能を有す
る中継器(3R中継器)とタイミノグ機能を有しない中
継器(2R中継器)とを混用して中継伝送する方式が用
いられる。
第1図はこのようなハイブリッド伝送システムの構成の
1例を示したものであつて、同図において1−1、1−
2・・・・・・は3R中継器、2−、、2−0、2−0
、2−4、2−5、・・・・・・は2R中継器をそれぞ
れあられしている。タイミング機能を有する中継器にお
いては送出されるパルスの位相は基準ク頭ノクに対して
遅れ、進みを規正されるが、タイミング機能を有しない
中継器においてはこのような規正が行われない。従つて
2R中継器において受信系の雑音等によつて発生したジ
ッタは抑圧されず中継を繰り返すごとに累積する。この
ようにして累積したジッタの量が多くなると伝送される
信号の品質が低下するので累積するジッタ量がその伝送
システム全体の性能を決定する要素となる。従つてジッ
タ量を正確かつ簡易に測定評価することが重要となる。
本発明の目的は、このようなジッタ量の測定評価のため
の新規な装置を提供することにある。従来、ジツタ量の
測定方法としては次のような2種類の方法が提案されて
いる。
まず位相検波方式においては、被測定パルスと基準クロ
ツクとを比較してその時間的差に比例した電圧を発生さ
せる。例えば被測定パルスが基準クロツクより早い時は
正の電圧を、遅い時は負の電圧を発生させるようにし、
次にこのようにして発生した出力信号を指示計に加えて
実効値を指示させる。この際指示不安定を防止するため
測定部と指示計の間に低域淵波器を挿人して高周波成分
を除去することが行われる。位相検波方式においてはジ
ツタの実効値は測定できるが基準パルスとの時間差につ
いての時間軸上のジツタの分布は求められず、またジツ
タの高周波成分が除去されて精度が悪いという欠点があ
る。次にサンプリングオシロスコープを用いる方法にお
いては、被測定パルス列からあるサンプリング周期でパ
ルスを抽出して、抽出されたパルスについてその位相の
変化を測定する。この方法による場合はジツタの時間軸
上の分布は求められるが、被測定パルス周期に比べてサ
ンプリング周期が遅いため、ジツタの統計的性質を評価
するためには非常に多くのパルスを観測しなければなら
ず、従つて測定に長時間を要し、また、高級な測定器を
必要とするという欠点がある。杢発明はこのような従来
の測定方法の欠点を除去したものであつて次のような特
長を有するものである。(1)ジツタ分布を高周波成分
を含んで求めることができる。
(2)ジツタ分布を短時間で測定することができる。
(3)ジツタ実効値が簡単に求められる。(4)比較的
簡易な測定系で構成できる。
(5)高精度の測定ができる。
以下本発明の高速ジツタ測定装置について図面に基づい
て詳細に説明する。
第2図は本発明の測定原理を説明するためのタイムチヤ
ートである。
第2図においてaは被測定パルスに対応する基準クロツ
ク信号、bはジツタを有する被測定パルスをあられすも
のとする。基準クロツク信号はそれ自体ジツタを含まな
いか、又は極カジツタが小さいものが望ましいことは言
うまでもない。第2図aにおける時間T。は1タイムス
ロツトをあられしている。今基準タロツク信号の位相を
基準としてそれから時間Δt(可変)だけ隔つた時刻に
おいて識別パルスを発生させる。識別パルスと被測定パ
ルスとをビツト毎に比較し、識別パルスの発生した時刻
より被測定パルスの立上り時刻が早ければ識別出力パル
スを1個出力し、遅ければ出力しない識別を行う。第2
図cはこのような識別パルスを、第2図dは識別出力パ
ルスをあられしている。なお被測定パルスの立上り時刻
を比較する代りに、立下り時刻を比較して識別を行つて
もよいことは言うまでもない。次に識別出力パルスの個
数を一定時間内で計数し、その数をN1〔個/S〕とし
、同じ時間内に送出された全被測定パルスの個数をN2
〔個/S〕としたときとすると、G(Δt)は送出され
た全被測定パルスの個数に対する、識別時間Δtよりも
前に立上つたパルスの個数の比をあられす。
今、識別時間Δtを変化させてこれに対する(1)式の
比G(Δt)を求めると第3図のような結果が得られる
第3図は識別時間Δtの変化に対する時間軸上でのジツ
タの分布を示すものであつて、もしジツタ分布がガウス
分布に従つていれば第3図は誤差関数をあられすことに
なる。一般にジツタ分布はほぼガウス分布をなすもので
あつて、もしガウス分布に従うとすれば、測定の都度全
分布を求める必要はなく、分布の代表値を求めれば十分
である。
今、代表値としてガウス分布の標準偏差(実効値)σを
とるものとすれば、第3図においてG(T,)=0.5
,G(T2)=0.841となる時間T1およびT2を
求めることによつてとして標準偏差σを求めることがで
きる。
第4図は本発明の高速ジツタ測定装置の一実施例の構成
を示すプロツク図である。
基準クロツク信号入力端子11から加えられたジツタを
含まない基準クロツク信号は固定遅延線12および可変
遅延線13を経て遅延せしめられて識別パルスを発生し
、識別パルスは識別器14に加えられる。一方、被測定
パルスは被測定パルス入力端子15から入力して識別器
14に加えられ、識別パルスと比較識別される。識別器
14においては識別パルスより被測定パルスの立上りが
早い時は識別出力パルスを1個出力し、遅いときは出力
しない。識別器14からの識別出力パルスは第1のカウ
ンタ16で計数される。また被測定パルスは第2のカウ
ンタ17で計数される。カウンタ16およびカウンタ1
7の一定時間ごとの計数値N1およびN2を処理装置1
8に加えて比N1/N2を求める演算を行う。可変遅延
線13の遅延時間Δtを変化させてこれに対応する比N
,/N2をその都度求めることによつて時間軸上でのジ
ツタ分布が求められる。記録装置19はこのような時間
軸上でのジツタ分布を自記記録することができる。なお
前述のごとくジツタ分布がガウス分布に従うときは全分
布を測定する必要はなく、比N1/N2が0.5および
0.841となる遅延時間T1およびT2を求めて(2
)式の関係から標準偏差(実効値)σを算出してこれか
ら全分布を推定することができる。なお上記において基
準クロツク信号から識別パルスを発生させるのに固定遅
延線および可変遅延線を用いるかわりに可変移相器を用
いて識別パルス発生時刻を変化させともよい。第5図は
本発明の高速ジツタ測定装置の他の実施例であつて、前
述の比N1/N2が特定の一定値となるように帰還制御
を行う場合を示したものである。
同図において符号11ないし19のあられすところは第
4図の場合と異ならない。処理装置18からの出力信号
は比較器21に加えられる。比較器21はこの信号と設
定器22からの希望する比N1/N2の値に対応する信
号と比較して誤差信号を発生する。可変遅延線20は外
部からの信号によつてその遅延時間を変化させることが
できる機能を有するので比較器21からの誤差信号をこ
れに加えることによつて遅延時間が変化し、これによつ
て一巡の帰還が行われて処理装置18からの出力値が設
定器22の設定値と等しくなるように制御が行われる。
従つてこの時の可変遅延線における遅延時間を読みとる
ことによつて比の設定値に対応する遅延時間を知ること
ができる。本実施例は前述のごとくジツタ分布がガウス
分布に従う場合の標準偏差の測定に適している。以上ジ
ツタを自動計測する場合の実施例について述べて来たが
、これらの一部を手動にしたり、あるいは演算を人間が
行うことによつて測定できることは言うまでもない。
またカウンタについても、杢実施例では2台のカウンタ
を用いているが、一台のカウンタで切換えて、Nl,N
2を計数して測定できることは言うまでもない。第6図
は本発明の高速ジツタ測定装置の測定精度を評価する方
法を示したものである。
同図において高速ジツタ測定装置30は第4図または第
5図に示す構成のものであつて、基準クロツク信号入力
端子11および被測定パルス入力端子15に並列にクロ
ツク信号発生器31から同一のパルス信号を加えられる
。この状態で前述のごとくジツタ量の測定を行えば、得
られたジツタの実効値σoは高速ジツタ測定装置自体の
発生するジツタの大きさをあられし、従つてこれが高速
ジツタ測定装置の測定精度を与えることになる。第7図
は本発明の高速ジツタ測定装置を用いて行つたハイブリ
ツド光中継用中継器についての実際の測定結果の一例を
示したものである。
同図において横軸は相対的識別時刻の変化Δtを、縦軸
には一定時間内に送られた被測定パルスの数N2のうち
、識別時刻以前に立上つたパルス数N1の比N1/N2
をあられし、また実線で示すグラフはガウス分布と仮定
したときのジツタ分布を、黒点は実測値をあられしてい
る。測定に用いられた高速ジツタ測定装置の精度は第6
図に示す測定方法で測定したとき実効値σ。=30ps
であつたから、第7図は十分有意な測定結果を与えてい
ることがわかる。またジツタ分布がガウス分布に従うこ
ともこれによつて確認することができた。以上説明した
ように本発明の高速ジツタ測定装置は、簡単な測定系で
構成することができて、しかも高精度な測定を短時間で
行うことができ、極めて有効なものである。
本発明の高速ジツタ測定装置はハイブリツド光伝送装置
のジツタ測定に用いて、ジツタの性質の測定、中継器が
発生するジツタ量の測定等に有用なものであるが、その
他一般にデイジタル装置におけるジツタの測定評価に使
用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はハイブリツド伝送システムの構成の1例を示す
図、第2図は本発明の測定原理を説明するためのタイム
チヤート、第3図はジツタ分布の一例を示す図.第4図
および第5図はそれぞれ本発明の高速ジツタ測定装置の
一実施例の構成を示すプロツク図、第6図は高速ジツタ
測定装置の測定精度を評価する方法を示す図、第7図は
本発明の高速ジツタ測定装置による測定結果の一例を示
す図である。 1−1,1−2・・・・・・3R中継器、2−1,2−
22−3,2−4,2−5,・・・・・・2R中継器、
11・・・・・・基準クロツク信号入力端子、12・・
・・・・固定遅延線、13・・・・・・可変遅延線、1
4・・・・・・識別器、15・・・・・・被測定パルス
入力端子、16,17・・・・・・カウンタ、18・・
・・・・処理装置、19・・・・・・記録装置、20・
・・・・・可変遅延線、21・・・・・・比較器、22
・・・・・・設定器、30・・・・・・高速ジツタ測定
装置、31・・・・・・クロツク信号発生器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 基準クロック信号を移相または遅延せしめて基準パ
    ルスを発生する可変移相器または可変遅延器、該基準パ
    ルスと被測定パルスの立上りまたは立下り時刻との比較
    をビット毎に行つて被測定パルスの立上りまたは立下り
    時刻が前記基準パルスより早いときはパルスを1個出力
    し遅いときは出力しない識別器、該識別器の出力パルス
    を計数する第1のカウンタ、被測定パルスを計数する第
    2のカウンタ、とを具え前記第1のカウンタの計数値と
    前記第2のカウンタの計数値との比を前記可変移相器の
    移相量または前記可変遅延器の遅延時間値の関数として
    求めて被測定パルス信号のジッタ分布を測定するととも
    に、前記可変移相器または可変遅延器が、前記演算処理
    装置の出力信号と、設定された比の値に対応する信号と
    の誤差信号によつてその移相量または遅延時間値を変化
    せしめられて帰還制御を行うことを特徴とする高速ジッ
    タ測定装置。
JP52104457A 1977-08-31 1977-08-31 高速ジツタ測定装置 Expired JPS5923504B2 (ja)

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JPS5437619A JPS5437619A (en) 1979-03-20
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4876655A (en) * 1985-12-02 1989-10-24 Tektronix, Inc. Method and apparatus for evaluating jitter
US5010403A (en) * 1990-04-12 1991-04-23 Tektronix, Inc. Measurement of timebase jitter for component video
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5315175A (en) * 1976-07-27 1978-02-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Jitter measuring instrument

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