ホーム > 特許ランキング > ＴＥＫＴＲＯＮＩＸ，ＩＮＣ．
(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】
(24)【登録日】2022-06-09
(45)【発行日】2022-06-17
(54)【発明の名称】ノイズ低減装置及び入力電気信号デジタル化方法
(51)【国際特許分類】
G01R 13/20 20060101AFI20220610BHJP
G01R 23/167 20060101ALI20220610BHJP
H03M 1/08 20060101ALI20220610BHJP
【ＦＩ】
G01R13/20 P
G01R13/20 M
G01R23/167
H03M1/08 A
【請求項の数】
2
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2017095765
(22)【出願日】2017-05-12
(65)【公開番号】P2018009971
(43)【公開日】2018-01-18
【審査請求日】2020-05-01
(31)【優先権主張番号】62/335188
(32)【優先日】2016-05-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/395416
(32)【優先日】2016-12-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】391002340
【氏名又は名称】テクトロニクス・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＴＥＫＴＲＯＮＩＸ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100093045
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 良男
(74)【代理人】
【識別番号】110001209
【氏名又は名称】特許業務法人山口国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】パトリック・サターザディ
(72)【発明者】
【氏名】カーダー・ババ・シャイク
(72)【発明者】
【氏名】バートン・ティ・ヒックマン
(72)【発明者】
【氏名】ジョーン・ジェイ・ピカード
(72)【発明者】
【氏名】ピルーズ・ホジャブリ
【審査官】島田 保
(56)【参考文献】
【文献】特表２００７－５０９５５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２８９４８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０８０９２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－２４８７６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－０９３２１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１０－５１９５３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１２１１４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０３９１６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０２１５９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００４－５０７７４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４８６０３１７（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２５３５５８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ １３／００－１３／４２
Ｇ０１Ｒ ２３／１６７
Ｈ０３Ｍ １／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１周波数伝達関数に従って電気信号の第２周波数帯域に比較して電気信号の第１周波数帯域を調整して変更信号を生成するよう構成されるアナログ・フィルタと、該アナログ・フィルタの出力と結合され、上記変更信号に基づいてデジタル信号を生成するよう構成されるアナログ・デジタル・コンバータと、
該アナログ・デジタル・コンバータと結合され、
上記第１周波数伝達関数の実質的に逆である第２周波数伝達関数に基づいて上記デジタル信号からフィルタ処理信号を生成し、
試験測定システムによる追加処理のために上記フィルタ処理信号を出力する
よう構成されるデジタル・フィルタと、
プロセッサと
を具え、
該プロセッサが、
上記アナログ・デジタル・コンバータの変換能力を超えてクリッピングを生じるまで、上記第２周波数帯域と比較した上記第１周波数帯域のスケールを繰り返し増加させることによって上記第１周波数伝達関数を調整し、
次いで、クリッピングが生じなくなるまで上記第２周波数帯域と比較した上記第１周波数帯域の上記スケールを低減するように上記第１周波数伝達関数を調整する
よう構成されるノイズ低減装置。
【請求項2】
アナログ・フィルタによって、入力電気信号の第２周波数帯域に比較して入力電気信号の第１周波数帯域を変更して変更信号を生成する処理と、上記変更信号を上位デジタル信号に変換するアナログ・デジタル・コンバータの変換能力を超えてクリッピングを生じるまで、上記第２周波数帯域と比較した上記第１周波数帯域のスケールを繰り返し増加させる処理と、
次いで、クリッピングが生じなくなるまで上記第２周波数帯域と比較した上記第１周波数帯域のスケールを低減する処理と、
上記変更信号をデジタル信号へ変更する処理と、
上記アナログ・フィルタの周波数応答を補償するよう構成されるデジタル・フィルタを上記デジタル信号へ適用してフィルタ処理信号を生成する処理と、
追加処理のために上記フィルタ処理信号をメモリに記憶する処理と
を具える入力電気信号をデジタル化する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタル化システムの態様に関連するシステム及び方法に関し、特に、デジタル化システムにおけるノイズを低減する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
デジタル化システム（digitizing system）は、アナログ入力信号を処理して、アナログ入力信号のデジタル化された表現をデジタル信号として生成するように設計される。例えば、特許文献１は、複数のミキサによって、アナログ入力信号を複数の周波数帯域に分割し、続いて、夫々の周波数帯域をアナログ・デジタル変換し、それらを合成してオリジナルのアナログ入力信号を表すデジタル信号を生成する手法を開示している。特許文献２は、ミキサと、２つのチャンネルの夫々における互いに位相が１８０度異なるアナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）を用いて、これらチャンネルの信号を合成し、アナログ入力信号を表す広帯域デジタル信号を生成する手法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】米国特許第７,４７４,９７２号明細書
【文献】特開２０１２－２４７４２３号公報
【文献】特開２００９－２０６６８２号公報
【非特許文献】
【0004】
【文献】「オシロスコープ」の製品紹介サイト、テクトロニクス、［online］、［２０１７年５月１０日検索］、インターネット<http://jp.tek.com/oscilloscope>
【文献】「トリガ入門（第３版）」、文書番号55Z-17291-3で検索、テクトロニクス、２０１０年６月発行、［online］、［２０１７年５月１０日検索］、インターネット<http://jp.tek.com/>
【文献】「マイクロエレクトロニクス」の記事中、特に「寄生効果」の記述、Wikipedia、［online］、［２０１７年５月１２日検索］、インターネット<https://ja.wikipedia.org/wiki/マイクロエレクトロニクス>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このデジタル化処理を実行中に、デジタル化システムは、望ましくないノイズを得られるデジタル信号に導入し、これは、得られるデジタル信号が、オリジナルのアナログ信号を不正確に表す原因となる。このノイズは、現在の最先端の、より良い工学的設計手法を使うか、又は、より高品質なコンポーネントや材料を使うことによって、ある程度は低減できるが、高品質のデジタル化システムによって導入されるノイズの量でも、やはり問題になることがある。これは、エンジニアがアナログ信号の非常に正確な表現を測定することに依存している、例えば、デジタル試験測定システムのような分野では特に問題となり得る。場合によっては、そのような試験測定システムのノイズフロア中に、ある周波数（例えば、高周波数）が失われることさえある。このように、デジタル化システムによって導入されるノイズの量が懸念されることがある。
【0006】
本願の実施形態は、従来技術のこれら及び他の課題に取り組むものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、次のような種々の概念から記述できる。
【0008】
本発明の概念１は、試験測定システムのためのノイズ低減装置であって、
第１周波数伝達関数に従って電気信号の第２周波数帯域に比較して電気信号の第１周波数帯域を調整して変更信号を生成するよう構成されるアナログ・フィルタと、
アナログ・フィルタの出力と結合され、変更信号に基づいてデジタル信号を生成するよう構成されるアナログ・デジタル・コンバータと、
アナログ・デジタル・コンバータと結合され、
第１周波数伝達関数の実質的に逆である第２周波数伝達関数に基づいてデジタル信号からフィルタ処理信号を生成し、
試験測定システムによる追加処理のためにフィルタ処理信号を出力する
よう構成されるデジタル・フィルタと
を具えている。
第１周波数伝達関数に従って電気信号の第２周波数帯域に比較して電気信号の第１周波数帯域を調整して変更信号を生成するよう構成されるアナログ・フィルタと、
アナログ・フィルタの出力と結合され、変更信号に基づいてデジタル信号を生成するよう構成されるアナログ・デジタル・コンバータと、
アナログ・デジタル・コンバータと結合され、
第１周波数伝達関数の実質的に逆である第２周波数伝達関数に基づいてデジタル信号からフィルタ処理信号を生成し、
試験測定システムによる追加処理のためにフィルタ処理信号を出力する
よう構成されるデジタル・フィルタと
を具えている。
【0009】
本発明の概念２は、上記概念１のノイズ低減装置であって、このとき、アナログ・フィルタは、電気信号の第２周波数帯域に比較して電気信号の第１周波数帯域をブーストして変更信号を生成するよう構成されるアクティブ・フィルタである。
【0010】
本発明の概念３は、上記概念１のノイズ低減装置であって、アナログ・フィルタは、電気信号の第１周波数帯域に比較して電気信号の第２周波数帯域を減衰するよう構成されるパッシブ・フィルタであり、このとき、ノイズ低減装置は、第１周波数帯域と減衰された第２周波数帯域の両方をブーストして変更信号を生成するよう構成される増幅器を更に具えている。
【0011】
本発明の概念４は、上記概念１のノイズ低減装置であって、このとき、上記アナログ・フィルタは、連続時間線形等化器（continuous time linear equalizer：ＣＴＬＥ）である。
【0012】
本発明の概念５は、上記概念１のノイズ低減装置であって、変更信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を増加させるように第１周波数伝達関数のスケールを選択するよう構成されるプロセッサを更に具えている。
【0013】
本発明の概念６は、上記概念１のノイズ低減装置であって、このとき、試験測定システムは、オシロスコープである。
【0014】
本発明の概念７は、上記概念１のノイズ低減装置であって、デジタル・フィルタは、アナログ・フィルタに関連する寄生効果をフィルタ処理信号からディエンベッドするよう更に構成される。
【0015】
本発明の概念８は、上記概念７のノイズ低減装置であって、
アナログ・フィルタに関連する寄生効果を記述するスキャタリング（Ｓ）パラメータを受け、
シリアル・データ・リンク解析（ＳＤＬＡ）処理の一部分としてＳパラメータを利用して、アナログ・フィルタに関連する寄生効果をデジタル・フィルタにディエンベッドさせる
よう構成されるプロセッサを更に具えている。
アナログ・フィルタに関連する寄生効果を記述するスキャタリング（Ｓ）パラメータを受け、
シリアル・データ・リンク解析（ＳＤＬＡ）処理の一部分としてＳパラメータを利用して、アナログ・フィルタに関連する寄生効果をデジタル・フィルタにディエンベッドさせる
よう構成されるプロセッサを更に具えている。
【0016】
本発明の概念９は、上記概念１のノイズ低減装置であって、
アナログ・デジタル・コンバータの変換能力を超えてクリッピングを生じるまで、第２周波数帯域と比較した第１周波数帯域のスケールを繰り返し増加させることによって第１周波数伝達関数を調整し、
次いで、クリッピングが生じなくなるまで第２周波数帯域と比較した第１周波数帯域のスケールを低減するように第１周波数伝達関数を調整する
よう構成されるプロセッサを更に具えている。
アナログ・デジタル・コンバータの変換能力を超えてクリッピングを生じるまで、第２周波数帯域と比較した第１周波数帯域のスケールを繰り返し増加させることによって第１周波数伝達関数を調整し、
次いで、クリッピングが生じなくなるまで第２周波数帯域と比較した第１周波数帯域のスケールを低減するように第１周波数伝達関数を調整する
よう構成されるプロセッサを更に具えている。
【0017】
本発明の概念１０は、上記概念９のノイズ低減装置であって、このとき、プロセッサは、変更信号の最大振幅とアナログ・デジタル・コンバータの変換能力との間に特定マージンを維持するよう更に構成される。
【0018】
本発明の概念１１は、方法であって、
アナログ・フィルタによって、入力電気信号の第２周波数帯域に比較して入力電気信号の第１周波数帯域を変更して変更信号を生成する処理と、
変更信号をデジタル信号へ変更する処理と、
アナログ・フィルタの周波数応答を補償するよう構成されるデジタル・フィルタをデジタル信号へ適用してフィルタ処理信号を生成する処理と、
更なる処理のためにフィルタ処理信号をメモリに記憶する処理と
を具えている。
アナログ・フィルタによって、入力電気信号の第２周波数帯域に比較して入力電気信号の第１周波数帯域を変更して変更信号を生成する処理と、
変更信号をデジタル信号へ変更する処理と、
アナログ・フィルタの周波数応答を補償するよう構成されるデジタル・フィルタをデジタル信号へ適用してフィルタ処理信号を生成する処理と、
更なる処理のためにフィルタ処理信号をメモリに記憶する処理と
を具えている。
【0019】
本発明の概念１２は、上記概念１の方法であって、このとき、入力電気信号を変更する処理は、変更信号を生成するために、入力電気信号の第２周波数帯域に比較して入力電気信号の第１周波数帯域をブーストする処理を含む。
【0020】
本発明の概念１３は、上記概念１１の方法であって、このとき、入力電気信号を変更する処理は、
入力電気信号の第１周波数帯域に比較して、入力電気信号の第２周波数帯域を減衰する処理と、
第１周波数帯域と減衰された第２周波数帯域の両方をブーストして変更信号を生成する処理と
を有している。
入力電気信号の第１周波数帯域に比較して、入力電気信号の第２周波数帯域を減衰する処理と、
第１周波数帯域と減衰された第２周波数帯域の両方をブーストして変更信号を生成する処理と
を有している。
【0021】
本発明の概念１４は、上記概念１１の方法であって、このとき、アナログ・フィルタは、連続時間線形等化器（ＣＴＬＥ）である。
【0022】
本発明の概念１５は、上記概念１１の方法であって、プロセッサによって、変更信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を増加させるように第２周波数帯域に対する第１周波数帯域のスケールを選択する処理を更に具えている。
【0023】
本発明の概念１６は、上記概念１１の方法であって、このとき、この方法は、オシロスコープにおいて実現される。
【0024】
本発明の概念１７は、上記概念１１の方法であって、アナログ・フィルタに関連する寄生効果をフィルタ処理信号からディエンベッドする処理を更に具えている。
【0025】
本発明の概念１８は、上記概念１７の方法であって、
アナログ・フィルタに関連する寄生効果を記述するスキャタリング（Ｓ）パラメータを受け、
シリアル・データ・リンク解析（ＳＤＬＡ）処理の一部分としてＳパラメータを利用して、アナログ・フィルタに関連する寄生効果をディエンベッドする
よう構成されるプロセッサを更に具えている。
アナログ・フィルタに関連する寄生効果を記述するスキャタリング（Ｓ）パラメータを受け、
シリアル・データ・リンク解析（ＳＤＬＡ）処理の一部分としてＳパラメータを利用して、アナログ・フィルタに関連する寄生効果をディエンベッドする
よう構成されるプロセッサを更に具えている。
【0026】
本発明の概念１９は、上記概念１１の方法であって、
変更信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル・コンバータの変換能力を超えてクリッピングを生じるまで、第２周波数帯域と比較した第１周波数帯域のスケールを繰り返し増加させる処理と、
次いで、クリッピングが生じなくなるまで第２周波数帯域と比較した第１周波数帯域のスケールを低減する処理と
を更に具えている。
変更信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル・コンバータの変換能力を超えてクリッピングを生じるまで、第２周波数帯域と比較した第１周波数帯域のスケールを繰り返し増加させる処理と、
次いで、クリッピングが生じなくなるまで第２周波数帯域と比較した第１周波数帯域のスケールを低減する処理と
を更に具えている。
【0027】
本発明の概念２０は、上記概念１９の方法であって、変更信号の最大振幅とアナログ・デジタル・コンバータの変換能力との間に特定マージンを維持する処理を更に具えている。
【0028】
本発明の実施形態の態様、特徴及び効果は、添付の図面を参照して、以下の実施形態の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【発明を実施するための形態】
【0030】
簡潔には、開示される主題としては、１つ以上のノイズの後のデジタル・フィルタと共に、１つ以上のノイズ源の前にアナログ・フィルタを利用するよう構成されるノイズ低減装置がある。アナログ・フィルタは、１つ以上のノイズ源（例えば、アナログ・デジタル・コンバータ）の前で、アナログ信号を増加（boost）又はスケール調整するよう動作できる。これは、ノイズ源によって信号に導入されるノイズに比較して、アナログ信号を増加させる結果を生じさせることができる。デジタル・フィルタは、アナログ・フィルタの増加とほぼ逆方向に働き、信号をオリジナル・レベルに戻すと共に、対応する量でノイズを減少させることができる。
【0031】
種々の例では、ノイズは、ある周波数でのみ生じるか、又は、ある周波数で際立って生じることがある。別の例では、信号が、意図しない特定周波数での減衰で劣化することがある。どちらの場合も、アナログ・フィルタは、例えば、低周波数に比較して高周波数を調整する又はその逆に調整するなど、ノイズが問題となる周波数をブーストしたり、又は、意図せずに減衰される周波数をブーストしたりするように、第１周波数（又は複数の周波数）を第２周波数（又は複数の周波数）に対して調整又はスケール調整するように構成しても良い。アナログ・フィルタは、受動型（passive：パッシブ）でも良く、この場合、高周波数に対して低周波数を減衰できる。このような例では、増幅器を使用してノイズ源の前に信号全体をブーストしても良い。これに代えて、アナログ・フィルタが代わりに能動型（Active：アクティブ）であってもよく、この場合、低周波数に対して高周波数をブーストできる。
【0032】
いくつかの態様では、コントローラが、アナログ・フィルタの設定を選択的に調整して、増加した信号対ノイズ比、最適化した信号対ノイズ比、又は、最適化に近い信号対ノイズ比を提供するようにしても良い。具体的には、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータによるクリッピングが生じることなしに、低周波数に比較して高周波数の振幅が可能な限り高くなるようスケール拡大調整されても良い。例えば、いくつかの態様では、デジタル領域でクリッピングが生じるまで、アナログ・フィルタのスケールがアナログ領域において繰り返し増加される。次に、アナログ・フィルタのスケールが、クリッピングが生じなくなるまで低減されても良い。いくつかの例では、高周波数の最大振幅と、Ａ／Ｄコンバータの最大変換能力との間に、マージン（余裕）を維持するようにしても良い。
【0033】
いくつかの態様では、ユーザの制御によって、アナログ・フィルタを選択的に制御できても良い。これに代えて、アナログ・フィルタを制御するのに、シリアル・データ・リンク解析（ＳＤＬＡ）を利用しても良い。そのような場合、アナログ・フィルタ又は他のコンポーネントの影響を入力信号から取り除く（ディエンベッドする）のに、スキャタリング（Ｓ）パラメータも利用しても良く、これによって、例えば、オシロスコープが、被試験デバイス（ＤＵＴ）を出た信号のもっと正確な近似を表示可能となる。更に、逆フィルタなどの逆フィルタを選択的に使用して、アナログ・フィルタの効果を除去しても良い。例えば、オシロスコープの構成要素（例えば、Ａ／Ｄコンバータ）は、いくらかのノイズを生来の特性として信号に追加することがある。アナログ・フィルタは、このノイズの追加の前に信号を増幅することで、ノイズが信号対ノイズ比に対して、比較的小さな影響となる結果を生じるようにしても良い。次に、逆フィルタは、適切な周波数において、信号の利得を低減しても良く、これは、アナログ・フィルタと逆フィルタの間で信号に取り込まれたノイズにおいても、対応する低減が生じる。いくつかの例では、アナログ・フィルタは、Ａ／Ｄコンバータのフロントエンド（例えば、アナログ側）に統合されてもよい。これに加えて又はこれに代えて、対応する逆フィルタをＡ／Ｄコンバータのバックエンド（例えば、デジタル側）に統合することができる。このような構成は、例えば、Ａ／Ｄコンバータの構成要素がノイズ源を含む場合に実施することができる。
【0034】
図１は、アナログ領域１３１内のアナログ・フィルタ１２１と、デジタル領域１３２内の逆フィルタ１２２とを使用するように構成されたオシロスコープ１２０を含む試験測定システム１００の一例のブロック図である。オシロスコープ１２０は、ＤＵＴリンク１１３を介して被試験デバイス（ＤＵＴ）１１０からの信号のような被試験信号を受信し、信号にアナログ・フィルタ１２１を適用するように構成されている。いくつかの実施形態では、アナログ・フィルタ１２１は、ＤＵＴリンク１１３で生じる減衰（例えば、高周波の減衰）について信号を補償するように構成できる。
【0035】
ＤＵＴ１１０は、電気信号又は光信号を利用して通信するように構成された任意の信号源であってもよい。例えば、ＤＵＴ１１０は、導電性媒体を通じて信号を伝導するよう構成されたトランスミッタ（Ｔｘ）１１１を含んでいても良い。いくかの場合において、ＤＵＴ１１０は、対応するレシーバ（図示せず）へと信号を送信するよう設計された装置である。例えば、ＤＵＴ１１０が欠陥のある信号を送信するのに関係していると思われる場合や、新規設計のＤＵＴ１１０に関してシグナリング精度の検証する場合などに、ＤＵＴ１１０を、試験を目的として、オシロスコープ１２０に結合しても良い。ＤＵＴ１１０は、ＤＵＴリンク１１３を介してオシロスコープ１２０に接続される。ＤＵＴリンク１１３は、ＤＵＴ１１０からオシロスコープ１２０に信号を通信できる任意の導電性媒体であるか、又はそれを含んでも良い。例えば、ＤＵＴリンク１１３は、導電性ワイヤ、信号プローブ、介在する試験装置などを使用できる。多くの場合、ＤＵＴリンク１１３は、特定周波数での減衰で苦しむことがある。減衰は、媒体を通過しているときの、信号振幅の少しずつの損失である。例えば、例えば、信号の高周波数成分（例えば、１００ＭＨｚを超える周波数）は、信号のより低い周波数成分（例えば、１００ＭＨｚより低い周波数）よりも大きな減衰を受けることがある。増幅は、減衰される高周波数をブーストするために使用することがあるが、こうした増幅は、減衰のない又は減衰の少ない、より低い周波数もブーストすることがあり、これは、オシロスコープ１２０中のＡ／Ｄコンバータ１２５のダイナミックレンジを超えることがあり、更には、得られるデジタル信号のクリッピングや過度の歪を生じ得る。
【0036】
オシロスコープ１２０は、オシロスコープの信号チャンネルにおけるノイズ（例えば、ノイズ源１２３からの）を増幅することなく、ＤＵＴリンク１１３の特定周波数の減衰に対処するように構成できる試験測定装置である。これは、以下により詳細に説明するように、アナログ・フィルタ１２１を用いることによって達成できる。オシロスコープ１２０は、ＤＵＴリンク１１３を介して信号を受信するように構成された入力ポート１２７を含む。入力ポート１２７は、信号プローブを受けるためのプラグなどのＤＵＴリンク１１３とインタフェースするように構成された任意の電気部品としても良い。入力ポートで受信される信号は、アナログ信号１６１である。オシロスコープ１２０は、更に、試験用の信号を送るための信号チャネルを含む。信号チャネルは、入力ポート１２７から、アナログ信号１６１をアナログ形式からデジタル形式に変換するように構成されたＡ／Ｄコンバータ１２５まで延びていても良い。具体的には、入力信号は、オシロスコープ１２０によって、Ａ／Ｄコンバータ１２５に到達するまでアナログ信号１６１として扱われ、続いて、変換後にデジタル信号１６３として扱われる。説明を明確にするために、アナログ信号１６１と相互作用するコンポーネントは、本願ではアナログ領域１３１で動作するとして言及し、一方、デジタル信号１６３と相互作用するコンポーネントは、本願ではデジタル領域１３２で動作するとして言及する。アナログ領域１３１とデジタル領域１３２との間の境界は、Ａ／Ｄコンバータ１２５が両方の領域の信号と相互作用するので、Ａ／Ｄコンバータ１２５を二等分する破線として示されている。従って、Ａ／Ｄコンバータ１２５は、アナログ領域１３１のアナログ信号１６１をデジタル領域１３２内の信号１６３に変換するように構成されている。
【0037】
上述したように、オシロスコープ１２０は、オシロスコープのチャンネルにおいてノイズ源１２３として描かれた、信号チャンネルに沿った複数のノイズ源を生来的に含む。ノイズ源１２３は、オシロスコープ１２０の信号チャネルにおけるノイズを生成する任意のコンポーネント若しくは複数コンポーネントの組み合わせであるか、又はそれらを含むとしても良い。ノイズ源１２３として動作するコンポーネントの例としては、これらに限定するものではないが、プローブ・フィルタ、温度補償フィルタ、帯域幅拡張（ＢＷＥ）位相及び振幅補正フィルタ、非線形歪み補正フィルタ、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）インタリーブ・スプリアス補正フィルタ、補間フィルタ、平均化処理フィルタ、調整回路、増幅器、サンプラ、位相基準回路、クロック回路等のような信号調整のためのコンポーネントの任意の個数又は組合せがある。このようなノイズは、ノイズ源１２３からのノイズを補償する措置を取らない限り、デジカル信号１６３のＳＮＲを低下させる可能性がある。アナログ信号１６１は、ＤＵＴリンク１１３及びオシロスコープ１２０のチャンネルを通過するとき、特定周波数での減衰及び全周波数での全般的な減衰の両方を受けることがある。減衰は、アナログ信号１６１を増幅することによって対処できる。しかしながら、高周波数減衰に対処するために、アナログ領域１３１における信号１３１全体を増幅すると、オシロスコープ１２０チャネルのダイナミックレンジを超える結果となり、これは、更に、クリッピングや過度の歪みを引き起こす可能性がある。
【0038】
オシロスコープ１２０は、信号チャンネル中にアナログ・フィルタ１２１も含む。アナログ・フィルタ１２１は、アナログ信号１６１の選択された高周波数のスケールを、アナログ信号１６１の選択された低周波数に対して調整することによって、アナログ領域１３１内で動作するように構成されたフィルタである。実施形態では、これらの周波数は、ＤＵＴリンク１１３で生じる特定周波数の減衰を補償するように選択しても良い。アナログ・フィルタ１２１はノイズ源１２３の前に配置されているので、ノイズ源１２３からのノイズを増幅することなく、特定周波数の減衰を補償できる。ノイズ源１２３の前にあるように描かれている一方で、それ以外のノイズ源がアナログ・フィルタ１２１の前にもあり得るが、関心のあるノイズ源は、ノイズ源１２３として描かれていると理解されたい。また、１つのノイズ源１２３が示されているが、ノイズ源１２３は、Ａ／Ｄコンバータ１２５によって導入されるノイズを含む任意の個数のノイズ源を含み得ることも理解されよう。アナログ・フィルタ１２１は、アナログ信号１６１にデシベル（ｄＢ）のブーストを供給するために、制御可能なカットオフ周波数と、制御可能な設定とで構成されても良い。アナログ・フィルタ１２１は、入力ポート１２７とＡ／Ｄコンバータ１２５との間に電気的に結合されている。アナログ・フィルタ１２１は、パッシブ・アナログ・フィルタ、アクティブ・アナログ・フィルタ、又はその両方として構成しても良い。アクティブ・アナログ・フィルタ１２１は、アナログ信号１６１内の選択又は指定された低周波数波を増幅することなく、アナログ信号１６１内の選択又は指定された高周波を増幅することによって、スケールを調整する。パッシブ・アナログ・フィルタ１２１は、選択又は指定された高周波数波を調整することなく、アナログ信号１６１内の選択又は指定された低周波数波を減衰させる。パッシブ・アナログ・フィルタには、例えば、連続時間線形等化器（ＣＴＬＥ）、イコライザ、プリエンファシス・フィルタなどが含まれても良い。パッシブ及びアクティブ・フィルタ・フィルタ１２１の他の例については、図１２～１５を参照して以下で説明する。いずれの構成においても、低周波数信号成分に対して高周波信号成分の振幅は、アナログ・フィルタ１２１によって増加する。パッシブ・アナログ・フィルタ１２１の場合、アナログ信号の利得を上げるために追加のアンプを使用しても良い。アナログ・フィルタ１２１は、入力ポート１２７とノイズ源１２３との間に位置し、アナログ・フィルタ１２１によるノイズ源１２３に関連するノイズの増幅を防止する。アナログ・フィルタ１２１の調整（例えば、スケール、周波数ブレークポイントなど）は、操作装置を介して（例えば、グラフィカル・ユーザ・インタフェースを介して）ユーザによって調整可能としたり、ソフトウェア・プロセスによって自動的に調整可能としたり、固定されていても良い。いくつかの例では、アナログ・フィルタ１２１の周波数応答の形状、ポール（極）、ゼロ・ブレーク・ポイント等は、ユーザによって（例えば、グラフィカル・ユーザ・インタフェースを介して）や、ソフトウェア処理によって、ダイナミックに調整できる。そのような形状としては、ケーブル及びリンクのロールオフ特性に対する逆応答を、周波数の関数として含んでいても良い。更に、アナログ・フィルタ１２１にバイパス・スイッチ（図示せず）を組み込んでも良く、これによって、ユーザが必要に応じてアナログ・フィルタ１２１を無効にできる。
【0039】
オシロスコープ１２０には、信号チャンネル中に逆フィルタ１２２（例えば、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）で実現される）もあり、Ａ／Ｄコンバータ１２５に結合される。逆フィルタ１２２は、アナログ領域１３１内のアナログ・フィルタ１２１の逆周波数応答で、デジタル領域１３２内のデジタル信号１６３をフィルタ処理するように構成される。従って、逆フィルタ１２２を選択的に適用してアナログ・フィルタ１２１のスケール調整（scaling:スケーリング）の影響を除去し、デジタル信号１３２をＤＵＴ１１０におけるアナログ信号１６１と実質的に同じ状態にできる。逆フィルタ１２２を適用することにより、オシロスコープ１２０内のコンポーネントにより生成されるノイズを低減しつつ、アナログ・フィルタ１２１によって生じるノイズ（例えば、高周波数ノイズ）の増幅を除去する。言い換えれば、逆フィルタ１２２は、アナログＣＴＬＥフィルタ１２１の影響をキャンセルし、入力ポート１２７に入ったときに生じる信号１６１／１６３のように、オシロスコープ１２０が信号１６１／１６３を表示することを可能にするが、アナログ・フィルタ１２１／逆フィルタ１２２を用いなかった場合よりも、低ノイズである。これは、上述のように、アナログ・フィルタ１２１が、信号の他の周波数（例えば、より低い周波数）と比較して、ある周波数（例えば、より高い周波数）を調整又はスケール調整するように動作するからである。このように、これらの特定の周波数に関して、アナログ・フィルタ１２１と逆フィルタ１２２との間で導入されるノイズは、逆フィルタ１２２によってスケール調整が除去されるときに、逆フィルタ１２２によって低減される。逆フィルタ１２２は、オシロスコープ１２０のプロセッサによって実行される組み込みソフトウェア・コンポーネントとして実装でき、ＤＵＴ１１０を出た後にアナログ信号１６１に対して生じる試験測定システム１００の影響をディエンベッドする処理の一部として適用できる。逆フィルタ１２２は、オシロスコープ１２０のプロセッサによって実行される組み込みソフトウェア・コンポーネントとして実装でき、ＤＵＴ１１０を出た後にアナログ信号１６１に対して生じる試験測定システム１００の影響をディエンベッドする処理の一部として適用できる。例えば、逆フィルタ１２２は、ＳＤＬＡベースのディエンベッド処理の一部として含まれるＳパラメータ処理の一部として利用されても良い。よって、逆フィルタ１２２は、ノイズ源１２３からのノイズを、アナログ・フィルタ１２１によって加えられたブーストと同じ量だけ減らすことができ、デジタル信号１６３中のノイズの正味の減少をもたらす。
【0040】
オシロスコープ１２０は、ＤＵＴディエンベッド・フィルタ１２４も含んでいても良い。ＤＵＴディエンベッド・フィルタ１２４は、デジタル領域において、例えば、ソフトウェア・フィルタとして実現されても良い。ＤＵＴディエンベッド・フィルタ１２４は、アナログ・フィルタ１２１と実質的に同様であってもよいが、ＤＵＴリンク１１３を通ってアナログ信号１６１が伝搬することによって生じる高周波数の減衰（例えば、特定周波数の減衰）を補正するように選択されたスケール増大を採用しても良い。従って、オシロスコープ１２０は、ＤＵＴリンク１１３によって生じるチャンネル損失／減衰より前の、ＤＵＴ１１０において生じた信号のように、アナログ信号１６１をユーザに表示できる。従って、オシロスコープ１２０は、ＤＵＴリンク１１３によって生じるチャンネル損失／減衰より前の、ＤＵＴ１１０において生じた信号のように、アナログ信号１６１をユーザに表示できる。これに加えて又はこれに代えて、ＤＵＴディエンベッド・フィルタ１２４は、ＤＵＴ又は試験測定システム内の任意の点における信号を見ることを可能にするために、試験測定システムの別の局面（aspect：側面）又はＤＵＴの別の回路を信号からディエンベッドしても良い。
【0041】
オシロスコープ１２０は、プロセッサ及びメモリのようなデジタル信号を変更及び記憶するためのハードウェアを更に含むことに留意されたい。更に、オシロスコープ１２０は、信号１６１／１６３をエンド・ユーザに（例えば、グラフィカル・ユーザ・インタフェースを介して）表示するための表示装置やユーザ操作装置などを含んでも良い。オシロスコープ１２０は、また、当業者には理解されるように、信号の波形を捕捉して表示する他の構成要素を含む。そのような構成要素は、明瞭化のために示されていないことが理解されよう。
【0042】
図２は、本発明の様々な実施形態によるノイズ低減装置２２０を含むシステム２００の一例のブロック図である。ノイズ低減装置２２０は、アナログ・フィルタ２２１、Ａ／Ｄコンバータ２２５、デジタル・フィルタ２２２、及びその他のコンポーネント２８０を含む。
【0043】
アナログ・フィルタ２２１はＣＴＬＥのようなアナログ・フィルタである。アンテナ・フィルタ２２１は、アナログ信号１６１と同様の電気信号２６１を受けるように構成されている。アナログ・フィルタ２２１は、電気信号の第２周波数（例えば、低周波数）に比較して、電気信号の第１周波数（例えば、高周波数）を調整／スケール調整／変更して変更信号２６２を生成するように構成される。アナログ・フィルタ２２１は、設定可能な第１の周波数伝達関数２７１に従って、第１周波数を第２周波数に対して相対的にスケール調整する。伝達関数は、入力信号又は刺激信号に対するフィルタ回路のような、システムの出力信号又は応答に関連する数学的な関数である。電気信号２６１と変更信号２６２は、一緒に合わせて、アナログ信号１６１と実質的に同様であってもよいことに留意されたい。アナログ・フィルタ２２１は、電気信号２６１の第２周波数に比較して、電気信号２６１の第１周波数をブーストして、変更信号２６２を生成するように構成されたアクティブ・フィルタであってもよい。アナログ・フィルタ２２１は、あるいは、電気信号２６１の第１周波数に比較して、電気信号２６１の第２周波数を減衰させるように構成されたパッシブ・フィルタであってもよい。そのような場合には、別個の増幅器も設けて、第１周波数と減衰された第２周波数の両方をブーストして、変更信号２６２を生成するように構成しても良い。
【0044】
いくつかの態様では、第２周波数帯域と比較した第１周波数帯域のスケール調整やブーストを達成するために、アナログ・フィルタが、ピークのある周波数応答を有していても良い。このようなピークのある周波数応答は、正の利得傾斜を有していても良い。結果として得られるデジタル信号のＳＮＲを、システムでの損失を補償するのに必要となる以上に増加させるため、ピーキングをかなりの量に、例えば５デシベル（ｄＢ）を超える、又は１０ｄＢを超えるように選択しても良い。例えば、２０ｄＢのブーストは、得られる信号のＳＮＲを約１２ｄＢ改善できる。このピーキングの結果、Ａ／Ｄコンバータに印加されるアナログ信号の波形が入力電気信号２６１の波形と大きく異なる場合があり得る。実際、意図的に歪められているため、これを補償するためのデジタル後処理が必要であり、これは、本願で説明されるように、ノイズを効果的に低減する。他の態様では、本願の他の箇所で説明したように、周波数応答は、Ａ／Ｄコンバータ２２５のリミットに基づいてダイナミックに調整できるので、ピーキングの量は、利用されるＡ／Ｄコンバータによって左右される。これに加えて又はこれに代えて、処理中の信号の周波数の振幅がＡ／Ｄコンバータの範囲内で適用できるピーキングの量に影響し得るので、ピーキングを処理される信号によって左右させても良い。このピーキングは、スケール調整される周波数帯域（例えば、高周波数帯域）内のノイズに対処するために意図的に選択できる。場合によっては、ピーキングは、ノイズ低減装置のユーザによって選択可能であってもよい。
【0045】
変更信号２６２は、Ａ／Ｄコンバータ１２５とほぼ同様なＡ／Ｄコンバータ２２５が受ける。Ａ／Ｄコンバータ２２５は、介在するアナログ回路を介してアナログ・フィルタ２２１の出力に結合される。Ａ／Ｄコンバータ２２５は、変更信号２６２に基づいてデジタル信号２６３を生成するように構成される。
【0046】
デジタル信号２６２は、デジタル・フィルタ２２２が受ける。デジタル信号２６２は、逆フィルタ１２２やＤＵＴディエンベッド・フィルタ１２４と実質的に同様であってもよい。デジタル・フィルタ２２２は、アナログ・デジタル・コンバータ２２５と結合され、デジタル信号２６３からフィルタ処理信号２６４を生成するように構成される。フィルタ処理信号２６４及びデジタル信号２６３は、一緒に合わせて、デジタル信号１６３と実質的に同様であり得る。デジタル・フィルタ２２２は、第１周波数伝達関数２７１と実質的に逆の第２周波数伝達関数２７２に基づいて、フィルタ処理信号２６４を生成する。言い換えると、デジタル化された信号が電気信号２６１と実質的に同一の表現であるように、第２周波数伝達関数２７２は、第１周波数伝達関数２７１の影響をデジタル信号２６３から除去するよう選択されて良く、結果としてフィルタ処理信号２６４を生じる。デジタル・フィルタは、アナログ・フィルタ２２１に関連する寄生効果をフィルタ処理信号２６４から除去するようにも構成して良い。デジタル・フィルタ２２２は、例えば、追加コンポーネント２８０による（例えば、試験測定システムによる）更なる処理のために、フィルタ処理信号２６４を出力する。追加コンポーネント２８０は、信号２６１～２６４を処理、記憶、変更、及び／又はユーザに表示するように構成された任意のハードウェア又はソフトウェアのコンポーネントであってもよい。
【0047】
ノイズ低減装置２２０は、以下で説明するように、コントローラ４４０と同様でも良いプロセッサ２４０を含むこともできる。プロセッサ２４０は、ノイズ低減装置２２０のコンポーネントを制御するように構成されてもよい。ノイズ低減装置２２０は、また、プロセッサ２４０によって使用される命令（例えば、コンピュータ・プログラム・プロダクト）を記憶するための非一時的記憶媒体として働くメモリ２２３を含むことができる。プロセッサ２４０は、第１周波数伝達関数２７１のスケールを選択して、変更信号２６２の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を増加させることができる。プロセッサ２４０は、アナログ・フィルタ２２１に関連する寄生効果を記述するＳパラメータを受け、ＳＤＬＡ処理の一部としてＳパラメータを使用して、デジタル・フィルタ２２２に、アナログ・フィルタ２２１に関連する寄生効果をディエンベッドさせる。また、プロセッサ２４０は、変更信号２６２の最大振幅がＡ／Ｄコンバータ２２５の変換能力を超え、これによってクリッピングが発生し得るまで、第１周波数のスケールを第２周波数に比較して反復して増加させることによって、第１周波数伝達関数２７１を調整しても良い。次に、プロセッサ２４０は、第１周波数伝達関数２７１を調整して、第２周波数に比較して第１周波数のスケールをクリッピングが発生しなくなるまで減少させ、それに応じて第２周波数伝達関数を設定する（例えば、第１周波数伝達関数の逆）。更に、プロセッサ２４０は、変更信号２６２の最大振幅とＡ／Ｄコンバータ２２５の変換能力との間に特定のマージンを維持するようにしても良い。加えて又はこれに代えて、プロセッサ２４０は、方法１５００、１６００及び／又は１７００のような、本願に開示されている任意の他の方法を実行できる。
【0048】
システム２００は、システム１００のような任意の試験測定装置（例えば、オシロスコープ）においてや、システム７００のような別個のフィルタにおいて、実現されてもよいことにも注意されたい。更に、システム２００は、対応する方法、装置、システムなどを実現するために使用されてもよい。
【0049】
１つの例では、ノイズ低減装置２２０は、Ａ／Ｄコンバータ内で実装されても良い。このような場合には、Ａ／Ｄコンバータの中で懸念される１つ以上のノイズ源の前にアナログ・フィルタが配置され、これらのノイズ源の後にデジタル・フィルタが配置される。
【0050】
図３は、シリアル・データ・リンク解析（ＳＤＬＡ）４４１のインタフェースを用いて制御されるアナログ・フィルタ４２１とデジタル・フィルタ４２２を使用するように構成されたオシロスコープ４２０を含む試験測定システム４００の一例のブロック図である。システム４００には、ＤＵＴリンク４１３、オシロスコープ４２０、入力ポート４２７、ノイズ源４２３、Ａ／Ｄコンバータ４２５、アナログ・フィルタ４２１があり、これらは、全て、ＤＵＴリンク１１３、オシロスコープ１２０、入力ポート１２７、ノイズ源１２３、Ａ／Ｄコンバータ１２５、アナログ・フィルタ１２１と夫々ほぼ同様である。オシロスコープ４２０には、デジタル・フィルタ４２２もあり、これは、ダイミナミックに制御可能な逆フィルタ（例えば、逆フィルタ１２２）又は任意の他のデジタル領域フィルタのような、デジタル信号に適用される任意のソフトウェア又はハードウェア・フィルタであっても良い。例えば、図示のように、デジタル・フィルタ４２２は、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）として実現されても良い。デジタル・フィルタ４２２は、また、ＳＤＬＡ４４１のＳパラメータなどに基づく帯域幅制限フィルタ、ディエンベッド・フィルタを含んでいても良い。
【0051】
オシロスコープ４２０には、コントローラ４４０、メモリ４２６、表示装置４２８及びユーザ操作装置４４３もあり、これらの夫々は、本願で説明する他のオシロスコープ（例えば、オシロスコープ１２０など）と連係して利用され、これらは、全体として、アナログ・フィルタ４２１、Ａ／Ｄコンバータ４２５及びデジタル・フィルタ４２２に加えて、任意の他のオシロスコープのコンポーネントを制御する。例えば、コントローラ４４０は、メモリ記憶されたユーザの命令、指示などに基づいて、アナログ・フィルタ４２１、Ａ／Ｄコンバータ４２５やデジタル・フィルタ４２２をダイナミックに設定するよう構成される。コントローラ４４０は、オシロスコープ４２０の中のコンポーネントを制御するように構成された任意のハードウェア・コンポーネントである。例えば、コントローラ４４０は、汎用プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、ＤＳＰなどを含んでいても良い。コントローラ４４０は、メモリ４２６からの命令を実行したり、以下で詳細に説明される方法１６００や１７００のような任意の方法を実現するように構成される。コントローラ４４０は、指示に従って、ＳＤＬＡ４４１コンポーネント及び自動設定４２４コンポーネントを動作させるように構成されても良い。ＳＤＬＡ４４１コンポーネントは、コントローラ４４０を利用して、信号チャンネルを横断する信号に対するオシロスコープ４２０のコンポーネント又はそのサブセットの電気的影響をディエンベッドするためのＳパラメータを使用するように構成されても良い。自動設定４４２コンポーネントは、コントローラ４４０を利用して、例えば、ユーザの入力又は記憶された命令に基づいて、信号のＳＮＲを増加又は最適化するために、アナログ・フィルタ４２１やデジタル・フィルタ４２２を調整するように構成される。例えば、自動設定４４２コンポーネントは、コントローラに、アナログ領域におけるアナログ・フィルタ４２１を繰り返し調整させて、デジタル領域におけるデジタル信号のＳＮＲを増加又は最適化させるように構成される。デジタル領域におけるデジタル信号のＳＮＲを増加又は最適化するための例示的な処理は、以下でより詳細に説明され、図１７の方法１７００によって示される。自動設定４４２コンポーネントは、実施例に応じて、ＳＤＬＡ４４１コンポーネントと連携して、又は独立して動作できる。更に、すべての実施例で、ＳＤＬＡ４４１コンポーネントを利用しなくても良い。
【0052】
メモリ４２６は、揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、不揮発性ＲＡＭ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）若しくはその他の機械可読媒体又はそれらの組み合わせのような、命令を記憶するように構成された任意のコンポーネントで良い。メモリ４２６は、Ｓパラメータ、制御コントローラ４４０の制御ファイルや、ＤＵＴリンク４１３から受けた信号から取り込まれたサンプリングされた波形を記憶するように構成されても良い。
【0053】
表示装置４２８は、デジタル・スクリーン又は陰極線管ベースの表示装置であってもよい。表示装置４２８は、例えば、アイ・ダイアグラム、ヒストグラム、ヒート・マップ、時間領域信号、周波数領域信号などの、対応する入力信号を表示するための１つ以上の目盛りを含むことができる。表示装置４２８には、メニュー４２９があり、これは、見込まれるユーザ命令、取られたアクションの確認等を表示するためのグラフィカル・ユーザ・インタフェースを含む。例えば、メニュー４２９は、アナログ・フィルタ４２１に関連する周波数応答の形状、ポール、ゼロ・ブレーク・ポイントなどをユーザが変更できるようにするコントロール（操作部）を含んでいても良い。オシロスコープ４２０は、また、コントローラ４４０、表示装置４２８やアナログ・フィルタ４２１に結合されたユーザ操作装置４４３を含む。ユーザ操作装置４４３は、表示装置４２８上に入力信号を表示するためにユーザが利用可能な、ストローブ入力、利得制御、トリガ、表示調整、電力制御、又は他の操作装置を含むことができる。ユーザ操作装置４４３は、また、信号を分析する際に行われる特定の測定又は動作をユーザが選択することも可能にする。いくつかの例では、ユーザ操作装置４４３は、例えば、タッチ・スクリーンによって、表示装置４２８に統合される。
【0054】
ユーザ操作装置４４３は、受けたユーザ入力に基づいて、選択された高周波数及び選択された低周波数に関して、周波数範囲を選択するように構成されても良い。周波数範囲は、内部／外部メモリに記憶されたデータに基づくような、他の手段によって選択されてもよいことに留意されたい。ユーザ操作装置４４３は、また、アナログ領域におけるアナログ・フィルタ４２１を調整し、デジタル領域における対応するデジタル信号のＳＮＲを増加又は最適化するようにしても良い。例えば、ユーザは、コントローラ４４０がディエンベッド処理で使用するＳパラメータを入力するのに、ユーザ操作装置４４３を利用できる。このようなＳパラメータは、例えば、外部メモリ・デバイスからのファイルの転送、ネットワーク接続などによって、コントローラ４２０で使用するようにメモリ４２６に入力されてもよい。ユーザ操作装置４４３は、また、制御信号の増幅、アナログ・フィルタ４２１やデジタル・フィルタ４２２などによって適用される伝達関数を選択するために利用されてもよい。一例として、コントローラ４４０は、自動設定４４２コンポーネントを利用して、増加又は最適ＳＮＲを得るように、アナログ・フィルタ４２１を調整する。続いて、ユーザ操作装置４４３は、必要に応じてアナログ・フィルタ４２１を調整し、ユーザが希望するように表示装置４２８上の波形出力を変更するのに利用できる。ユーザ操作装置４４３は、直接的に、及び／又はコンローラ４４０を介してアナログ・フィルタ４２１と交信できる。例えば、ユーザ操作装置４４３は、命令をコントローラ４４０に送り、コントローラ４４０は、次に、ＳＤＬＡプログラム・インターフェイス（ＰＩ）コマンドなどの命令を、Ｓパラメータに基づいてアナログ・フィルタ４２１に送って、アナログ・フィルタ４２１を制御し、アナログ・フィルタ４２１をディエンベッド等する。
【0055】
図４は、ＳＤＬＡ５４１によって制御されるアナログ・フィルタ５２１及びデジタル・フィルタ５２２を使用するように構成されたオシロスコープ５２０を含む、試験測定システム５００の一例の機能図である。システム５００は、システム４００とほぼ同様であるが、例示的なハードウェアの代わりに機能的なコンポーネント相互作用の観点から示されている。オシロスコープ５２０には、アナログ・フィルタ５２１、ノイズ源（「Σ」と表記）、Ａ／Ｄコンバータ（「Ａ／Ｄ」と表記）、フィルタ５２２があり、オシロスコープ４２０と同様に、全てが信号チャンネルに沿って配置されている。アナログ・フィルタ５２１は、上述のように、アクティブ又はパッシブ・アナログ・フィルタであってもよく、デジタル・フィルタ５２２は、デジタル・フィルタ４２２とほぼ同様であってもよい。アナログ・フィルタ５２１は、（例えば、ＤＵＴリンクから）アナログ信号を受け、その信号をデジタル・フィルタ５２２を介してチャネルに沿って転送する。
【0056】
アナログ・フィルタ５２１及びデジタル・フィルタ５２２は、プロセッサ／コントローラが動作させているＳＤＬＡコンポーネント５４１によって制御され、これは、ＳＤＬＡインタフェース４４１とほぼ同様である。ＳＤＬＡコンポーネント５４１は、ユーザ提供のＳパラメータ５４５、測定された応答５４６、逆フィルタ５４７、オシロスコープのＳパラメータ５４４、帯域幅（ＢＷ）制限５４３を含む様々な入力を受ける。ユーザ提供のＳパラメータ５４５は、ユーザ操作装置やメモリを介して、ユーザから受けても良い。ユーザ提供のＳパラメータ５４５は、ＤＵＴリンクや試験測定システム５００の任意の他のコンポーネントが、オシロスコープ５０２に到達する前のアナログ信号に対して有する電気的な影響を記述していても良い。ユーザが提供するとして説明されているが、ユーザが提供するＳパラメータ５４５は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の適切な方法（例えば、メモリ又は他のデータストアから）でも提供できると理解されたい。オシロスコープのＳパラメータ５４４は、オシロスコープ５２０のコンポーネントが信号に与える電気的影響を記述していても良い。例えば、オシロスコープのＳパラメータは、アナログ・フィルタ５２１、デジタル・フィルタ５２２、Ａ／Ｄコンバータなどの電気的影響を記述していても良く、ＳＤＬＡコンポーネント５４１で受けても良い。オシロスコープのＳパラメータ５４４は、記憶されて、システム・メモリから取り出されても良い。ＢＷ制限５４３は、オシロスコープ５２０のハードウェアの制限により、正確にサンプリングできる情報の量を示す。ＢＷ制限５４３は、オシロスコープ５２０の能力について、アナログ・フィルタ５２１や他の信号処理コンポーネントによって可能な最大サンプリング周波数、最大Ａ／Ｄ変換能力、最大増幅又は調整や、帯域幅制限を定める任意の他の情報を示す。ＳＤＬＡコンポーネント５４１は、ユーザ提供のＳパラメータ５４５、オシロスコープのＳパラメータ５４４及びＢＷ制限５４３を利用して、オシロスコープ５２０、ＤＵＴリンクや他のシステム・ハードウェアの影響を、受けた信号に基づいて捕捉された波形から、どのようにディエンベッドするかを決定する。ＳＤＬＡコンポーネント５４１は、ユーザ提供のＳパラメータ５４５、オシロスコープのＳパラメータ５４４及びＢＷ制限５４３を利用して、オシロスコープ５２０、ＤＵＴリンクや他のシステム・ハードウェアの影響を、受けた信号に基づいて捕捉された波形から、どのようにディエンベッドするかを決定する。入手可能なシステム応答を利用して、メニュー５２９へ送信する命令（例えば、ＰＩコマンド）をＳＤＬＡ５４１インタフェースによって生成する。
【0057】
メニュー５２９は、図２に示すように、表示装置４２８のような表示装置上で表示され、ユーザの命令を受けるようにしても良い。メニューを利用して、ユーザは関連するシステム応答を選択して、様々なコンポーネントを選択的にディエンベッドできる。これにより、ユーザは、システム又はＤＵＴの任意のポイントに存在する信号の特性を見ることができる。例えば、ＳＤＬＡコンポーネント５４１は、アナログ・フィルタ５２１のＳパラメータを使用して、アナログ・フィルタ５２１の電気的影響をアナログ信号又はデジタル信号からディエンベッドできる。ユーザは、メニューを利用して、アナログ・フィルタ５２１で調整する低及び高周波数の範囲を設定したり、サンプリング・トリガを設定したり、その他の信号処理要件を設定するなどしても良い。ユーザの入力に基づいて、適切な命令をＳＤＬＡコンポーネント５４１からアナログ・フィルタ５２１へ送ることができる。ＳＤＬＡコンポーネントは、自動設定５４２コンポーネントも含んでいて良く、これは、自動設定４４２コンポーネントとほぼ同様である。メニュー５２９からのユーザの命令に基づいて、ＳＤＬＡコンポーネント５４１は、自動設定４４２を利用して、ＳＤＬＡインタフェースを介したＳＤＬＡ命令により、アナログ・フィルタ５２１を繰り返し調整できる。
【0058】
更に、オシロスコープ５２０は、オシロスコープ５２０の信号チャンネルを横断する信号を測定し、そのような測定値をメモリに記憶できる。ＳＤＬＡコンポーネント５４１は、測定された応答５４６として、メモリからこのような測定値を取り出すことができる。測定された応答５４６は、ＳＤＬＡコンポーネント５４１が入力として受け、フィードバック制御システムの一部として、アナログ・フィルタ５２１を繰り返し調整するのに利用される。更に、測定された応答５４６は、図１に関して説明したように、測定されたデジタル信号からアナログ・フィルタ５２１の電気的影響を除去する逆フィルタ５４７に関する所望の応答（例えば、周波数応答形状）を計算するために利用できる。こうして、ＳＤＬＡコンポーネント５４１は、計算された逆フィルタ５４７を利用でき、これは、次に、デジタル・フィルタ５２２を、図１の逆フィルタ１２２と同様な逆フィルタとして動作させるよう設定するのに利用できる。このように、ＳＤＬＡコンポーネント５４１は、オシロスコープのチャンネルのノイズを増幅することなく、また、ユーザの命令に基づいて必要に応じて、関連するオシロスコープ５２０のコンポーネントをディエンベッドすることなく、Ｓパラメータ及び命令を利用してアナログ・フィルタ５２１やデジタル・フィルタ５２２における逆フィルタを繰り返しかつ連続的に制御し、ノイズ又は減衰（例えば、ＤＵＴリンクにおける特定周波数の減衰）を調整する。更に、ＳＤＬＡコンポーネント５４１は、以下に詳細に説明する方法１６００や１７００のような、本願に開示された方法のいずれかを実現するためにも使用できる。
【0059】
図５は、ＳＤＬＡなしで制御されるアナログ・フィルタ６２１及びデジタル・フィルタ６２２を使用するように構成されたオシロスコープ６２０を含む試験測定システム６００の一例の機能図である。システム６００は、システム５００とほぼ同様であるが、ＳＤＬＡ、Ｓパラメータ、又は制御命令なしで実現される。オシロスコープ６２０、メニュー６２９、アナログ・フィルタ６２１、デジタル・フィルタ６２２、ＢＷ制限６４３、測定された応答６４６及び逆フィルタ・パラメータ６４７は、オシロスコープ５２０、メニュー５２９、アナログ・フィルタ５４１、デジタル・フィルタ５２２、ＢＷ制限５４３、測定された応答５４６及び逆フィルタ・パラメータ５４７と夫々ほぼ同様である。自動設定６４２コンポーネントは、自動設定５４２コンポーネントとほぼ同様であるが、ＳＤＬＡなしで実現される。よって、自動設定６４２コンポーネントは、ディエンベッド処理をするのに、Ｓパラメータを利用することなく、アナログ・フィルタ６２１やデジタル・フィルタ６２２を直接調整／制御する。具体的には、自動設定６４２コンポーネントは、メニュー６２９から受けたユーザの指示に基づいて、測定された応答６４６に基づき、デジタル信号のＳＮＲを増加又はほぼ最適にするように、アナログ・フィルタ６２１の利得を繰り返し調整できる。自動設定６４２コンポーネントは、また、測定された応答６４６から逆フィルタ・パラメータ６４７を計算し、アナログ・フィルタ６２１に対応する逆フィルタとして動作するようにデジタル・フィルタ６２２を調整するのに、逆フィルタ・パラメータ６４７を利用できる。自動設定６４２は、また、フィルタ６２２を設定するときに、オシロスコープ６２０のＢＷ制限６４３に加えて、信号に適用される任意の他のオシロスコープのフィルタ６４４も考慮して良い。このように、自動設定６４２コンポーネントは、ユーザの命令に基づき、必要に応じて、下流のオシロスコープのチャンネルのノイズを増幅することなく、特定周波数のノイズや減衰（例えば、ＤＵＴリンクに由来）を調整するように、アナログ・フィルタ６２１やデジタル・フィルタ６２２を反復的かつ連続的に制御するように構成できる。自動設定６４２コンポーネントは、方法１６００や１７００のような本願に開示された方法のいずれかを実現するために使用できる。
【0060】
図６は、外部フィルタ７５０を制御するように構成されたオシロスコープ７２０を含む試験測定システム７００の一例のブロック図である。オシロスコープ７２０は、図４のオシロスコープ４２０とほぼ同様であるが、内部アナログ・フィルタを含んでいない。オシロスコープ７２０には、Ａ／Ｄコンバータ７２１、ＤＳＰフィルタ７２２、コントローラ７４０、メモリ７２６、ＳＤＬＡ７４１コンポーネント、自動設定７４２コンポーネント、アナログ領域７３１及びデジタル領域７３２があり、これらは、Ａ／Ｄコンバータ４２５、デジタル・フィルタ４２２、コントローラ４４０、メモリ４２６、ＳＤＬＡコンポーネント ４４１、自動設定４４２コンポーネント、アナログ領域１３１及びデジタル領域１３２と夫々ほぼ同様である。システム７００は、信号７１３を受ける。いくつかの実施形態では、信号７１３を、例えば、図１のＤＵＴリンク１１３と同様なＤＵＴリンクのような、ＤＵＴリンクを通して受けても良い。こうした実施形態では、信号７１３が、減衰（例えば、特定周波数の減衰）を被ることがある。信号７１３は、外部フィルタ７５０で受けても良い。オシロスコープ７２０は、外部フィルタ７５０の出力ポート７５７と結合される入力ポートを含んでいる。
【0061】
外部フィルタ７５０には、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１と、プログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５と、コントローラ７５２と、外部フィルタ７５０に固有のＳパラメータ７５４を含むメモリ７５３とがある。プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１及びプログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５は、アナログ・フィルタ１２１と同様に動作しても良い。しかし、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１は、選択された低周波数を減衰させることによって、信号７１３の周波数をスケール調整又は調整するよう構成できる一方で、プログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５は、選択された高周波数を増幅させることによって、信号７１３をスケール調整するよう構成できる。いくつかの実施形態では、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１及びプログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５は、異なる周波数応答を有するように選択／制御されても良く、これは、入力アナログ信号に対して、直列に又は個別に利用されても良い。このように、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１及びプログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５の両方を利用すると、単一のパッシブ・フィルタを利用するのに比較して、より多くの信号処理オプションをユーザに提供できる。２つのフィルタを示しているが、いくつかの例では、外部フィルタ７５０は、両方ではなく、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１又はプログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５のいずれか一方を含んでも良いことに注意すべきである。別の例では、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１及びプログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５の両方が利用されるが、特定の用途で利用するのに、どちらのフィルタか又はこれらの組み合わせかの選択をするオプションをユーザに提供するように、並列な構成に（例えば、直列の構成から）切り換えることができる。構成に関係なく、外部フィルタ７５０には、信号７１３を（例えば、ＤＵＴリンクを介して）受ける入力ポート７５６と、オシロスコープ７２０の入力ポートと結合できる出力ポート７５７とがある。外部フィルタ７５０には、更に、入力ポート７５６と出力ポート７５７との間の信号チャンネルがある。プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１とプログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５は、外部フィルタ７５０の信号チャンネル中に配置され、利用する構成に応じて、入力ポート７５６や出力ポート７５７と結合される。
【0062】
メモリ７５３は、メモリ４２６と同様であり、コントローラ７５２に関する指示に加えて、外部フィルタ７５０に固有のＳパラメータ７５４を含む。Ｓパラメータ７５４は、入力ポート７５６、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１、プログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５、出力ポート７５７や外部フィルタ７５０の信号チャンネル中の任意の他の回路の影響を、アナログ信号からディエンベッドするのに利用できる。
【0063】
コントローラ７５２は、コントローラ４４０と同様であり、例えば、ＳＤＬＡのＰＩコマンドを介してコントローラ７４０と通信し、コントローラ７４０からの命令に基づいて、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１、プログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５及び任意の他の外部フィルタ７５０のコンポーネントを制御するよう構成される。そうしたことから、コントローラ７５２は、例えば、ケーブルを介して、コントローラ７４０と結合される。信号７１３を外部フィルタ７５０へ伝播するのに、ＤＵＴリンクが、例えば、第２のケーブルや信号プローブを介して、入力ポート７５６に結合されても良い。出力ポート７５７は、例えば、第３のケーブルを介して、オシロスコープ７２０の入力ポートへ結合される。こうした構成では、信号は、ＤＵＴリンクから、フィルタ７５１及び７５５の任意の組み合わせを介して、外部フィルタ７５０を通る信号チャンネルを横断でき、そして、サンプリングのためにオシロスコープへと横断できる。次いで、コントローラ７４０は、コントローラ７５２と通信して、フィルタ７５１や７５５を制御し、所望の周波数応答を得ることができる。こうした制御は、ＳＤＬＡ、ＳパラメータやＰＩコマンドの有無にかかわらず実行できる。更に、コントローラ７５２は、外部フィルタ７５０でディエンベッド処理を実行しても良いし、又は、Ｓパラメータ７５４をコントローラ７４０に転送して、ＳＤＬＡ７４１を使ってコントローラ７４０でデエンベディング処理を行うようにしても良い。更に、コントローラ７５２は、フィルタ７５１や７５５の現在の設定を必要に応じてコントローラ７４０に転送して、ＤＳＰフィルタ７２２についての対応する逆パラメータの計算をサポートしても良い。
【0064】
このように、オシロスコープ７２０には、ＤＵＴ及び外部フィルタ７５０からのアナログ信号７１３を受けるよう構成される入力ポートがある。Ａ／Ｄコンバータ７２１は、アナログ領域７３１に由来するアナログ信号をデジタル領域７３２におけるデジタル信号に変換するよう構成される。次いで、コントローラ７４０は、デジタル領域７３２におけるデジタル信号の測定値を求めるよう構成される。測定値に基づいて、コントローラ７４０は、コントローラ７５２を介して、外部フィルタ７５０を制御し、アナログ信号７１３の選択された低周波数に比較して、アナログ信号７１３の選択された高周波数のスケールを調整する。こうした調整は、例えば、アナログ領域で生じる減衰（例えば、特定周波数の減衰）、例えば、ＤＵＴリンクによる減衰を、デジタル領域で（例えば、コントローラ７４０によって）測定されるデジタル信号のＳＮＲに基づいて、補償する。
【0065】
更に、コントローラ７４０は、コントローラ７５２と通信したり、コントローラ７５２を制御することによって、方法１６００及び／又は１７００を実現するように構成できる。例えば、コントローラ７４０は、コントローラ７５２を介して、ユーザの命令に基づいて、特定の高及び低周波数を選択するよう外部フィルタ７５０に命令できる。次に、コントローラ７４０は、選択された低周波数に対して、選択された高周波数のスケールを増加させるように、外部フィルタ７５０に反復的に命令できる。スケールは、デジタル領域７３２におけるデジタル信号の最大振幅が、Ａ／Ｄコンバータ７２１の変換能力を超えてクリッピングを生じるまで増加させても良い。次に、コントローラ７４０は、クリッピングが発生しなくなるまで、フィルタ７５１や７５５によって提供されるスケールを縮小するように、外部フィルタ７５０に命令しても良い。更に、いくつかの態様では、コントローラ７４０は、デジタル信号の最大振幅とＡ／Ｄコンバータ７２１の変換能力との間に所定のマージンが維持されるまで、スケールを縮小するように外部フィルタ７５０に命令しても良い。
【0066】
図７は、ＳＤＬＡインタフェースを用いて外部フィルタ８５０を制御するように構成されたオシロスコープ８２０を含む試験測定システム８００の一例を示すブロック図である。システム８００は、システム７００とほぼ同様であるが、オシロスコープ８２０のハードウェアを、より詳細に示している。信号８１３及び外部フィルタ８５０は、信号７１３及び外部フィルタ７５０と夫々ほぼ同様である。オシロスコープ８２０には、入力ポート４２７、ノイズ源４２３、Ａ／Ｄコンバータ４２５及びデジタル・フィルタ４２２と夫々ほぼ同様な入力ポート８２７、ノイズ源８２３、Ａ／Ｄコンバータ８２１、デジタル・フィルタ８２２を有する信号チャンネルがある。オシロスコープ８２０には、内部アナログ・フィルタがなく、このため、処理される信号の振幅又は電力を増加させるように、全周波数でアナログ信号を増幅する増幅器８２４を利用する。別の実施形態では、こうした増幅をプログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５で実行しても良い。こうした実施形態では、増幅器８２４を省略することもできる。増幅器８２４は、信号の電力を増加させる任意の電気デバイスで良い。アナログ信号は、入力ポート８２７で受信され、増幅器８２４によって増幅される。その後、アナログ信号は、様々な回路によって処理され、これらはノイズ８２３を導入する。続いて、アナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ８２１によってデジタル信号に変換される。ノイズ８２３とは別個に図示されているが、図示された個々のコンポーネント（例えば、Ａ／Ｄコンバータ８２１）もノイズ８２３の一因となり得ることが理解されよう。しかし、これらコンポーネントは、説明を簡単にするため、別個に示される。結果として得られるデジタル信号は、デジタル・フィルタ８２２によってフィルタ処理されるが、デジタル・フィルタ８２２は、増幅器８２４、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１及び／又はプログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５の逆数である周波数応答の形状を持っていても良い。ノイズ８２３の前に信号８１３を増幅することにより、信号７１３は、ノイズ８２３と比較して増幅される。結果として得られるデジタル信号は、デジタル・フィルタ８２２によってフィルタ処理されるが、デジタル・フィルタ８２２は、増幅器８２４、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１及び／又はプログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５の逆数である周波数応答の形状を持っていても良い。ノイズ８２３の前に信号８１３を増幅することにより、信号７１３は、ノイズ８２３と比較して増幅される。デジタル・フィルタ８２２によるその後のフィルタ処理は、外部フィルタ８５０又は増幅器８２４によって信号８１３に適用された増幅又はスケール調整を元に戻すことができるため、対応する量でノイズ８２３を低減しながら、信号７１３を元のレベルに戻すことができる。結果として得られた信号は、次いで、メモリ８２６に記憶されたり、表示装置８２８上で波形として表示されたりできる。
【0067】
オシロスコープ８２０には、更に、ユーザ操作装置８４３と、ＳＤＬＡコンポーネント８４１及び自動設定コンポーネント８４２を含むコントローラ８４０と、メモリ８２６と、表示装置８２８と、メニュー８２９とがあり、これは、ユーザ操作装置４４３、コントローラ４４０、ＳＤＬＡコンポーネント４４１、自動設定４４２コンポーネント、メモリ４２６、表示装置４２８及びメニュー４２９と夫々同様である。自動設定コンポーネント８４２は、独立して動作したり、外部フィルタ８５０、増幅器８２４等を制御するＳＤＬＡコンポーネント８４１と連係して動作したりするよう構成される。例えば、ユーザ操作装置８４３は、受けたユーザ入力に基づいて、選択された高周波数及び選択された低周波数のための周波数範囲を選択するように構成される。ユーザ操作装置８４３は、また、例えば、表示装置８２８やメニュー８２９を介して、ユーザからＳパラメータや他の指示を受けても良い。このような入力は、コントローラ８４０に転送され、コントローラ８４０は、メモリ８２６から他の関連データを取得する。ユーザ入力やメモリ８２６からのデータに基づいて、ＣＴＬＥ自動設定４４２コンポーネントは、Ａ／Ｄコンバータ８２１の下流で行われた測定値に基づいてデジタル信号を増加させるために、外部フィルタ８５０を反復的に調整する。更に、コントローラ８４０は、外部フィルタ８５０と通信して、外部フィルタ８５０に関連するＳパラメータを取得する。Ｓパラメータやユーザ入力に基づいて、ＳＤＬＡコンポーネント８４１は、外部フィルタ８５０及びオシロスコープ８２０のコンポーネントの影響を信号８１３からディエンベッドして信号ノイズを低減し、ＳＮＲを更に向上させる。
【0068】
図８は、ＳＤＬＡ９４１によって外部フィルタ９５０を制御するように構成されたオシロスコープ９２０を含む試験測定システム９００の一例の機能図である。システム９００は、システム８００とほぼ同様であるが、具体的なハードウェアの代わりに、機能的なコンポーネントの相互作用の観点から示されている。更に、システム９００は、機能的にはシステム５００と同様であるが、内部アナログ・フィルタ５２１の代わりに、外部フィルタ９５０を制御するのに適したものにされている。外部フィルタ９５０は、外部フィルタ７５０及び８５０とほぼ同様である。オシロスコープ９２０には、メニュー９２９、フィルタ９２２、ＳＤＬＡコンポーネント９４１、自動設定９４２コンポーネント、そして、入力ＢＷ制限９４３、オシロスコープのＳパラメータ９４４、ユーザ提供Ｓパラメータ９４５、測定された応答９４６及び逆パラメータ９４７とがあり、これらは、メニュー５２９、フィルタ５２２、ＳＤＬＡコンポーネント５４１、自動設定５４２コンポーネント、ＢＷ制限５４３、オシロスコープのＳパラメータ５４４、ユーザ提供Ｓパラメータ５４５、測定された応答５４６及び逆パラメータ５４７と夫々ほぼ同様である。システム５００と違って、測定された応答９４６は、外部フィルタ９５０に関するＳパラメータも含み、これは、外部フィルタ９５０に記憶され、外部フィルタ９５０上のコントローラとオシロスコープ９２０上のコントローラとの間のインタフェースを介して受信される。次いで、ＳＤＬＡ９４１は、外部フィルタ９５０からのＳパラメータ及びオシロスコープのＳパラメータ９４４に基づいて、メニュー９２９や外部フィルタ９５０に送信するための制御命令（例えばＰＩコマンド）を生成する。更に、ＳＤＬＡ９４１は、自動設定９４２コンポーネントを使用して、本願の他の箇所で説明したように、外部フィルタ９５０や増幅器９２４の利得／減衰を繰り返し調整して、オシロスコープ９０２で受けてサンプリングされた信号のＳＮＲを増加、最適化又はほぼ最適化を行う。
【0069】
図９は、ＳＤＬＡなしに、外部の外部フィルタ１０５０を制御するように構成されたオシロスコープ１０２０を含む試験測定システム１０００の一例の機能図である。システム１０００は、システム９００とほぼ同様であるが、ＳＤＬＡ、Ｓパラメータ又は制御命令なしで実現される。外部フィルタ１０５０は、外部フィルタ７５０とほぼ同様である。オシロスコープ１０２０、メニュー１０２９、フィルタ１０２２、ＢＷ制限１０４３、測定された応答１０４６及び逆パラメータ１０４７は、オシロスコープ９２０、メニュー９２９、フィルタ９２２、ＢＷ制限９４３、測定された応答９４６及び逆パラメータ９４７と夫々ほぼ同様である。自動設定１０４２コンポーネントは、自動設定９４２コンポーネントとほぼ同様であるが、ＳＤＬＡなしで実現される。よって、自動設定１０４２コンポーネントは、ディエンベッド処理のために、Ｓパラメータを利用することなく、外部フィルタ１０５０やデジタル・フィルタ１０２２を直接調整／制御する。自動設定１０４２コンポーネントは、メニュー１０２９から受信したユーザの指示に基づいて、測定された応答１０４６に基づき、デジタル信号のＳＮＲを最適化するように、外部フィルタ１０５０や増幅器を繰り返し調整できる。自動設定１０４２コンポーネントは、また、測定された応答１０４６から逆フィルタ１０４７も計算でき、逆フィルタ１０４７を使用して、外部フィルタ１０５０や増幅器１０２４の逆周波数形状にデジタル・フィルタ１０２２を調整することもできる。自動設定１０４２は、デシタル・フィルタ１０２２のパラメータを設定する際に、オシロスコープ１０２０のＢＷ制限１０４３に加えて、信号に適用される任意の他のオシロスコープのフィルタ１０４４も考慮できる。このように、自動設定１０４２コンポーネントは、ユーザの命令に基づき、必要に応じて、デジタル・フィルタ１０２２によって実現される外部フィルタ１０５０や逆フィルタを繰り返し連続的に制御して、下流のオシロスコープのチャンネル・ノイズの導入の前に、信号を増幅するように構成されても良い。更に、自動設定１０４２コンポーネントは、方法１６００や１７００のような、本願で開示される任意の方法を実現するのに利用されても良い。
【0070】
図１０は、外部フィルタ１１５０を校正するよう構成される試験測定システム１１００の一例のブロック図である。外部フィルタ１１５０は、外部フィルタ７５０とほぼ同様である。外部フィルタ１１５０は、プログラマブル・パッシブ・フィルタ１１５１、プログラマブル・アクティブ・フィルタ１１５５、コントローラ１１５２、メモリ１１５３及びＳパラメータ１１５４を含み、これらは、プログラマブル・パッシブ・フィルタ７５１、プログラマブル・アクティブ・フィルタ７５５、コントローラ７５２、メモリ７５３及びＳパラメータ７５４の仕様と夫々ほぼ同様である。
【0071】
外部フィルタ１１５０は、校正用の試験システム１１６５と結合される。試験システムとしては、ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）又はタイム・ドメイン・リフレクション（ＴＤＲ）／タイム・ドメイン・トランスミッション（ＴＤＴ）試験装置を含んでも良い。試験システム１１６５は、外部フィルタ１１５０の入力及び出力ポートの両方と結合される。試験信号が、フィルタ１１５１及び１１５５を横断して送信され、試験システム１１６５によって捕捉される。次いで、試験システム１１６５は、外部フィルタ１１５０に関連するＳパラメータを測定する。
【0072】
校正装置１１６０も利用される。校正装置１１６０は、試験の目的として、外部フィルタ１１５０を制御するよう構成される任意のコンポーネントであって良い。例えば、校正装置は、汎用コンピュータ、オシロスコープ、専用の試験システムなどであっても良い。校正装置には、コントローラ１１６１があり、これは、プロセッサ、メモリなどを含んでいても良い。コントローラ１１６１には、校正処理の間、外部フィルタ１１５０を制御するよう構成される校正コンポーネント１１６２がある。試験システム１１６５によって測定されたＳパラメータや関連する命令は、試験システム１１６５から校正装置１１６０に転送される。次いで、校正装置１１６０は、コントローラ１１６１を介して、測定されたＳパラメータを外部フィルタ１１５０に転送し、Ｓパラメータ１１５４に記憶する。試験システム１１６５と校正装置１１６０は、異なる構成から生じるＳパラメータの変化を得るために、試験中に交信して、フィルタ１１５１及び１１５５の周波数応答を変更しても良い。試験システム１１６５と校正装置１１６０は、異なる構成から生じるＳパラメータの変化を得るために、試験中に交信して、フィルタ１１５１及び１１５５の周波数応答を変更しても良い。異なる構成から生じるＳパラメータの変化は、試験システム１１６５によっても測定されて良く、校正装置１１６０からの命令に基づいてメモリ１１５３に記憶されてもよい。こうしたＳパラメータは、フィルタ１１５１及び１１５５の特定の構成に基づくＳパラメータの復元できるように、メモリ１１５３中において、フィルタ１１５１及び１１５５の異なる構成と相互に関連付けられても良い。これらの異なる構成は、図７を参照して上述したように、フィルタ１１５１又は１１５５の個別の使用、又はフィルタ１１５１及び１１５５の組み合わせた使用を含んでも良いことが理解されよう。
【0073】
図１１は、抵抗器（Ｒ）及びコンデンサ（Ｃ）ベースのパッシブ・フィルタ１２００の一例のブロック図であり、これは、フィルタ１２１、３２１、４２１、５２１、６２１、７５１、８５０、９５０、１０５０や１１５１の夫々のような、本願で開示される任意のパッシブ・フィルタを実現するのに利用できる。フィルタ１２００のようなパッシブ・フィルタは、チャンネル損失を補償するハイパス伝達関数を実現できることに注意されたい。パッシブ構造は、チャンネル応答の結果生じる先行（precursor）及びロングテールの両方のインタースパイク・インターバル（ＩＳＩ：interspike interval）をキャンセルできる。フィルタ１２００のようなパッシブ構造は、純粋にパッシブであっても良いし、利得を提供する増幅器と組み合わせても良い。パッシブ構造は、高周波数アプリケーションで有用となり得る。また、パッシブ・フィルタは、オシロスコープのチャンネルが、関連する用途に関して、既に元々十二分な直流（ＤＣ）利得（例えば、信号の増幅）がある場合にも有用となり得る。
【0074】
パッシブ・フィルタ１２００は、チャンネル１２０１に結合されている。チャンネル１２０１は、例えば、ＤＵＴリンクから受けたアナログ信号を伝導するように構成されたオシロスコープ又は外部チャンネルである。パッシブ・フィルタ１２００には、図１２に示すように、チャンネル１２０１に接続された並列接続の可変コンデンサＣ１ １２０４と可変抵抗器Ｒ１ １２０２とがある。パッシブ・フィルタ１２００には、更に、図示のように、並列接続され、更にグラウンドに接続された可変コンデンサC２ １２０５と、可変抵抗器R２ １２０３とがある。チャンネル１２０１からのアナログ信号をＶｏｕｔ１２０６に伝導して、フィルタ１２００の外の他のコンポーネントへ伝達するように、Ｃ１ １２０４、Ｃ２ １２０５、Ｒ１ １２０２及びＲ２ １２０３は、図示のように、電圧出力部（Ｖｏｕｔ）１２０６に結合される。パッシブ・フィルタ１２００は、チャンネル１２０１からＶｏｕｔ１２０６へと横断するアナログ信号の低周波数を、高周波数と比較して、スケール調整又は調整する。パッシブ・フィルタ１２００は、電圧増幅を利用しないので、パッシブである。よって、このため、スケール調整を行うのに、高周波数を低減することなく、低周波数を低減する。パッシブ・フィルタ１２００は、Ｃ１ １２０４、Ｃ２ １２０５、Ｒ１ １２０２、Ｒ２ １２０３を選択した容量及び抵抗値に夫々調整することによって、異なる周波数応答（例えば、高周波数の範囲、低周波数、スケール調整係数などの選択）を生成するように調整されても良い。パッシブ・フィルタ１２００の電気的応答は、以下の数式１～４によって数学的に記述できる。
【0075】
【数1】
【0076】
ここで、Ｈ（ｓ）は、パッシブ・フィルタの伝達関数であり、Ｒ１及びＲ２は、Ｒ１ １２０２及びＲ２ １２０３夫々の抵抗であり、Ｃ１及びＣ２は、Ｃ１ １２０４及びＣ２ １２０５夫々の容量であり、ｓは、信号の複素周波数である。
【0077】
【数2】
【0078】
ここで、DC Gainは、パッシブ・フィルタ１２００を横断する信号の低周波数電圧利得であり、他の全ての変数は、数式１に記述されている。
【0079】
【数3】
【0080】
ここで、HF Gainは、パッシブ・フィルタ１２００を横断する信号の高周波数電圧利得であり、他の全ての変数は、数式１に記述されており、そして、
【0081】
【数4】
【0082】
ここで、Peakingは、パッシブ・フィルタ１２００を横断する信号の低周波数電圧利得に対する高周波数電圧利得のスケールであり、他の全ての変数は、数式１～３に記述されている。
【0083】
図１２は、Ｒ及びインダクタ（Ｌ：誘導子）ベースのパッシブ・フィルタ１３００の一例のブロック図である。パッシブ・フィルタ１３００は、パッシブ・フィルタ１２００とほぼ同様であるが、代わりに、インダクタを用いて実現されている。パッシブ・フィルタ１３００は、フィルタ１２１、３２１、４２１、５２１、６２１、７５１、８５０、９５０、１０５０や１１５１の夫々のような、本願で開示される任意のパッシブ・フィルタを実現するのに利用できる。パッシブ・フィルタ１３００には、チャンネル１３０１、Ｒ１１３０２、Ｒ２１３０３、Ｖｏｕｔ１３０６及びグラウンド１３０７があり、これらは、チャンネル１２０１、Ｒ１１２０２、Ｒ２１２０３、Ｖｏｕｔ１２０６及びグラウンド１２０７と夫々ほぼ同様である。パッシブ・フィルタ１３００には、コンデンサ１２０４及び１２０５の夫々の代わりに、可変インダクタＬ１ １３０４及びＬ２ １３０５もある。パッシブ・フィルタ１３００は、パッシブ・フィルタ１２００と同様のやり方で、チャンネル１３０１を横断するアナログ信号の低周波数を、高周波数と比較して、スケール調整する。パッシブ・フィルタ１３００は、Ｌ１ １３０４、Ｌ２ １３０５、Ｒ１ １３０２及びＲ２ １３０３を選択したインダクタンス及び抵抗値に夫々調整することによって、異なる周波数応答（例えば、高周波数の範囲、低周波数、スケール調整係数などの選択）を生成するように調整されても良い。パッシブ・フィルタ１３００の電気的応答は、以下の数式５～８によって数学的に記述できる。
【0084】
【数5】
【0085】
【数6】
【0086】
【数7】
【0087】
【数8】
【0088】
ここで、全ての変数は、数式１～４に記述されているようにパッシブ・フィルタ１３００に適用されるが、夫々、Ｌ１及びＬ２がＬ１ １３０４及びＬ２ １３０５のインダクタンスであり、Ｒ１及びＲ２がＲ１ １３０２及びＲ２ １３０３の抵抗値である点が異なる。
【0089】
本願で説明するパッシブ・フィルタの複数の構成は、単一の実施例で実現できることが理解されよう。そのような場合、パッシブ・フィルタ（可変及び／又は静的）は、１つ又は複数のパッシブ・フィルタのどれを入力信号に適用するかを選択できるスイッチング・ネットワークと結合しても良い。実施形態では、適用される１つ又は複数のパッシブ・フィルタは、上述のコントローラによって選択できる。可変パッシブ・フィルタには、上述のパッシブ・フィルタを含めることができ、また、バラクタ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）なども含めることができる。
【0090】
図１３は、Ｒ及びＬベースのアクティブ・フィルタ１４００の一例のブロック図であり、これは、フィルタ１２１、３２１、４２１、５２１、６２１、７５５、８５０、９５０、１０５０や１１５５の夫々のような、本願で開示される任意のアクティブ・フィルタを実現するのに利用できる。パッシブ・フィルタ１２００及び１３００と異なり、アクティブ・フィルタ１４００は、増幅を提供し、よって、高周波数をブーストすることによって、アナログ信号の高周波数を、低周波数と比較して、スケール調整する。アクティブ・フィルタ１４００には、可変インダクタＬ１ １４０５、可変抵抗器Ｒ１ １４０２、可変コンデンサＣ１ １４０４、Ｖｏｕｔ１４０６、グラウンド１４０７及びＶｉｎ１４０８があり、これらは、図１４に示すように接続される。Ｖｉｎ１４０８は、入力電圧であり、例えば、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）やバイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）のようなトランジスタを介して受けても良い。Ｖｉｎ４０８は、チャンネルに接続されていても良く、よって、チャンネルは、Ｖｏｕｔ１４０６へアナログ信号を伝導できる。インダクタL１ １４０５は、より低い周波数をブーストすることなく、より高い周波数にブーストを提供する複素アンダーダンプ（underdamped：減衰不足の）ポールとして動作できる。アクティブ・フィルタ１４００は、Ｌ１ １４０５、Ｒ１ １４０２及びＣ１ １４０４を選択したインダクタンス、抵抗及び容量値に夫々調整することによって、異なる周波数応答（例えば、高周波数の範囲、低周波数、スケール調整係数などの選択）を生成するように調整されても良い。アクティブ・フィルタ１４００の電気的応答は、以下の数式９～１３によって数学的に記述できる。
【0091】
【数9】
【0092】
【数10】
【0093】
【数11】
【0094】
【数12】
【0095】
【数13】
【0096】
ここで、Ｈ（ｓ）は、アクティブ・フィルタ１４００の伝達関数であり、Ｒ１は、Ｒ１ １４０２の抵抗であり、Ｃ１は、Ｃ１ １４０４の容量であり、Ｌ１は、Ｌ１ １４０５のインダクタンスであり、ｓは、信号の複素周波数であり、ω１及びω２は、低及び高周波数での信号周波数の２π倍を夫々示し、Ｑは、回路の共振のアンダーダンピングを記述する品質係数であり、HF Gain及びDC Gainは、夫々高及び低周波数利得であり、そして、Peaking は、アクティブ・フィルタ１４００を横断する信号の低周波数電圧利得に対する高周波数電圧利得のスケールである。
【0097】
図１４は、トランジスタ・ベースのアクティブ・フィルタ１５００の一例のブロック図であり、これは、アクティブ・フィルタ１４００と同様であり、フィルタ１２１、３２１、４２１、５２１、６２１、７５５、８５０、９５０、１０５０や１１５５の夫々のような、本願で開示される任意のアクティブ・フィルタを実現するのに利用できる。アクティブ・フィルタ１４００のように、アクティブ・フィルタ１５００は、増幅を提供し、よって、高周波数をブーストすることによって、アナログ信号の高周波数を、低周波数と比較して、スケール調整する。アクティブ・フィルタ１５００は、ＲＣ縮退（degenerated）差動ペア用いて、ピーキング（ピークのある）ブーストを提供する。この回路構成では、利得、ブースト及び帯域幅は、回路中のトランジスタの周波数によって制限されることがある。アクティブ・フィルタ１５００には、駆動電圧（例えば、電源からの）であるＶｄｄ１５０１がある。アクティブ・フィルタ１５００には、更に、ＤＵＴリンクからアナログ信号を受けるＶｉｎ１５１１とＶｉｎ１５１０がある。アクティブ・フィルタ１５００には、更に、Ｖｏｕｔ１５０８及び１５０９があり、スケール調整されたアナログ信号をアクティブ・フィルタ１５００の下流にあるコンポーネントの方へ出力する。アクティブ・フィルタ１５００には、更に、可変抵抗値を持つ可変抵抗器であるＲ１ １５０２、Ｒ２ １５０３及びＲ３ １５０４がある。アクティブ・フィルタ１５００には、更に、可変容量を有する可変コンデンサであるＣ１ １５０７とＣ２ １５０６がある。アクティブ・フィルタ１５００には、更に、Ｔ１ １５１７及びＴ２ １５１６があり、これらは、ＭＯＳＦＥＴやＢＪＴのようなトランジスタである。アクティブ・フィルタ１５００には、更に、電流源であるＣＳ１ １５１８及びＣＳ２ １５１９がある。アクティブ・フィルタ１５００には、更に、グラウンド１５１２、１５１３、１５１５及び１５１４がある。アクティブ・フィルタ１５００のコンポーネントは、図１５に示すように接続される。アナログ信号は、Ｖｉｎ１５１０～１５１１からＶｏｕｔ１５０８～１５０９へとアクティブ・フィルタ１５００を横断しながら、他の回路コンポーネントによって、選択された低周波数をブーストすることなく、選択された高周波数をブーストすることによって変更される。アクティブ・フィルタ１５００は、夫々、Ｃ１ １５０７及びＣ２ １５０６を選択した容量に調整し、Ｒ１ １５０２、Ｒ２ １５０３及びＲ３ １５０４を選択した抵抗値に調整することよって、異なる周波数応答（例えば、高周波数の範囲、低周波数、スケール調整係数などの選択）を生成するように調整されても良い。アクティブ・フィルタ１５００の電気的応答は、以下の数式１４～１７によって数学的に記述できる。
【0098】
【数14】
【0099】
【数15】
【0100】
【数16】
【0101】
【数17】
【0102】
ここで、ωｚ１、ωｐ１及びωｐ２は、選択された周波数における信号周波数の２π倍を示し、Ｒ２及びＲ３は、Ｒ１ １５０２、Ｒ２ １５０３及びＲ３ １５０４に関連して選択された抵抗であり、Ｃ１及びＣ２は、Ｃ１ １５０７及びＣ２ １５０６に関連して選択された容量であり、ｇｍ及びｇｍｂは、トランジスタに関連する相互コンダクタンンス値であり、ＨＦ Ｇａｉｎ及びＤＣ Ｇａｉｎは、夫々高及び低周波数利得であり、Ｐｅａｋｉｎｇ は、アクティブ・フィルタ１５００を横断する信号の低周波数電圧利得に対する高周波数電圧利得のスケールである。
【0103】
図１５は、信号のＳＮＲを向上させる、フィルタ１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１、７５１、７５５、８５０、９５０、１０５０、１１５１、１１５５、１２００、１３００、１４００、１５００やこれらの組み合わせのようなフィルタを制御する方法１６００の一例のブロック図である。方法１６００は、プロセッサや、コントローラ４４０、７４０、８４０や１１６１のようなコントローラを利用しても良い。更に、方法１６００は、全体又は一部が、ユーザ操作装置を介してユーザの命令やＳパラメータを受ける処理や、システム・メモリからそのような命令／パラメータを受ける処理に基づいて、実現されてもよい。ブロック１６０１では、アナログ信号を繰り返し受けて、デジタル信号へ変換し、選択された低周波数に対して、選択された高周波数のスケールを増加させる。アナログ信号は、例えば、被試験デバイス（ＤＵＴ）から受けても良い。いくつかの実施形態では、アナログ信号は、本願で説明されたＤＵＴリンク１１３、４１３や他の任意のＤＵＴリンクのような特定周波数の減衰で影響されるＤＵＴリングを介して受けても良い。アナログ信号のデジタル信号のへの変換は、本願で説明されたＡ／Ｄコンバータ１２５、２２５、３２５、４２５、７２１、８２１や任意の他のＡ／ＤコンバータのようなＡ／Ｄコンバータによって実行されても良い。
【0104】
続いて、アナログ信号の選択された高周波数のスケールは、アナログ・フィルタを利用して、選択された低周波数と比較して、増加される。上述のように、もしアナログ・フィルタがアクティブ・フィルタなら、スケールは、選択された高周波数を調整可能に増幅することによって増加される。もしアナログ・フィルタがパッシブ・フィルタなら、スケールは、選択された低周波数を減衰することによって増加される。高周波数及び低周波数は、上述のように、記憶されているか、受信されるＳパラメータによって、ユーザ操作装置を介してユーザによって自動的に選択されても良い。スケールは、繰り返し増加させて、デジタル領域における変換されたデジタル信号のＳＮＲを増加させる。特定周波数減衰のネガティブな影響を被るＤＵＴリンクを介してアナログ信号を受ける実施形態では、低周波数と比較した高周波数のスケールの調整が、ＤＵＴリンクで生じる特定周波数減衰の調整を含む。ある実施例では、アナログ信号の最大振幅がＡ／Ｄコンバータの変換能力に合致するか又は超えるまで、アナログ・フィルタによって提供されるスケールが繰り返し増加される。Ａ／Ｄコンバータの変換能力を超えると、クリッピングが発生する。クリッピングとは、アナログ信号の最大振幅がＡ／Ｄコンバータの最大出力を超える状況を示し、その結果、デジタル信号の振幅がＡ／Ｄコンバータの最大出力まで減少／クリッピングされる。クリッピングは変換エラーであって、望ましくなく、スケール調整（scaling）がハードウェアの能力を超えて増加していることを示している。
【0105】
その後、方法１６００はブロック１６０３に進み、クリッピングが発生しなくなるまで、アナログ・フィルタが提供するスケール調整を減少させる。いくつかの例では、アナログ信号の最大振幅とＡ／Ｄコンバータの変換能力との間に所定のマージンを維持することは、予期しないクリッピングを防ぐために望ましい。そのような場合、指定されたマージン（例えば、Ａ／Ｄコンバータの最大出力を２０％下回る）を維持するために、アナログ・フィルタによって提供されるスケールが更に低減される。マージンは、オシロスコープのメモリで指定されたり、ユーザ操作装置を介してユーザから受けたりできる。
【0106】
Ａ／Ｄコンバータの変換能力が分かっている実施例の場合では、ブロック１６０１において、アナログ信号の振幅がＡ／Ｄコンバータの変換能力に合致するまでだけ、アナログ・フィルタのスケール調整（scaling:スケーリング）を繰り返し増加させることに注意されたい。別の例では、ブロック１６０１において、アナログ・フィルタのスケール調整は、アナログ信号の振幅がＡ／Ｄコンバータの変換能力から指定されたマージンを差し引いた値に達するまでだけ繰り返し増加される。どちらの場合でも、クリッピングを起こさずに最大ＳＮＲが達成され、アナログ・フィルタのスケール調整を減少させる必要がないので、ブロック１６０３は使用しなくても良い。方法１６００から得られるデジタル信号は、続いて、アナログ・フィルタの逆の周波数応答形状を有するデジタル・フィルタによってフィルタ処理して良いことが理解されよう。アナログ領域で信号をスケール調整することによって、信号チャンネルにおいて（例えば、Ａ／Ｄコンバータによって）導入されるノイズと比較して、信号がスケール調整、即ち、増加される。続く、デジタル・フィルタによるフィルタ処理は、このスケール調整を逆転させて、信号をオリジナルのレベルへと低減しつつ、スケール調整後に導入されたノイズを対応する量で減少させる。
【0107】
図１６は、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を最適化するように、アナログ・フィルタ１２１、２２１、４２１、５２１、６２１、７５１、７５５、８５０、９５０、１０５０、１１５１、１１５５、１２００、１３００、１４００、１５００のようなアナログ・フィルタ、増幅器８２４、９２４、１０２４やこれらの組み合わせを制御する別の例の方法１７００のブロック図である。方法１７００は、方法１６００とほぼ同様であるが、ブロック１６０５に関して上述したようなアナログ・フィルタによって提供されるスケールの繰り返し増加の処理を明確に説明するために提供される。ブロック１７０１では、アナログ・フィルタは、スケール調整のない初期状態に設定しても良い。言い換えると、この初期状態では、アナログ・フィルタは、特定周波数の増幅及び特定周波数の減衰を提供しなくて良い。ブロック１７０３では、Ａ／Ｄコンバータによってアナログ信号をデジタル信号に変換することにより、デジタル領域で信号を取込む。ブロック１７０５では、方法１７００は、Ａ／Ｄコンバータにおいて、取り込まれた信号にクリッピングが生じているかどうか判断する。これは、例えば、上記のように、アナログ信号の振幅とデジタル信号の振幅をコントローラで比較することで実現できる。クリッピングが発生していない場合、方法１７００はブロック１７０７に進み、追加の増幅が可能である場合にはスケール調整を増加させ、これによって、追加のＳＮＲ改善を達成できる。次に、方法１７００はブロック１７０３に戻り、スケール調整を増加させて信号を取得する。ブロック１７０５でクリッピングが発生した場合、方法１７００はブロック１７０９に進む。クリッピングが発生した場合、スケール調整はシステムの能力を超えて増加している。したがって、クリッピングを生じることなくＳＮＲを向上させるためには、スケール調整を小さくする必要がある。そこで、ブロック１７０９では、クリッピングを防止したり、信号とＡ／Ｄコンバータの変換能力との間の所定のマージンを維持するためにスケール調整（scaling）が減少される。
【0108】
図１７は、複数のパラメータを利用することによって、アナログ・フィルタ１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１、７５１、７５５、８５０、９５０、１０５０、１１５１、１１５５、１２００、１３００、１４００、１５００のようなアナログ・フィルタ、増幅器８２４、９２４、１０２４やこれらの組み合わせを制御する実施例の方法１８００のブロック図である。方法１８００は、方法１６００及び１７００とほぼ同様であり、更に、利用可能な増幅器（例えば、増幅器８２４）の利得及び利用可能なアナログ・フィルタ周波数応答の両方に基づいて、ＳＮＲを更に最適化又は増加させる別のメカニズムを提供する。本願で開示されるいずれのオシロスコープ又はノイズ低減装置も、信号チャンネル内に増幅器を有して構成されて良いことに注意されたい。そのため、方法１８００は、本願で開示される任意のオシロスコープ又はノイズ低減装置で利用できる。
【0109】
ブロック１８０１では、オシロスコープ（例えば、オシロスコープ１２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０や１０２０）又は他のノイズ低減装置（例えば、ノイズ低減装置２２０）が、スケール調整なしで入力信号を取り込む。外部アナログ・フィルタを用いる実施例は、スケール調整を設定するのに、外部ソフトウェア・インタフェースによって外部アナログ・フィルタを制御しても良い一方、内部アナログ・フィルタを用いる実施例は、内部ソフトウェア命令によってスケール調整を設定しても良い。ステップ１８０３では、信号チャンネルの途中の増幅器の信号利得が設定される。例えば、増幅器の利得は、ピーク・トゥ・ピーク電圧（Ｖｐｐ）が対応するＡ／Ｄのレンジの特定パーセント又はマージン、例えば、任意の他のパーセント又はマージンを利用しても良いが、約８０パーセント（％）である出力信号を生成するように設定されても良い。
【0110】
ブロック１８０５では、信号を取り除き、現在のアナログ・フィルタと増幅器の設定の組み合わせで、オシロスコープがオシロスコープ・チャンネルのベースライン（基礎的な）ノイズを取得できるようにする。ブロック１８０７では、取得したオシロスコープのベースライン・ノイズを測定し、これを用いて信号のＳＮＲを計算する。ＳＮＲは、ＣＴＬＥと増幅器の設定の組み合わせと一緒に保存される。ステップ１８０９では、方法１８００は、可能な又は所望のアナログ・フィルタ設定の夫々が試みられたかどうかを判断する。そうでない場合には、方法１８００は、ブロック１８１３に進むことによって、可能な又は望ましい全てのアナログ・フィルタ設定の反復を続ける。
【0111】
ブロック１８１３では、アナログ・フィルタの周波数応答が次に利用可能な設定へと調整される。ブロック１８１５では、調整されたアナログ・フィルタ周波数応答の設定で信号が取得される。方法１８００は、次に、ブロック１８０３に戻り、新たに選択されたアナログ・フィルタ周波数応答設定で信号のＳＮＲを求める。
なお、指定されたパーセンテージに対応する増幅器の利得は、新たに選択されたアナログ・フィルタ周波数応答設定に基づいて変化する場合があることに注意されたい。有り得るアナログ・フィルタ設定の夫々でＳＮＲが決定されると、方法は、ブロック１８０９からブロック１８１１へと進む。ブロック１８１１では、ステップ１８０７で記憶された値に基づいて、最高の（例えば、最良又は最適の）信号対ノイズ比を提供するように、アナログ・フィルタ及び増幅器利得が選択されても良い。
なお、指定されたパーセンテージに対応する増幅器の利得は、新たに選択されたアナログ・フィルタ周波数応答設定に基づいて変化する場合があることに注意されたい。有り得るアナログ・フィルタ設定の夫々でＳＮＲが決定されると、方法は、ブロック１８０９からブロック１８１１へと進む。ブロック１８１１では、ステップ１８０７で記憶された値に基づいて、最高の（例えば、最良又は最適の）信号対ノイズ比を提供するように、アナログ・フィルタ及び増幅器利得が選択されても良い。
【0112】
図１８は、開示された実施例による例示的なアナログ・フィルタ周波数応答のグラフ１９００である。グラフ１９００は、水平軸に沿ったギガヘルツ（ＧＨｚ）の信号周波数と、デシベル（ｄＢ）での垂直軸のスケール（例えば、増幅）のマグニチュード（大きさ）を示している。図示のように、約０.１ＧＨｚ未満の低周波数には、増幅は適用されない。約０.１ＧＨｚと約０.７ＧＨｚとの間のより高い周波数は、信号周波数が高くなるほど徐々に高くなる減衰を克服するために、だんだんと（次第に）ブースト、即ち、スケール調整される。グラフ１９００は、約０.７ＧＨｚ以上でロールオフし、これは、アナログ・フィルタが、約０.７ＧＨｚより高い周波数の信号をフィルタ処理することを意味する。グラフ１９００は、本願で説明するアナログ・フィルタのいずれかを実現するのに利用できる単一周波数応答を示すことに留意されたい。グラフ１９００は、低周波数と比較して、高周波数をスケール調整する例を提供するためだけに提示されている。本願で開示されるアナログ・フィルタは調整可能であるため、必要に応じてアナログ・フィルタのコンポーネント（例えば、調整可能な抵抗器、コンデンサ・インディケータ、トランジスタなど）を調整することによって、実質的に任意の周波数応答を得ることができる。例えば、周波数応答は、周波数の関数としてロールオフ特性を持つＤＵＴリンク・ケーブルの応答の逆数として選択しても良い。図示された周波数レンジは、本質的に例示的であることを意味し、本発明の可能な周波数レンジを限定することを意図するものではないことが理解されよう。本発明の周波数レンジは、本発明の教示を組み込んだ装置が動作するように構成されている任意の周波数レンジであって良い。
【0113】
図１９は、開示された実施形態が適用されていないオシロスコープで検出された例示的な信号のグラフ２０００である。グラフ２０００を生じる入力信号は、矩形波であるため、全ての粗いエッジはノイズの結果である。グラフ２０００は、垂直軸に沿ったボルト単位の振幅と水平軸に沿った時間単位を示す。図示のように、重要なノイズは、－０.５Ｖの低電圧と０.５Ｖの高電圧の両方で検出される。
【0114】
図２０は、本願に開示された任意のフィルタ構成を利用することによって、開示された実施形態を適用したオシロスコープで検出された例示的な信号のグラフ２１００である。グラフ２１００は、垂直軸に沿った電圧単位での振幅と、水平軸に沿った時間単位とを示す。フィルタ処理を適用することにより、－０.５Ｖの低電圧と０.５Ｖの高電圧の両方で、信号ノイズがグラフ２０００と比較して減少している。このように、本願で説明するようなフィルタ処理は、オシロスコープで検出される信号ノイズを著しく減少させる。図示の例では、フィルタ処理により、ＳＮＲが約１２ｄＢ向上している。
【0115】
図２１は、本願に開示された任意のフィター構成を利用することによって、本願で開示されるようなフィルタ処理で検出された例示的な信号に関するアイ・ダイアグラム２２０２と、フィルタ処理なしでのアイ・ダイアグラム２２０１を示す。ダイアグラム２２０１及び２２０２は、パルス振幅変調４（ＰＡＭ－４）信号に基づいて生成される。アイ・ダイアグラムは、複数のサイクルに渡って重ねられた信号のハイ（高）、信号のロー（低）及び遷移（transition）を、グレースケールで描きながら、色が明るいほど信号の活動が次第に増加することを示す。閉じたアイ・ダイアグラムは、ハイ、ロー及びトランジションの差異をあまり際立たないようにするので、ノイズの増加を示す。図示のように、ダイアグラム２２０１では、Ｖｐｐ単位で約０.１ボルトのノイズがＰＡＭ－４信号に加えられ、アイ・ダイアグラムが顕著に閉じている。フィルタ処理のあるアイ・ダイアグラム２２０２は、フィルタ処理のないアイ・ダイアグラム２２０１よりもはるかに開いており、これは、本願で開示されるフィルタ処理を使用すると、信号ノイズが減少し、信号のハイ、ロー及び遷移間を区別するオシロスコープの能力が増加することを示す。
【0116】
本発明は、様々な実施例において、多数の組み合わせで実現できる。網羅することは意図していないが、以下の実施例は、本発明の特定の実施例として提示される。以下の実施例は、明瞭化の目的で提示されており、本発明の範囲を限定するとみなすべきではない。
【0117】
実施例１としては、オシロスコープがあり、特定周波数の減衰によるネガティブな影響を受けるＤＵＴリンクを介してアナログ信号を受けるよう構成される入力ポートと、上記アナログ信号をアナログ領域からデジタル領域におけるデジタル信号へ変換するよう構成されるＡ／Ｄコンバータと、上記入力ポートと上記Ａ／Ｄコンバータの間に電気的に結合されるアナログ・フィルタとを具え、上記アナログ・フィルタは、上記アナログ信号の選択された高周波数を、上記アナログ信号の選択された低周波数に比較して、スケール調整することによって、上記ＤＵＴリンクにおいて生じる特定周波数減衰を調整するよう構成される。
【0118】
実施例２としては、実施例１のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、オシロスコープのチャンネル・ノイズ源を更に具え、このとき、アナログ・フィルタは、アナログ信号中の高周波数波を増幅することによってスケールを調整し、このとき、アナログ・フィルタは、入力ポートとオシロスコープのチャンネル・ノイズ源との間に配置されて、オシロスコープのチャンネル・ノイズ源に関連する高周波数ノイズの増幅を防止する。
【0119】
実施例３としては、実施例１～２のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、Ａ／Ｄコンバータに結合された逆フィルタを更に具え、この逆フィルタは、アナログ領域のアナログ・フィルタに対する逆周波数応答で、デジタル領域中のデジタル信号をフィルタ処理するよう構成される。
【0120】
実施例４としては、実施例１～３のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、アナログ領域におけるアナログ・フィルタを繰り返し調整して、デジタル領域のデジタル信号の信号対ノイズ比を最適化するよう構成されるコントローラを更に具えている。
【0121】
実施例５としては、実施例１～４のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、このとき、コントローラは、アナログ・フィルタに関連するＳパラメータを受けて、アナログ・フィルタのＳパラメータを利用してアナログ・フィルタの電気的影響をアナログ信号又はデジタル信号からディエンベッドするよう更に構成されている。
【0122】
実施例６としては、実施例４～５のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、このとき、コントローラは、ＳＤＬＡのＰＩ命令を利用することによって、アナログ・フィルタを繰り返し調整する。
【0123】
実施例７としては、実施例１～６のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、受けたユーザ入力に基づいて、選択された高周波数及び選択された低周波数に関する周波数範囲を選択するよう構成されたユーザ操作装置を更に具えている。
【0124】
実施例８としては、実施例１～８のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、アナログ領域におけるアナログ・フィルタを調整して、デジタル領域のデジタル信号の信号対ノイズ比を最適化するよう構成されるユーザ操作装置を更に具えている。
【0125】
実施例９としては、オシロスコープにおいてアナログ・フィルタを制御する方法があって、この方法は、特定周波数の減衰によってネガティブに影響される被試験デバイス（ＤＵＴ）リンクを介してアナログ信号を受ける処理と、アナログ信号をアナログ領域からデジタル信号へと変換するためにアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータを利用する処理と、デジタル領域におけるデジタル信号を取り込む処理と、アナログ信号の選択された低周波数に比較してアナログ信号の選択された高周波数のスケールを繰り返し増加させるのにコントローラを利用し、ＤＵＴリンクで生じる特定周波数の減衰を調整することによってデジタル信号の信号対ノイズ比を増加させるのに、アナログ・フィルタによってアナログ領域におけるアナログ信号に提供されるスケールを利用する処理とを具えている。
【0126】
実施例１０としては、実施例９の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、アナログ・フィルタによって提供されるスケールを、アナログ信号の最大振幅がＡ／Ｄコンバータの変換能力を超えてクリッピングを生じるまで繰り返し増加させ、そして、このとき、この方法は、更に、クリッピングが生じなくなるまでアナログ・フィルタによって提供されるスケールを低減する処理を更に具えている。
【0127】
実施例１１としては、実施例１０の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、アナログ・フィルタによって提供されるスケールを低減する処理は、アナログ信号の最大振幅とＡ／Ｄコンバータの変換能力との間に特定マージンを維持する処理を含んでいる。
【0128】
実施例１２としては、実施例９の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、アナログ・フィルタによって提供されるスケールは、クリッピングを生じることなく、デジタル信号の最大の信号対ノイズ比が得られるまで繰り返し増加される。
【0129】
実施例１３としては、実施例９～１１の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、アナログ・フィルタは、選択された高周波数を調整可能に増幅することによって、スケールを調整するよう構成されるアクティブ・アナログ・フィルタである。
【0130】
実施例１４としては、実施例９～１１の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、アナログ・フィルタは、選択された低周波数を調整可能に減衰することによって、スケールを調整するよう構成されるパッシブ・アナログ・フィルタである。
【0131】
実施例１５としては、オシロスコープがあり、特定周波数の減衰によるネガティブな影響を受けるＤＵＴリンクを介する共に外部アナログ・フィルタを介してアナログ信号を受けるよう構成される入力ポートと、上記アナログ信号をアナログ領域からデジタル領域におけるデジタル信号へ変換するよう構成されるＡ／Ｄコンバータと、デジタル領域におけるデジタル信号の測定値を求め、アナログ領域におけるＤＵＴリンクで生じる特定周波数の減衰を調整するため、デジタル領域で測定されるデジタル信号の信号対ノイズ比に基づいて、上記アナログ信号の選択された高周波数を上記アナログ信号の選択された低周波数に比較してスケール調整するように外部アナログ・フィルタを制御するコントローラとを具えている。
【0132】
実施例１６としては、実施例１５のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、このとき、外部アナログ・フィルタを制御する処理が、外部アナログ・フィルタに結合された外部コントローラとＳＤＬＡのＰＩ命令を交信する処理を含む。
【0133】
実施例１７としては、実施例１６のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、このとき、ＳＤＬＡのＰＩ命令は、信号のディエンベッド処理をサポートするＳパラメータを含む。
【0134】
実施例１８としては、実施例１５～１７のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、このとき、コントローラは、デジタル信号の最大振幅がＡ／Ｄコンバータの変換能力を超え、クリッピングを生じるまで、選択された低周波数に対する選択された高周波数のスケールを増加させるように繰り返し命令し、クリッピングが生じなくなるまでアナログ・フィルタによって提供されるスケールを低減するように外部アナログに命令するよう構成される。
【0135】
実施例１９としては、実施例１８のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、このとき、コントローラは、デジタル信号の最大振幅とＡ／Ｄコンバータの変換能力との間に特定マージンが維持されるまで、スケールを低減するよう外部アナログに命令する。
【0136】
実施例２０としては、実施例１５～１９のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、受けたユーザ入力に基づいて、選択された高周波数及び選択された低周波数に関する周波数範囲を選択するよう構成されたユーザ操作装置を更に具えている。
【0137】
実施例２１としては、外部アナログ・フィルタ装置があり、特定周波数の減衰によるネガティブな影響を受けるＤＵＴリンクを介してアナログ信号を受けるよう構成される入力ポートと、オシロスコープへアナログ信号を出力するよう構成される出力ポートと、入力ポート及び出力ポート間に電気的に結合されるアナログ・フィルタとを具え、アナログ・フィルタは、アナログ信号の選択された低周波数に比較してアナログ信号の選択された高周波数のスケールを調整することによって、ＤＵＴリンクで生じる特定周波数の減衰を調整するように、アナログ領域で動作するよう構成される。
【0138】
実施例２２としては、実施例２１の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、アナログ・フィルタに結合され、アナログ・フィルタのＳＮＲを最適化するようにアナログ・フィルタをダイミナミックに調整するように構成されたコントローラを更に具えている。
【0139】
実施例２３としては、実施例２２の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、このとき、コントローラは、オシロスコープ中のオシロスコープのコントローラと通信し、オシロスコープのコントローラからの命令に基づいてアナログ・フィルタをダイミナミックに調整するよう更に構成されている。
【0140】
実施例２４としては、実施例２２～２３の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、アナログ・フィルタに関連するＳパラメータを記憶するメモリを更に具え、このとき、コントローラは、Ｓパラメータをオシロスコープのコントローラへ伝達し、ＳＤＬＡ処理によるアナログ・フィルタのディエンベッド処理をサポートするよう更に構成される。
【0141】
実施例２５としては、実施例２２～２４の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、このとき、オシロスコープのコントローラからの命令は、ＳＤＬＡのＰＩを通じて受ける。
【0142】
実施例２６としては、実施例２２～２５の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、このとき、アナログ・フィルタは、オシロスコープのコントローラからの命令に基づいて、オシロスコープ中のＡ／Ｄコンバータの変換能力を超えて繰り返しを生じるまでアナログ・フィルタによって提供されるスケールを繰り返し増加させ、そして、オシロスコープのコントローラからの命令に基づいて、クリッピングが生じなくなるまで、アナログ・フィルタによって提供されるスケールを低減することによって、ダイミナミックに調整される。
【0143】
実施例２７としては、実施例２６の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、アナログ・フィルタによって提供されるスケールを低減する処理は、アナログ信号の最大振幅とＡ／Ｄコンバータの変換能力との間に特定マージンを維持する処理を含んでいる。
【0144】
実施例２８としては、実施例２２～２５の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、このとき、アナログ・フィルタによって提供されるスケールは、オシロスコープのコントローラからの命令に基づいて、オシロスコープ中のＡ／Ｄコンバータでクリッピングを生じることなく、デジタル信号の最大の信号対ノイズ比が得られるまで、繰り返し増加される。
【0145】
実施例２９としては、実施例２２～２８の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置、実施例があり、このとき、コントローラは、アナログ・フィルタの設定をオシロスコープのコントローラへ伝達し、オシロスコープにおけるアナログ・フィルタに対応する逆フィルタの算出をサポートするよう更に構成される。
【0146】
実施例３０としては、実施例２２～２９の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、このとき、コントローラは、オシロスコープのコントローラを介して受けるユーザ命令に基づいて、アナログ・フィルタを調整するよう更に構成される。
【0147】
実施例３１としては、実施例２１～３０の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、このとき、コントローラは、オシロスコープのコントローラを介して受けるユーザ命令に基づいて、選択された高周波数に関する周波数範囲及び選択された低周波数に関する周波数範囲を選択するよう更に構成される。
【0148】
実施例３２としては、実施例２１～３１の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、このとき、アナログ・フィルタは、プログラマブル・パッシブ・アナログ・フィルタである。
【0149】
実施例３３としては、実施例２１～３１の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、このとき、アナログ・フィルタは、プログラマブル・アクティブ・アナログ・フィルタである。
【0150】
実施例３４としては、実施例２１～３１の外部アナログ・フィルタ装置又は本願に記載された任意の他の例示的な外部アナログ・フィルタ装置があり、
このとき、アナログ・フィルタは、プログラマブル・パッシブ・アナログ・フィルタと直列に結合されたプログラマブル・アクティブ・アナログ・フィルタである。
このとき、アナログ・フィルタは、プログラマブル・パッシブ・アナログ・フィルタと直列に結合されたプログラマブル・アクティブ・アナログ・フィルタである。
【0151】
実施例３５としては、外部アナログ・フィルタ装置においてアナログ・フィルタを制御する方法があって、この方法は、特定周波数の減衰によってネガティブに影響されるＤＵＴリンクを介して入力ポートにおいてアナログ信号を受ける処理と、出力ポートにおいてオシロスコープへアナログ信号を送信する処理と、オシロスコープ中のオシロスコープのコントローラから命令を受ける処理と、命令に基づいて、アナログ信号の選択された低周波数に比較してアナログ信号の選択された高周波数のスケールを繰り返し増加させるようアナログ・フィルタを調整する処理とを具え、アナログ・フィルタによってアナログ信号に提供されるスケールは、ＤＵＴリンクで生じる特定周波数の減衰を調整することによって、オシロスコープへ送信されるアナログ信号の信号対ノイズ比を増加させる。
【0152】
実施例３６としては、実施例３５の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、アナログ・フィルタによって提供されるスケールは、オシロスコープからの命令に基づいて、アナログ信号の最大振幅がオシロスコープ中のＡ／Ｄコンバータの変換能力を超えてクリッピングを生じるまで繰り返し増加され、このとき、この方法は、更に、オシロスコープにおいて、クリッピングが生じなくなるまで、アナログ・フィルタによって提供されるスケールを低減する処理を更に具えている。
【0153】
実施例３７としては、実施例３６の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、オシロスコープからの命令は、オシロスコープ中のオシロスコープのメモリから読み出されたアナログの測定された応答に基づいている。
【0154】
実施例３８としては、実施例３６～３７の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、アナログ・フィルタによって提供されるスケールを低減する処理が、アナログ信号の最大振幅とオシロスコープ中のＡ／Ｄコンバータの変換能力との間に特定マージンを維持する処理を含んでいる。
【0155】
実施例３９としては、実施例３５の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、アナログ・フィルタによって提供されるスケールは、オシロスコープにおいてクリッピングを生じることなく、アナログ信号の最大の信号対ノイズ比が得られるまで繰り返し増加される。
【0156】
実施例４０としては、実施例３５～３９の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、アナログ・フィルタは、選択された高周波数を調整可能に増幅することによって、スケールを調整するよう構成されるアクティブ・アナログ・フィルタである。
【0157】
実施例４１としては、実施例３５～３９の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、このとき、アナログ・フィルタは、選択された低周波数を調整可能に減衰することによって、スケールを調整するよう構成されるパッシブ・アナログ・フィルタである。
【0158】
実施例４２としては、実施例３５～４１の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法、実施例があり、このとき、オシロスコープからの命令を受ける処理は、選択された高周波数に関する選択周波数範囲及び選択された低周波数に関する周波数範囲を受ける処理を含む。
【0159】
実施例４３としては、実施例３５～４２の方法又は本願に記載された任意の他の例示的な方法があり、ＳＤＬＡ処理によるアナログ・フィルタのディエンベッド処理をサポートするために、オシロスコープのコントローラへＳパラメータを伝達する処理を更に具えている。
【0160】
実施例４４としては、オシロスコープがあり、ＤＵＴリンクを介して特定周波数減衰によるネガティブな影響を受けたアナログ信号を受けるよう構成される入力ポートと、上記アナログ信号をアナログ領域からデジタル領域におけるデジタル信号へ変換するよう構成されるＡ／Ｄコンバータと、ＤＵＴリンクにおいてアナログ信号に生じる特定周波数の減衰に関して調整するように、デジタル信号の選択された低周波数に比較して、デジタル信号の選択された高周波数のスケールを調整することによって、デジタル領域で動作するよう構成されるアナログ・フィルタとを具えている。
【0161】
実施例４５としては、実施例４４のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、このとき、アナログ・フィルタは、ＤＳＰで実現されるプログラマブル・フィルタである。
【0162】
実施例４６としては、実施例４４～４５のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、Ａ／Ｄコンバータからの出力信号としてデジタル信号のＳＮＲを最適化するようアナログ・フィルタを繰り返し調整するよう構成されるコントローラを更に具えている。
【0163】
実施例４７としては、実施例４６のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、コントローラは、メモリから読み出されたアナログの測定された応答に基づいて、アナログ・フィルタを繰り返し調整する。
【0164】
実施例４８としては、実施例４４～４７のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、受けたユーザ入力に基づいて、選択された高周波数及び選択された低周波数に関する周波数範囲を選択するよう構成されたユーザ操作装置を更に具えている。
【0165】
実施例４９としては、実施例４４～４８のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、このとき、アナログ・フィルタは、選択された高周波数を調整可能に増幅することによって、スケールを調整する構成されるアクティブ・アナログ・フィルタである。
【0166】
実施例５０としては、実施例４４～４８のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、このとき、アナログ・フィルタは、選択された低周波数を調整可能に減衰することによって、スケールを調整するよう構成されるパッシブ・アナログ・フィルタである。
【0167】
実施例５１としては、実施例４４～５０のオシロスコープ又は本願に記載された任意の他の例示的なオシロスコープがあり、受けたユーザ入力に基づいて、選択された高周波数及び選択された低周波数に関する周波数範囲を選択するよう構成されたユーザ操作装置を更に具えている。
【0168】
実施例５２としては、試験測定システムのためのノイズ低減装置があり、第１周波数伝達関数に従って電気信号の第２周波数に比較して電気信号の第１周波数を調整して変更信号を生成するよう構成される周波数特定アナログ・フィルタと、アナログ・フィルタの出力と結合され、変更信号に基づいてデジタル信号を生成するよう構成されるアナログ・デジタル・コンバータと、アナログ・デジタル・コンバータと結合され、デジタル信号を受け、第１周波数伝達関数の実質的に逆である第２周波数伝達関数に基づいてデジタル信号からフィルタ処理信号を生成し、試験測定システムによる追加処理のためにフィルタ処理信号を出力するよう構成されるデジタル・フィルタとを具えている。
【0169】
実施例５３としては、実施例５２のノイズ低減装置又は本願に記載された任意の他の例示的な装置があり、このとき、周波数特定アナログ・フィルタは、電気信号の第２周波数に比較して電気信号の第１周波数をブーストして変更信号を生成するよう構成されるアクティブ・フィルタである。
【0170】
実施例５４としては、実施例５２のノイズ低減装置又は本願に記載された任意の他の例示的な装置があり、このとき、周波数特定アナログ・フィルタは、電気信号の第１周波数に比較して電気信号の第２周波数を減衰するよう構成されるパッシブ・フィルタであり、このとき、ノイズ低減装置は、第１周波数と減衰された第２周波数の両方をブーストして変更信号を生成するよう構成される増幅器を更に具えている。
【0171】
実施例５５としては、実施例５２～５４のノイズ低減装置又は本願に記載された任意の他の例示的な装置があり、このとき、周波数特定アナログ・フィルタは、連続時間線形等化器（ＣＴＬＥ）である。
【0172】
実施例５６としては、実施例５２～５５のノイズ低減装置又は本願に記載された任意の他の例示的な装置があり、変更信号のＳＮＲを増加させるように第１周波数伝達関数のスケールを選択するよう構成されるプロセッサを更に具えている。
【0173】
実施例５７としては、実施例５２～５６のノイズ低減装置又は本願に記載された任意の他の例示的な装置があり、このとき、試験測定システムは、オシロスコープである。
【0174】
実施例５８としては、実施例５２～５７のノイズ低減装置又は本願に記載された任意の他の例示的な装置があり、このとき、デジタル・フィルタは、周波数特定アナログ・フィルタに関連する寄生効果をフィルタ処理信号からディエンベッドするよう更に構成される。
【0175】
実施例５９としては、実施例５２～５８のノイズ低減装置又は本願に記載された任意の他の例示的な装置があり、周波数特定アナログ・フィルタに関連する寄生効果を記述するスキャタリング（Ｓ）パラメータを受けて、ＳＤＬＡ処理の一部分としてＳパラメータを利用して、周波数特定アナログ・フィルタに関連する寄生効果をデジタル・フィルタにディエンベッドさせるよう構成されるプロセッサを更に具えている。
【0176】
実施例６０としては、実施例５２～５９のノイズ低減装置又は本願に記載された任意の他の例示的な装置があり、アナログ・デジタル・コンバータの変換能力を超えてクリッピングを生じるまで、第２周波数と比較した第１周波数のスケールを繰り返し増加させることによって第１周波数伝達関数を調整し、次いで、クリッピングが生じなくなるまで第２周波数と比較した第１周波数のスケールを低減するように第１周波数伝達関数を調整するよう構成されるプロセッサを更に具えている。
【0177】
実施例６１としては、実施例５２～６０のノイズ低減装置又は本願に記載された任意の他の例示的な装置があり、このとき、プロセッサは、変更信号の最大振幅とアナログ・デジタル・コンバータの変換能力との間に特定マージンを維持するよう更に構成される。
【0178】
実施例６２としては、実施例５２～６１のノイズ低減装置又は本願に記載された任意の他の例示的な装置を実現する方法がある。
【0179】
本発明の実施例は、特別に作成されたハードウェア、ファームウェア、デジタル・シグナル・プロセッサ、又はプログラムされた指示に従って動作するプロセッサを含む特別にプログラムされた汎用コンピュータ上で動作できる。本願で使用されている「コントローラ」又は「プロセッサ」という用語は、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ、及び専用ハードウェア・コントローラを含むことを意図している。本発明の１つ以上の態様は、１つ以上のコンピュータ（モニタリング・モジュールを含む）又は他のデバイスによって実行される１つ以上のプログラム・モジュールのような、コンピュータ使用可能データ及びコンピュータ実行可能な指示で具体化されてもよい。一般に、プログラム・モジュールには、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などが含まれ、これらは、コンピュータ又は他のデバイス中のプロセッサによって実行されると、特定のタスクを実行したり、特定の抽象データ形式を実現したりする。コンピュータ実行可能な指示は、ハードディスク、光ディスク、取り外し可能な記憶媒体、ソリッド・ステート・メモリ、ＲＡＭなどのような非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。当業者には理解されるように、プログラム・モジュールの機能は、様々な実施例において、所望に応じて組み合わせたり又は分散させても良い。更に、これら機能は、集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのようなファームウェア又はハードウェア等価物に、全体又は一部分を組み込むことができる。本発明の１つ以上の態様をより効果的に実現するために、特定のデータ構造を使用しても良く、このようなデータ構造は、本願に記載のコンピュータ実行可能命令及びコンピュータ使用可能データの範囲内と考えられる。
【0180】
開示された主題の上述の実施例は、記載したか又は当業者には明らかであろう多くの利点を有する。そうであるとしても、開示された装置、システム又は方法の全てのバージョンにおいて、これらの利点又は特徴のすべてが要求されるわけではない。
【0181】
加えて、この書かれた説明では、特定の特徴に言及している。この明細書における本発明は、これらの特定の特徴の有り得る全ての組み合わせを含むと理解されるべきである。特定の特徴が、特定の態様又は実施例の状況において開示される場合、その特徴は、可能な限り、他の態様及び実施例の状況においても使用され得る。
【0182】
また、本願において、定義された２つ以上のステップ又は工程を有する方法に言及する場合、定義されたステップ又は工程は、状況がそれらの可能性を排除しない限り、任意の順序で又は同時に実行できる。
【0183】
説明の都合上、本発明の特定の実施例を図示及び説明してきたが、本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく、種々の変更が行え得ることが理解されるよう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲を除いて限定されるべきではない。
【0184】
本発明の態様は、様々な変更及び代替形態で動作する。特定の態様は、図面において例として示されており、本願において、先に詳細に説明されている。しかしながら、本願で開示された実施例は、説明を明瞭にする目的で提示されており、明示的に限定されない限り、本願で記述された具体的な実施例で開示される全般的な概念の範囲を限定することを意図するものではない。このように、本発明は、添付の図面及び特許請求の範囲に照らして、記載された態様のすべての変更、等価物及び代替物をカバーすることを意図している。
【0185】
明細書中の実施形態、態様、実施例などへの言及は、記載された項目が特定の特徴、構造、又は特性を含むことを示している。しかしながら、開示される各態様は、その特定の特徴、構造、又は特性を含んでも良いし、必ずしも含んでいなくても良い。更に、このような語句は、特に明記しない限り、必ずしも同じ態様を指すものではない。特定の態様に関連して特定の特徴、構造又は特性が記載されている場合、そのような特徴、構造又は特性は、そのような特徴が明示的に他の開示される態様と関連して記述されていても又はいなくても、他の開示された態様と関連して利用されて良い。
【0186】
開示された態様は、いくつかの場合では、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの任意の組み合わせで実現されてもよい。開示された態様は、１つ以上のプロセッサによって読み取られ、実行され得る１つ以上の機械可読媒体（例えば、コンピュータ可読媒体）によって搬送されるか又は記憶される命令として実現されてもよい。そのような命令は、コンピュータ・プログラム・プロダクトと呼ばれる。機械可読媒体は、任意の利用可能な媒体とすることができ、揮発性及び不揮発性媒体、取外し可能及び取外し不可能媒体の両方を含む。限定するものではないが、一例として、機械可読媒体としては、機械可読記憶媒体及び通信媒体を含むことができる。機械可読記憶媒体は、機械可読命令、データ構造、プログラム・モジュール又は他のデータなどの情報を記憶するための任意の方法又は技術で実現される揮発性及び不揮発性の取り外し可能及び取外し不可能媒体を含む。機械可読記憶媒体には、限定するものではないが、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ若しくは他のメモリ技術、コンパクト・ディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）若しくは他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置、又は、所望の情報を記憶するために使用でき、コンピューティング・デバイスによってアクセス可能な任意の他の媒体がある。機械可読記憶媒体は、信号そのものと、信号伝送の一時的な形態は除外する。
【0187】
本発明の実施形態は、試験測定装置を含むことができる。試験測定装置としては、他の適切な測定装置もあるが、特に、波形モニタ、ベクトル・スコープ、ロジック・アナライザ、オシロスコープなどがあり得る。本発明は、オシロスコープに特に重点を置いているが、これは単に参照を容易にするためのものであり、本発明の範囲は、これに限定されるものではなく、様々な試験測定装置や他の装置の中で具体化できると理解されたい。
【符号の説明】
【0188】
１１０ ＤＵＴ
１１１ トランスミッタ
１１３ ＤＵＴリンク
１２０ オシロスコープ
１２１ アナログ・フィルタ
１２２ 逆フィルタ
１２３ ノイズ源
１２４ ＤＵＴディエンベッド・フィルタ
１２５ アナログ・デジタル・コンバータ
１３１ アナログ領域
１３２ デジタル領域
１６１ アナログ信号
１６３ デジタル信号
２００ 試験測定システム
２２０ ノイズ低減装置
２２１ アナログ・フィルタ
２２２ 逆フィルタ
２２３ メモリ
２２５ アナログ・デジタル・コンバータ
２４０ プロセッサ
２６１ アナログ電気信号
２６３ デジタル信号
２７１ 第１周波数伝達関数
２７２ 第２周波数伝達関数
２８０ 追加コンポーネント
４００ 試験測定システム
４１３ ＤＵＴリンク
４２０ オシロスコープ
４２１ アナログ・フィルタ
４２２ デジタル・フィルタ
４２３ ノイズ源
４２５ アナログ・デジタル・コンバータ
４２６ メモリ
４２７ 入力ポート
４２８ 表示装置
４２９ メニュー
４４０ コントローラ
４４１ ＳＤＬＡ
４４２ 自動設定
４４３ ユーザ操作装置
５００ 試験測定システム
５２０ オシロスコープ
５２１ アナログ・フィルタ
５２２ デジタル・フィルタ
５２３ ノイズ源
５２５ アナログ・デジタル・コンバータ
５２７ 入力ポート
５４１ ＳＤＬＡ
５４２ 自動設定
５４３ 帯域幅制限
５４４ オシロスコープのＳパラメータ
５４５ ユーザ提供Ｓパラメータ
５４６ 測定された応答
５４７ 逆パラメータ（逆フィルタ）
６００ 試験測定システム
６２０ オシロスコープ
６２１ アナログ・フィルタ
６２２ デジタル・フィルタ
６２３ ノイズ源
６２５ アナログ・デジタル・コンバータ
６２７ 入力ポート
６２９ メニュー
６４３ 帯域幅制限
６４４ オシロスコープのフィルタ
６４６ 測定された応答
６４７ 逆フィルタ・パラメータ
７００ 試験測定システム
７１３ アナログ入力信号
７２０ オシロスコープ
７２１ アナログ・デジタル・コンバータ
７２２ ＤＳＰフィルタ
７２６ メモリ
７４０ コントローラ
７４１ ＳＤＬＡ
７４２ 自動設定
７５０ 外部フィルタ
７５１ プログラマブル・パッシブ・フィルタ
７５３ メモリ
７５４ Ｓパラメータ
７５５ プログラマブル・アクティブ・フィルタ
７５６ 入力ポート
７５７ 出力ポート
８００ 試験測定システム
８１３ アナログ入力信号
８２０ オシロスコープ
８２１ アナログ・デジタル・コンバータ
８２２ デジタル・フィルタ
８２６ メモリ
８２７ 入力ポート
８２８ 表示装置
８２９ メニュー
８４０ コントローラ
８４１ ＳＤＬＡ
８４２ 自動設定
８４３ ユーザ操作装置
８５０ 外部フィルタ
９００ 試験測定システム
９２０ オシロスコープ
９２１ アナログ・デジタル・コンバータ
９２２ デジタル・フィルタ
９２４ 増幅器
９２９ メニュー
９４１ ＳＤＬＡ
９４２ 自動設定
９４３ ユーザ操作装置
９４５ ユーザ提供Ｓパラメータ
９４６ 測定された応答
９４７ 逆パラメータ
９５０ 外部フィルタ
１０００ 試験測定システム
１０２０ オシロスコープ
１０２１ アナログ・デジタル・コンバータ
１０２２ デジタル・フィルタ
１０２４ 増幅器
１０２９ メニュー
１０４２ 自動設定
１０４３ 帯域幅制限
１０４４ オシロスコープのフィルタ
１０４６ 測定された応答
１０４７ 逆パラメータ
１０５０ 外部フィルタ
１１００ 試験測定システム
１１２１ アナログ・デジタル・コンバータ
１１２２ デジタル・フィルタ
１１２４ 増幅器
１１２９ メニュー
１１４１ ＳＤＬＡ
１１４２ 自動設定
１１４３ ユーザ操作装置
１１４５ ユーザ提供Ｓパラメータ
１１４６ 測定された応答
１１４７ 逆パラメータ
１１５０ 外部フィルタ
１１５１ プログラマブル・パッシブ・フィルタ
１１５２ コントローラ
１１５３ メモリ
１１５４ Ｓパラメータ
１１５５ プログラマブル・アクティブ・フィルタ
１１６０ 校正装置
１１６１ コントローラ
１１６２ 校正コンポーネント
１１６５ 試験システム
１１１ トランスミッタ
１１３ ＤＵＴリンク
１２０ オシロスコープ
１２１ アナログ・フィルタ
１２２ 逆フィルタ
１２３ ノイズ源
１２４ ＤＵＴディエンベッド・フィルタ
１２５ アナログ・デジタル・コンバータ
１３１ アナログ領域
１３２ デジタル領域
１６１ アナログ信号
１６３ デジタル信号
２００ 試験測定システム
２２０ ノイズ低減装置
２２１ アナログ・フィルタ
２２２ 逆フィルタ
２２３ メモリ
２２５ アナログ・デジタル・コンバータ
２４０ プロセッサ
２６１ アナログ電気信号
２６３ デジタル信号
２７１ 第１周波数伝達関数
２７２ 第２周波数伝達関数
２８０ 追加コンポーネント
４００ 試験測定システム
４１３ ＤＵＴリンク
４２０ オシロスコープ
４２１ アナログ・フィルタ
４２２ デジタル・フィルタ
４２３ ノイズ源
４２５ アナログ・デジタル・コンバータ
４２６ メモリ
４２７ 入力ポート
４２８ 表示装置
４２９ メニュー
４４０ コントローラ
４４１ ＳＤＬＡ
４４２ 自動設定
４４３ ユーザ操作装置
５００ 試験測定システム
５２０ オシロスコープ
５２１ アナログ・フィルタ
５２２ デジタル・フィルタ
５２３ ノイズ源
５２５ アナログ・デジタル・コンバータ
５２７ 入力ポート
５４１ ＳＤＬＡ
５４２ 自動設定
５４３ 帯域幅制限
５４４ オシロスコープのＳパラメータ
５４５ ユーザ提供Ｓパラメータ
５４６ 測定された応答
５４７ 逆パラメータ（逆フィルタ）
６００ 試験測定システム
６２０ オシロスコープ
６２１ アナログ・フィルタ
６２２ デジタル・フィルタ
６２３ ノイズ源
６２５ アナログ・デジタル・コンバータ
６２７ 入力ポート
６２９ メニュー
６４３ 帯域幅制限
６４４ オシロスコープのフィルタ
６４６ 測定された応答
６４７ 逆フィルタ・パラメータ
７００ 試験測定システム
７１３ アナログ入力信号
７２０ オシロスコープ
７２１ アナログ・デジタル・コンバータ
７２２ ＤＳＰフィルタ
７２６ メモリ
７４０ コントローラ
７４１ ＳＤＬＡ
７４２ 自動設定
７５０ 外部フィルタ
７５１ プログラマブル・パッシブ・フィルタ
７５３ メモリ
７５４ Ｓパラメータ
７５５ プログラマブル・アクティブ・フィルタ
７５６ 入力ポート
７５７ 出力ポート
８００ 試験測定システム
８１３ アナログ入力信号
８２０ オシロスコープ
８２１ アナログ・デジタル・コンバータ
８２２ デジタル・フィルタ
８２６ メモリ
８２７ 入力ポート
８２８ 表示装置
８２９ メニュー
８４０ コントローラ
８４１ ＳＤＬＡ
８４２ 自動設定
８４３ ユーザ操作装置
８５０ 外部フィルタ
９００ 試験測定システム
９２０ オシロスコープ
９２１ アナログ・デジタル・コンバータ
９２２ デジタル・フィルタ
９２４ 増幅器
９２９ メニュー
９４１ ＳＤＬＡ
９４２ 自動設定
９４３ ユーザ操作装置
９４５ ユーザ提供Ｓパラメータ
９４６ 測定された応答
９４７ 逆パラメータ
９５０ 外部フィルタ
１０００ 試験測定システム
１０２０ オシロスコープ
１０２１ アナログ・デジタル・コンバータ
１０２２ デジタル・フィルタ
１０２４ 増幅器
１０２９ メニュー
１０４２ 自動設定
１０４３ 帯域幅制限
１０４４ オシロスコープのフィルタ
１０４６ 測定された応答
１０４７ 逆パラメータ
１０５０ 外部フィルタ
１１００ 試験測定システム
１１２１ アナログ・デジタル・コンバータ
１１２２ デジタル・フィルタ
１１２４ 増幅器
１１２９ メニュー
１１４１ ＳＤＬＡ
１１４２ 自動設定
１１４３ ユーザ操作装置
１１４５ ユーザ提供Ｓパラメータ
１１４６ 測定された応答
１１４７ 逆パラメータ
１１５０ 外部フィルタ
１１５１ プログラマブル・パッシブ・フィルタ
１１５２ コントローラ
１１５３ メモリ
１１５４ Ｓパラメータ
１１５５ プログラマブル・アクティブ・フィルタ
１１６０ 校正装置
１１６１ コントローラ
１１６２ 校正コンポーネント
１１６５ 試験システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】