Decision Feedback Equalization(デシジョン・フィードバック・イコライゼーション)

高速デジタル伝送に関する測定の翻訳で、Decision Feedback Equalization(デシジョン・フィードバック・イコライゼーション)という言葉がよく出てくる(例えば、PCI Express 3.0® 校正チャネル)。Decision Feedback Equalizationは、「判定帰還型等化」と訳されることもある。

数十Gbpsのデータレートでの高速デジタル伝送では、高周波成分の損失が大きくなり、伝送線路がローパス・フィルタとして働き、その結果、符号間干渉(ISI)が生じ、アイ・パターンがつぶれて、受信側でロジック値(0、1)の判定ができなくなる。このようなISIを除去してアイを開くために、送信側での対処としてプリエンファシスやディエンファシス、受信側での対処としてイコライズなどの手法が用いられる。

受信側でのイコライズ手法として、リニア・イコライゼーションとデシジョン・フィードバック・イコライゼーションがある。

リニア・イコライザーションは、伝送線路の周波数特性を補償するように、損失の大きい高周波成分を増幅し、低周波成分を減衰することにより、ISIを除去する手法である。これは、利得調整が周波数軸上で行われるため時間軸上のISIを正確に除去できないという問題や、ノイズも一緒に増幅するという問題がある。

デシジョン・フィードバック・イコライゼーションは、先行するロジック値(ロジック波形)の0、1を判定(デシジョン)した後、その波形を遅延回路に通し、(イコライズ後の波形と理想波形との誤差が最小になるように最小2乗法などで最適化した)イコライズ係数を乗算して、0、1を判定(デシジョン)した波形の直前の波形と加算する(フィードバックする)ことにより、ISIの影響を除去する手法である。これは、先行する波形に基づいた補正なので、ノイズを増幅することはない。

デシジョン・フィードバック・イコライゼーションについては、以下を参照。

Infiniium 90000A シリーズ・オシロスコープでのイコライゼーション手法の使用

10Gbit/sクラスの高速電気伝送を実現する波形整形回路の動作原理と最新動向

幸せの黄色いハンカチ

高倉健が逝った。彼が主演した「幸せの黄色いハンカチ」を何度観ただろうか。その回数は、映画館の映写技師にも負けないだろう。

アフリカの大使館に在勤していたころ、広報活動の一環で地方の村々によく出かけた。日本文化の紹介の1つとして日本映画を上映するのだが、車に映写機やガソリン発電機などの必要な機材を積み込んで、ドライバーと2人で村々をまわるのである。地方をやみくもに巡回するわけではない。青年海外協力隊員を介したり、村の村長(酋長)や向学心の強い若者たちが大使館にやってきて上映を依頼してくることも多々あった。

地方に出かけるといっても、だとり着くまでが一苦労であった。地図などもなく道なき道を車で向かうのだが、数センチでも車幅を見誤れば崖下へまっしぐらとなる山道。タイヤがすぐに埋まってしまう泥道。明るいうちにたどり着ければラッキーだが、陽が沈むと車のライトだけが頼りとなる。車幅や前方を確かめながら、タイヤを慎重に1回転ずつさせながら進むのである。わたしは、ドライバーに命を預けるのだが、ドライバーは天に命を預けているかのように、亡き母親が子どもの頃に彼に歌ってくれたという子守唄をいつも口ずさんでいた。その子守唄のおかげで、二人っきりの真っ暗闇の車内はいつも穏やかだった。

ある村にいつものように2人で出かけたときだった。何とか日暮れ前に到着し、村人総出の歌や踊りで出迎えを受け、村に伝わる発酵酒を村長と飲み交わした後、広場を利用した天然の上映場でいよいよショータイムとなった。電気が灯ることもなく、村全体が真っ暗闇である。車に積んできた発電機に16ミリフィルムプロジェクターをつなぎ、上映会の始まり始まり~となった。

広場には赤ちゃんを抱っこした母親からお年寄りまで、村人全員が集まった。親近感を感じてくれそうな話題を交えながら日本の農業や日常生活を撮影した広報フィルムを上映して後、日本映画を上映する運びとなった。村人たちの好奇心溢れる目線を感じながら、フィルム走行のスイッチをひねった。車に積んできたスクリーンに「幸せの黄色いハンカチ(Yellow Handkerchief)」と映し出された。

「イエローハンカチーフ」と誰とはなしに、英語を解する数人が大声で字幕を読み上げた。英語をさらに現地語にして、語り始める村人もいた。識字率の低い村落ならではの自然な光景だ。穏やかな時の流れとともに映画が始まった。上映開始後まもなく、字幕を読み上げる声も聞こえなくなった。村人は、映像だけでストーリー展開を理解し始めていたからに違いなかった。派手なアクション映画ではない、淡々と流れる物語。説明を加えずに理解してもらえるのか、心配していた自分が自分で恥ずかしくなった。こっけいな仕草では皆が笑い、悲しい場面では広場の闇が怖くなるほどに静まり返った。

いよいよクライマックスが近づき、どうなることかと誰もが緊張し始めた。殺人を犯した夫が刑期を終え出所してくるのを、はたして妻は待っているのだろうか。待っていれば、黄色いハンカチが玄関か軒下にでも吊り下げられているはずであった。誰もが、息を止めて、その運命の瞬間を待った。

出所した夫は家路の途中で出会った2人の若者に励まされ、家が見える場所までやってきた。はたして、黄色いハンカチは?

2人の若者に促されて見上げた目線の先には?運動会の青空に広がる万国旗のように、これでもかと言わんばかりの数の黄色いハンカチが鯉のぼりの旗竿から延びるロープにくくりつけられ、風にはためいていた。

その瞬間、大歓声がわき上がった。「ウォ~!」。暗闇が一瞬にして、花火でも打ち上がったかのような歓喜の声に包まれた。拍手はいつしか踊りを誘う激しくも軽快なリズムの手拍子へと変わり、若い村人たちは大地を跳ねて踊りだした。1枚ではない無数のハンカチ。説明や終演の言葉など無用であった。

上映を終え機材を片づけ始めると「ありがとう、日本の友よ…日本人もアフリカ人も皆同じ…」と、村長が満面の笑みで語りかけてきた。そのそばから、「イエローハンカチーフは、この村にも皆の心にも幸せを運んできてくれました。本当にありがとう」と子供を連れた母親が目に涙をいっぱいためながら声をかけてきた。

「黄色いハンカチはきっと誰もが持っていると…持っていると誰もが願っていると…」
わたしも、そう答えるのがやっとだった。

翌日、帰路の車内でドライバーがポツリと口にした。「自分の母さんも、きっと喜んでいるよ。自分もこの仕事が一番好きさ」

日本映画をアフリカの奥地で上映しているなんて、日本人は誰も知らないに違いない。かつて、ある新聞記者に、この経験を話したことがあった。「作り話ですよね」と一笑された。黄色いハンカチは、今の日本人にこそ必要なのかもと思った。

UART

シリアル・バス測定に関する翻訳に、UARTという言葉がよく出てくる(例えば、InfiniiVision 3000 X シリーズ新・定番オシロスコープ用シリアル・バス・アプリケーション)。

UARTは、Universal Asynchronous Receiver Transmitter(汎用非同期送受信回路)の略で、パラレル信号をシリアル信号に変換したり、その逆に変換することにより、非同期(調歩同期)式のシリアル通信を行うためのデバイス(集積回路)ある。電子レンジや炊飯器などの家電製品や産業用機器などのマイクロコントローラ(マイコン)のほとんどに、UARTまたはUSART(Universal Synchronous and Asynchronous Receiver and Transmitter)が搭載されていて、小規模システム内通信に使用されている。RS-232C規格に準拠する信号レベルに変換するICと組み合わせて、システム外の機器との通信に利用されることも多い。

非同期(調歩同期)式とは、クロック線を用いずに信号線のみで通信する方式で、1文字(キャラクタ)のデータ(7ビットまたは8ビット)の前後にスタートビットとストップビットを置いて、データの始まりと終わりを知らせる(1文字分のデータごとに同期をとる)ことにより、通信する方式である。各文字を送信するタイミングは任意なので非同期式と呼ばれる。

同期式は、信号線とクロック線を用いて通信する方式で、受信側はクロック信号のタイミングに合わせてデータを読み取る。

UARTについては、以下を参照。

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