特許 6606211 スペクトラム拡散クロック発生器およびパルスパターン発生装置とスペクトラム拡散クロック発生方法およびパルスパターン発生方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6606211

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】スペクトラム拡散クロック発生器およびパルスパターン発生装置とスペクトラム拡散クロック発生方法およびパルスパターン発生方法

(51)【国際特許分類】

   H03K 5/156 20060101AFI20191031BHJP

   G06F 1/04 20060101ALI20191031BHJP

【ＦＩ】

   H03K5/156 A

   G06F1/04 512

【請求項の数】14

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2018-46431(P2018-46431)

(22)【出願日】2018年3月14日

(65)【公開番号】特開2019-161473(P2019-161473A)

(43)【公開日】2019年9月19日

【審査請求日】2018年8月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000572

【氏名又は名称】アンリツ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】梶 一徹

(72)【発明者】

【氏名】山根 一浩

【審査官】 竹内 亨

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２０８０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１４３４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８３３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３５５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６１６１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｋ ５／００−５／２６

Ｇ０６Ｆ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信規格で定められるスペクトラム拡散クロック信号（ＳＳＣ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ）を発生するために、制御部（１１）により制御され、所定の周波数を有する基準クロック信号を、前記通信規格で規定される変調周波数を有する三角波に基づいて周波数変調することによりスペクトラム拡散クロック信号を発生する変調部（１２）を有するスペクトラム拡散クロック発生器（１）において、
前記基準クロック信号の周波数をｆｃ、三角波の周波数をｆｄとし、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回からなる（Ｒ_１＋Ｒ_２）個の三角波を組み合わせた一組の波形としたとき、該一組の波形として平均化された平均周波数をΔｆｄとし、前記三角波の周波数ｆｄと、前記平均周波数Δｆｄとの差が０．１％以内となるように前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とをそれぞれ算出する分周比算出手段（１１ａ）を備え、
前記変調部は、算出された前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とでそれぞれ設定される分周比と発生回数とで得られた前記一組の波形に基づいて前記基準クロック信号を周波数変調することにより前記スペクトラム拡散クロック信号を発生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。

【請求項2】

通信規格で定められるスペクトラム拡散クロック信号（ＳＳＣ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ）を発生するために、制御部（１１）により制御され、所定の周波数を有する基準クロック信号を、前記通信規格で規定される変調周波数を有する三角波に基づいて周波数変調することによりスペクトラム拡散クロック信号を発生する変調部（１２）を有するスペクトラム拡散クロック発生器（１）において、
前記基準クロック信号の周波数をｆｃ、三角波の周波数をｆｄとし、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回、・・・、第ｎの分周比Ｄ_ｎをもつ第ｎの三角波の発生回数がＲ_ｎ回からなる（Ｒ_１＋・・・＋Ｒ_ｎ）個の三角波を組み合わせた一組の波形としたとき（ｎは２以上の整数）、該一組の波形として平均化された平均周波数をΔｆｄとし、前記三角波の周波数ｆｄと、前記平均周波数Δｆｄとの差が０．１％以内となるように前記第１の分周比Ｄ_１、・・・、前記第ｎの分周比Ｄ_ｎと、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、・・・、前記第ｎの三角波の発生回数Ｒ_ｎ回とをそれぞれ算出する分周比算出手段（１１ａ）を備え、
前記変調部は、算出された前記第１の分周比Ｄ_１、・・・、前記第ｎの分周比Ｄ_ｎと、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、・・・、前記第ｎの三角波の発生回数Ｒ_ｎ回とでそれぞれ設定される分周比と発生回数とで得られた前記一組の波形に基づいて前記基準クロック信号を周波数変調することにより前記スペクトラム拡散クロック信号を発生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。

【請求項3】

前記分周比算出手段は、下記式（２）の計算式を用いて前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とをそれぞれ算出し、
前記変調部は、算出された前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とで設定される分周比と発生回数とで分周して、前記下記式（２）の計算式を用いて得られた前記平均周波数に基づいて前記周波数変調することにより前記スペクトラム拡散クロック信号を発生する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。
ｆｄ≒Δｆｄ＝ｆｃ／（（Ｄ_１×Ｒ_１＋Ｄ_２×Ｒ_２）／（Ｒ_１＋Ｒ_２）） …式（２）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｄ_１、Ｄ_２は偶数、
Ｒ_１、Ｒ_２は正の整数、
Ｄ_２＝Ｄ_１＋（２×ｉ）（ｉ＝１から５までの任意の整数）

【請求項4】

前記制御部は、振幅補正手段（１１ｅ）を備え、
前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記振幅補正手段は、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ｂ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位に対し、下記式（３）の計算式を用いて前記補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｂを求めて補正することを特徴とする請求項１または請求項３の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
Ｖ_ｂ＝Ｖ_ａ×Ｄ_２／Ｄ_１ …式（３）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【請求項5】

前記制御部は、振幅補正手段（１１ｅ）を備え、
前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記振幅補正手段は、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ｄ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位で、かつ、頂点にあるｂｉｔのみに対し、下記式（４）の計算式を用いて前記補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｄを求めて補正することを特徴とする請求項１または請求項３の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
Ｖ_ｄ＝Ｖ_ａ×（（（Ｄ_２−Ｄ_１）／２）＋１） …式（４）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【請求項6】

前記制御部は、振幅補正手段（１１ｅ）を備え、
前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記振幅補正手段は、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回の三角波、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回の三角波として組み合わせて一組とした波形全体の補正後の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位をＶ_ｆ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、波形全体の補正前の各ｂｉｔの全てに対し、下記式（５）の計算式を用いて前記波形全体の補正後の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位Ｖ_ｆを求めて補正することを特徴とする請求項１または請求項３の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生器。
Ｖ_ｆ＝Ｖ_ａ× Ｄ_２×（Ｒ_１＋Ｒ_２）／（Ｄ_１×Ｒ_１＋Ｄ_２×Ｒ_２）…式（５）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【請求項7】

通信規格で定められるスペクトラム拡散クロック信号（ＳＳＣ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ）を発生するために、所定の周波数を有する基準クロック信号を、前記通信規格で規定される変調周波数を有する三角波に基づいて周波数変調することにより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方法において、
前記基準クロック信号の周波数をｆｃ、三角波の周波数をｆｄとし、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回からなる（Ｒ_１＋Ｒ_２）個の三角波を組み合わせた一組の波形としたとき、該一組の波形として平均化された平均周波数をΔｆｄとし、前記三角波の周波数ｆｄと、前記平均周波数Δｆｄとの差が０．１％以内となるように前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とをそれぞれ算出する分周比算出ステップ（Ｓ３０３）と、
算出された前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とでそれぞれ設定される分周比と発生回数とで分周する分周ステップ（Ｓ３０４）と、
前記得られた前記一組の波形に基づいて前記基準クロック信号を周波数変調することにより前記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信号発生ステップ（Ｓ３０５）とを含むことを特徴とするスペクトラム拡散クロック発生方法。

【請求項8】

通信規格で定められるスペクトラム拡散クロック信号（ＳＳＣ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ）を発生するために、所定の周波数を有する基準クロック信号を、前記通信規格で規定される変調周波数を有する三角波に基づいて周波数変調することにより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方法において、
前記基準クロック信号の周波数をｆｃ、三角波の周波数をｆｄとし、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回、・・・、第ｎの分周比Ｄ_ｎをもつ第ｎの三角波の発生回数がＲ_ｎ回からなる（Ｒ_１＋・・・＋Ｒ_ｎ）個の三角波を組み合わせた一組の波形としたとき（ｎは２以上の整数）、該一組の波形として平均化された平均周波数をΔｆｄとし、前記三角波の周波数ｆｄと、前記平均周波数Δｆｄとの差が０．１％以内となるように前記第１の分周比Ｄ_１、・・・、前記第ｎの分周比Ｄ_ｎと、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、・・・、前記第ｎの三角波の発生回数Ｒ_ｎ回とをそれぞれ算出する分周比算出ステップ（Ｓ３０３）と、
算出された前記第１の分周比Ｄ_１、・・・、前記第ｎの分周比Ｄ_ｎと、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、・・・、前記第ｎの三角波の発生回数Ｒ_ｎ回とでそれぞれ設定される分周比と発生回数とで分周する分周ステップ（Ｓ３０４）と、
前記得られた前記一組の波形に基づいて前記基準クロック信号を周波数変調することにより前記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信号発生ステップ（Ｓ３０５）とを含むことを特徴とするスペクトラム拡散クロック発生方法。

【請求項9】

下記式（２）の計算式を用いて前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とをそれぞれ算出する分周比算出ステップ（Ｓ３０３）と、
算出された前記前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とでそれぞれ設定される分周比と発生回数とで分周する分周ステップ（Ｓ３０４）と、
前記下記式（２）の計算式を用いて得られた前記平均周波数に基づいて前記周波数変調することにより前記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信号発生ステップ（Ｓ３０５）とを含むことを特徴とする請求項７に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法。
ｆｄ≒Δｆｄ＝ｆｃ／（（Ｄ_１×Ｒ_１＋Ｄ_２×Ｒ_２）／（Ｒ_１＋Ｒ_２）） …式（２）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｄ_１、Ｄ_２は偶数、
Ｒ_１、Ｒ_２は正の整数、
Ｄ_２＝Ｄ_１＋（２×ｉ）（ｉ＝１から５までの任意の整数）

【請求項10】

前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ｂ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位に対し、下記式（３）の計算式を用いて前記補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｂを求めて補正する第１の振幅補正ステップ（Ｓ３０８）をさらに含むことを特徴とする請求項７または請求項９の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法。
Ｖ_ｂ＝Ｖ_ａ×Ｄ_２／Ｄ_１ …式（３）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【請求項11】

前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ｂ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位で、かつ、頂点にあるｂｉｔのみに対し、下記式（４）の計算式を用いて前記補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｄを求めて補正する第２の補正ステップ（Ｓ３０９）をさらに含むことを特徴とする請求項７または請求項９の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法。
Ｖ_ｄ＝Ｖ_ａ×（（（Ｄ_２−Ｄ_１）／２）＋１） …式（４）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【請求項12】

前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回の三角波、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回の三角波として組み合わせて一組とした波形全体の補正後の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位をＶ_ｆ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、波形全体の補正前の各ｂｉｔの全てに対し、下記式（５）の計算式を用いて前記波形全体の補正後の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位Ｖ_ｆを求めて補正する第３の振幅補正ステップ（Ｓ３１０）をさらに含むことを特徴とする請求項７または請求項９の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法。
Ｖ_ｆ＝Ｖ_ａ× Ｄ_２×（Ｒ_１＋Ｒ_２）／（Ｄ_１×Ｒ_１＋Ｄ_２×Ｒ_２）…式（５）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【請求項13】

請求項１から請求項６の何れか１項に記載の前記スペクトラム拡散クロック発生器が発生する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（２００）。

【請求項14】

請求項７から請求項１２の何れか１項に記載の前記スペクトラム拡散クロック発生方法により発生した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ことを特徴とするパルスパターン発生方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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およびスペクトラム拡散クロック発生方法と、スペクトラム拡散クロック信号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するパルスパターン発生装置およびパルスパターン発生方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、コンピュータのバス等では、電磁両立性（ＥＭＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策として、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（ＳＳＣ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ）を採用している規格が増えてきている。たとえば、コンピュータ等の情報機器に周辺機器を接続するためのシリアルバス規格の一つであるユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）３．０や、Ｉ／Ｏシリアルインタフェースのピーシーアイエクスプレス（ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ）３．０がある。

【0003】

ところで、近年における各種ディジタル通信装置は、利用者数の増加やマルチメディア通信の普及に伴い、より大容量の伝送能力が求められており、これらのディジタル通信装置におけるディジタル信号の品質評価の指標の一つとして、受信データのうち符号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（以下、誤り率と略称する）が知られている。

【0004】

そして、これらのディジタル通信装置を被測定物（ＤＵＴ：Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ）とし、この被測定物の誤り率を測定する場合には、たとえば、下記特許文献１に開示されるビット誤り率測定装置が用いられる。この種のビット誤り率測定装置では、被測定物が電気的なストレスをどの程度許容できるかを測定するため、パルスパターン発生装置から既知パターンの電気的ストレス信号をテスト信号として印可し、このテスト信号を被測定物内部または外部でループバックし、エラー検出装置で受信してテスト信号との比較により、ストレスの印加量に対してエラーの有無を測定する誤り率測定を行っている。

【0005】

ここで、この種のビット誤り率測定装置では、被測定物のマージンテストを行う際に、上述した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でデータ信号を発生させて被測定物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スペクトラム拡散クロック信号を発生することができるスペクトラム拡散クロック発生器やパルスパターン発生装置が要求されている。

【0006】

そして、スペクトラム拡散クロック発生器やパルスパターン発生装置の内部では、スペクトラム拡散クロック信号を発生させるために、所定の変調周波数となる周波数を有する三角波を発生し、この三角波によって基準クロック信号に基づく所定のキャリア周波数を有するキャリア信号を周波数掃引して周波数変調をかけることでスペクトラム拡散クロック信号を発生させていた。たとえば、従来のＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ規格では、変調周波数を３０〜３３ｋＨｚの範囲内で三角波を発生させる必要があった。具体的には、ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ規格のＧｅｎ１の世代では、この通信規格で規定されたスペクトラム拡散クロック信号の変調周波数が３１．２５ｋＨｚの三角波を発生させるために、パルスパターン発生装置に内蔵されたシンセサイザが発生するたとえば５ＭＨｚの基準クロック信号をＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）に入力し、このＤＡＣに対して、たとえばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）で構成された制御部により基準クロック信号の周期で１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位を階段状に上下させる制御を行って、５ＭＨｚの基準クロック信号を１６０分周し、１６０分の１の周波数である３１．２５ｋＨｚの変調周波数を有する三角波を生成することで実現していた。この従来の動作を図８に示す。

【0007】

図９は、下記特許文献１に開示される従来のビット誤り率測定装置の概略構成図である。図示のように、ビット誤り率測定装置１００は、ＲＡＭ等のメモリによって構成されるデータ記憶部１０１、比較データ記憶部１０２、および位置情報記憶部１０３と、集積回路等によって構成される信号送信部（パルスパターン発生装置）１０４、信号受信部（エラー検出装置）１０５、同期検出部１０６、比較部１０７、表示制御部１０８と、ＣＲＴや液晶ディスプレイ等の表示機器１０９、およびキーボード等の操作部１１０とによって構成され、測定対象５００から受信した入力データと測定対象５００から受信されるべき既知のデータとを比較して誤りビットを測定するビット誤り率測定装置１００において、比較データ記憶部１０２と、受信した入力データと既知のデータとを比較し、所定の検出条件で検出される１または複数の検出ビットを含むビット列の比較データを、検出されることに応じて比較データ記憶部１０２へ順次格納する比較部１０７と、比較データ記憶部１０２に格納された比較データから得られるそれぞれのビット列を、所定の配置条件に従った位置を基準にして並べて表示機器１０９に表示する表示制御部１０８とを備えて構成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００７−２７４４７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格のＧｅｎ２の世代から、ビット誤り率測定装置に要求されるコンプライアンステストにおける三角波の周波数は３３ｋＨｚに規定された。しかしながら、たとえば５ＭＨｚで固定された基準クロック信号を用いてＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ規格のＧｅｎ２に規定される三角波の周波数、すなわちスペクトラム拡散クロック信号の変調周波数の３３ｋＨｚを発生するためには１５１．５１５１・・・分周すればよいが、循環小数となるため、端数が出ることとなる。ここで、ＤＡＣの分周比は、１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位を階段状に上下させて図８の形状の三角波を発生させることから、自然数、かつ偶数でなければならないため、１５１の近傍の偶数、たとえば１５２分周とした場合、基準クロック信号が５ＭＨｚでは、変調周波数は３２．８９４７・・・ｋＨｚとなる。したがって、ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ規格のＧｅｎ２に規定される変調周波数の３３ｋＨｚから周波数が０．３％程度小さい値にずれてしまい、その結果、この変調周波数を用いた三角波から生成したスペクトラム拡散クロック信号は過少に変調されたスペクトラム、または分周比によっては過多に変調されたスペクトラムとなってしまう。このようなスペクトラム拡散クロック信号を用いて生成したデータ信号により被測定物を測定すると、測定結果の信頼性が低下する問題があった。

【0010】

さらに、変調周波数となる任意の周波数を有する三角波の発生のために、別途、ＤＤＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）やファンクションジェネレータＩＣ等を設けることは、測定装置のコストアップや装置構成が複雑化し、安易には採用できないため、低コストや簡易な装置構成で対応することが求められていた。

【0011】

また、本発明が適用されるビット誤り率測定装置におけるパルスパターン発生装置およびパルスパターン発生方法は、将来の世代および旧世代を含めた複数の世代の通信規格に柔軟に対応し、それぞれの通信規格で規定に準拠したスペクトラム拡散クロック信号やデータ信号を発生することが求められていた。

【0012】

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、スペクトラム拡散クロック信号を用いるパルスパターン発生装置内部で、固定された周波数の基準クロック信号を使用しているときに、通信規格の規定により変調周波数が変更や追加された場合であっても、通信規格に規定された変調周波数に対する周波数ずれを十分に小さくして、スペクトラム拡散クロック信号が通信規格に準拠して変調されたスペクトラムとし、このスペクトラム拡散クロック信号を用いて被測定物を測定することにより、測定結果の信頼性を向上することが可能なスペクトラム拡散クロック発生器およびスペクトラム拡散クロック発生方法と、スペクトラム拡散クロック信号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するパルスパターン発生装置およびパルスパターン発生方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記した目的を達成するために、請求項１記載のスペクトラム拡散クロック発生器は、通信規格で定められるスペクトラム拡散クロック信号（ＳＳＣ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ）を発生するために、制御部（１１）により制御され、所定の周波数を有する基準クロック信号を、前記通信規格で規定される変調周波数を有する三角波に基づいて周波数変調することによりスペクトラム拡散クロック信号を発生する変調部（１２）を有するスペクトラム拡散クロック発生器（１）において、
前記基準クロック信号の周波数をｆｃ、三角波の周波数をｆｄとし、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回からなる（Ｒ_１＋Ｒ_２）個の三角波を組み合わせた一組の波形としたとき、該一組の波形として平均化された平均周波数をΔｆｄとし、前記三角波の周波数ｆｄと、前記平均周波数Δｆｄとの差が０．１％以内となるように前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とをそれぞれ算出する分周比算出手段（１１ａ）を備え、
前記変調部は、算出された前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とでそれぞれ設定される分周比と発生回数とで得られた前記一組の波形に基づいて前記基準クロック信号を周波数変調することにより前記スペクトラム拡散クロック信号を発生することを特徴とする。

【0014】

上記した目的を達成するために、請求項２記載のスペクトラム拡散クロック発生器は、通信規格で定められるスペクトラム拡散クロック信号（ＳＳＣ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ）を発生するために、制御部（１１）により制御され、所定の周波数を有する基準クロック信号を、前記通信規格で規定される変調周波数を有する三角波に基づいて周波数変調することによりスペクトラム拡散クロック信号を発生する変調部（１２）を有するスペクトラム拡散クロック発生器（１）において、
前記基準クロック信号の周波数をｆｃ、三角波の周波数をｆｄとし、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回、・・・、第ｎの分周比Ｄ_ｎをもつ第ｎの三角波の発生回数がＲ_ｎ回からなる（Ｒ_１＋・・・＋Ｒ_ｎ）個の三角波を組み合わせた一組の波形としたとき（ｎは２以上の整数）、該一組の波形として平均化された平均周波数をΔｆｄとし、前記三角波の周波数ｆｄと、前記平均周波数Δｆｄとの差が０．１％以内となるように前記第１の分周比Ｄ_１、・・・、前記第ｎの分周比Ｄ_ｎと、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、・・・、前記第ｎの三角波の発生回数Ｒ_ｎ回とをそれぞれ算出する分周比算出手段（１１ａ）を備え、
前記変調部は、算出された前記第１の分周比Ｄ_１、・・・、前記第ｎの分周比Ｄ_ｎと、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、・・・、前記第ｎの三角波の発生回数Ｒ_ｎ回とでそれぞれ設定される分周比と発生回数とで得られた前記一組の波形に基づいて前記基準クロック信号を周波数変調することにより前記スペクトラム拡散クロック信号を発生することを特徴とする。

【0015】

請求項３記載のスペクトラム拡散クロック発生器は、請求項１に記載のスペクトラム拡散クロック発生器において、前記分周比算出手段は、下記式（２）の計算式を用いて前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とをそれぞれ算出し、
前記変調部は、算出された前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とで設定される分周比と発生回数とで分周して、前記下記式（２）の計算式を用いて得られた前記平均周波数に基づいて前記周波数変調することにより前記スペクトラム拡散クロック信号を発生することを特徴とする。
ｆｄ≒Δｆｄ＝ｆｃ／（（Ｄ_１×Ｒ_１＋Ｄ_２×Ｒ_２）／（Ｒ_１＋Ｒ_２）） …式（２）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｄ_１、Ｄ_２は偶数、
Ｒ_１、Ｒ_２は正の整数、
Ｄ_２＝Ｄ_１＋（２×ｉ）（ｉ＝１から５までの任意の整数）

【0016】

請求項４記載のスペクトラム拡散クロック発生器は、請求項１または請求項３の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生器において、前記制御部は、振幅補正手段（１１ｅ）を備え、
前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記振幅補正手段は、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ｂ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位に対し、下記式（３）の計算式を用いて前記補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｂを求めて補正することを特徴とする。
Ｖ_ｂ＝Ｖ_ａ×Ｄ_２／Ｄ_１ …式（３）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【0017】

請求項５記載のスペクトラム拡散クロック発生器は、請求項１または請求項３の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生器において、前記制御部は、振幅補正手段（１１ｅ）を備え、
前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記振幅補正手段は、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ｄ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位で、かつ、頂点にあるｂｉｔのみに対し、下記式（４）の計算式を用いて前記補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｄを求めて補正することを特徴とする。
Ｖ_ｄ＝Ｖ_ａ×（（（Ｄ_２−Ｄ_１）／２）＋１） …式（４）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【0018】

請求項６記載のスペクトラム拡散クロック発生器は、請求項１または請求項３の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生器において、前記制御部は、振幅補正手段（１１ｅ）を備え、
前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記振幅補正手段は、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回の三角波、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回の三角波として組み合わせて一組とした波形全体の補正後の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位をＶ_ｆ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、波形全体の補正前の各ｂｉｔの全てに対し、下記式（５）の計算式を用いて前記波形全体の補正後の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位Ｖ_ｆを求めて補正することを特徴とする。
Ｖ_ｆ＝Ｖ_ａ× Ｄ_２×（Ｒ_１＋Ｒ_２）／（Ｄ_１×Ｒ_１＋Ｄ_２×Ｒ_２）…式（５）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【0019】

上記した目的を達成するために、請求項７記載のスペクトラム拡散クロック発生方法は、通信規格で定められるスペクトラム拡散クロック信号（ＳＳＣ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ）を発生するために、所定の周波数を有する基準クロック信号を、前記通信規格で規定される変調周波数を有する三角波に基づいて周波数変調することにより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方法において、
前記基準クロック信号の周波数をｆｃ、三角波の周波数をｆｄとし、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回からなる（Ｒ_１＋Ｒ_２）個の三角波を組み合わせた一組の波形としたとき、該一組の波形として平均化された平均周波数をΔｆｄとし、前記三角波の周波数ｆｄと、前記平均周波数Δｆｄとの差が０．１％以内となるように前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とをそれぞれ算出する分周比算出ステップ（Ｓ３０３）と、
算出された前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とでそれぞれ設定される分周比と発生回数とで分周する分周ステップ（Ｓ３０４）と、
前記得られた前記一組の波形に基づいて前記基準クロック信号を周波数変調することにより前記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信号発生ステップ（Ｓ３０５）とを含むことを特徴とする。

【0020】

上記した目的を達成するために、請求項８記載のスペクトラム拡散クロック発生方法は、通信規格で定められるスペクトラム拡散クロック信号（ＳＳＣ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ）を発生するために、所定の周波数を有する基準クロック信号を、前記通信規格で規定される変調周波数を有する三角波に基づいて周波数変調することにより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方法において、
前記基準クロック信号の周波数をｆｃ、三角波の周波数をｆｄとし、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回、・・・、第ｎの分周比Ｄ_ｎをもつ第ｎの三角波の発生回数がＲ_ｎ回からなる（Ｒ_１＋・・・＋Ｒ_ｎ）個の三角波を組み合わせた一組の波形としたとき（ｎは２以上の整数）、該一組の波形として平均化された平均周波数をΔｆｄとし、前記三角波の周波数ｆｄと、前記平均周波数Δｆｄとの差が０．１％以内となるように前記第１の分周比Ｄ_１、・・・、前記第ｎの分周比Ｄ_ｎと、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、・・・、前記第ｎの三角波の発生回数Ｒ_ｎ回とをそれぞれ算出する分周比算出ステップ（Ｓ３０３）と、
算出された前記第１の分周比Ｄ_１、・・・、前記第ｎの分周比Ｄ_ｎと、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、・・・、前記第ｎの三角波の発生回数Ｒ_ｎ回とでそれぞれ設定される分周比と発生回数とで分周する分周ステップ（Ｓ３０４）と、
前記得られた前記一組の波形に基づいて前記基準クロック信号を周波数変調することにより前記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信号発生ステップ（Ｓ３０５）とを含むことを特徴とする。

【0021】

請求項９記載のスペクトラム拡散クロック発生方法は、請求項７に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法において、下記式（２）の計算式を用いて前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とをそれぞれ算出する分周比算出ステップ（Ｓ３０３）と、
算出された前記前記第１の分周比Ｄ_１、前記第２の分周比Ｄ_２と、前記第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、前記第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とでそれぞれ設定される分周比と発生回数とで分周する分周ステップ（Ｓ３０４）と、
前記下記式（２）の計算式を用いて得られた前記平均周波数に基づいて前記周波数変調することにより前記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信号発生ステップ（Ｓ３０５）とを含むことを特徴とする。
ｆｄ≒Δｆｄ＝ｆｃ／（（Ｄ_１×Ｒ_１＋Ｄ_２×Ｒ_２）／（Ｒ_１＋Ｒ_２）） …式（２）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｄ_１、Ｄ_２は偶数、
Ｒ_１、Ｒ_２は正の整数、
Ｄ_２＝Ｄ_１＋（２×ｉ）（ｉ＝１から５までの任意の整数）

【0022】

請求項１０記載のスペクトラム拡散クロック発生方法は、請求項７または請求項９の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法において、前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ｂ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位に対し、下記式（３）の計算式を用いて前記補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｂを求めて補正する第１の振幅補正ステップ（Ｓ３０８）をさらに含むことを特徴とする。
Ｖ_ｂ＝Ｖ_ａ×Ｄ_２／Ｄ_１ …式（３）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【0023】

請求項１１記載のスペクトラム拡散クロック発生方法は、請求項７または請求項９の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法において、前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ｂ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位で、かつ、頂点にあるｂｉｔのみに対し、下記式（４）の計算式を用いて前記補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｄを求めて補正する第２の補正ステップ（Ｓ３０９）をさらに含むことを特徴とする。
Ｖ_ｄ＝Ｖ_ａ×（（（Ｄ_２−Ｄ_１）／２）＋１） …式（４）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【0024】

請求項１２記載のスペクトラム拡散クロック発生方法は、請求項７または請求項９の何れか１項に記載のスペクトラム拡散クロック発生方法において、前記第２の分周比Ｄ_２が前記第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、前記第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回の三角波、前記第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回の三角波として組み合わせて一組とした波形全体の補正後の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位をＶ_ｆ、所望の変調度を得るための三角波の最大電圧をＶ_Δとしたとき、波形全体の補正前の各ｂｉｔの全てに対し、下記式（５）の計算式を用いて前記波形全体の補正後の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位Ｖ_ｆを求めて補正する第３の振幅補正ステップ（Ｓ３１０）をさらに含むことを特徴とする。
Ｖ_ｆ＝Ｖ_ａ× Ｄ_２×（Ｒ_１＋Ｒ_２）／（Ｄ_１×Ｒ_１＋Ｄ_２×Ｒ_２）…式（５）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【0025】

請求項１３記載のパルスパターン発生装置は、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の前記スペクトラム拡散クロック発生器が発生する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。

【0026】

請求項１４記載のパルスパターン発生方法は、請求項７から請求項１１の何れか１項に記載の前記スペクトラム拡散クロック発生方法により発生した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ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0027】

本発明のスペクトラム拡散クロック発生器およびスペクトラム拡散クロック発生方法と、スペクトラム拡散クロック信号とデータ信号を用いて所望のパターン信号を発生するパルスパターン発生装置およびパルスパターン発生方法によれば、スペクトラム拡散クロック信号を用いるパルスパターン発生装置内部で、固定された周波数の基準クロック信号を使用しているときに、通信規格の規定により変調周波数が変更や追加された場合であっても、通信規格に規定された変調周波数に対する周波数ずれを十分に小さくして、スペクトラム拡散クロック信号が通信規格に準拠して変調されたスペクトラムとし、このスペクトラム拡散クロック信号を用いて被測定物を測定することにより、測定結果の信頼性を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生器を含むパルスパターン発生装置のブロック構成図である。

【図2】図１の変調部の一例を示すブロック構成図である。

【図3】本発明に係る分周比算出手段の動作の一例を示す説明図である。

【図4】本発明に係る振幅補正手段の動作の一例を示す説明図である。

【図5】本発明に係る振幅補正手段の他の動作の一例を示す説明図である。

【図6】本発明に係る振幅補正手段の他の動作の一例を示す説明図である。

【図7】本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生の処理動作の一例を示すフローチャートである。

【図8】従来の分周の動作の一例を示す説明図である。

【図9】従来のビット誤り率測定装置の装置構成を示す概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者等によりなされる実施可能な他の形態、実施例および運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれる。

【0030】

［装置構成］
まず、本発明に係るパルスパターン発生装置の装置構成について、図１、２を参照しながら説明する。

【0031】

図１に示すように、本実施の形態のパルスパターン発生装置２００は、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、スペクトラム拡散クロック発生器１、周波数てい倍部１３、パルスパターン発生部１４を備えて概略構成される。

【0032】

スペクトラム拡散クロック発生器１は、所定の周波数を有する基準クロック信号を、所定の分周比で分周して得られる所定の周波数を有する三角波に基づいて周波数変調することによりスペクトラムを拡散したスペクトラム拡散クロック信号を発生するものであり、変調部１２、設定部１５、表示部１６、記憶部１７を含んで構成される。

【0033】

変調部１２は、図２に示すように、分周器１２ａ、位相比較器１２ｂ、チャージポンプ１２ｃ、ループフィルタ１２ｄ、変調生成部１２ｅ、三角波発生部１２ｆ、加算器１２ｇ、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１２ｈを備えて構成される。

【0034】

分周器１２ａは、スペクトラム拡散されて電圧制御発振器１２ｈから出力されるスペクトラム拡散クロック信号の中心周波数を基準クロック信号のてい倍関係になるように設定するもので、電圧制御発振器１２ｈが出力するスペクトラム拡散クロック信号をフィードバック信号として分周し、分周したフィードバック信号の周波数と基準クロック信号の周波数とを一致させる。

【0035】

位相比較器１２ｂは、基準クロック信号と、分周器１２ａで分周されたフィードバック信号との位相を比較し、位相差に応じたパルス幅の位相差信号を出力する。

【0036】

チャージポンプ１２ｃは、位相比較器１２ｂから入力される位相差信号によって充電／放電電流をループフィルタ１２ｄに供給する。

【0037】

ループフィルタ１２ｄは、チャージポンプ１２ｃから供給される電流を電圧に変換し、変換した電圧の高周波成分を除去した信号を加算器１２ｇに出力する。

【0038】

変調生成部１２ｅは、設定部１５にて設定されたスプレッド方式、キャリア周波数、変調周波数、変調度に基づく制御部１１内の変調部制御手段１１ｄからの変調制御信号の制御により、周波数変調をさせるための変調信号を生成し、生成した変調信号を加算器１２ｇに出力する。また、変調生成部１２ｅは、三角波を発生する三角波発生部１２ｆを含んでいる。

【0039】

三角波発生部１２ｆは、設定部１５により設定された変調周波数に基づく制御部１１内の分周比算出手段１１ａからの分周比算出信号の制御により、所定の周波数を有する三角波を発生している。すなわち、変調生成部１２ｅに含まれる三角波発生部１２ｆは、この所定の周波数を有する三角波により基準クロック信号に基づく所定のキャリア周波数を有するキャリア信号を周波数掃引して周波数変調をかけて変調信号を生成している。

【0040】

また、三角波発生部１２ｆでは、分周比算出信号の制御によって動作するたとえば汎用のＤＡＣで実現しており、図３に示すような階段状の波形を出力している。この階段状の波形は、たとえば基準クロック信号の周波数が５ＭＨｚである場合、その１周期の２００ｎｓｅｃに基づき、２００ｎｓｅｃ毎に１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ａを階段状に上下させるようになっている。

【0041】

この１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ａは、制御部１１内の振幅補正手段１１ｅからの振幅補正信号の制御により制御され、設定部１５にて設定された所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δを、後述する複数の三角波の分周比である第１の分周比Ｄ_１、第２の分周比Ｄ_２のうち、第１の分周比Ｄ_１または第２の分周比Ｄ_２のいずれか大きい方の分周比の２分の１の数で均等に分割した電圧となっている。ここで、第２の分周比Ｄ_２を第１の分周比Ｄ_１よりも大きい分周比としたとき、複数の分周比の大小はＤ_２＞Ｄ_１であらわされ、所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δは下記式（１）から算出する。なお、所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δと変調度との関係は、基準クロック信号に基づく所定のキャリア周波数を有するキャリア信号を周波数掃引して周波数変調を行ったとき、所望の変調度のピーク値が三角波の電圧の最大値Ｖ_Δに対応するようになっている。ビット誤り率測定装置内部では、所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δと変調度のピーク値とが一義的に定まる関係となるように設計がされている。また、通信規格では変調度はこのピーク値で定義されている。

【0042】

Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２ …式（１）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１

【0043】

所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δがたとえば１Ｖ、第２の分周比Ｄ_２がたとえば１５２分周の場合、１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ａは、上記式（１）から１Ｖを第２の分周比Ｄ_２の２分の１の数７６で均等に分割した０．０１３１５７・・・Ｖとなる。

【0044】

また、制御部１１内の分周比算出手段１１ａからの分周比算出信号の制御により、階段状の波形の振幅の変位は、後述する複数の三角波の分周比である第１の分周比Ｄ_１、第２の分周比Ｄ_２のそれぞれの２分の１の回数で変位方向が上下反転するようになっている。所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δがたとえば１Ｖ、第２の分周比Ｄ_２がたとえば１５２分周の場合で、たとえば基準クロック信号の周波数が５ＭＨｚである場合、その１周期の２００ｎｓｅｃを１ｂｉｔ毎の区切りとして７６回上方向へ１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ａ（＋０．０１３１５７・・・Ｖ）をした後、７６回下方向への１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ａ（−０．０１３１５７・・・Ｖ）をすることになる。これにより、たとえば基準クロック信号の周波数が５ＭＨｚである場合、その１周期の２００ｎｓｅｃに基づき、２００ｎｓｅｃ毎に１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ａを階段状に上下させることを実現している。この動作により、階段状の波形は所定の分周比を１周期とする略三角波を形成している。この階段状の波形は、三角波発生部１２ｆに含まれる図示しないローパスフィルタにより平滑化され、線状の三角波として三角波発生部１２ｆから加算器１２ｇに出力される。なお、線状の三角波として直線や曲線からなる三角波に本発明は適用でき、またスペクトラム拡散クロック信号の一種であるＨｅｒｓｈｅｙ Ｋｉｓｓ変調等の波形を生成するための信号にも適用可能である。

【0045】

なお、上記では第１の分周比Ｄ_１と、第２の分周比Ｄ_２との２つの分周比の組み合わせで説明したが、この２つの組み合わせに限られるものではなく、３つの分周比の組み合わせや、第１の分周比Ｄ_１、・・・、第ｎの分周比Ｄ_ｎ（ただしｎは３以上の整数）からなるｎ個の分周比の組み合わせとしてもよい。

【0046】

また、三角波発生部１２ｆは、制御部１１内の振幅補正手段１１ｅからの振幅補正信号の制御により、三角波発生部１２ｆで発生する三角波の振幅を補正している。

【0047】

加算器１２ｇは、ループフィルタ１２ｄから入力される信号と、変調生成部１２ｅから入力される変調信号とを加算し、この加算した信号を電圧制御発振器１２ｈに出力する。

【0048】

電圧制御発振器１２ｈは、出力（スペクトラム拡散クロック信号）が位相比較器１２ｂにフィードバックされ、入力クロックとフィードバック信号が同じ周波数になるように動作し、加算器１２ｇから入力される変調信号に応じて周波数をスペクトラム拡散したスペクトラム拡散クロック信号を出力する。

【0049】

設定部１５は、所望のスペクトラム拡散が施されたスペクトラム拡散クロック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（ダウンスプレッド方式、センタースプレッド方式、アッパースプレッド方式の何れかのスプレッド方式）の選択、変調周波数（たとえば３３ｋＨｚ）、選択したスプレッド方式のキャリア周波数（たとえば２５ＭＨｚ）、変調度（キャリア周波数に対する変調の割合）の設定を行う。

【0050】

また、設定部１５は、たとえば表示部１６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。設定部１５は、ユーザが表示部１６に表示されている画面のうち、特定の項目の位置を指やスタイラス等で触れることで、タッチセンサが画面上で検出した位置と項目の位置とが一致することを認識し、各項目に割り当てられた機能を実行するための信号を制御部１１に出力している。

【0051】

表示部１６は、液晶ディスプレイやＣＲＴ等の表示機器で構成され、制御部１１の図示しない表示制御に基づき、スペクトラム拡散クロック発生器１に関する設定項目画面やパルスパターン発生部１４に関する画面の表示、パルスパターン発生装置２００の駆動や各種制御に関する表示内容を表示している。

【0052】

制御部１１は、たとえばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ等のマイクロコンピュータで構成され、設定部１５にて設定された設定情報に基づき変調部１２、周波数てい倍部１３、パルスパターン発生部１４を統括制御するもので、分周比算出手段１１ａ、周波数てい倍部制御手段１１ｂ、パルスパターン発生部制御手段１１ｃ、変調部制御手段１１ｄ、振幅制御手段１１ｅを含む。すなわち、変調部制御手段１１ｄは、選択されたスプレッド方式（ダウンスプレッド、センタースプレッド、アッパースプレッドの何れかのスプレッド方式）、キャリア周波数、変調周波数、変調度に応じて基準クロック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信号を発生するように変調部１２（変調生成部１２ｅ）を制御する。その他、表示部１６の表示制御、パルスパターン発生装置２００を構成する各部の駆動制御を行っている。

【0053】

分周比算出手段１１ａは、三角波発生部１２ｆで発生する三角波の周波数を生成するための複数の分周比とそれぞれの分周比の発生回数を算出し、分周比算出信号を三角波発生部１２ｆに出力している。なお、分周比算出手段１１ａは、これらの複数の分周比とそれぞれの分周比の発生回数によって複数の三角波を発生させて一組の波形とし、この一組の波形によって平均化された平均周波数と、通信規格で規定される変調周波数との差が０．１％以内となるようにしている。

【0054】

振幅補正手段１１ｅは、三角波発生部１２ｆで発生する三角波の振幅を補正するための振幅補正信号を三角波発生部１２ｆに出力している。

【0055】

記憶部１７は、三角波発生部１２ｆで発生する三角波の周波数を生成するための複数の分周比とそれぞれの分周比の発生回数を算出して制御する際と、三角波の振幅を補正制御するために用いられる計算式（式（１）〜（５））を記憶する。

【0056】

周波数てい倍部制御手段１１ｂは、スペクトラム拡散クロック発生器１から出力されるスペクトラム拡散クロック信号の周波数のｋ（ただしｋは正の整数）てい倍の周波数を有するスペクトラム拡散クロック信号を出力するように周波数てい倍部１３を制御する。

【0057】

パルスパターン発生部制御手段１１ｃは、周波数てい倍部１３にて周波数てい倍されたスペクトラム拡散クロック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ようにパルスパターン発生部１４を制御する。

【0058】

周波数てい倍部１３は、制御部１１の制御により、スペクトラム拡散クロック発生器１が発生するスペクトラム拡散クロック信号の周波数のｋてい倍の周波数（たとえば、２０倍の周波数）を有するスペクトラム拡散クロック信号を出力する。

【0059】

パルスパターン発生部１４は、制御部１１の制御により、周波数てい倍部１３にて周波数てい倍されたスペクトラム拡散クロック信号と、外部から入力されるデータ信号（低レベル電圧：「０」と高レベル電圧：「１」のデータ）とを入力とし、データ信号をスペクトラム拡散クロック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。たとえば被測定物のマージンテストを行う誤り率測定装置のパターン発生器として用いる場合、パターン発生部１４は、被測定物に入力する既知パターンのパルスパターン信号（テスト信号）として、スペクトラム拡散クロック信号により変調されたＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍｂｉｔ 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。

【0060】

そして、上記のように構成されるパターン発生器２００のスペクトラム拡散クロック発生器１からダウンスプレッド方式、センタースプレッド方式、アッパースプレッド方式から任意のスプレッド方式でスペクトラム拡散クロック信号を発生する場合には、まず、設定部１５にてスプレッド方式（ダウンスプレッド方式、センタースプレッド方式、アッパースプレッド方式の何れかのスプレッド方式）を選択するとともに、変調周波数、キャリア周波数、変調度を設定する。

【0061】

（分周動作例）
ここで、図３を用いて、たとえば５ＭＨｚで固定された基準クロック信号を用いてＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ規格のＧｅｎ２に規定される変調周波数の３３ｋＨｚを発生する動作を説明する。なお、従来技術では、ＤＡＣで要求される分周比である自然数、かつ偶数とするために、変調周波数３３ｋＨｚ近傍の周波数を得られる１５１分周の近傍の偶数、たとえば１５２分周とした場合、変調周波数は３２．８９４７・・・ｋＨｚとなり、規定された変調周波数の３３ｋＨｚに対して０．３％程度のずれが生じてしまう。一方、たとえば５ＭＨｚで固定された基準クロック信号からＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ規格のＧｅｎ１に規定される変調周波数の３１．２５ｋＨｚを発生させる場合は、前述のように１６０分周で端数は出ないことから、基準クロック信号の周波数から単一の分周比で三角波の周波数を発生できるため、従来技術によりスペクトラム拡散クロック信号を発生させてもよい。

【0062】

前提として、本例ではｎ＝２とし、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回からなる（Ｒ_１＋Ｒ_２）個の三角波を組み合わせた一組の波形を構成することにする。また、基準クロック信号の周波数をｆｃ、通信規格で規定される変調周波数、すなわち三角波の周波数をｆｄ、第１の三角波および第２の三角波の組み合わせによって周波数を平均化された一組の波形の平均周波数をΔｆｄとする。分周比算出手段１１ａは、下記式（２）を用いて、Δｆｄと、ｆｄとの差が０．１％以内となるように第１の分周比Ｄ_１、第２の分周比Ｄ_２と、第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とをそれぞれ算出して分周比算出信号を生成し、変調部１２ならびに変調生成部１２ｅに含まれる三角波発生部１２ｆに出力する。三角波の周波数ｆｄと、平均周波数Δｆｄとの差が０．１％以内であれば、測定結果の信頼性を十分に担保することが可能である。なお、本発明および下記式（２）において、≒の記号は、一致を示す＝の記号の場合も含む。

【0063】

ｆｄ≒Δｆｄ＝ｆｃ／（（Ｄ_１×Ｒ_１＋Ｄ_２×Ｒ_２）／（Ｒ_１＋Ｒ_２）） …式（２）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｄ_１、Ｄ_２は偶数、
Ｒ_１、Ｒ_２は正の整数、
Ｄ_２＝Ｄ_１＋（２×ｉ）（ｉ＝１から５までの任意の整数）

【0064】

たとえば、基準クロック信号の周波数をｆｃ＝５ＭＨｚ、三角波の周波数をｆｄ＝３３ｋＨｚとする。ここで、分周比算出手段１１ａは、上記式（２）を用いて平均周波数Δｆｄと、三角波の周波数ｆｄ＝３３ｋＨｚとの差を０．１％以内となるようにする第１の分周比Ｄ_１、第２の分周比Ｄ_２と、第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、第２の三角波の発生回数Ｒ_２回をそれぞれ算出する。算出処理としては、ｆｃ／ｆｄが１５１近傍であるので、第２の分周比Ｄ_２が１５１の近傍の偶数に望ましい値があると推定して、たとえばＤ_２＝１５２と決定した後、上記式（２）の条件に基づいて試行する方法でＤ_１、Ｒ_１、Ｒ_２をそれぞれ求める。これにより、たとえばｉ＝１の場合、第１の分周比Ｄ_１を１５０分周、第１の三角波の発生回数Ｒ_１回を１回、第２の分周比Ｄ_２を１５２分周、第２の三角波の発生回数Ｒ_２回を３回とすることを算出して分周比算出信号を生成し、変調部１２ならびに変調生成部１２ｅに含まれる三角波発生部１２ｆに出力する。

【0065】

次に、三角波発生部１２ｆは、この算出された第１の分周比Ｄ_１を１５０分周と、第１の三角波の発生回数Ｒ_１回を１回と、第２の分周比Ｄ_２を１５２分周と、第２の三角波の発生回数Ｒ_２回を３回に基づいて、平均周波数Δｆｄを算出する。具体的には、上述の式（２）を用いて、Δｆｄ＝５ＭＨｚ／（（１５０×１＋１５２×３）／（１＋３））のように求める。この結果、平均周波数Δｆｄは、Δｆｄ＝３３．００３３００３３・・・ｋＨｚとなる。これは、規定された変調周波数の３３ｋＨｚに対して０．０１％程度のずれであり、変調周波数ずれを十分に小さくすることが可能となっている。このスペクトラム拡散クロック信号を用いて被測定物を測定することにより、測定結果の誤差を最小化することが可能となる。

【0066】

また、ｉ＝１ならば第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波と、第２の分周比Ｄ_１をもつ第２の三角波の分周比の差が２と差が最小となるので、これらの三角波を組み合わせた一組の波形の周波数の揺らぎが最小となり、ジッタ量の少ない三角波を生成できる。一方、ｉ＝５ならば、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波と、第２の分周比Ｄ_１をもつ第２の三角波の分周比の差が１０となり、誤り率測定装置のスペクトラム拡散クロック信号として使用するに支障のない程度のジッタ量の三角波を生成可能な範囲である。ｉ＝６以上の値を用いて動作させることも可能であるが、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波と、第２の分周比Ｄ_１をもつ第２の三角波との分周比の差が大きくなると、これらの三角波を組み合わせて一組の波形としたときの周波数のゆらぎがジッタ量の増加になるため、ｉ＝５以下とすることが望ましい。

【0067】

ところで、この分周動作例では、説明を簡易とするため、算出された第１の分周比Ｄ_１を１５０分周、第１の三角波の発生回数Ｒ_１回を１回、第２の分周比Ｄ_２を１５２分周、第２の三角波の発生回数Ｒ_２回を３回として説明したが、第１の分周比Ｄ_１を１５０分周、第１の三角波の発生回数Ｒ_１回を８回、第２の分周比Ｄ_２を１５２分周、第２の三角波の発生回数Ｒ_２回を２５回とすれば、規定された変調周波数の３３ｋＨｚに一致する変調周波数が発生できる。この場合、第１の分周比Ｄ_１の発生を８回繰り返した後で第２の分周比Ｄ_２の発生を２５回繰り返してもよいが、第１の分周比Ｄ_１を１回発生させるごとに第２の分周比Ｄ_２の発生を３〜４回繰り返すことによって全体として第１の分周比Ｄ_１の発生が８回に対して第２の分周比Ｄ_２の発生が２５回となるようにすることが望ましい。

【0068】

また、上記例では、第１の分周比Ｄ_１と、第２の分周比Ｄ_２との２つの分周比の組み合わせで説明したが、この２つの組み合わせに限られるものではなく、３つ以上の分周比の組み合わせや、第１の分周比Ｄ_１、・・・、第ｎの分周比Ｄ_ｎとし、これらの第１、・・・、第ｎの分周比をそれぞれもつ複数の三角波の発生回数がそれぞれＲ_１回、・・・、Ｒ_ｎ回からなるｎ個（ただしｎは３以上の整数）の三角波の組み合わせとしてもよい。なお、第１の分周比Ｄ_１をもつ三角波の発生回数はＲ_１回、第２の分周比Ｄ_２をもつ三角波の発生回数はＲ_２回、第３の分周比Ｄ_３をもつ三角波の発生回数はＲ_３回、・・・、第ｎの分周比Ｄ_ｎをもつ三角波の発生回数はＲ_ｎ回となるよう、それぞれの三角波が対となるように組み合わされている。

【0069】

ところで、上述のように、複数の三角波を組み合わせた一組の波形について、たとえば第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数Ｒ_１回が１回の三角波、第２の分周比Ｄ_２として１５２分周をもつ第２の三角波の発生回数Ｒ_２回が３回の三角波として発生することにより、通信規格に規定された変調周波数３３ｋＨｚからのずれを十分に小さくすることができる。しかしながら、図３に示すように、１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波の最大電圧は、１５２分周をもつ第２の三角波の発生回数が３回の三角波の最大電圧よりも振幅が低下しているため、これらの三角波を組み合わせて一組の波形としたときの振幅が低下し、その結果、スペクトラム拡散クロック信号は過少に変調されたスペクトラムとなる。この過少に変調されたスペクトラム拡散クロック信号を用いて被測定物を測定すると、規格に規定された変調量に対して少ない変調量でマージンテストを行うこととなり、測定結果に誤差を生じ、不良品を良品として判定する可能性が生じる。

【0070】

そこで、本実施の形態では、上述した三角波を組み合わせた一組の波形の振幅が低下する問題を解消してスペクトラム拡散クロック信号が適正に変調されたスペクトラムとする動作例を説明する。なお、本発明が適用される装置において、後述する第１の振幅補正動作例、第２の振幅補正動作例、第３の振幅補正動作例は、これらの何れか１つが設計や設定により択一的に動作するものとする。

【0071】

（第１の振幅補正動作例）
第１の振幅補正動作例について、説明する。振幅補正手段１１ｅは、図４に示すように、第２の分周比Ｄ_２が第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、分周比が小さい三角波、Ｄ_２＞Ｄ_１ならばＤ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位に対し、下記式（３）を用いて振幅の補正を行う。なお、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ｂとする。また、Ｖ_Δは所望の変調度を得るための三角波の最大電圧とする。Ｖ_ａは、上述の式（１）より、Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２であらわされる。

【0072】

Ｖ_ｂ＝Ｖ_ａ×Ｄ_２／Ｄ_１ …式（３）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【0073】

複数の三角波を組み合わせた一組の波形について、たとえば、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波、第２の分周比Ｄ_２として１５２分周をもつ第２の三角波の発生回数が３回の三角波を発生しているとする。また、三角波の電圧の最大値Ｖ_Δがたとえば１Ｖ、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ａは、上述の式（１）から１Ｖを第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の分周比１５２の２分の１の数である７６で均等に分割した０．０１３１５７・・・Ｖとなる。ここで、上記式（３）を用いて、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位はＶ_ｂ＝０．０１３１５７・・・Ｖ×（１５２／１５０）＝０．０１３３３３・・・Ｖ×１．０１３３３３・・・＝０．０１３３３３・・・Ｖと算出される。そして、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波に限り、補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｂ＝０．０１３３３３・・・Ｖになるように補正する。この補正により、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波の電圧の最大値は、Ｖ_ｂ＝０．０１３３３３・・・Ｖを７５倍した０．９９９９９９・・・Ｖとなる。これにより、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波の電圧の最大値が、所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δである１Ｖに極めて近い電圧へ補正され、規定された変調周波数に対する変調周波数ずれを小さくしながら、所望の変調度を有する三角波を発生することが可能となる。

【0074】

（第２の振幅補正動作例）
第２の振幅補正動作例について、説明する。振幅補正手段１１ｅは、図５に示すように、第２の分周比Ｄ_２が第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、分周比が小さい三角波の頂点にあるｂｉｔのみに対して補正を行う。Ｄ_２＞Ｄ_１ならばＤ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位で、かつ、第１の分周比Ｄ_１の頂点にあるｂｉｔのみに対し、下記式（４）を用いて振幅の補正を行う。なお、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ｄとする。また、Ｖ_Δは所望の変調度を得るための三角波の最大電圧とする。Ｖ_ａは、上述の式（１）より、Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２であらわされる。

【0075】

Ｖ_ｄ＝Ｖ_ａ×（（（Ｄ_２−Ｄ_１）／２）＋１） …式（４）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【0076】

複数の三角波を組み合わせた一組の波形について、たとえば、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波、第２の分周比Ｄ_２として１５２分周をもつ第２の三角波の発生回数が３回の三角波を発生しているとする。また、所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δがたとえば１Ｖ、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ａは、上述の式（１）から１Ｖを第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の分周比１５２の２分の１の数である７６で均等に分割した０．０１３１５７・・・Ｖとなる。ここで、上記式（４）を用いて、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位はＶ_ｄ＝０．０１３１５７・・・Ｖ×（（（１５２−１５０）／２）＋１）＝０．０２６３１５・・・Ｖと算出される。そして、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波で、かつ、第１の分周比Ｄ_１の頂点にあるｂｉｔのみに対して、補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｄ＝０．０２６３１５・・・Ｖになるように補正する。この補正により、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波の電圧の最大値は、Ｖ_ａ＝０．０１３１５７・・・Ｖを７４倍した０．９７３６８４・・・Ｖに、Ｖ_ｄ＝０．０２６３１５・・・Ｖを加え、０．９９９９９９・・・Ｖとなる。これにより、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波の電圧の最大値が、所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δである１Ｖに極めて近い電圧へ補正され、規定された変調周波数に対する変調周波数ずれを小さくしながら、所望の変調度を有する三角波を発生することが可能となる。

【0077】

（第３の振幅補正動作例）
次に、第３の振幅補正例について、説明する。振幅補正手段１１ｅは、図６に示すように、第２の分周比Ｄ_２が第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回の三角波、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回の三角波として、これらの三角波を組み合わせて一組とした波形全体の補正前の各ｂｉｔの全てに対し、下記式（５）を用いて振幅の補正を行う。なお、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位をＶ_ａ、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回の三角波、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回の三角波として組み合わせて一組とした波形全体の補正後の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位をＶ_ｆとする。また、Ｖ_Δは所望の変調度を得るための三角波の最大電圧とする。Ｖ_ａは、上述の式（１）より、Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２であらわされる。

【0078】

Ｖ_ｆ＝Ｖ_ａ× Ｄ_２×(Ｒ_１＋Ｒ_２）／（Ｄ_１×Ｒ_１＋Ｄ_２×Ｒ_２）…式（５）
ただし、Ｄ_２＞Ｄ_１、
Ｖ_ａ＝２×Ｖ_Δ／Ｄ_２

【0079】

複数の三角波を組み合わせた一組の波形について、たとえば、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波、第２の分周比Ｄ_２として１５２分周をもつ第２の三角波の発生回数が３回の三角波を発生しているとする。また、所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δがたとえば１Ｖ、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ａは、上述の式（１）から１Ｖを第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の分周比１５２の２分の１の数である７６で均等に分割した０．０１３１５７・・・Ｖとなる。ここで、上記式（５）を用いて、補正後の波形全体の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位はＶ_ｆ＝０．０１３１５７・・・Ｖ×１５２×（１＋３）／（１５０×１＋１５２×３）＝０．０１３３３３・・・Ｖ×１．００３３００３３・・・＝０．０１３２０１・・・Ｖと算出される。そして、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波、第２の分周比Ｄ_２として１５２分周をもつ第２の三角波の発生回数が３回の三角波として、これらの三角波を組み合わせて一組とした波形全体の各ｂｉｔの全てに対し、補正後の波形全体の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位Ｖ_ｆ＝０．０１３２０１・・・Ｖとして補正する。この補正により、補正後の波形全体の各ｂｉｔの振幅の所定量の変位による波形の電圧の最大値は、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波においてはＶ_ｆ＝０．０１３２０１・・・Ｖを７５倍した０．９９００９９・・・Ｖ、第２の分周比Ｄ_２として１５２分周をもつ第２の三角波の発生回数が３回の三角波においてはＶ_ｆ＝０．０１３２０１・・・Ｖを７６倍した１．００３３００・・・Ｖとなる。ここで、これらの三角波を組み合わせて一組とした波形全体の平均電圧を検証する。この平均電圧を（０．９９００９９・・・Ｖ×３回＋１．００３３００・・・Ｖ×１回）／４の式により計算すると、平均電圧は０．９９３３９９・・・Ｖとなる。これにより、第１の分周比Ｄ_１として１５０分周をもつ第１の三角波の発生回数が１回の三角波の電圧の最大値と、第２の分周比Ｄ_２として１５２分周をもつ第２の三角波の発生回数が３回の三角波の電圧の最大値とが、所望の変調度を得るための三角波の電圧の最大値Ｖ_Δである１Ｖに極めて近い電圧へ補正され、規定された変調周波数に対する変調周波数ずれを小さくしながら、所望の変調度を有する三角波を発生することが可能となる。

【0080】

このように、本発明のスペクトラム拡散クロック発生器およびスペクトラム拡散クロック発生方法と、スペクトラム拡散クロック信号とデータ信号を用いて所望のパターン信号を発生するパルスパターン発生装置およびパルスパターン発生方法によれば、出力される三角波の振幅の誤差を補正するので、その結果、スペクトラム拡散クロック信号が正確な振幅で変調されたスペクトラムとなり、このスペクトラム拡散クロック信号を用いて被測定物を測定することにより、測定結果の信頼性を向上することが可能となる。

【0081】

［処理動作］
次に、パルスパターン発生装置２００におけるスペクトラム拡散クロック発生に係る処理動作について、図７を参照しながら説明する。なお、上述の装置と重複する箇所は説明を適宜省略する。

【0082】

（分周処理例）
まず、第１の分周比Ｄ_１と、第２の分周比Ｄ_２との２つの分周比の組み合わせの場合を例として、スペクトラム拡散クロック発生の分周処理動作について図７を参照しながら説明する。はじめに、設定部１５により設定された変調周波数（三角波の周波数ｆｄ）の設定が行われる（Ｓ３０１）。

【0083】

次に、設定された変調周波数（三角波の周波数ｆｄ）が、基準クロック信号ｆｃの周波数から単一の分周比、すなわち、分周比の個数が１で三角波の周波数ｆｄを生成可能か否かを判定する（Ｓ３０２）。なお、判定基準として、基準クロック信号の周波数ｆｃを、変調周波数（三角波の周波数ｆｄ）で除算したとき、端数が出ず、かつ偶数となる場合は、分周比の個数が１で三角波の周波数ｆｄを生成可能であると判定する。一方、変調周波数（三角波の周波数ｆｄ）で除算したとき、端数が生じるか、端数が出ない場合でも奇数となる場合は、分周比の個数が１で三角波の周波数ｆｄを生成不可能であると判定する。

【0084】

ここで、単一の分周比で三角波の周波数ｆｄを生成可能な場合、単一の分周比により三角波の周波数ｆｄを生成する（Ｓ３０６）。そして、生成された三角波の周波数ｆｄに基づいてスペクトラム拡散クロック信号を発生する（Ｓ３０７）。

【0085】

一方、分周比の数が１で三角波の周波数ｆｄを生成不可能な場合、三角波の周波数ｆｄと、平均周波数Δｆｄとの差が０．１％以内となるように、上述の式（２）を用いて第１の分周比Ｄ_１、第２の分周比Ｄ_２と、第１の三角波の発生回数Ｒ_１回、第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とをそれぞれ算出する（Ｓ３０３）。

【0086】

次に、算出された第１の分周比Ｄ_１と、第１の三角波の発生回数Ｒ_１回と、第２の分周比Ｄ_２と、第２の三角波の発生回数Ｒ_２回とを用いて、分周を行う（Ｓ３０４）。

【0087】

次に、分周して得られた平均周波数Δｆｄに基づいて基準クロック信号を周波数変調することによりスペクトラム拡散クロック信号を発生する（Ｓ３０５）。

【0088】

なお、本発明が適用される装置において、後述の第１の振幅補正処理例、第２の振幅補正処理例、第３の振幅補正処理例は、これらの何れか１つが設計や設定により択一的に動作するものとする。

【0089】

（第１の振幅補正処理例）
第１の振幅補正処理例（第１の振幅補正ステップ）について、説明する。第２の分周比Ｄ_２が第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、分周比が小さい波形、Ｄ_２＞Ｄ_１ならばＤ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位に対し、上述の式（３）を用いて補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｂを求めて補正する（Ｓ３０８）。

【0090】

（第２の振幅補正処理例）
次に、第２振幅補正処理例（第２の振幅補正ステップ）について、説明する。第２の分周比Ｄ_２が第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、分周比が小さい波形の頂点にあるｂｉｔのみに対して補正を行う。Ｄ_２＞Ｄ_１ならばＤ_１をもつ第１の三角波の補正前の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位で、かつ、第１の分周比Ｄ_１の頂点にあるｂｉｔのみに対し、上述の式（４）を用いて補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｄを求めて補正する（Ｓ３０９）。

【0091】

（第３の振幅補正処理例）
次に、第３振幅補正処理例（第３の振幅補正ステップ）について、説明する。第２の分周比Ｄ_２が第１の分周比Ｄ_１より大きいとき、第１の分周比Ｄ_１をもつ第１の三角波の発生回数がＲ_１回の三角波、第２の分周比Ｄ_２をもつ第２の三角波の発生回数がＲ_２回の三角波として、これらの三角波を組み合わせて一組とした波形全体の補正前の各ｂｉｔの全てに対し、上述の式（５）を用いて補正後の１ｂｉｔあたりの振幅の所定量の変位Ｖ_ｆを求めて補正する（Ｓ３１０）。

【0092】

また、上記例では、第１の分周比Ｄ_１と、第２の分周比Ｄ_２との２つの分周比の組み合わせで説明したが、この２つの組み合わせに限られるものではなく、３つ以上の分周比の組み合わせや、第１の分周比Ｄ_１、・・・、第ｎの分周比Ｄ_ｎとし、これらの第１、・・・、第ｎの分周比をそれぞれもつ複数の三角波の発生回数がそれぞれＲ_１回、・・・、Ｒ_ｎ回からなるｎ個（ただしｎは３以上の整数）の三角波の組み合わせとしてもよい。なお、第１の分周比Ｄ_１をもつ三角波の発生回数はＲ_１回、第２の分周比Ｄ_２をもつ三角波の発生回数はＲ_２回、第３の分周比Ｄ_３をもつ三角波の発生回数はＲ_３回、・・・、第ｎの分周比Ｄ_ｎをもつ三角波の発生回数はＲ_ｎ回となるよう、それぞれの三角波が対となるように組み合わされている。

【符号の説明】

【0093】

１…スペクトラム拡散クロック発生器
１１…制御部
１１ａ…分周比算出手段
１１ｂ…周波数てい倍部制御手段
１１ｃ…パルスパターン発生部制御手段
１１ｄ…変調部制御手段
１１ｅ…振幅補正手段
１２…変調部
１２ａ…分周器
１２ｂ…位相比較器
１２ｃ…チャージポンプ
１２ｄ…ループフィルタ
１２ｅ…変調生成部
１２ｆ…三角波発生部
１２ｇ…加算器
１２ｈ…電圧制御発振器
１３…周波数てい倍部
１４…パルスパターン発生部
１５…設定部
１６…表示部
１７…記憶部
２００…パルスパターン発生装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】