KR20050034961A - 아이 패턴을 이용한 신호 품질 측정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호 품질 측정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신호의 아이 패턴을 이용하여 디스크 등으로부터 독출된 RF 신호로부터의 출력 신호의 품질을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 채널을 통과한 입력 신호의 품질을 측정하는 장치로서, 상기 입력 신호의 시간 변화에 따른 파형의 변화를 나타내는 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출부; 및 상기 입력 신호의 아이 패턴으로부터 측정된 눈 깊이를 기초로 신호 품질(Q)을 생성하는 신호 품질 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 고밀도 저장 매체 시스템 또는 통신 시스템에서 신호 특성을 더욱 더 정확하게 표현할 수 있는 새로운 신호 품질 측정 장치 및 방법이 제공된다.

Description

아이 패턴을 이용한 신호 품질 측정 방법 및 장치{Method and device for measuring signal quality using eye-pattern}
본 발명은 신호 품질 측정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신호의 아이 패턴을 이용하여 디스크 등으로부터 독출된 RF 신호로부터의 출력 신호의 품질을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
예를 들면 저장 매체 시스템 또는 통신 시스템 같이,입력 신호가 채널을 통과하여 출력 신호로 출력되는 시스템에서, 채널을 통과하고 수신되는 과정에서 외부 잡음이 첨가되면 신호는 원하지 않는 성분이 첨가되어 출력 신호의 파형은 변형이 발생한다. 일반적으로 왜곡 또는 찌그러짐으로 표현되는 이러한 변형은 출력 신호로부터 정보를 추출하는 과정에서 잘못된 결과를 유발한다.
종래의 시스템에서는 수신된 출력 신호로부터 지터값(jitter value)을 검출함으로써 신호의 품질을 결정하였다. 지터값은 수신 신호가 시간축에서 변동하는 정도를 % 값으로 나타낸 것으로서 저장 매체 시스템에서 널리 사용되어 왔다.
또한, 현재의 저장 매체 시스템에서는 매체의 물리적 저장 면적에 많은 양의 데이터를 저장하려하고 또한 통신 시스템에서는 좁은 전송 대역에서 많은 데이터를 전송하려고 하기 때문에, 데이터 검출 과정에서 기존의 단순한 신호 극성 판단에 의한 신호 처리 방법이 아닌 적응형 등화기 또는 비터비 검출기와 같은 복잡한 신호 처리 알고리듬(PRML)을 사용하게 되었다.
그러나, 이러한 지터값을 신호 품질의 기준으로 사용하는 종래의 방식은, 이러한 복잡한 신호 처리 알고리듬 을 사용하는 시스템에서는 신호 처리후의 비트 에러율(BER, Bit Error Rate)과 검출된 지터값이 유사한 특성을 보이지 않고 다른 특성을 보이게 됨에 따라 더 이상 지터값은 신호의 품질을 적절하게 반영하지 못하게 되었다.
도 1 은 저장 매체 시스템에서 실제 비트 에러율을 측정한 도면이다. 본 측정에서, 12cm 의 블루-레이 디스크 (Blue-Ray Disk)에 31GB의 기록 밀도로 데이터를 기록하였고, 외부에서 반경방향 틸트(radial tilt) 및 접선방향 틸트(tangential tilt)라는 잡음을 부가한 후 재생시 비트 에러율 및 지터값을 측정하였다. 도 1 을 참조하면, 외부에서 잡음이 인가되지 않은 0 틸트에서 가장 작은 비트 에러율을 나타내고, 틸트가 증가하면서 비트 에러율이 증가하고 있다.
도 2 는 도 1 과 동일한 환경에서 지터값 검출에 의한 신호 품질 결과를 나타내는 도면이다. 도 2 에서, 검출된 지터값이 0 틸트에서 가장 작고 틸트가 증가하면서 지터값이 증가하는 경향을 보이고 있고 이는 도 1 에서의 특성과 유사하다. 그러나, 도 2에서 +0.4 및 -0.4 의 각도에서는 도 1 의 비트 에러율과 전혀 다른 특성을 보이고 있을 뿐 아니라, -0.6 이하 또는 +0.6 도 이상에서는 지터값을 더 이상 검출하지 못하고 있다. 즉 종래의 지터값 측정에 의한 신호 품질 평가 방법은 고밀도 저장 매체의 신호 처리 방식에서 더 이상 신호의 품질을 반영하지 못한다.
또한, 최근 디스크 시스템에서 널리 사용되는 광 디스크 시스템은 기존의 금속성 하드 디스크와는 달리 가환 매체 시스템이므로 디스크 매체와 장치의 호환성이 유지되어야 하는데, 지터값 측정에 의한 종래의 신호 품질 평가 방법은 원 신호 패턴(original pattern)을 알고 있어야 하므로 이러한 새로운 환경에서는 부적절한 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고밀도 저장 매체 시스템 또는 통신 시스템에서 신호 특성을 더욱 더 정확하게 표현하기 이한 새로운 신호 품질 측정 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 입력 신호가 채널을 통과하여 출력 신호로 출력되는 시스템에서 출력 신호의 품질을 측정하는 장치로서, 상기 출력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출부; 및 상기 출력 신호의 아이 패턴으로부터 눈 깊이를 측정함으로써 신호 품질을 생성하는 신호 품질 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호 품질 생성부는, 상기 출력 신호의 아이 패턴을 수신하여 출력 신호의 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부; 상기 히스토그램을 수신하여 각각의 주레벨값을 포함하도록 각각의 레벨 구간의 크기를 결정하는 레벨 구간 결정부; 및 상기 결정된 레벨 구간에 대해 상기 출력 신호의 아이 패턴의 눈 깊이(eye depth)를 생성하는 눈 깊이 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 히스토그램 생성부는 미리결정된 크기의 단위 구간으로 상기 아이 패턴을 분할한 후 각 단위 구간에 존재하는 신호의 개수를 계수하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 레벨 구간 결정부는, 상기 히스토그램으로부터 신호 개수가 최대 또는 최소가 되는 단위 구간을 추출하고, 최소-최대-최소의 신호 개수를 가지는 단위 구간을 양쪽 말단으로 하는 구간을 하나의 레벨 구간으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 눈 깊이 생성부는, 상기 각 레벨 구간에 속하는 신호들의 신호 크기 및 상기 신호들의 분포 상태를 기초로 눈 깊이를 생성하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 분포 상태는 상기 각 레벨 구간의 주레벨값을 기초로 생성되고, 상기 주 레벨값은 해당 레벨 구간내에 존재하는 신호 크기들의 평균값, 해당 레벨 구간에 속하는 신호들중 최빈한(most frequent) 단위 구간의 레벨값 또는 사용자에 의해 입력된 값 중 어느 하나로 선택된다.
또한, 상기 분포 상태는 상기 주레벨값을 기준으로 계산한 통계적 분산값이거나, 상기 주레벨값과 상기 해당 레벨 구간에 존재하는 신호들의 신호크기의 차이값에 기초하여 생성된다.
또한 본 발명은, 입력 신호가 채널을 통과하여 출력 신호로 출력되는 시스템에서 출력 신호의 품질을 측정하는 장치로서, 상기 출력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출부; 및 상기 출력 신호의 아이 패턴으로부터 눈 너비를 측정함으로써 신호 품질을 생성하는 신호 품질 생성부를 포함한다.
여기서, 상기 신호 품질 생성부는, 상기 출력 신호의 아이 패턴 및 주레벨값을 수신하여 샘플링 시간 천이시 주레벨값을 교차하는 교차점을 검출하는 교차점 검출부; 상기 교차점으로부터 델타값(delta)을 생성하는 델타 생성부; 및 상기 델타값으로부터 눈 너비를 생성하는 눈 너비 생성부를 포함하고, 상기 델타값은 상기 교차점들의 해당 레벨 교차시 시간 천이량을 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 교차점 검출부는, 상기 아이 패턴내의 교차점(P1,P2)의 위치로부터 샘플링 시간(t,t+1) 및 이때의 신호 크기(Yt, Yt+1)를 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 델타 검출부는 교차점과 샘플링 시간과의 거리를 기초로 델타값을 결정하며, 특히 수식 delta = L1/L2 = (Yi-Yt)/(Yt+1-Yt ) 에 의해 생성되고, 여기서 Yi 는 i번째 레벨 구간의 주레벨값, Yt 및 Yt+1 는 각각 시간 t 및 t+1 에서의 교차점에서의 출력 신호의 크기를 나타낸다.
또한, 상기 눈 너비 생성부는, 상기 델타값들의 평균값 또는 분산값을 기초로 신호 품질을 생성하고, 보다 상세하게는 이하 수식 Qw2 = 1 - 0.5 (Mti + 0.5vti) 에 의해 신호 품질(Qw2)을 생성하고, 여기서 Mti 는 i 번째 레벨구간에 대한 델타값들의 평균값, vti 는 i 번째 레벨구간에 대한 델타값들의 분산값을 나타낸다.
또한 본 발명은, 입력 신호가 채널을 통과하여 출력 신호로 출력되는 시스템에서 출력 신호의 품질을 측정하는 장치로서, 상기 출력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출부; 상기 출력 신호의 아이 패턴으로부터 눈 깊이를 측정함으로써 눈 깊이 신호 품질(Qd)을 생성하는 제 1 신호 품질 생성부; 상기 출력 신호의 아이 패턴으로부터 눈 너비를 측정함으로써 눈 너비 신호 품질(Qw)을 생성하는 제 2 신호 품질 생성부; 및 상기 눈 높이 신호 품질 및 눈 너비 신호 품질에 기초하여 전체 신호 품질(QT)을 생성하는 전체 신호 품질 생성부를 포함한다.
여기서, 상기 제 1 신호 품질 검출부는, 상기 출력 신호의 아이 패턴을 수신하여 출력 신호의 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부; 상기 히스토그램을 수신하여 각각의 주레벨값을 포함하도록 각각의 레벨 구간의 크기를 결정하는 레벨 구간 결정부; 및 상기 결정된 레벨 구간에 대해 상기 출력 신호의 아이 패턴의 눈 깊이(eye depth)를 생성하는 눈 깊이 생성부를 포함하고, 상기 제 2 신호 품질 검출부는, 상기 출력 신호의 아이 패턴 및 주레벨값을 수신하여 샘플링 시간 천이시 주레벨값을 교차하는 교차점을 검출하는 교차점 검출부; 상기 교차점으로부터 델타값(delta)을 생성하는 델타 생성부; 및 상기 델타값으로부터 눈 너비를 생성하는 눈 너비 생성부를 포함하고, 상기 델타값은 상기 교차점들의 해당 레벨 교차시 시간 천이량을 나타내는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 주 레벨값은 상기 제 1 신호 검출기로부터 수신할 수 있다.
또한, 상기 전체 신호 품질 결정부는, 이하 수식
QT = ( Di) *( Wi) = Qd * Qw , QT = (Di * Wi), QT = {0.5(Wi + Wi+1)* Di } 중 어느 하나에 의해 생성되고, 여기서 Di 는 i 번째 레벨 구간에서의 눈 깊이이고 Wi 는 i 번째 레벨 구간에서의 눈 깊이다.
또한 본 발명은, 입력 신호가 채널을 통과하여 출력 신호로 출력되는 시스템에서 출력 신호의 품질을 측정하는 방법으로서, 상기 출력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출 단계; 및 상기 출력 신호의 아이 패턴으로부터 눈 깊이를 측정함으로써 신호 품질을 생성하는 신호 품질 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 입력 신호가 채널을 통과하여 출력 신호로 출력되는 시스템에서 출력 신호의 품질을 측정하는 방법으로서, 상기 출력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출 단계; 및 상기 출력 신호의 아이 패턴으로부터 눈 너비를 측정함으로써 신호 품질을 생성하는 신호 품질 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 입력 신호가 채널을 통과하여 출력 신호로 출력되는 시스템에서 출력 신호의 품질을 측정하는 방법으로서, 상기 출력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출 단계; 상기 출력 신호의 아이 패턴으로부터 눈 깊이를 측정함으로써 눈 깊이 신호 품질(Qd)을 생성하는 제 1 신호 품질 생성 단계; 상기 출력 신호의 아이 패턴으로부터 눈 너비를 측정함으로써 눈 너비 신호 품질(Qw)을 생성하는 제 2 신호 품질 생성 단계; 및 상기 눈 높이 신호 품질 및 눈 너비 신호 품질에 기초하여 전체 신호 품질(QT)을 생성하는 전체 신호 품질 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.
아이 패턴이란 특정 신호의 시간 변화에 따른 파형 변화를 나타낸 것으로서, 오실로스코프의 시간축을 비트율과 동기시켜 트리거링하고 시간 슬롯 기간 만큼 쉬프트함으로써 연속된 각 비트의 파형이 서로 겹쳐져서 스크린 위에 나타낸 것이다. 이러한 신호의 변화 상태는 일반적으로 한가운데가 뚫린 눈(eye) 형상을 가지고 되므로 아이 패턴이라고 한다. 이상적 파형이라면 신호의 아이 패턴은 상하 2 개의 수평선으로 이루어질 것이지만, 심벌간 방해 및 잡음에 의해 눈 형상을 가지게 되며, 이러한 눈의 형상을 분석함으로써 시스템의 대역 제한 상황이나 잡음량 등을 정성적으로 알 수 있다. 저장 매체 시스템에서 신호 품질의 측정 대상이 되는 신호는 저장 매체로부터 독출된 출력 신호 (또는 등화기의 입력 신호) 이거나 또는 비터비 검출기와 같은 PRML 시스템으로 입력되는 신호이다. 이하에서는 신호 품질의 측정 대상으로서 측정 신호라는 용어를 사용한다.
도 3 은 저장 매체 시스템의 일반적인 출력 신호의 아이 패턴을 나타내는 도면이다. 도 3 에 나타난 바와 같이, 저장 매체 시스템의 출력 신호는 N 개의 레벨을 가지며 이 때의 레벨은 이후에 입력될 PRML 시스템인 비터비 검출기의 주 레벨값이다. 도 3에서 빗금친 영역은 신호가 존재하는 영역으로서 레벨값 근처 및 각 샘플링 시간 근처에 집중된 분포를 가진다. 레벨값 근처에 형성된 가로 방향의 막대 모양 빗금친 영역과 샘플링 시간 근처에 형성된 세로 방향의 막대 모양 빗금 영역의 교차로 인해 형성된 뚫린(open) 공간이 신호의 눈(eye)이 된다. 눈의 세로 방향 길이는 눈의 깊이(depth)로 정의되며, 눈의 가로 방향 길이는 눈의 너비(width)로 정의된다. 레벨값이 N 개이므로 하나의 신호에 대해 눈은 N-1개 형성된다.
본 발명은 이러한 아이 패턴의 눈 깊이 또는 눈 너비 또는 이 둘의 조합에 나타난 특징들을 신호 품질의 평가 척도로 사용하는 것을 특징으로 한다. 이하 설명한다.
이하에서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 눈 깊이를 이용한 신호 품질의 측정 방법 및 그 장치를 설명한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예로서 눈의 깊이로 신호 품질을 측정하는 개념을 나타내는 아이 다이어그램이다.
아이 패턴의 정성적 특징에 따라, 눈 깊이는 주어진 하나의 레벨에 대해 출력 신호의 크기가 얼마나 벗어나 있는지를 표현한다. 따라서 눈 깊이의 정량적 정의는 신호 품질 평가 척도로 사용될 수 있다. 도 4 는 눈 너비에 관한 아이 패턴은 생략하고 눈 깊이에 관한 아이 패턴만을 나타낸 것이다.
도 4에서, +max 및 -max 는 비터비 검출기의 특성상 출력 신호가 가질 수 있는 최대 또는 최소 신호 크기를 나타낸다. 또한 각 주 레벨(main level0 내지 main levelN-1 ) 은 비터비 검출기의 주 레벨값으로 추정되는 값이며, 이 때 빗금 막대의 세로 길이는 각 주레벨값 근처에 존재하는 신호 크기의 통계적 분포도를 나타내는 값으로서 일반적으로 분산값(variance)이다. 상한값(boundaryup) 또는 하한값(boundarydown)은 실제 신호가 가질 수 있는 최대 레벨값 또는 최소 레벨값을 나타내며 사용자에 의해 또는 다른 기준에 의해 설정가능하다. 전술한 바와 같이 눈 깊이는 각 레벨값 근처에서 신호가 존재하지 않는 영역의 세로 방향 길이 이다.
이러한 아이 패턴의 눈 깊이 특성에 따르면, 눈 깊이가 클수록 신호 품질이 양호하다. 또한 신호의 크기는 각각의 주 레벨값에 집중되어 있을수록 신호 품질이 양호하므로, 분산값이 작을수록 신호 품질이 양호한 것으로 판단될 수 있다. 그러나 이러한 눈 깊이에 따른 신호의 품질은 여러 형태로 정의될 수 있다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 품질 측정 장치의 블록도이다.
신호 품질 측정 장치(500)는 히스토그램 생성부(510), 레벨 구간 결정부(520) 및 눈 깊이 생성부(530)를 포함한다. 저장 매체 시스템의 측정 신호(501)는 저장 매체로부터 독출한 출력 신호로서 신호 품질 측정 장치(500)로 입력된다. 전술한 바와 같이 이러한 측정 신호는 등화기의 입력 신호 또는 비터비 검출기의 입력 신호가 될 수 있다.
히스토그램 생성부(510)는 측정 신호(501) 및 단위 구간 크기(502)를 수신하여 측정 신호의 히스토그램 (511)을 생성한다. 측정 신호(501)는 아이 패턴의 형태로 히스토그램 생성부(510)로 입력되며, 특정 시간에 존재하는 측정 신호(501)의 크기에 관한 정보를 가진다. 히스토그램(511)은 단위 구간 크기로 자른 측정 신호의 아이 패턴에 대해 단위 구간내에 존재하는 측정 신호의 개수를 그래프로 표현한 것이다.
도 6 은 측정 신호(501)의 아이 패턴을 나타내며, 도 7 은 도 6 의 측정 신호로부터 생성된 히스토그램을 나타낸다.
도 6에서, 가로축은 시간축이며 세로축은 측정 신호의 크기를 나타낸다. 일반적인 저장 매체 시스템의 특성에 따라 측정 신호의 분포는 레벨값 주위에 분포하며 가로 막대형의 형상을 가진다. 이러한 아이 패턴은 특정 레벨 구간에 특정 크기를 가지는 신호가 몇 개가 존재하는지에 관한 정보를 포함한다. 여기서 특정 레벨 구간은 레벨 구간의 크기로 특정되며 사용자에 의해 미리결정된 값이다. 도 7 은 이러한 정보를 보다더 보기 쉽게 나타낸 도면이며, 가로축은 신호의 개수를 세로축은 특정 구간을 나타낸다. 세로축은 단위 구간 번호로서 특정 구간을 특정하였으며, 이러한 단위 구간 번호의 개수는 신호가 존재할 수 있는 전체 레벨 크기를 각 단위 레벨 구간의 크기로 나눈값이 된다. 도 7에서 단위 구간의 개수는 32개이다. 또한 도 7을 참조하면 단위 구간 번호 2, 8, 16, 23 및 28에서 신호의 개수가 주위의 다른 구간에서보다 월등히 큼을 알 수 있다.
히스토그램 생성부(510)에서 생성된 히스토그램(511)은 단위 구간에 관한 정보 및 각 구간에 존재하는 신호의 개수에 관한 정보를 포함한다. 전자는 해당 단위 구간이 나타내는 신호의 크기의 범위(512)이고, 후자는 신호 크기 범위에 속하는 크기를 가지는 신호의 개수(513)이다. 히스토그램에 따르면, 예를 들어 단위 구간 크기(502)가 0.1 volt 이고, 단위 구간 번호가 20번인 구간의 신호 크기 범위가 2.5 내지 2.6 volt 이고, 이 구간에 포함되는 신호의 개수(513)가 5000개임을 알 수 있다.
레벨 구간 결정부(520)에서는 히스토그램 생성부(510)에서 생성한 히스토그램을 분석하여 각 레벨 구간 크기를 결정한다. 하나의 레벨 구간은 하나의 주 레벨값에 대응된다. 즉 하나의 레벨 구간은 히스토그램에서 최대 신호 개수를 가지는 단위 구간을 포함한다. 레벨 구간의 크기는 하나의 레벨 구간이 가질 수 있는 단위 구간의 개수이다. 레벨 구간의 크기는 각 레벨 구간마다 상이할 수 있다. 도 7 의 히스토그램을 보면, 단위 구간 번호가 2, 8, 16, 23, 28 인 곳에서 신호 개수가 최대임을 알 수 있다. 따라서 레벨 구간은 이러한 단위 구간들을 중심으로 '몇 개'의 단위 구간을 더 포함하여 정해지게 된다. 이때 해당 레벨 구간이 '몇 개'의 단위구간을 포함하는지를 결정하는 것이 레벨 구간 크기를 결정하는 과정이다.
도 8 은 레벨 구간을 결정하는 개념을 나타내는 도면이다.
도 8 은 연속된 신호의 모양으로 나타낸 히스토그램으로서 가로축은 단위 구간의 배열을 세로축은 각 단위 구간에 존재한 신호 개수를 나타낸다. 도 8 에 따르면 단위 구간 b,g 에서 최소값(①,③)을 가지며, 단위 구간 e 에서 최대값 (②)을 가진다. 여기서 최대값과 최소값인지 여부는 각 구간 사이의 그래프의 기울기(⑥)를 추출함으로써 결정되는데, - 에서 + 로 변할때는 최소값으로 +에서 - 로 변할때는 최대값으로 결정된다.
일 실시예에서, 하나의 레벨 구간은 최소값-최대값-최소값의 구간을 가지는 최소한의 구간으로 결정된다. 도 8 의 히스토그램에서 레벨 구간의 크기(RNGk)는 5 이다. 여기서 k 는 레벨 구간을 특정하는 레벨 구간 인덱스를 나타낸다.
다른 실시예에서, 하나의 레벨 구간은 최소값-최대값-최소값의 구간을 가지는 최소한의 구간으로 결정될 뿐 아니라, 그에 부가하여 최대값과 최소값의 차(④,⑤)가 모두 미리결정된 임계값 이상이어야 한다. 여기서 미리결정된 임계값은 최대값 * 제 1 임계 상수(C1) 로 표현될 수 있으며, 이때 상수 (C1) 는 0 내지 1 의 값을 가진다. 이러한 부가조건은 수학식으로 표현하면 다음식과 같다.
[수학식 1]
④ 및 ⑤ > ② * C1
레벨 구간 결정에 이러한 제한을 두는 이유는 기울기 변화의 측정만으로 발생하는 잘못된 레벨 구간의 결정의 오류를 정정하기 위함이다.
또다른 실시예에서, 하나의 레벨 구간은 하나의 레벨 구간은 최소값-최대값-최소값의 구간을 가지는 최소한의 구간으로 결정될 뿐 아니라, 그에 부가하여 측정된 기울기(⑥)가 미리결정된 임계값 이상이어야 한다. 여기서 미리결정된 임계값은 제 2 임계 상수(C2)로 표현될 수 있다.
눈 깊이 생성부(530)는 측정 신호(501) 및 레벨 구간 크기(521)를 수신하여 신호 품질 (Q)을 생성한다. 신호 품질(Q)은 아이 패턴의 눈 깊이의 기하학적 형상으로부터 다음과 같이 정성적으로 정의될 수 있다.
[수학식2]
Qd1 = Di
여기서 Qd1 는 신호 품질이고, Di 는 i번째 레벨 구간에서의 눈 깊이이다.
실제 레벨 구간에서의 눈 깊이는 신호 크기의 평균 또는 신호 크기의 퍼짐 정도를 고려하여 정량적으로 표현될 수 있으며, 이 경우 신호 품질 Q 은 다음식과 같이 정의된다.
[수학식3]
Qd2 = (M0 - v0/2) - (MN-1 - vN-1/2) - vi
여기서 N 은 주 레벨의 개수, Mi 는 i번째 레벨 구간에 존재하는 신호 크기의 평균값, vi 는 i번째 레벨 구간에 존재하는 신호의 분산값이다.
분산값(vi)의 계산을 위해, 주 레벨값이 정의된다. 주 레벨값은 해당 레벨 구간에 속하는 신호들의 신호크기의 평균값 또는, 해당 레벨 구간에 속하는 신호들 중 최빈(most frequent)한 단위 구간의 레벨값, 또는 셋째 사용자에 의해 입력된 임의의 값이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 분산값(vi)은 첫째 해당 구간에 존재하는 신호들의 신호 크기의 통계적 분산값을 의미한다. 이 때 기준값은 각 해당 레벨의 주레벨값이 된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 분산값(vi)은 해당 레벨 구간안 존재하는 신호의 신호 크기와 해당 구간의 주 레벨값의 차들에 대한 통계적 분산값이다.
또한 실제 존재하는 레벨값의 상한값과 하한값을 정의하고 상한값과 하한값의 범위내에 존재하는 신호만을 고려하여 신호 품질을 정의하면 다음 식과 같이 같다.
[수학식4]
Qd3 = Bup - Bdown - vi
여기서 N 은 주 레벨의 개수, vi 는 i번째 레벨 구간에 존재하는 신호의 분산값, Bup 는 레벨 상한값, Bdown 레벨 하한값이다. 레벨 상한값 및 레벨 하한값은 첫째 사용자에 의해 입력된 값을 사용하거나, 둘째 첫 번째 평균값(M0)과 분산값(v0) 및 마지막 평균값(MN-1)과 분산값(vN-1)을 이용하거나, 셋째 최소 빈도수를 만족하는 레벨 구간의 신호 레벨값으로 정의될 수 있다. 두 번째 방법으로 레벨 상한값 및 하한값을 정하는 경우의 신호 품질 Q 의 일례는 [수학식3] 에 나타난 것과 동일하다.
전술한 Qd1, Qd2, Qd3 는 모두 신호 품질의 척도로 사용될 수 있으며, 모두 본 발명의 일 태양을 구성한다.
이하에서는 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 눈 너비를 이용한 신호 품질의 측정 방법 및 장치를 설명한다.
도 9 는 본 발명의 다른 일 실시예로서 눈의 너비를 이용하여 신호 품질을 측정하는 개념을 나타내는 아이 다이어그램이다.
아이 패턴의 정성적 특징에 따라, 눈 너비는 측정 신호가 얼마나 정확히 샘플링되어 있는가에 관한 정보를 담고 있다. 따라서 눈 너비의 정량적 정의 또한 신호 품질 평가 척도로 사용될 수 있다. 도 9 는 눈 깊이에 관한 아이 패턴은 생략하고 눈 너비에 관한 아이 패턴만을 나타낸 것이다.
도 9 에서, sampling timen 및 sampling timen+1 은 각각 n 번째 및 n+1 번째 샘플링 시간을 나타내며, meanm 및 variancem 은 m번째 주 레벨값에 대해 측정한 신호의 이동된 거리(delta)의 평균값 및 분산값을 나타낸다. 여기서 델타값 (delta)은 각 주레벨값에 대해 얼마나 측정 신호가 시간축으로 얼마나 천이되었는지를 나타내는 척도로서 다양한 형태로 정의될 수 있다. 전술한 바와 같이 눈 너비(open_eye_widthm)는 m번째 주 레벨값 근처에서 신호가 존재하지 않는 영역의 가로 방향 길이 이다.
이러한 아이 패턴의 눈 너비 특성에 따르면, 눈 너비가 클수록 신호 품질이 양호하다. 즉 각 레벨에서 신호가 각 샘플링 시간에 집중되어 있을수록 신호 품질이 양호하므로, 델타값이 적을수록 신호 품질이 양호하다고 할 수 있다. 또한 델타값은 어느 한쪽의 샘플링 시간에 집중될수록 신호 품질이 양호하므로, 델타값의 분산값이 적을수록 신호 품질이 양호한 것으로 판단될 수 있다.
도 10 은 델타값의 개념을 설명하는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에서 눈 너비의 정량적 특성은 델타값의 평균값 및 분산값을 이용하여 정의될 수 있다. 도 10에서 가로축은 시간축이며 샘플링 시간을 나타내고 세로축은 신호 크기를 나타낸다. 신호점(P1,P2,...)은 아이 패턴에서 시간 t에서의 특정 신호가 시간 t+1 에서 다른 위치로 이동되었을 때 이를 그래프 상에서 나타내어진 점이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 델타값은 각 주레벨값에 교차하는 두 신호점의 시간 천이량으로 정의될 수 있다. 도 10 에 보여진 바와 같이, 신호점 P1에서 P2 로의 천이는 주 레벨값 Yi를 교차한다. 도 10 에 나타난 삼각형의 기하학적 관계(L1 : L2 = delta : 1)로부터 델타값은 다음의 수학식으로 정의될 수 있다.
[수학식5]
delta = L1/L2 = (Yi-Yt)/(Yt+1-Yt)
여기서 Yi-는 i번째 레벨 구간의 주레벨값, Yt 및 Yt+1 는 각각 시간 t 및 t+1 에서의 측정 신호의 크기를 나타낸다.
도 11 는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 신호 품질 측정 장치의 블록도이다.
도 11 의 신호 품질 측정 장치(600)는 교차점 검출부(610), 델타값 생성부(620) 및 눈 너비 생성부(630)를 포함한다.
교차점 생성부(610)는 측정 신호(501) 및 주레벨값(601)을 수신하여, 주어진 주레벨값(Yi) 에 교차하는 두 개의 신호점(P1,P2)을 검출한다. 신호점(P1,P2)의 위치로부터 각 샘플링 시간(t,t+1) 및 이때의 신호의 크기(Yt, Yt+1)(611,612)가 추출된다. 이 때 주레벨값(Yi, 601)은 사용자에 의한 임의의 값을 사용할 수도 있고, 눈 깊이를 이용한 신호 품질 측정 장치에서 생성된 주 레벨값을 사용할 수도 있다.
델타 생성부(620)는 각 샘플링 시간에서의 신호 크기(611,612) 및 주레벨값(601)을 수신하여 [수학식5]를 이용하여 델타값(621)을 생성한다.
눈 너비 생성부(630)는 델타값(621)을 수신하여 신호 품질 (Q, 631)을 생성한다. 먼저 눈 너비의 정성적 특징에 따라, 눈 너비를 이용한 신호 품질 QW 는 다음식과 같이 정의된다.
[수학식6]
Qw1 = Wi
여기서 Wi 는 i번째 레벨구간에 대한 눈 너비를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 델타값을 이용하여 위의 신호 품질은 정량적으로 다음 수학식과 같이 정의될 수 있다.
[수학식7]
Qw2 = 1 - 0.5 (Mti + 0.5vti)
여기서 Mti 는 i 번째 레벨구간에 대한 델타값들의 평균값, vti 는 i 번째 레벨구간에 대한 델타값들의 분산값을 나타낸다.
눈 너비를 이용한 신호 품질은 모든 레벨 구간에서 주레벨값과의 교차점을 시간축에서 분석한다는 특징을 가진다. 이는 영 교차점(zero-crossing)에서만 시간적 분석을 수행하는 종래의 지터값 측정 방법과 상이하다. 이처럼 본 발명은 모든 레벨 교차점에서의 정보를 이용하여 샘플링 위치(샘플링의 정확도) 및 퍼짐 정도(샘플링의 정밀도)를 측정함으로써 더욱 정확한 신호 품질을 측정하는 것이 가능하다.
이하에서는 도 12 내지 도 15를 참조하여 본 발명에 따른 눈 깊이과 눈 너비를 모두 사용한 신호 품질의 측정 방법 및 장치를 설명한다.
도 12 는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 신호 품질 측정 장치의 블록도이다. 본 실시예에 따른 신호 품질 측정 장치(700)는 제 1 신호 품질 생성부(710) 및 제 2 신호 품질 생성부(720) 및 전체 신호 품질 생성부(730)를 포함한다.
제 1 신호 품질 생성부(710)는 측정 신호(501)를 수신하여 눈 깊이를 이용한 신호 품질(Qd)을 생성하며, 제 2 신호 품질 생성부(720)는 측정 신호(501)를 수신하여 눈 너비를 이용한 신호 품질(Qw)을 생성한다. 제 1 신호 품질 생성부(710)는 도 5 에서의 신호 품질 측정 장치(500)와 동일한 구조를 가지며, 제 2 신호 품질 생성부(720)는 도 11 에서의 신호 품질 측정 장치(600)와 동일한 구조를 가진다.
전체 신호 품질 생성부(730)는 눈 깊이를 이용한 신호 품질(Qd, 531) 및 눈 너비를 이용한 신호 품질(Qw, 631)을 수신하여 전체 신호 품질(QT, 701)을 생성한다. 전체 신호 품질(701)은 다음과 같은 다양한 방법으로 생성될 수 있다.
첫째, 눈 모두를 하나의 직사각형으로 보는 경우로서, 전체 신호 품질(QT , 701)은 다음식에 의해 정의된다.
[수학식8]
QT = ( Di) *( Wi) = Qd * Qw
여기서 Qd *는 눈 깊이 신호 품질을 나타내고, Qw 는 눈 너비 신호 품질을 나타낸다.
둘째, 각각의 눈을 하나의 직사각형으로 보는 경우로서, 전체 신호 품질(QT , 701)은 다음식에 의해 정의된다.
[수학식9]
QT = (Di * Wi)
셋째, 각각의 눈을 하나의 사다리꼴로 보는 경우로서, 전체 신호 품질(QT , 701)은 다음식에 의해 정의된다.
[수학식10]
QT = {0.5(Wi + Wi+1)* Di }
도 13 내지 도 15 는 본 발명의 실시예들에 대해 측정한 신호 품질을 나타내는 도면이다. 신호 품질 측정은 도 1 및 도 2 에서와 동일한 조건에서 수행되었으며 측정 신호로는 등화기의 입력 신호를 사용하였다.
도 13 은 아이패턴의 눈 깊이만을 이용하여 BER을 추정한 경우를 나타내며 도 2 에서와 달리 0.6 도 이상 -0.6 도 이하에서도 BER 이 측정되었다. 시스템 허용치(system margin) 1.25를 초과하는 부분이 -0.6 이하에서부터 시작되므로, 도 2 의 종래의 방법으로는 허용 틸트를 측정할 수 없으나, 본 발명에서는 도 13에서 보이는 바와 같이, 허용 틸트가 약 -0.5로 측정가능하다.
도 14 는 아이 패턴의 눈 너비만을 이용하여 BER을 추정한 경우이며 도 13 과 마찬가지로 종래의 방법에서는 나타나지 않는 신호의 품질 특성이 검출된다.
도 15는 아이 패턴의 눈의 깊이 및 너비 모두를 이용하여 BER을 추정한 경우로서, 이 또한 도 2에서의 경우보다 더욱 넓은 범위에서 그리고 더욱 명확하게 신호 품질을 표현하고 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 신호 품질 측정 방법 및 그 장치를 사용하면, 고밀도 저장 매체 시스템 또는 통신 시스템에서 신호 품질을 보다 더 측정하는 것이 가능하다는 효과가 있다.
도 1 은 저장 매체 시스템에서 실제 비트 에러율을 측정한 도면,
도 2 는 동일한 환경에서 지터값 검출에 의한 신호 품질 결과를 나타내는 도면,
도 3 은 저장 매체 시스템의 일반적인 출력 신호의 아이 패턴을 나타내는 도면,
도 4 는 본 발명의 일 실시예로서 눈의 깊이로 신호 품질을 측정하는 개념을 나타내는 아이 다이어그램,
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 품질 측정 장치의 블록도,
도 6 은 측정 신호(501)의 아이 패턴을 나타내는 도면,
도 7 은 도 6 의 측정 신호로부터 생성된 히스토그램,
도 8 은 레벨 구간을 결정하는 개념을 나타내는 도면,
도 9 는 본 발명의 다른 일 실시예로서 눈의 너비를 이용하여 신호 품질을 측정하는 개념을 나타내는 아이 다이어그램,
도 10 은 델타값의 개념을 설명하는 도면,
도 11 는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 신호 품질 측정 장치의 블록도,
도 12 는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 신호 품질 측정 장치의 블록도,
도 13 내지 도 15 는 본 발명의 실시예들에 대해 측정한 신호 품질을 나타내는 도면이다.

Claims (54)

  1. 채널을 통과한 입력 신호의 품질을 측정하는 장치로서,
    상기 입력 신호의 시간 변화에 따른 파형의 변화를 나타내는 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출부; 및
    상기 입력 신호의 아이 패턴으로부터 측정된 눈 깊이를 기초로 신호 품질(Q)을 생성하는 신호 품질 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 신호 품질 생성부는,
    상기 입력 신호의 아이 패턴을 수신하여 입력 신호의 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부;
    상기 히스토그램을 수신하여 각각의 주레벨값을 포함하도록 각각의 레벨 구간의 크기를 결정하는 레벨 구간 결정부; 및
    상기 결정된 레벨 구간에 대해 상기 입력 신호의 아이 패턴의 눈 깊이(eye depth)를 생성하는 눈 깊이 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 히스토그램 생성부는 미리결정된 크기의 단위 구간으로 상기 아이 패턴을 분할한 후 각 단위 구간에 존재하는 신호의 개수를 계수하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 레벨 구간 결정부는,
    상기 히스토그램으로부터 신호 개수가 최대 또는 최소가 되는 단위 구간을 추출하고, 최소-최대-최소의 신호 개수를 가지는 단위 구간을 양쪽 말단으로 하는 구간을 하나의 레벨 구간으로 결정하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 레벨 구간 결정부는, 각 단위 구간의 신호 개수의 기울기를 측정함으로써 상기 최소-최대-최소의 신호 개수를 가지는 단위 구간들을 결정하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 레벨 구간 결정부는, 상기 신호 개수의 |최소값-최대값| 이 미리결정된 임계값보다 작을 때는 최대-최소의 관계를 가지는 단위 구간에서 제외시키는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 미리결정된 임계값은 상기 히스토그램의 최대값 * 제 1 임계 상수이고, 상기 제 1 임계 상수는 0 내지 1 의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 레벨 구간 결정부는, 상기 기울기가 미리결정된 제 2 임계 상수보다 적을 때는 최대-최소의 관계를 가지는 단위 구간에서 제외시키는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 눈 깊이 생성부는,
    상기 각 레벨 구간에 속하는 신호들의 신호 크기 및 상기 신호들의 분포 상태를 기초로 눈 깊이를 생성하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 분포 상태는 상기 각 레벨 구간의 주레벨값을 기초로 생성되는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 주 레벨값은 해당 레벨 구간내에 존재하는 신호 크기들의 평균값, 해당 레벨 구간에 속하는 신호들중 최빈한(most frequent) 단위 구간의 레벨값 또는 사용자에 의해 입력된 값 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 분포 상태는 상기 주레벨값을 기준으로 계산한 통계적 분산값인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 분포 상태는 상기 주레벨값과 상기 해당 레벨 구간에 존재하는 신호들의 신호크기의 차이값에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항에 있어서, 상기 신호 품질(Qd2)은 이하 수학식
    Qd2 = (M0 - v0/2) - (MN-1 - vN-1/2) - vi
    에 의해 생성되고, 여기서 N 은 주 레벨의 개수, Mi 는 i번째 레벨 구간에 존재하는 신호 크기의 평균값, vi 는 i번째 레벨 구간에 존재하는 신호의 분산값을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  15. 제 9 항 내지 제 13 항에 있어서, 상기 신호 품질(Qd3)은 이하 수학식
    Qd3 = Bup - Bdown - vi
    에 의해 생성되고, 여기서 N 은 주 레벨의 개수, vi 는 i번째 레벨 구간에 존재하는 신호의 분산값, Bup 는 레벨 상한값, Bdown 레벨 하한값을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 레벨 상한값 및 레벨 하한값은, 사용자에 의해 입력된 값 또는 최소 빈도수를 만족하는 레벨 구간의 신호 레벨값 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 채널은 통신 시스템 또는 저장 매체 시스템의 채널중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 채널은 저장 매체 시스템이고, 상기 입력 신호는 등화기의 입력 신호 또는 비터비 검출기의 입력 신호 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  19. 채널을 통과한 입력 신호의 품질을 측정하는 장치로서,
    상기 입력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출부; 및
    상기 입력 신호의 아이 패턴으로부터 측정된 눈 너비를 기초로 신호 품질을 생성하는 신호 품질 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 신호 품질 생성부는,
    상기 입력 신호의 아이 패턴 및 주레벨값을 수신하여 샘플링 시간 천이시 주레벨값을 교차하는 교차점을 검출하는 교차점 검출부;
    상기 교차점으로부터 델타값(delta)을 생성하는 델타 생성부; 및
    상기 델타값으로부터 눈 너비를 생성하는 눈 너비 생성부를 포함하고,
    상기 델타값은 상기 교차점들의 해당 레벨 교차시 시간 천이량을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 교차점 검출부는,
    상기 아이 패턴내의 교차점(P1,P2)의 위치로부터 샘플링 시간(t,t+1) 및 이때의 신호 크기(Yt, Yt+1)를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 델타 검출부는 교차점과 샘플링 시간과의 거리를 기초로 델타값을 결정하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 델타 검출부는 이하 수학식
    delta = L1/L2 = (Yi-Yt)/(Yt+1-Yt) 에 의해 생성되고,
    여기서 Yi 는 i번째 레벨 구간의 주레벨값, Yt 및 Yt+1 는 각각 시간 t 및 t+1 에서의 교차점에서의 입력 신호의 크기를 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  24. 제 20 항에 있어서, 상기 눈 너비 생성부는,
    상기 델타값들의 평균값 또는 분산값을 기초로 신호 품질을 생성하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 눈 너비 생성부는, 이하 수학식
    Qw2 = 1 - 0.5 (Mti + 0.5vti)
    에 의해 신호 품질(Qw2)을 생성하고, 여기서 Mti 는 i 번째 레벨구간에 대한 델타값들의 평균값, vti 는 i 번째 레벨구간에 대한 델타값들의 분산값을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  26. 채널을 통과한 입력 신호의 품질을 측정하는 장치로서,
    상기 입력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출부;
    상기 입력 신호의 아이 패턴으로부터 측정된 눈 깊이를 기초로하여 눈 깊이 신호 품질(Qd)을 생성하는 제 1 신호 품질 생성부;
    상기 입력 신호의 아이 패턴으로부터 측정된 눈 너비를 기초로하여 눈 너비 신호 품질(Qw)을 생성하는 제 2 신호 품질 생성부; 및
    상기 눈 높이 신호 품질 및 눈 너비 신호 품질에 기초하여 전체 신호 품질(QT)을 생성하는 전체 신호 품질 생성부
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 제 1 신호 품질 검출부는,
    상기 입력 신호의 아이 패턴을 수신하여 입력 신호의 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부;
    상기 히스토그램을 수신하여 각각의 주레벨값을 포함하도록 각각의 레벨 구간의 크기를 결정하는 레벨 구간 결정부; 및
    상기 결정된 레벨 구간에 대해 상기 입력 신호의 아이 패턴의 눈 깊이(eye depth)를 생성하는 눈 깊이 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 제 2 신호 품질 검출부는,
    상기 입력 신호의 아이 패턴 및 주레벨값을 수신하여 샘플링 시간 천이시 주레벨값을 교차하는 교차점을 검출하는 교차점 검출부;
    상기 교차점으로부터 델타값(delta)을 생성하는 델타 생성부; 및
    상기 델타값으로부터 눈 너비를 생성하는 눈 너비 생성부를 포함하고,
    상기 델타값은 상기 교차점들의 해당 레벨 교차시 시간 천이량을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 주 레벨값은 상기 제 1 신호 검출기로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  30. 제 26 항에 있어서, 상기 전체 신호 품질 결정부는, 이하 수학식
    QT = ( Di) *( Wi) = Qd * Qw
    에 의해 생성되고, 여기서 Qd 는 제 1 신호 품질이고, Qw 는 제 2 신호 품질인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  31. 제 26 항에 있어서, 상기 전체 신호 품질 결정부는, 이하 수학식
    QT = (Di * Wi)
    에 의해 생성되고, 여기서 Di 는 i 번째 레벨 구간에서의 눈 깊이이고 Wi 는 i 번째 레벨 구간에서의 눈 깊이인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  32. 제 26 항에 있어서, 상기 전체 신호 품질 결정부는, 이하 수학식
    QT = {0.5(Wi + Wi+1)* Di }
    에 의해 생성되고, 여기서 Di 는 i 번째 레벨 구간에서의 눈 깊이이고 Wi 는 i 번째 레벨 구간에서의 눈 깊이인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  33. 채널을 통과한 입력 신호의 품질을 측정하는 방법으로서,
    상기 입력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출 단계; 및
    상기 입력 신호의 아이 패턴으로부터 측정된 눈 깊이를 기초로하여 신호 품질을 생성하는 신호 품질 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 신호 품질 생성 단계는,
    상기 입력 신호의 아이 패턴을 수신하여 입력 신호의 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성 단계;
    상기 히스토그램을 수신하여 각각의 주레벨값을 포함하도록 각각의 레벨 구간의 크기를 결정하는 레벨 구간 결정 단계; 및
    상기 결정된 레벨 구간에 대해 상기 입력 신호의 아이 패턴의 눈 깊이(eye depth)를 생성하는 눈 깊이 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 레벨 구간 결정 단계는,
    상기 히스토그램으로부터 신호 개수가 최대 또는 최소가 되는 단위 구간을 추출하는 단계; 및
    최소-최대-최소의 신호 개수를 가지는 단위 구간을 양쪽 말단으로 하는 구간을 하나의 레벨 구간으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  36. 제 34 항에 있어서, 상기 눈 깊이 생성 단계는,
    상기 각 레벨 구간에 속하는 신호들의 신호 크기 및 상기 신호들의 분포 상태를 기초로 눈 깊이를 생성하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 분포 상태는 상기 각 레벨 구간의 주레벨값을 기초로 생성되는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 분포 상태는 상기 주레벨값을 기준으로 계산한 통계적 분산값인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  39. 제 37 항에 있어서, 상기 분포 상태는 상기 주레벨값과 상기 해당 레벨 구간에 존재하는 신호들의 신호크기의 차이값에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  40. 제 36 항 내지 제 39 항에 있어서, 상기 신호 품질(Qd2)은 이하 수학식
    Qd2 = (M0 - v0/2) - (MN-1 - vN-1/2) - vi
    에 의해 생성되고, 여기서 N 은 주 레벨의 개수, Mi 는 i번째 레벨 구간에 존재하는 신호 크기의 평균값, vi 는 i번째 레벨 구간에 존재하는 신호의 분산값을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  41. 제 36 항 내지 제 39 항에 있어서, 상기 신호 품질(Qd3)은 이하 수학식
    Qd3 = Bup - Bdown - vi
    에 의해 생성되고, 여기서 N 은 주 레벨의 개수, vi 는 i번째 레벨 구간에 존재하는 신호의 분산값, Bup 는 레벨 상한값, Bdown 레벨 하한값을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  42. 채널을 통과한 입력 신호의 품질을 측정하는 방법으로서,
    상기 입력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출 단계; 및
    상기 입력 신호의 아이 패턴으로부터 측정된 눈 너비를 기초로하여 신호 품질을 생성하는 신호 품질 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 신호 품질 생성 단계는,
    상기 입력 신호의 아이 패턴 및 주레벨값을 수신하여 샘플링 시간 천이시 주레벨값을 교차하는 교차점을 검출하는 교차점 검출 단계;
    상기 교차점으로부터 델타값(delta)을 생성하는 델타 생성 단계; 및
    상기 델타값으로부터 눈 너비를 생성하는 눈 너비 생성 단계를 포함하고,
    상기 델타값은 상기 교차점들의 해당 레벨 교차시 시간 천이량을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 교차점 검출 단계는,
    상기 아이 패턴내의 교차점(P1,P2)의 위치로부터 샘플링 시간(t,t+1) 및 이때의 신호 크기(Yt, Yt+1)를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  45. 제 43 항에 있어서, 상기 델타 검출 단계는 이하 수학식
    delta = L1/L2 = (Yi-Yt)/(Yt+1-Yt) 에 의해 수행되고,
    여기서 Yi 는 i번째 레벨 구간의 주레벨값, Yt 및 Yt+1 는 각각 시간 t 및 t+1 에서의 교차점에서의 입력 신호의 크기를 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  46. 제 43 항에 있어서, 상기 눈 너비 생성 단계는,
    상기 델타값들의 평균값 또는 분산값을 기초로 신호 품질을 생성하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  47. 제 43 항에 있어서, 상기 눈 너비 생성 단계는, 이하 수학식
    Qw2 = 1 - 0.5 (Mti + 0.5vti)
    에 의해 신호 품질(Qw2)을 생성하는 단계를 포함하고, 여기서 Mti 는 i 번째 레벨구간에 대한 델타값들의 평균값, vti 는 i 번째 레벨구간에 대한 델타값들의 분산값을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  48. 채널을 통과한 입력 신호의 품질을 측정하는 방법으로서,
    상기 입력 신호의 아이 패턴을 검출하는 아이 패턴 검출 단계;
    상기 입력 신호의 아이 패턴으로부터 측정된 눈 깊이를 기초로하여 눈 깊이 신호 품질(Qd)을 생성하는 제 1 신호 품질 생성 단계;
    상기 입력 신호의 아이 패턴으로부터 측정된 눈 너비를 기초로하여 눈 너비 신호 품질(Qw)을 생성하는 제 2 신호 품질 생성 단계; 및
    상기 눈 높이 신호 품질 및 눈 너비 신호 품질에 기초하여 전체 신호 품질(QT)을 생성하는 전체 신호 품질 생성 단계
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법
  49. 제 48 항에 있어서, 상기 제 1 신호 품질 검출 단계는,
    상기 입력 신호의 아이 패턴을 수신하여 입력 신호의 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성 단계;
    상기 히스토그램을 수신하여 각각의 주레벨값을 포함하도록 각각의 레벨 구간의 크기를 결정하는 레벨 구간 결정 단계; 및
    상기 결정된 레벨 구간에 대해 상기 입력 신호의 아이 패턴의 눈 깊이(eye depth)를 생성하는 눈 깊이 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  50. 제 48 항에 있어서, 상기 제 2 신호 품질 검출 단계는,
    상기 입력 신호의 아이 패턴 및 주레벨값을 수신하여 샘플링 시간 천이시 주레벨값을 교차하는 교차점을 검출하는 교차점 검출 단계;
    상기 교차점으로부터 델타값(delta)을 생성하는 델타 생성 단계; 및
    상기 델타값으로부터 눈 너비를 생성하는 눈 너비 생성 단계를 포함하고,
    상기 델타값은 상기 교차점들의 해당 레벨 교차시 시간 천이량을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  51. 제 50 항에 있어서, 상기 주 레벨값은 상기 제 1 신호 검출기로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  52. 제 48 항에 있어서, 상기 전체 신호 품질 결정 단계는, 이하 수학식
    QT = ( Di) *( Wi) = Qd * Qw
    에 의해 수행되고, 여기서 Qd 는 제 1 신호 품질이고, Qw 는 제 2 신호 품질인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  53. 제 48 항에 있어서, 상기 전체 신호 품질 결정 단계는, 이하 수학식
    QT = (Di * Wi)
    에 의해 수행되고, 여기서 Di 는 i 번째 레벨 구간에서의 눈 깊이이고 Wi 는 i 번째 레벨 구간에서의 눈 깊이인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  54. 제 48 항에 있어서, 상기 전체 신호 품질 결정부는, 이하 수학식
    QT = {0.5(Wi + Wi+1)* Di }
    에 의해 수행되고, 여기서 Di 는 i 번째 레벨 구간에서의 눈 깊이이고 Wi 는 i 번째 레벨 구간에서의 눈 깊이인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
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