知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024134243
(43)【公開日】2024-10-03
(54)【発明の名称】任意波形発生装置及び任意波形発生方法
(51)【国際特許分類】
G01R 31/3183 20060101AFI20240926BHJP
G01R 31/28 20060101ALI20240926BHJP
【ＦＩ】
G01R31/3183
G01R31/28 Q
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023044445
(22)【出願日】2023-03-20
(71)【出願人】
【識別番号】000000572
【氏名又は名称】アンリツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003694
【氏名又は名称】弁理士法人有我国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】保坂 恭男
(72)【発明者】
【氏名】岩井 達也
【テーマコード（参考）】
2G132
【Ｆターム（参考）】
2G132AG02
2G132AG04
2G132AG05
(57)【要約】
【課題】擬似ランダム信号やＮＲＺ方式のデジタル信号など長大なパルスパターンの信号であっても大容量の波形メモリを必要とすることなく波形信号を発生可能な任意波形発生装置を提供する。
【解決手段】任意波形の波形データを格納する波形メモリ１０と、波形メモリに格納された波形データを時系列順に所定の時間間隔で出力させる制御部３０と、制御部による制御下で出力された波形データをデジタル－アナログ変換して波形信号を生成する波形信号生成部２０と、を備える。パルスパターン波形を発生する場合に、パルスパターンデータに基づいて波形データを時系列順に逐次算出するデータ処理部４０をさらに備え、制御部は、逐次算出された波形データを所定の時間間隔でデータ処理部から波形信号生成部へ出力させ、波形信号生成部にてデジタル－アナログ変換して波形信号を生成させる。
【選択図】図１
【解決手段】任意波形の波形データを格納する波形メモリ１０と、波形メモリに格納された波形データを時系列順に所定の時間間隔で出力させる制御部３０と、制御部による制御下で出力された波形データをデジタル－アナログ変換して波形信号を生成する波形信号生成部２０と、を備える。パルスパターン波形を発生する場合に、パルスパターンデータに基づいて波形データを時系列順に逐次算出するデータ処理部４０をさらに備え、制御部は、逐次算出された波形データを所定の時間間隔でデータ処理部から波形信号生成部へ出力させ、波形信号生成部にてデジタル－アナログ変換して波形信号を生成させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
任意波形の時系列データである波形データを格納する波形メモリ（１０）と、
前記波形メモリに格納された前記波形データを時系列順に所定の時間間隔で出力させる制御を行う制御部（３０）と、
前記制御部による制御下で出力された前記波形データをデジタル－アナログ変換して波形信号を生成する波形信号生成部（２０）と、
を備えた任意波形発生装置において、
パルスパターン波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて前記波形データを時系列順に逐次算出するデータ処理部（４０）を備え、
前記制御部は、前記逐次算出された前記波形データを前記所定の時間間隔で前記データ処理部から前記波形信号生成部へ出力させ、前記波形信号生成部にてデジタル－アナログ変換して波形信号を生成させることを特徴とする任意波形発生装置。
前記波形メモリに格納された前記波形データを時系列順に所定の時間間隔で出力させる制御を行う制御部（３０）と、
前記制御部による制御下で出力された前記波形データをデジタル－アナログ変換して波形信号を生成する波形信号生成部（２０）と、
を備えた任意波形発生装置において、
パルスパターン波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて前記波形データを時系列順に逐次算出するデータ処理部（４０）を備え、
前記制御部は、前記逐次算出された前記波形データを前記所定の時間間隔で前記データ処理部から前記波形信号生成部へ出力させ、前記波形信号生成部にてデジタル－アナログ変換して波形信号を生成させることを特徴とする任意波形発生装置。
【請求項2】
前記データ処理部は、指定された擬似ランダムビットシーケンスに対応する生成多項式に基づいて前記パルスパターンデータを逐次算出しつつ、逐次算出された前記パルスパターンデータに基づいて前記波形データを逐次算出する、請求項１に記載の任意波形発生装置。
【請求項3】
前記データ処理部は、指定された擬似ランダムビットシーケンスに対応する生成多項式に基づいて前記パルスパターンデータを逐次算出し、逐次算出された前記パルスパターンデータを指定された符号化方式により符号化してパルスパターン符号化データを逐次算出しつつ、逐次算出された前記パルスパターン符号化データに基づいて前記波形データを逐次算出する、請求項１に記載の任意波形発生装置。
【請求項4】
前記波形メモリは、前記パルスパターンデータを格納し、
前記制御部は、前記波形メモリに格納された前記パルスパターンデータを時系列順に前記データ処理部へ出力させる制御を行い、
前記データ処理部は、前記制御部の制御下で前記波形メモリから出力された前記パルスパターンデータに基づいて前記波形データを時系列順に逐次算出する、請求項１に記載の任意波形発生装置。
前記制御部は、前記波形メモリに格納された前記パルスパターンデータを時系列順に前記データ処理部へ出力させる制御を行い、
前記データ処理部は、前記制御部の制御下で前記波形メモリから出力された前記パルスパターンデータに基づいて前記波形データを時系列順に逐次算出する、請求項１に記載の任意波形発生装置。
【請求項5】
前記波形メモリは、前記パルスパターンデータを格納し、
前記制御部は、前記波形メモリに格納された前記パルスパターンデータを時系列順に前記データ処理部へ出力させる制御を行い、
前記データ処理部は、前記制御部による制御下で前記波形メモリから出力された前記パルスパターンデータを指定された符号化方式により符号化してパルスパターン符号化データを逐次算出しつつ、逐次算出された前記パルスパターン符号化データに基づいて前記波形データを逐次算出する、請求項１に記載の任意波形発生装置。
前記制御部は、前記波形メモリに格納された前記パルスパターンデータを時系列順に前記データ処理部へ出力させる制御を行い、
前記データ処理部は、前記制御部による制御下で前記波形メモリから出力された前記パルスパターンデータを指定された符号化方式により符号化してパルスパターン符号化データを逐次算出しつつ、逐次算出された前記パルスパターン符号化データに基づいて前記波形データを逐次算出する、請求項１に記載の任意波形発生装置。
【請求項6】
任意波形の時系列データである波形データを波形メモリに格納するステップと、
前記波形メモリに格納された前記波形データを時系列順に所定の時間間隔でデジタル－アナログ変換器に出力させる制御を行う制御ステップと、
前記制御ステップの前記制御下で出力された前記波形データを前記デジタル－アナログ変換器によりデジタル－アナログ変換して波形信号を生成する波形信号生成ステップと、
を備えた任意波形発生方法において、
パルスパターン波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて前記波形データを時系列順に逐次算出するデータ処理ステップと、
前記逐次算出された前記波形データを前記所定の時間間隔で前記デジタル－アナログ変換器に出力させる制御を行なってデジタル－アナログ変換により波形信号を生成させるステップと、
を含むことを特徴とする任意波形発生方法。
前記波形メモリに格納された前記波形データを時系列順に所定の時間間隔でデジタル－アナログ変換器に出力させる制御を行う制御ステップと、
前記制御ステップの前記制御下で出力された前記波形データを前記デジタル－アナログ変換器によりデジタル－アナログ変換して波形信号を生成する波形信号生成ステップと、
を備えた任意波形発生方法において、
パルスパターン波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて前記波形データを時系列順に逐次算出するデータ処理ステップと、
前記逐次算出された前記波形データを前記所定の時間間隔で前記デジタル－アナログ変換器に出力させる制御を行なってデジタル－アナログ変換により波形信号を生成させるステップと、
を含むことを特徴とする任意波形発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、任意波形発生装置及び任意波形発生方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、試験対象機器に既知の試験信号を入力し、試験対象機器からの出力信号を測定することにより、試験対象機器の性能を評価している。試験信号を生成する装置として、任意の波形信号を発生することができる任意波形発生装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
図７は、特許文献１に開示された従来の任意波形発生装置の概略構成を示す図である。図７に示すように、従来の任意波形発生装置１００は、波形データ１１１を格納する波形メモリ１１０と、デジタル－アナログ変換器を備えた波形信号生成部１２０と、波形データの波形メモリ１１０からの読み出しを制御する制御部１３０と、を備えている。任意波形発生器１００は、制御部１３０による制御下で波形メモリ１１０から波形データ１１１を順に読み出し、デジタルの波形データを波形信号生成部１２０のデジタル－アナログ変換器によりアナログ信号に変換することで、任意の波形信号を出力するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特公平８－７６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載の任意波形発生器では、全ての波形データを予め波形メモリに格納しておくため、ＰＲＢＳ（Pseudo Random Bit Sequence）３１などの非常に長いデータ列からなる擬似ランダム信号を出力する場合には、膨大な容量の波形メモリが必要とされるという問題があった。また、ＮＲＺ（Non Return to Zero）方式のデジタル信号を出力する場合、Ｈ／Ｌ（High/Low）を表す１ビットに対して、デジタル－アナログ変換器の分解能を規定する複数ビット数を要するので、必要以上に大きな波形メモリが要求されるという問題があった。
【0006】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、擬似ランダム信号やＮＲＺ方式のデジタル信号など長大なパルスパターンの信号であっても大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することが可能な任意波形発生装置及び任意波形発生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の任意波形発生装置は、任意波形の時系列データである波形データを格納する波形メモリ（１０）と、前記波形メモリに格納された前記波形データを時系列順に所定の時間間隔で出力させる制御を行う制御部（３０）と、前記制御部による制御下で出力された前記波形データをデジタル－アナログ変換して波形信号を生成する波形信号生成部（２０）と、を備えた任意波形発生装置において、パルスパターン波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて前記波形データを時系列順に逐次算出するデータ処理部（４０）を備え、前記制御部は、前記逐次算出された前記波形データを前記所定の時間間隔で前記データ処理部から前記波形信号生成部へ出力させ、前記波形信号生成部にてデジタル－アナログ変換して波形信号を生成させることを特徴とする。
【0008】
上述のように、本発明の任意波形発生装置は、データ処理部が、パルスパターン波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて波形データを時系列順に逐次算出し、制御部が、逐次算出された波形データを所定の時間間隔でデータ処理部から波形信号生成部へ出力させ、波形信号生成部にてデジタル－アナログ変換して波形信号を生成させるようになっている。この構成により、予め全データを波形メモリに格納しておく必要がなく、擬似ランダム信号やＮＲＺ方式のデジタル信号など長大なパルスパターンの波形信号であっても、大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができる。
【0009】
また、本発明の任意波形発生装置において、前記データ処理部は、指定された擬似ランダムビットシーケンスに対応する生成多項式に基づいて前記パルスパターンデータを逐次算出しつつ、逐次算出された前記パルスパターンデータに基づいて前記波形データを逐次算出する構成であってもよい。
【0010】
この構成により、本発明の任意波形発生装置は、擬似ランダム信号のように長大なパルスパターンの波形信号であっても、大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができる。
【0011】
また、本発明の任意波形発生装置において、前記データ処理部は、指定された擬似ランダムビットシーケンスに対応する生成多項式に基づいて前記パルスパターンデータを逐次算出し、逐次算出された前記パルスパターンデータを指定された符号化方式により符号化してパルスパターン符号化データを逐次算出しつつ、逐次算出された前記パルスパターン符号化データに基づいて前記波形データを逐次算出する構成であってもよい。
【0012】
この構成により、本発明の任意波形発生装置は、擬似ランダム信号を符号化して得られる波形信号であっても、大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができる。
【0013】
また、本発明の任意波形発生装置において、前記波形メモリは、前記パルスパターンデータを格納し、前記制御部は、前記波形メモリに格納された前記パルスパターンデータを時系列順に前記データ処理部へ出力させる制御を行い、前記データ処理部は、前記制御部の制御下で前記波形メモリから出力された前記パルスパターンデータに基づいて前記波形データを時系列順に逐次算出する構成であってもよい。
【0014】
この構成により、本発明の任意波形発生装置は、ＮＲＺ方式のデジタル信号のような任意のパルスパターンの信号であっても、大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができる。
【0015】
また、本発明の任意波形発生装置において、前記波形メモリは、前記パルスパターンデータを格納し、前記制御部は、前記波形メモリに格納された前記パルスパターンデータを時系列順に前記データ処理部へ出力させる制御を行い、前記データ処理部は、前記制御部による制御下で前記波形メモリから出力された前記パルスパターンデータを指定された符号化方式により符号化してパルスパターン符号化データを逐次算出しつつ、逐次算出された前記パルスパターン符号化データに基づいて前記波形データを逐次算出する構成であってもよい。
【0016】
この構成により、本発明の任意波形発生装置は、パルスパターンデータを符号化して得られる波形信号であっても、大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができる。
【0017】
また、本発明の任意波形発生方法は、任意波形の時系列データである波形データを波形メモリに格納するステップと、前記波形メモリに格納された前記波形データを時系列順に所定の時間間隔でデジタル－アナログ変換器に出力させる制御を行う制御ステップと、前記制御ステップの前記制御下で出力された前記波形データを前記デジタル－アナログ変換器によりデジタル－アナログ変換して波形信号を生成する波形信号生成ステップと、を備えた任意波形発生方法において、パルスパターン波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて前記波形データを時系列順に逐次算出するデータ処理ステップと、前記逐次算出された前記波形データを前記所定の時間間隔で前記デジタル－アナログ変換器に出力させる制御を行なってデジタル－アナログ変換により波形信号を生成させるステップと、を含むことを特徴とする。
【0018】
上述のように、本発明の任意波形発生方法は、パルスパターン波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて波形データを時系列順に逐次算出し、逐次算出された波形データを前記所定の時間間隔でデジタル－アナログ変換器に出力させる制御を行なってデジタル－アナログ変換により波形信号を生成させるステップを有している。この構成により、予め全データを波形メモリに格納しておく必要がなく、擬似ランダム信号やＮＲＺ方式のデジタル信号など長大なパルスパターンの波形信号であっても、大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、擬似ランダム信号やＮＲＺ方式のデジタル信号など長大なパルスパターンの信号であっても大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することが可能な任意波形発生装置及び任意波形発生方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態に係る任意波形発生装置の概略構成を示す図である。
【図2】表示部の表示画面の一例を示す図である。
【図3】表示部の表示画面の一例を示す図である。
【図4】表示部の表示画面の一例を示す図である。
【図5】表示部の表示画面の一例を示す図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る任意波形発生方法のフローチャートを示す図である。
【図7】従来の任意波形発生装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【0022】
図１は、本実施形態に係る任意波形発生装置１の概略構成を示す図である。図１に示すように、任意波形発生装置１は、波形メモリ１０と、波形信号生成部２０と、制御部３０と、データ処理部４０と、操作部５０と、表示部６０と、記憶部７０とを備えている。
【0023】
（波形メモリ）
波形メモリ１０は、任意波形の時系列データである「波形データ」を格納するようになっている。また、波形メモリ１０は、ユーザが設定したパルスパターンの波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データである「パルスパターンデータ」を格納するようになっている。
波形メモリ１０は、任意波形の時系列データである「波形データ」を格納するようになっている。また、波形メモリ１０は、ユーザが設定したパルスパターンの波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データである「パルスパターンデータ」を格納するようになっている。
【0024】
波形データは、例えば、波形ｆ（ｔ）の時刻ｔ１，ｔ２，・・・，ｔＮでの値のデータ列ｆ（ｔ１），ｆ（ｔ２），・・・，ｆ（ｔＮ）からなる。この場合、波形メモリ１０は、所定アドレスに波形データｆ（ｔ１），ｆ（ｔ２），・・・，ｆ（ｔＮ）を格納する。波形データを構成するデータ列の各データは、順次読み出されて波形信号生成部２０に与えられ波形信号が生成される。すなわち、波形データは、波形信号生成部２０において所望の波形信号を生成可能なデータ列である。
【0025】
パルスパターンデータは、例えば、パルスパターンＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｍ，・・・，ＢＭ（ただしＢｍは０又は１）からなる。パルスパターンデータは、ユーザが設定したパルスパターンに基づくものと、ユーザが指定したＰＲＢＳから生成されるものがある。ユーザが設定したパルスパターンに基づく場合、パルスパターンデータＢ１，Ｂ２，・・・，ＢＭは、波形メモリ１０に格納される。いずれの場合も、パルスパターンデータＢ１，Ｂ２，・・・，ＢＭは、順に生成あるいは取得されて、必要ならばユーザ指定された符号化処理が施され、波形信号生成部２０において使用可能なように波形データに逐次変換される。
【0026】
（波形信号生成部）
波形信号生成部２０は、デジタル－アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器ともいう）を備えており、制御部３０による出力制御下で出力された波形データをデジタル－アナログ変換して波形信号を生成するようになっている。
波形信号生成部２０は、デジタル－アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器ともいう）を備えており、制御部３０による出力制御下で出力された波形データをデジタル－アナログ変換して波形信号を生成するようになっている。
【0027】
（制御部）
制御部３０は、データ設定部３１とデータ読み出し制御部３２とを備えている。
制御部３０は、データ設定部３１とデータ読み出し制御部３２とを備えている。
【0028】
データ設定部３１は、ユーザにより操作部５０を介して入力された設定情報（波形，符号化方式，ＰＲＢＳ，信号レベルなど）を基に、記憶部７０に格納されていた波形データやパルスパターンデータを取得し、波形メモリ１０に設定する。また、データ設定部３１は、ユーザにより操作部５０を介して入力された符号化方式の設定情報を基に、符号化処理部４１において指定された符号化方式による符号化が実施されるように設定する。また、データ設定部３１は、ユーザにより操作部５０を介して入力された擬似ランダム信号を特定する情報を基に、擬似ランダム信号生成部４２において擬似ランダム信号に対応した生成多項式が用いられるように設定する。
【0029】
データ読み出し制御部３２は、波形メモリ１０に格納された波形データを時系列順に所定の時間間隔で出力させる出力制御を行うようになっている。出力された波形データは、波形信号生成部２０によりアナログの波形信号に変換される。
【0030】
また、データ読み出し制御部３２は、パルスパターン波形を発生する場合であって、パルスパターンデータが波形メモリ１０に格納されている場合には、波形メモリ１０に格納されたパルスパターンデータを時系列順にデータ処理部４０へ出力させる出力制御を行うようになっている。
【0031】
また、データ読み出し制御部３２は、パルスパターン波形を発生する場合は、データ処理部４０により逐次算出された波形データを所定の時間間隔でデータ処理部４０から波形信号生成部２０へ出力させ、波形信号生成部２０にてデジタル－アナログ変換して波形信号を生成させるようになっている。
【0032】
制御部３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＤＤ（Solid State Drive）などの記憶装置等を有するコンピュータで構成され、任意波形発生装置１を構成する各部の動作を制御するようにしてもよい。制御部３０による制御は、ＲＯＭや記憶装置に記憶された制御プログラムをＲＡＭに読み出してＣＰＵで実行することにより行うことができる。
【0033】
（データ処理部）
データ処理部４０は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて必要なデータ処理（符号化，信号レベル調整等）を行なって波形データを時系列順に逐次算出するようになっている。このため、データ処理部４０は、符号化処理部４１と擬似ランダム信号生成部４２とを備えている。
データ処理部４０は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて必要なデータ処理（符号化，信号レベル調整等）を行なって波形データを時系列順に逐次算出するようになっている。このため、データ処理部４０は、符号化処理部４１と擬似ランダム信号生成部４２とを備えている。
【0034】
擬似ランダム信号生成部４２は、指定された擬似ランダムビットシーケンスに対応する生成多項式に基づいてパルスパターンデータ（擬似ランダムビットシーケンス）を逐次算出しつつ、逐次算出されたパルスパターンデータに基づいて波形データを逐次算出するようになっている。
【0035】
符号化処理部４１は、制御部３０による出力制御下で波形メモリ１０から出力されたパルスパターンデータを指定された符号化方式により符号化してパルスパターン符号化データを逐次算出しつつ、逐次算出されたパルスパターン符号化データに基づいて波形データを逐次算出するようになっている。
【0036】
符号化処理部４１は、制御部３０の出力制御下で波形メモリ１０から出力されたパルスパターンデータに基づいて波形データを時系列順に逐次算出してもよい。
【0037】
データ処理部４０は、擬似ランダム信号生成部４２により、指定された擬似ランダムビットシーケンスに対応する生成多項式に基づいてパルスパターンデータ（擬似ランダムビットシーケンス）を生成し、符号化処理部４１により、パルスパターンデータを指定された符号化方式により符号化してパルスパターン符号化データを逐次算出しつつ、逐次算出されたパルスパターン符号化データに基づいて波形データを逐次算出してもよい。
【0038】
＜擬似ランダム信号の生成＞
擬似ランダム信号生成部４２は、直列接続されたｎ個のシフトレジスタと、最終段のシフトレジスタの出力信号とシフトレジスタの段数ｎによって定まる中間に位置する１個以上のシフトレジスタの出力信号との排他的論理和を帰還信号として先頭のシフトレジスタへ帰還させる排他的論理和ゲートと、により構成されている。生成される擬似ランダム信号の周期（パターン長）は、２ｎ－１である。例えば、擬似ランダム信号がＰＲＢＳ３１の場合、生成多項式は１＋Ｘ２８＋Ｘ３１であり、２３１－１＝２，１４７，４８３，６４７ビットの周期である。
擬似ランダム信号生成部４２は、直列接続されたｎ個のシフトレジスタと、最終段のシフトレジスタの出力信号とシフトレジスタの段数ｎによって定まる中間に位置する１個以上のシフトレジスタの出力信号との排他的論理和を帰還信号として先頭のシフトレジスタへ帰還させる排他的論理和ゲートと、により構成されている。生成される擬似ランダム信号の周期（パターン長）は、２ｎ－１である。例えば、擬似ランダム信号がＰＲＢＳ３１の場合、生成多項式は１＋Ｘ２８＋Ｘ３１であり、２３１－１＝２，１４７，４８３，６４７ビットの周期である。
【0039】
＜符号化＞
符号化処理部４１により行われる符号化の方式は、例えば、各ビットの間でゼロに復帰しない方式であるＮＲＺ変調方式、振幅をシンボルごとに４以上のレベルに分ける方式であるパルス振幅変調（ＰＡＭ：Pulse Amplitude Modulation）方式、互いに独立な２つの搬送波の振幅を変更・調整することによってデータを伝達する変調方式である直角位相振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）方式などがある。ＰＡＭ信号を扱う伝送方式としては、例えば、ＰＡＭ４信号を伝送するＰＡＭ４方式や、ＰＡＭ８信号を伝送するＰＡＭ８方式などが知られている。このうち、ＰＡＭ４方式は、情報信号の振幅をパルス信号の系列で符号化したパルス振幅変調（ＰＡＭ）信号として、論理「０」及び「１」から構成されるビット列を、４つの電圧レベル又は光電力のパルス信号として変調して伝送する方式である。例えば１６ＱＡＭとは、デジタル信号の変調方式であるＱＡＭのうち、一度に１６通りの値（４ビットのデータ）を送ることができる方式である。
符号化処理部４１により行われる符号化の方式は、例えば、各ビットの間でゼロに復帰しない方式であるＮＲＺ変調方式、振幅をシンボルごとに４以上のレベルに分ける方式であるパルス振幅変調（ＰＡＭ：Pulse Amplitude Modulation）方式、互いに独立な２つの搬送波の振幅を変更・調整することによってデータを伝達する変調方式である直角位相振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）方式などがある。ＰＡＭ信号を扱う伝送方式としては、例えば、ＰＡＭ４信号を伝送するＰＡＭ４方式や、ＰＡＭ８信号を伝送するＰＡＭ８方式などが知られている。このうち、ＰＡＭ４方式は、情報信号の振幅をパルス信号の系列で符号化したパルス振幅変調（ＰＡＭ）信号として、論理「０」及び「１」から構成されるビット列を、４つの電圧レベル又は光電力のパルス信号として変調して伝送する方式である。例えば１６ＱＡＭとは、デジタル信号の変調方式であるＱＡＭのうち、一度に１６通りの値（４ビットのデータ）を送ることができる方式である。
【0040】
なお、データ処理部４０は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのデジタル回路で構成される。あるいは、処理速度にも依るが、データ処理部４０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。
【0041】
（操作部）
操作部５０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６０に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部５０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てもよい。また、操作部５０は、リモートコマンドなどによる遠隔制御を行う外部制御装置で構成されてもよい。操作部５０への操作入力は、制御部３０により検知されるようになっている。例えば、操作部５０により、生成する波形、符号化方式、擬似ランダム信号、信号レベル等に関する設定情報をユーザが設定することが可能である。
操作部５０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６０に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部５０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てもよい。また、操作部５０は、リモートコマンドなどによる遠隔制御を行う外部制御装置で構成されてもよい。操作部５０への操作入力は、制御部３０により検知されるようになっている。例えば、操作部５０により、生成する波形、符号化方式、擬似ランダム信号、信号レベル等に関する設定情報をユーザが設定することが可能である。
【0042】
（表示部）
表示部６０は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、制御部３０から出力される制御信号に応じて、波形信号生成における諸条件等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。
表示部６０は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、制御部３０から出力される制御信号に応じて、波形信号生成における諸条件等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。
【0043】
【0044】
図６に示すように、まず、ユーザが、例えば操作部５０を操作して、波形、符号化方式、擬似ランダム信号、信号レベルなどの条件を設定する（ステップＳ１）。制御部３０は、ユーザが設定した波形が任意波形発生器型の波形（すなわち、全データを事前に準備しておく全データ事前準備型）か否かを判定し（Ｓ２）、判定が否の場合（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ７に進む。判定が是の場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御部３０のデータ設定部３１は指定された波形データを波形メモリ１０に格納する。次いで、制御部３０のデータ読み出し制御部３２は、波形メモリ１０に格納された波形データを所定の時間間隔で順次読み出す（ステップＳ３）。波形信号生成部２０は、波形メモリ１０から読み出された波形データをデジタル－アナログ変換によってアナログの波形信号に変換する（ステップＳ４）。制御部３０は、波形データが全て読み出されたか否かを判定し（Ｓ５）、判定が否の場合（Ｓ５でＮＯ）、ステップＳ３に戻って処理を続行する。判定が是の場合（Ｓ５でＹＥＳ）、処理を終了する。
【0045】
ステップＳ７では、制御部３０は、ユーザが設定した波形がＰＲＢＳパターンか否かを判定し（Ｓ７）、判定が否の場合（ステップＳ７でＮＯ）、ステップＳ１２に進む。判定が是の場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、データ処理部４０は、指定されたＰＲＢＳに対応する生成多項式によりＰＲＢＳの値を逐次算出する（ステップＳ８）。データ処理部４０は、逐次算出されたＰＲＢＳの値に対して、指定された符号化方式にて逐次符号化を行いつつ波形データに変換する（ステップＳ９）。波形信号生成部２０は、データ処理部４０により逐次符号化されたＰＲＢＳの値に対応する波形データをデジタル－アナログ変換によってアナログの波形信号に変換する（ステップＳ１０）。制御部３０は、ＰＲＢＳパターンのデータが全て終了したか否かを判定し（Ｓ１１）、判定が否の場合（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ８に戻って処理を続行する。判定が是の場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、処理を終了する。
【0046】
ステップＳ１２では、制御部３０は、ユーザが設定した波形がパルスパターンか否かを判定し（Ｓ１２）、判定が否の場合（ステップＳ１２でＮＯ）、処理を終了する。判定が是の場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、データ処理部４０は、波形メモリ１０に格納されたパルスパターンデータを取得し、指定された符号化方式で逐次符号化する（ステップＳ１３）。波形信号生成部２０は、データ処理部４０により逐次符号化されたパルスパターンの値をデジタル－アナログ変換によってアナログの波形信号に変換する（ステップＳ１４）。制御部３０は、パルスパターンのデータが全て終了したか否かを判定し（Ｓ１５）、判定が否の場合（Ｓ１５でＮＯ）、ステップＳ１３に戻って処理を続行する。判定が是の場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、処理を終了する。
【0047】
図２は、任意波形を出力する場合の画面例を示す。「Ｔｅｓｔ Ｐａｔｔｅｒｎ」の項目で、「ＡＷＧ Ｗａｖｅｆｏｒｍ」を選択すると、波形ファイルを選択することができ、波形ファイルに含まれる波形データを波形メモリ１０に格納して、波形信号生成部２０により波形信号を出力することができる。図２では、「Ｍａｘ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ」と「Ｏｆｆｓｅｔ」を設定できるようになっている。
【0048】
図３は、波形メモリ１０に格納されたパルスパターンデータを基に波形信号を出力する場合の画面例を示す。「Ｔｅｓｔ Ｐａｔｔｅｒｎ」の項目で、「Ｐａｔｔｅｒｎ」を選ぶと、パルスパターンデータファイルを選択することができ、符号化方式や振幅レベルを設定することができる。図３では、符号化方式としてＰＡＭ４が選択されている。符号化における「Ｓｙｍｂｏｌ」と「Ｖｏｌｔ」を編集することにより、アイダイアグラムにおける「Ｅｙｅ Ｒａｔｉｏ」や「Ｅｙｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ」も設定できるようになっている。
【0049】
図４及び図５は、ＰＲＢＳパターンを出力する場合の画面例を示す。「Ｔｅｓｔ Ｐａｔｔｅｒｎ」の項目で、「ＰＲＢＳ」を選択すると、ＰＲＢＳの種類、符号化方式、振幅レベルを設定することができる。図４では、符号化方式としてＱＡＭ１６が選択されており、図５では、符号化方式としてＰＡＭ４が選択されている。
【0050】
＜作用・効果＞
上述のように、本実施形態の任意波形発生装置１は、データ処理部４０が、パルスパターン波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて波形データを時系列順に逐次算出するデータ処理を実施し、制御部３０が、逐次算出された波形データを所定の時間間隔でデータ処理部４０から波形信号生成部２０へ出力させ、波形信号生成部２０にてデジタル－アナログ変換して波形信号を生成させるようになっている。この構成により、予め全データを波形メモリ１０に格納しておく必要がなく、擬似ランダム信号やＮＲＺ方式のデジタル信号など長大なパルスパターンの信号であっても、大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができる。
上述のように、本実施形態の任意波形発生装置１は、データ処理部４０が、パルスパターン波形を発生する場合は、パルスパターンの時系列データであるパルスパターンデータに基づいて波形データを時系列順に逐次算出するデータ処理を実施し、制御部３０が、逐次算出された波形データを所定の時間間隔でデータ処理部４０から波形信号生成部２０へ出力させ、波形信号生成部２０にてデジタル－アナログ変換して波形信号を生成させるようになっている。この構成により、予め全データを波形メモリ１０に格納しておく必要がなく、擬似ランダム信号やＮＲＺ方式のデジタル信号など長大なパルスパターンの信号であっても、大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができる。
【0051】
また、本実施形態の任意波形発生装置１は、データ処理部４０が、指定された擬似ランダムビットシーケンスに対応する生成多項式に基づいてパルスパターンデータ（擬似ランダムビットシーケンス）を逐次算出しつつ、逐次算出されたパルスパターンデータに基づいて波形データを逐次算出するようになっている。また、データ処理部４０は、指定された擬似ランダムビットシーケンスに対応する生成多項式に基づいてパルスパターンデータ（擬似ランダムビットシーケンス）を逐次算出し、逐次算出したパルスパターンデータを指定された符号化方式により符号化してパルスパターン符号化データを逐次算出しつつ、逐次算出されたパルスパターン符号化データに基づいて波形データを逐次算出してもよい。この構成により、本発明の任意波形発生装置は、擬似ランダム信号又は擬似ランダム信号を符号化して得られる信号のように長大なパルスパターンの信号であっても、大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができる。
【0052】
また、本実施形態の任意波形発生装置１において、波形メモリ１０は、パルスパターンデータを格納し、制御部１０は、波形メモリ１０に格納されたパルスパターンデータを時系列順に出力させる出力制御を行い、データ処理部４０は、制御部３０の出力制御下で波形メモリ１０から出力されたパルスパターンデータに基づいて波形データを時系列順に逐次算出するようになっている。また、データ処理部４０は、制御部３０による出力制御下で波形メモリ１０から出力されたパルスパターンデータを指定された符号化方式により符号化してパルスパターン符号化データを逐次算出しつつ、逐次算出されたパルスパターン符号化データに基づいて波形データを逐次算出してもよい。この構成により、ＮＲＺ方式のデジタル信号のような任意のパルスパターン信号又はパルスパターン信号を符号化して得られる信号であっても、大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができる。
【産業上の利用可能性】
【0053】
以上説明したように、本発明は、擬似ランダム信号やＮＲＺ方式のデジタル信号など長大なパルスパターンの信号であっても大容量の波形メモリを必要とすることなく発生することができるという効果を有し、任意波形発生装置及び任意波形発生方法の全般に有用である。
【符号の説明】
【0054】
１ 任意波形発生装置
１０ 波形メモリ
２０ 波形信号生成部
３０ 制御部
３１ データ設定部
３２ データ読み出し制御部
４０ データ処理部
４１ 符号化処理部
４２ 擬似ランダム信号生成部
５０ 操作部
６０ 表示部
７０ 記憶部
１０ 波形メモリ
２０ 波形信号生成部
３０ 制御部
３１ データ設定部
３２ データ読み出し制御部
４０ データ処理部
４１ 符号化処理部
４２ 擬似ランダム信号生成部
５０ 操作部
６０ 表示部
７０ 記憶部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】