信号产生装置及信号产生方法与流程

本发明涉及产生如下信号的信号产生装置及信号产生方法；例如施加了根据基于pciegen4.0、usb3.0/3.1、thunderbolt等数字信号的传输规格的所希望的损失值(损失量)的isi(intersymbolinterference：码间干扰)的信号或施加了基于所希望的损失值的isi的状态下附加了所希望的加重的信号。

背景技术：

例如，与作为误码率测定装置的被测定物的pciegen4.0、usb3.0/3.1、thunderbolt等数字信号的传输规格对应的设备中，为了评价每个传输规格的试验板(testboard)的特性，需要导入在对试验板的输入中模拟了规定的传输线路损失的测试固件即isi校正信道(calibrationchannel)。

然而，isi校正信道的损失量会因传输规格而不同。因此，用户除了每个传输规格的试验板之外，还需要另行准备符合传输规格的isi校正信道的损失板。而且，准备该isi校正信道的损失板时，伴有必须实际测定损失板的损失值并评价是否可获得目标损失值这种麻烦的作业，成为用户的负担。

但是，评价每个传输规格的试验板的特性时，除了基于上述isi校正信道的损失而且还要求附加加重后进行评价。

作为附加加重的技术，例如已知有下述专利文献1中公开的加重优化装置。根据该加重优化装置，设定抽头幅度与各抽头的强度值(调制量)时，能够使加重接近最佳值。

专利文献1：日本特开2013-201661号公报

然而，上述专利文献1的加重优化装置中，当使用多抽头加重来构成isi信道时，未能获得目标振幅特性。

技术实现要素：

因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供无需准备符合数字信号的传输规格的损失板，便能够产生施加了基于所希望的损失值的isi的信号或施加了基于所希望的损失值的isi的状态下附加了所希望的加重的信号的信号产生装置及信号产生方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案1所述的信号产生装置，其为了测试与数字信号的传输规格对应的设备，而产生赋予了所希望的损失值的信号，该信号产生装置的特征在于，具备：

反向特性计算机构2，将基于所述传输规格的信号的振幅特性作为输入数据，并根据该振幅特性的反向特性来计算传递函数及其反向特性；

傅里叶逆变换机构3，将通过所述反向特性计算机构计算的所述传递函数的反向特性进行傅里叶逆变换来计算由多个点构成的脉冲响应；

脉冲响应剪切机构4，将通过所述傅里叶逆变换机构求出的所述脉冲响应的振幅的峰值作为基准，从所述脉冲响应剪切所希望的范围的抽头数份的所述点；及

信号产生机构8，将根据通过所述脉冲响应剪切机构从所述脉冲响应剪切的所述所希望的范围的抽头数份的所述点所具有的值计算的抽头系数设定到fir滤波器来产生信号，

该信号产生装置还具备：

功率谱计算机构5，根据通过所述脉冲响应剪切机构从所述脉冲响应剪切的所述所希望的范围的抽头数份的所述点所具有的值来计算功率谱的振幅特性；及

损失值校正机构6，利用损失值校正曲线11来校正所述功率谱的振幅特性的损失值，该损失值校正曲线根据作为所述输入数据中的目标的振幅特性的损失值的设定损失值与不进行对通过所述功率谱计算机构计算的所述功率谱的振幅特性的损失值的校正时的损失值的差分值而获得，

所述信号产生机构利用已通过所述损失值校正机构进行校正的所述功率谱的振幅特性来设定所述fir滤波器的所述抽头系数。

技术方案2所述的信号产生装置的特征在于，技术方案1的信号产生装置还具备：

振幅特性合成机构7，将合成了已通过所述损失值校正机构进行校正的所述功率谱的振幅特性与规定的加重振幅特性的合成振幅特性反馈给所述傅里叶逆变换机构，

该信号产生装置执行如下操作：将所述合成振幅特性反馈给所述反向特性计算机构并通过所述傅里叶逆变换机构计算脉冲响应；通过所述脉冲响应剪切机构从所述脉冲响应中剪切以所述脉冲响应的振幅的峰值作为基准的所希望的范围的抽头数份的所述点；以及根据通过所述功率谱计算机构从所述脉冲响应剪切的所述所希望的范围的抽头数份的所述点所具有的值来计算功率谱的振幅特性。

技术方案3所述的信号产生方法，其为了测试与数字信号的传输规格对应的设备而产生赋予了所希望的损失值的信号，该信号产生方法的特征在于，包括：

将基于所述规格的信号的振幅特性作为输入数据，并根据该振幅特性的反向特性来计算传递函数及其反向特性的步骤；

将计算的所述传递函数的反向特性进行傅里叶逆变换来计算由多个点构成的脉冲响应的步骤；

将所述脉冲响应的振幅的峰值作为基准，从所述脉冲响应剪切所希望的范围的抽头数份的所述点的步骤；及

将根据从所述脉冲响应剪切的所述所希望的范围的抽头数份的所述点所具有的值计算的抽头系数设定到fir滤波器来产生信号，

该信号产生方法包括：

根据从所述脉冲响应剪切的所述所希望的范围的抽头数份的所述点所具有的值来计算功率谱的振幅特性的步骤；

利用损失值校正曲线11来校正所述功率谱的振幅特性的损失值的步骤，该损失值校正曲线根据作为所述输入数据中的目标的振幅特性的损失值的设定损失值与不进行对所计算的所述功率谱的振幅特性的损失值的校正时的损失值的差分值而获得；

利用已进行校正的所述功率谱的振幅特性来设定所述fir滤波器的所述抽头系数，从而产生信号的步骤。

技术方案4所述的信号产生方法的特征在于，技术方案3的信号产生方法还包括如下步骤：

将对合成了所述损失值已进行校正的所述功率谱的振幅特性与规定的加重振幅特性的合成振幅特性进行反馈，并通过所述傅里叶逆变换计算脉冲响应；从所述脉冲响应剪切以所述脉冲响应的振幅的峰值作为基准的所希望的范围的抽头数份的所述点；以及根据从所述脉冲响应剪切的所述所希望的范围的抽头数份的所述点所具有的值来计算功率谱的振幅特性。

发明效果

根据本发明，能够获得施加了根据基于数字信号的传输规格的所希望的损失值的isi的信号。此时，用户无需准备符合传输规格的isi校正信道的损失板，因此不会伴有麻烦的作业而能够减轻用户的负担。

并且，以能够获得将isi振幅特性与加重振幅特性进行振幅合成的合成振幅特性的方式进行从合成振幅特性至抽头系数的逆运算，并补偿所有抽头中的损失值，从而能够附加所希望的加重。

附图说明

图1为表示本发明所涉及的信号产生装置的概略结构的框图。

图2为表示在本发明中使用的损失值校正曲线的一例的图。

图3为表示在本发明中使用的fir滤波器的结构例的图。

图4(a)～图4(d)为表示本发明中产生isi波形的信号时的处理顺序的一部分的概略说明图。

图5为表示不进行图2的基于损失值校正曲线的损失值的校正时的振幅特性的一例的图。

图6为表示进行图2的基于损失值校正曲线的损失值的校正时的振幅特性的一例的图。

图7为表示基于15db的isi信道的抽头系数、加重(1post1pre)的抽头系数、isi信道的抽头系数与加重的抽头系数的抽头系数加法计算、逆运算的抽头系数的一例的图。

图8为表示对isi振幅特性、加重振幅特性、将isi振幅特性与加重振幅特性进行振幅合成的合成振幅特性、isi振幅特性与加重振幅特性的抽头系数简单地进行加法计算时的振幅特性的图。

具体实施方式

以下，参考附图对用于实施本发明的方式进行详细说明。

本发明所涉及的信号产生装置及信号产生方法产生施加了根据基于数字信号的传输规格的所希望的损失值(损失量)的isi(intersymbolinterference：码间干扰)的信号(isi波形的信号)或在施加了基于所希望的损失值的isi的状态下附加所希望的加重的信号(isi波形+加重波形的信号)。

另外，适用本发明的数字信号的传输规格中例如有pciegen4.0、usb3.0/3.1、thunderbolt等。

[关于信号产生装置的结构]

如图1所示，本实施方式的信号产生装置1例如用于测定被测定物的误码率的误码率测定装置、观测眼图的采样示波器等测定器，所述信号产生装置1具备反向特性计算机构2、傅里叶逆变换机构3、脉冲响应剪切机构4、功率谱计算机构5、损失值校正机构6、振幅特性合成机构7及信号产生机构8。

另外，图1中，产生isi波形的信号的处理路径成为r1，产生isi波形+加重波形的信号的处理路径成为r2。

反向特性计算机构2在产生isi波形的信号时，将基于数字信号的传输规格的信号的振幅特性作为输入数据，并根据该输入数据的振幅特性的反向特性计算传递函数的反向特性。并且，反向特性计算机构2在产生isi波形+加重波形的信号时，根据从振幅特性合成机构7反馈的合成振幅特性的反向特性计算传递函数的反向特性。

傅里叶逆变换机构3在产生isi波形的信号时，通过处理路径r1的反向特性计算机构2，将根据输入数据的振幅特性的反向特性计算的传递函数的反向特性进行傅里叶逆变换来计算脉冲响应。并且，傅里叶逆变换机构3在产生isi波形+加重波形的信号时，通过处理路径r2的反向特性计算机构2，将根据合成振幅特性的反向特性计算的传递函数的反向特性进行傅里叶逆变换来计算脉冲响应。

脉冲响应剪切机构4在产生isi波形的信号时，将处理路径r1的通过傅里叶逆变换机构3求出的脉冲响应的峰值作为基准而剪切所希望的抽头数份(例如10抽头份：6post3pre)的点。并且，脉冲响应剪切机构4在产生isi波形+加重波形的信号时，将处理路径r2的通过傅里叶逆变换机构3求出的脉冲响应的峰值作为基准而剪切所希望的抽头数份(例如10抽头份：6post3pre)的点。

剪切上述脉冲响应的值成为使对试验板的输入波形变形的fir(finiteimpulseresponse：有限脉冲响应)滤波器的滤波器系数，且在求出抽头系数时使用。能够通过将主抽头作为基准，求出从该基准的增益/损失的比例的以往公知的方法来计算并进行设定抽头系数。另外，抽头系数表示在主抽头前后的抽头中各个抽头具有多少增益/损失。并且，主抽头相当于脉冲响应的振幅的峰值。

功率谱计算机构5在产生isi波形的信号时，根据处理路径r1的通过脉冲响应剪切机构4从脉冲响应剪切的值来计算功率谱。并且，功率谱计算机构5在产生isi波形+加重波形的信号时，根据处理路径r2的通过脉冲响应剪切机构4从冲响应剪切的值来计算功率谱。

损失值校正机构6在处理路径r1产生isi波形的信号时，利用图2所示的损失值校正曲线11来校正处理路径r1的通过功率谱计算机构5计算的功率谱的损失值。

损失值校正曲线11由根据在输入数据的振幅特性中欲设定的目标的损失值(设定损失值：图2的纵轴)与相对于设定损失值的实际损失值(校正损失值：图2的横轴)的差分值(相对于设定损失值的误差)并利用公知的处理方法或软件等制作的近似曲线构成。损失值校正曲线11不依赖于频率，而是根据抽头数而发生曲线变化，因此预先作为按抽头数表格化的数据来存储，或通过对应所希望的抽头数每次计算的方式进行计算。图2表示抽头数为10抽头时的损失值校正曲线11。

另外，制作损失值校正曲线11时，优选求出很多尤其变化点附近的点来提高精度以便落在数字信号的传输规格的容许误差范围(例如±0.5db)。

振幅特性合成机构7将处理路径r1的通过损失值校正机构6校正的功率谱的振幅特性与规定的加重振幅特性(例如1post1pre、2post1pre等)进行合成(振幅特性的加法计算)，并将合成的合成振幅特性反馈给傅里叶逆变换机构3。

信号产生机构8包括图3所示的fir滤波器12，并产生根据设定于fir滤波器12的抽头系数来使对试验板的输入波形变形的与所希望的传输规格相应的isi波形的信号或isi波形+加重波形的信号。

fir滤波器12例如为10抽头时，如图3所示，具备d型触发器等的10个延迟电路12a-1、12a-2、12a-3、12a-4、12a-5、12a-6、12a-7、12a-8、12a-9、12a-10及10个乘法器12b-1、12b-2、12b-3、12b-4、12b-5，12b-6、12b-7、12b-8，12b-9，12b-10以及9个加法器12c-1、12c-2、12c-3、12c-4、12c-5、12c-6、12c-7、12c-8、12c-9，且在输入端子13与输出端子14之间串联连接10个延迟电路12a-1、12a-2、12a-3、12a-4、12a-5、12a-6、12a-7、12a-8、12a-9、12a-10来形成10个抽头。在各抽头连接有用于乘法计算所设定的抽头系数的10个乘法器12b-1、12b-2、12b-3、12b-4、12b-5、12b-6、12b-7、12b-8、12b-9、12b-10。并且，10个乘法器12b-1、12b-2、12b-3、12b-4、12b-5、12b-6、12b-7、12b-8、12b-9、12b-10的前后段的输出连接于与9个加法器12c-1、12c-2、12c-3、12c-4、12c-5、12c-6、12c-7、12c-8、12c-9对应的段。而且，计算10个乘法器12b-1、12b-2、12b-3、12b-4、12b-5、12b-6、12b-7、12b-8、12b-9、12b-10的乘法计算结果的总和并输出。

接着，参考图4对使用如上构成的信号产生装置1并通过处理路径r1产生isi波形的信号的方法进行说明。

步骤1：通过反向特性计算机构2，并根据基于数字信号的传输规格的信号(输入数据)的振幅特性(图4(a)的虚线：a1)的反向特性(图4(a)的实线：a2)计算传递函数的反向特性a3(图4(b))。

步骤2：通过傅里叶逆变换机构3，将在步骤1中根据输入数据的振幅特性的反向特性计算的传递函数的反向特性进行傅里叶逆变换来计算脉冲响应h(图4(c))。

步骤3：通过脉冲响应剪切机构4，将在步骤2中计算的脉冲响应的峰值作为基准来剪切所希望的抽头数份(例如10抽头份：6post3pre)的点(图4(c)中用虚线包围的点)。

步骤4：通过功率谱计算机构5，根据在步骤3中从脉冲响应剪切的值来计算功率谱a4(图4(d))。

步骤5：通过损失值校正机构6，利用图2所示的损失值校正曲线11来校正在步骤4中计算的功率谱的损失值。

在此，在图5中示出在以10抽头、16ghz(所测定的比特率的一半频率)产生设定损失值为25db的isi波形的信号的情况下，不进行通过损失值校正机构6的基于损失值校正曲线11的损失值的校正时的结果。

如图5所示，16ghz下的损失值大致为23db，可知相对于设定损失值25db少2db。这是因为，通过功率谱计算机构5求出功率谱时，产生对10抽头的舍入误差。该舍入误差的产生原因在于，因硬件制约而无法放置半导体、电力消耗变大等无法采取增加抽头数的应对。

因此，本实施方式中，为了消除上述舍入误差，将图2中的设定损失值25db设为校正损失值27db，并通过损失值校正机构6进行利用损失值校正曲线11的损失值的校正。由此，能够如图6所示在16ghz下如所希望那样设定为25db的损失值。

步骤6：通过信号产生机构8，将所计算的抽头系数设定到fir滤波器12，并产生与所希望的传输规格相应的isi波形的信号。

接着，对使用如上构成的信号产生装置1，补偿所有抽头中的损失值以附加加重，并通过处理路径r2产生isi波形+加重波形的信号的方法进行说明。

首先，本实施方式中，考虑补偿所有抽头中的损失值以附加加重。该情况下，各抽头系数的求出方法与产生上述的isi波形的信号时为完全相同的方法。但是，通常在各种传输规格下1post1pre或2post1pre等加重设定为主，很难考虑到使用所有抽头(例如10抽头)的补偿。

此时，抽头系数只要将外部的isi信道作为输入信号附加加重，则不会特别成问题。但是，如本实施方式那样，当使用多抽头(例如10抽头)加重来构成isi信道时，并非简单将图7所示的isi信道中的抽头系数与加重设定中的抽头系数相加便可。

即，了解到通过简单地将isi振幅特性(图8的a4)与加重振幅特性(图8的a5)各自的振幅特性相加的合成振幅特性(图8的点线：a6)中，在目标频率(16ghz)下损失值几乎成为0db，可获得所希望的振幅特性。相对于此，通过简单地将图7的isi信道中的抽头系数与加重设定中的抽头系数相加的振幅特性(图8的a7)中，导致在目标频率(16ghz)下成为赋予增益的过度补偿的状态。即，了解到仅进行简单的db的加法计算是无法准确地进行补偿的。

因此，本实施方式中，如以下说明进行从合成振幅特性至抽头系数的逆运算。即，采用将isi振幅特性与加重振幅特性的合成振幅特性反馈给反向特性计算机构2并再次利用图1的顺序(处理路径r2)获取抽头系数的方法来产生isi波形+加重波形的信号。

由此，如根据图7可知，就结果而言，能够通过操作所有抽头系数来获得1post1pre的振幅特性。其结果，能够实现基于在施加isi的状态下附加加重的多抽头加重的isi校正信道。以下，对补偿所有抽头的损失值来附加加重，从而产生isi波形+加重波形的信号的方法进行说明。

步骤11：通过反向特性计算机构2，并根据基于数字信号的传输规格的信号(输入数据)的振幅特性(图4(a)的虚线：a1)的反向特性(图4(a)的实线：a2)计算传递函数的反向特性a3(图4(b))。

步骤12：通过傅里叶逆变换机构3，将在步骤11中根据输入数据的振幅特性的反向特性计算的传递函数的反向特性进行傅里叶逆变换来计算脉冲响应h(图4(c))。

步骤13：通过脉冲响应剪切机构4，将在步骤12中计算的脉冲响应的峰值作为基准来剪切所希望的抽头数份(例如10抽头份：6post3pre)的点(图4(c)中用点线包围的点)。

步骤14：通过功率谱计算机构5，并根据在步骤13中从脉冲响应剪切的值来计算功率谱a4(图4(d))。

步骤15：通过损失值校正机构6，并利用图2所示的损失值校正曲线11来校正在步骤14中计算的功率谱的损失值。

步骤16：通过振幅特性合成机构7，将通过损失值校正机构6校正的功率谱的振幅特性(isi振幅特性)与加重振幅特性(例如1post1pre、2post1pre等加重振幅特性)进行合成，并将合成的合成振幅特性反馈给傅里叶逆变换机构3。

步骤17：通过反向特性计算机构2，并根据从振幅特性合成机构7反馈的合成振幅特性的反向特性来计算传递函数的反向特性。

步骤18：通过傅里叶逆变换机构3，将根据合成振幅特性的反向特性计算的传递函数的反向特性进行傅里叶逆变换来计算脉冲响应。

步骤19：通过脉冲响应剪切机构4，从脉冲响应的峰值剪切所希望的抽头数份(例如10抽头份：6post3pre)的点。

步骤20：通过功率谱计算机构5，并根据从脉冲响应剪切的值来计算功率谱(图8中用点线示出的振幅特性)。

步骤21：通过信号产生机构8，将所计算的抽头系数设定到fir滤波器12，从而产生与所希望的传输规格相应的isi波形+加重波形的信号。

如此，本实施方式的信号产生装置1中，求出功率谱时，利用损失值校正曲线来进行损失值的校正以使所产生的舍入误差相抵。由此，能够获得施加了根据基于数字信号的传输规格的所希望的损失值的isi的信号。此时，用户无需除了每个传输规格的试验板之外还另行准备符合传输规格的isi校正信道的损失板，因此不会伴有麻烦的作业且能够消除用户的负担。

并且，本实施方式的信号产生装置1中，进行从合成振幅特性至抽头系数的逆运算以便获得将isi振幅特性与加重振幅特性进行振幅合成的合成振幅特性。由此，能够补偿所有抽头中的损失值以附加所希望的加重。

以上，对本发明所涉及的信号产生装置及信号产生方法的最佳方式进行了说明，但本发明并不受基于该方式的内容及附图的限定。即，由本领域技术人员等根据该方式实施的其他方式、实施例及运用技术等当然均属于本发明的范畴。

符号说明

1-信号产生装置，2-反向特性计算机构，3-傅里叶逆变换机构，4-脉冲响应剪切机构，5-功率谱计算机构，6-损失值校正机构，7-振幅特性合成机构，8-信号产生机构，11-损失值校正曲线，12-fir滤波器，12a-1、12a-2、12a-3、12a-4、12a-5、12a-6、12a-7、12a-8、12a-9、12a-10-延迟电路，12b-1、12b-2、12b-3、12b-4、12b-5、12b-6、12b-7、12b-8、12b-9、12b-10-乘法器，12c-1、12c-2、12c-3、12c-4、12c-5、12c-6、12c-7、12c-8、12c-9-加法器，13-输入端子，14-输出端子，r1、r2-处理路径，a1-输入数据的振幅特性，a2-输入数据的反向特性，a3-输入数据的反向特性的传递函数的反向特性，a4-isi振幅特性，a5-加重振幅特性，a6-合成振幅特性，a7-将isi的抽头系数与加重的抽头系数相加而成的振幅特性。