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公開番号2025172507
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-26
出願番号2024078052
出願日2024-05-13
発明の名称誤り率測定装置及び誤り率測定方法
出願人アンリツ株式会社
代理人個人,個人
主分類H04L 25/49 20060101AFI20251118BHJP(電気通信技術)
要約【課題】測定中のPAM4信号のシンボルカウント比率を用いて信号レベル間の閾値電圧をリアルタイムに調整する。
【解決手段】誤り率測定装置1は、Vth_Upper、Vth_Middle、Vth_Lowerが任意に設定されている状態で任意時間におけるPAMシンボルとしての判定結果をカウントし、信号レベル3と2の判定頻度の比率と、信号レベル1と0の判定頻度の比率を算出するシンボルカウント部13aと、PAM4信号の直流平均電圧の電圧値を検出するA/Dコンバータ6と、A/Dコンバータ6が検出したPAM4信号の直流平均電圧の電圧値になるようにVth_Middleを調整制御し、信号レベル3と2の判定頻度が所望の比率になるようにVth_Upperを調整制御し、信号レベル1と0の判定頻度が所望の比率になるようにVth_Lowerを調整制御する制御部8とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＰＡＭ４信号の信号レベルが２か３かを判定するための第１の閾値電圧（Ｖｔｈ＿Ｕｐｐｅｒ）、前記ＰＡＭ４信号の信号レベルが１か２かを判定するための第２の閾値電圧（Ｖｔｈ＿Ｍｉｄｄｌｅ）、前記ＰＡＭ４信号の信号レベルが０か１かを判定するための第３の閾値電圧（Ｖｔｈ＿Ｌｏｗｅｒ）がそれぞれ任意に設定されている状態で任意時間におけるＰＡＭシンボルとしての判定結果をカウントし、前記信号レベルが３と２の判定頻度の比率と、前記信号レベルが１と０の判定頻度の比率を算出するシンボルカウント部（１３ａ）と、
前記ＰＡＭ４信号の直流平均電圧を抽出するローパスフィルタ（５）と、
前記ローパスフィルタにより抽出した前記ＰＡＭ４信号の直流平均電圧の電圧値を検出するＡ／Ｄコンバータ（６）と、
前記Ａ／Ｄコンバータにより検出した前記ＰＡＭ４信号の直流平均電圧の電圧値になるように前記第２の閾値電圧を調整制御し、前記信号レベルが３と２の判定頻度が所望の比率になるように前記第１の閾値電圧を調整制御し、前記信号レベルが１と０の判定頻度が所望の比率になるように前記第３の閾値電圧を調整制御する制御部（８）とを備えたことを特徴とする誤り率測定装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
ＰＡＭ４信号の信号レベルが２か３かを判定するための第１の閾値電圧（Ｖｔｈ＿Ｕｐｐｅｒ）、前記ＰＡＭ４信号の信号レベルが１か２かを判定するための第２の閾値電圧（Ｖｔｈ＿Ｍｉｄｄｌｅ）、前記ＰＡＭ４信号の信号レベルが０か１かを判定するための第３の閾値電圧（Ｖｔｈ＿Ｌｏｗｅｒ）がそれぞれ任意に設定されている状態で任意時間におけるＰＡＭシンボルとしての判定結果をカウントし、前記信号レベルが３と２の判定頻度の比率と、前記信号レベルが１と０の判定頻度の比率をシンボルカウント部（１３ａ）により算出するステップと、
前記ＰＡＭ４信号の直流平均電圧をローパスフィルタ（５）により抽出するステップと、
前記ローパスフィルタにより抽出した前記ＰＡＭ４信号の直流平均電圧の電圧値をＡ／Ｄコンバータ（６）により検出するステップと、
前記信号レベルが３と２の判定頻度が所望の比率になるように前記第１の閾値電圧を制御部（８）により調整制御するステップと、
前記Ａ／Ｄコンバータにより検出した前記ＰＡＭ４信号の直流平均電圧の電圧値になるように前記第２の閾値電圧を前記制御部により調整制御するステップと、
前記信号レベルが１と０の判定頻度が所望の比率になるように前記第３の閾値電圧を前記制御部により調整制御するステップとを含むことを特徴とする誤り率測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＡＭ４信号の誤り率を測定する誤り率測定装置及び誤り率測定方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、誤り率測定装置において、図６のような信号レベルが０と１の２値からなるＮＲＺ信号のビットを判定する場合には、判定の基準となる閾値電圧Ｖｔｈを決める必要がある。一般的に、閾値電圧Ｖｔｈを求める方法としては、閾値電圧Ｖｔｈを一度掃引し、その中から最も良いビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）が得られる閾値電圧Ｖｔｈを選ぶ手法が用いられ、この手法が最も精度が期待できアルゴリズムもシンプルである。
【０００３】
一方で、この手法は一度測定を中断して閾値電圧Ｖｔｈを掃引する必要があることと、測定信号の閾値電圧Ｖｔｈが途中で変動し得るようなケースでは追従することができないなど、リアルタイム性に欠けるといった欠点がある。
【０００４】
そこで、誤り率測定装置には、この判定の基準となる閾値電圧Ｖｔｈをリアルタイムに推定するための機能としてＡｕｔｏＡｄｊｕｓｔを備えている。これは、ランダムパターンのようなマーク率が均一となるＮＲＺ信号において、最適な閾値電圧Ｖｔｈは信号の直流平均電圧値と等しいことを利用したものであり、信号の直流平均電圧を抽出するためのローパスフィルタ、およびその電圧値を検出するためのＡ／Ｄコンバータ：ＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter ）から実現できる。
【０００５】
ところで、図６のようなＮＲＺ信号では閾値電圧Ｖｔｈは１つだが、図５のような信号レベルが０，１，２，３の４値からなるＰＡＭ４信号の場合では、３つの閾値電圧Ｖｔｈ＿Ｕｐｐｅｒ、Ｖｔｈ＿Ｍｉｄｄｌｅ、Ｖｔｈ＿Ｌｏｗｅｒが必要となる。このうち直流平均で求められるのはＶｔｈ＿Ｍｉｄｄｌｅのみであり、Ｖｔｈ＿ＵｐｐｅｒおよびＶｔｈ＿Ｌｏｗｅｒを推定することはできない。そのため、ＰＡＭ４信号においてもＡｕｔｏＡｄｊｕｓｔは備えてはいるものの、現状ではＶｔｈ＿Ｍｉｄｄｌｅしか実現できないという課題があった。
【０００６】
ここで、Ｖｔｈ＿ＵｐｐｅｒおよびＶｔｈ＿Ｌｏｗｅｒを推定する手法の一つとして、Ａ／Ｄコンバータのデジタル値が飽和する領域から閾値電圧Ｖｔｈを推定する方法が考えられ、この方法は下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第６０２５８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＰＡＭ４信号では信号のｐｅａｋ－ｔｏ－ｐｅａｋ電圧に対し信号レベル０，１，２，３が均等に分布しているとは限らず、また例えば信号レベル３と信号レベル２のちょうど中間がＶｔｈ＿Ｕｐｐｅｒとして最適とは限らないため、推定に誤差が生じる場合があるといった課題があった。また、この手法ではデジタル値が飽和する領域を求めるために閾値電圧Ｖｔｈを掃引する必要があることから、リアルタイムに推定する用途には使用できないという課題があった。
【０００９】
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、測定中のＰＡＭ４信号のシンボルカウント比率を用いて信号レベル間の閾値電圧をリアルタイムに調整することができる誤り率測定装置及び誤り率測定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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された誤り率測定装置は、ＰＡＭ４信号の信号レベルが２か３かを判定するための第１の閾値電圧Ｖｔｈ＿Ｕｐｐｅｒ、前記ＰＡＭ４信号の信号レベルが１か２かを判定するための第２の閾値電圧Ｖｔｈ＿Ｍｉｄｄｌｅ、前記ＰＡＭ４信号の信号レベルが０か１かを判定するための第３の閾値電圧Ｖｔｈ＿Ｌｏｗｅｒがそれぞれ任意に設定されている状態で任意時間におけるＰＡＭシンボルとしての判定結果をカウントし、前記信号レベルが３と２の判定頻度の比率と、前記信号レベルが１と０の判定頻度の比率を算出するシンボルカウント部１３ａと、
前記ＰＡＭ４信号の直流平均電圧を抽出するローパスフィルタ５と、
前記ローパスフィルタにより抽出した前記ＰＡＭ４信号の直流平均電圧の電圧値を検出するＡ／Ｄコンバータ６と、
前記Ａ／Ｄコンバータにより検出した前記ＰＡＭ４信号の直流平均電圧の電圧値になるように前記第２の閾値電圧を調整制御し、前記信号レベルが３と２の判定頻度が所望の比率になるように前記第１の閾値電圧を調整制御し、前記信号レベルが１と０の判定頻度が所望の比率になるように前記第３の閾値電圧を調整制御する制御部８とを備えたことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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