JPS588623B2 - A communications device that transmits two independently timed binary data signals on a single four-phase modulated carrier wave. - Google Patents

A communications device that transmits two independently timed binary data signals on a single four-phase modulated carrier wave.

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JPS588623B2
JPS588623B2 JP5416975A JP5416975A JPS588623B2 JP S588623 B2 JPS588623 B2 JP S588623B2 JP 5416975 A JP5416975 A JP 5416975A JP 5416975 A JP5416975 A JP 5416975A JP S588623 B2 JPS588623 B2 JP S588623B2
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channel
signal
clock
phase
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ウオルター・ジエイ・ギル
ジエームズ・エイ・メレンガー
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    • H04L5/02Channels characterised by the type of signal
    • H04L5/12Channels characterised by the type of signal the signals being represented by different phase modulations of a single carrier

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は通信装置、特に単一の4相変調搬送波で運ばれ
る2つの独立に調時されたPCM(パルス・コード変調
)信号を送受信する方法と装置に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to communication devices, and more particularly to methods and apparatus for transmitting and receiving two independently timed PCM (Pulse Code Modulation) signals carried on a single four-phase modulated carrier.

4相変調技術は又4相シフト・キーイング、QPSK、
4相変調、4レベル位相変調,4相変調としても知られ
ている。
Four-phase modulation techniques also include four-phase shift keying, QPSK,
Also known as 4-phase modulation, 4-level phase modulation, and 4-phase modulation.

通常実装されているように、4相変調器への入力は2つ
の同期したビット流又は搬送波変調の前に2つの並列な
ビット流に分解される単一の連続ビット流のどちらかで
ある。
As commonly implemented, the input to the four-phase modulator is either two synchronized bit streams or a single continuous bit stream that is decomposed into two parallel bit streams prior to carrier modulation.

同期ビット流のタイミングは同一の発振器又は位相をロ
ックした発振器によって発生されなければならず、ビッ
ト流状態転移の発生時は一致しなければならない。
The timing of the synchronous bit streams must be generated by the same oscillator or phase-locked oscillators and must coincide when bit stream state transitions occur.

4相変調装置では、受信器は変調に起因する位相シフト
を探知可能ではあるが、送信される位相基準も与えられ
なければ絶対的な位相状態は測定不可能である。
In a four-phase modulator, the receiver can detect the phase shift due to the modulation, but the absolute phase state cannot be measured unless a transmitted phase reference is also provided.

送信される位相基準は別の電力を要し、一般には用いら
れない。
A transmitted phase reference requires additional power and is generally not used.

受信器は通常受信された信号中の利用可能な情報に対し
て操作して元のPOMビット流を厳密に復調し再現する
ように設計されている。
Receivers are typically designed to operate on the available information in the received signal to closely demodulate and recreate the original POM bit stream.

同期4相装置の場合では、4つの可能なPCM信号状態
、例えば00、01、10、11を、00に対して無変
化、01に対して+90°変化10に対して−90°変
化、11に対して180°変化の搬送波位相変化をデイ
ジタル的にコード化することにより厳密な信号再現が行
なわれる。
In the case of a synchronous four-phase device, there are four possible PCM signal states, e.g. 00, 01, 10, 11, with no change for 00, +90° change for 01, -90° change for 10, 11 Accurate signal reproduction is achieved by digitally encoding carrier phase changes of 180° relative to the signal.

唯一的に搬送波位相変化を探知可能となるため、受信器
は厳密に元のPCM信号状態に復号する。
Since carrier phase changes are uniquely detectable, the receiver decodes exactly the original PCM signal state.

この型式のコード化は4差コード化として知られている
This type of encoding is known as four-difference encoding.

しかしながら非同期PCM入力信号に対してはこの型式
のコード化は可能ではない。
However, this type of encoding is not possible for asynchronous PCM input signals.

同期入力を有する従来の4相変調装置に向けられた初期
の特許はデー・エフ・バブコックの米国特許第2,87
0,431号とエム・エル・ドエルツ他の第2,905
,812号を含む。
An early patent directed to a conventional four-phase modulator with synchronous inputs was D.F. Babcock's U.S. Patent No. 2,87.
No. 0,431 and No. 2,905 of M. L. Doerts et al.
, No. 812.

シー・エム・メラス他の米国特許第3,242,262
号では,別例として情報の2つの別々な無関係のチャネ
ルを応用した4相変調器が開示されている2つの元のチ
ャネルの認識は既知の前文の使用によって行なわれる。
U.S. Patent No. 3,242,262 to C.M. Melas et al.
No. 4, a four-phase modulator is disclosed which applies two separate and unrelated channels of information as an example. The recognition of the two original channels is effected by the use of known preambles.

連続的識別は行なわれない。非同期データ入力を有する
別の4相変調法は1971年8月号マイクロ波10頁の
ルチオ・エム・バレツサによる論文に議論されている。
Continuous identification is not performed. Another four-phase modulation method with an asynchronous data input is discussed in an article by Lucio M. Barresa in the August 1971 issue of Microwave, page 10.

非同期チャンネルの厳密な認識を行なう装置は開示され
ていない。
No device is disclosed that performs strict recognition of asynchronous channels.

1972年2月14日提出の一連番号 第225,823号の親出願では、フレーム・ビットの
ような既知の特性を有する相互に非同期な入力信号を処
理する非同期4相通信装置が開示されている。
The parent application, Ser. No. 225,823, filed February 14, 1972, discloses an asynchronous four-phase communication apparatus for processing mutually asynchronous input signals having known characteristics such as frame bits. .

受信したチャネルが誤った列に入るとPNスクランブル
列はフレーム・ビットを不明瞭にする。
The PN scrambling sequence obscures the frame bits if the received channel falls into the wrong sequence.

別の実施例では、既知の特性を有さない相互に非同期の
入力信号が各チャネルのクロツクに低インデックス周波
数変調をかけることによって処理される。
In another embodiment, mutually asynchronous input signals having no known characteristics are processed by applying low index frequency modulation to each channel's clock.

本発明の教示によると、元のPCM送信器入力チャネル
の厳密な認識と再現を行なう2つの相互に非同期なPC
M信号の4相伝送の新たな改良された方法と装置が提供
される、ここでPCM入力信号は既知の特性を有するこ
とを要さない。
According to the teachings of the present invention, two mutually asynchronous PCs with exact recognition and reproduction of the original PCM transmitter input channel
A new and improved method and apparatus for four-phase transmission of M signals is provided, where the PCM input signal does not need to have known characteristics.

非同期4相として参照される本方法は伝送前にデータ・
チャネルの1つを唯一的に識別する。
This method, referred to as asynchronous 4-phase, processes the data before transmission.
Uniquely identifies one of the channels.

受信器はこの唯一の記号を探し、これによりチャネルを
識別する。
The receiver looks for this unique symbol and thereby identifies the channel.

装置エンコーダはPCM信号を受信し、条件付けを行な
い、スクランプリング(任意)、チャネル識別、データ
に対する差動コード化操作を行ない、位相変調器の駆動
に適したデータ流を出力する。
The device encoder receives the PCM signal, performs conditioning, scrambling (optional), channel identification, differential encoding operations on the data, and outputs a data stream suitable for driving a phase modulator.

同一の名目ビット速度の2つの独立に調時されたPCM
源がエンコーダによって同時に処理される。
Two independently timed PCMs with the same nominal bit rate
sources are processed simultaneously by the encoder.

装置試験用に適したデータを内部的に発生する設備もエ
ンコーダ内に含まれている。
Also included within the encoder is equipment for internally generating data suitable for equipment testing.

エンコーダへの入力はチャネルA,Bとして指定される
2つの相互に非同期な双極性PCMデータ流から構成さ
れている。
The input to the encoder consists of two mutually asynchronous bipolar PCM data streams designated as channels A and B.

データの各チャネルはタイミング抽出、データ・スクラ
ンブリング、差動コード化操作からなる信号処理を受け
る。
Each channel of data undergoes signal processing consisting of timing extraction, data scrambling, and differential encoding operations.

加えて、チャネルAデータは、受信回路によって唯一的
に識別され、チャネルBデータから十分区別されるよう
に処理される。
In addition, channel A data is processed such that it is uniquely identified by the receiving circuitry and is well differentiated from channel B data.

この別な処理は周波数並進ループを用いてAチャネルの
クロツク速度をわずかに増すことから成る。
This additional processing consists of slightly increasing the clock speed of the A channel using a frequency translation loop.

受信器中の回路はその各周波数を基にA,Bチャネルを
区別する。
Circuitry in the receiver distinguishes between A and B channels based on their respective frequencies.

別の受信器回路は修正されたAチャネル速度を同一の一
定比で減少させて元の速度に復元させる。
Another receiver circuit reduces the modified A channel rate by the same constant ratio to restore the original rate.

入力データは双極から零復帰(RZ)信号型式に変更さ
れる。
The input data is changed from bipolar to return to zero (RZ) signal type.

RZビット流はクロツク周波数に同調された高Q共振回
路であるリンギング・フィルタを駆動する。
The RZ bit stream drives a ringing filter, which is a high Q resonant circuit tuned to the clock frequency.

リンギング・フィルタの目的は入力信号スペクトルから
クロック周波数を選択的に抽出することである。
The purpose of the ringing filter is to selectively extract the clock frequency from the input signal spectrum.

リンギング・フィルタ出力はフエーズ・ロック・ループ
(PLL)に送られ、これはクロツク周波数にロックし
て以後の処理回路で用いる書構成されたクロックを発生
する。
The ringing filter output is sent to a phase locked loop (PLL) which locks to the clock frequency to generate a structured clock for use in subsequent processing circuitry.

PLLから得たクロツクはRZデータを非零復帰(NR
Z)データに変換するフリツプフロツプを駆動する。
The clock obtained from the PLL returns the RZ data to non-zero (NR
Z) Drive a flip-flop that converts to data.

普通の動作では、NRZデータとその付随するクロツク
はデータ・スクランブラに接続される。
In normal operation, the NRZ data and its associated clock are connected to a data scrambler.

スクランブリング操作はNRZデータを内部的に発生さ
れた擬ノイズ列に加算するモジューロ2によう行なわれ
る。
The scrambling operation is performed modulo 2 by adding the NRZ data to an internally generated pseudo-noise sequence.

スクランブリング操作は以下の理由で入力データに対し
て行なわれる。
A scrambling operation is performed on the input data for the following reasons.

第1に、入力データが一時的に全て0であったとしても
能動データがチャネル上を常に送信されることを保証す
る。
First, it ensures that active data is always sent on the channel even if the input data is temporarily all zeros.

これは又受信端のビット同期器がロック状態にあること
を可能にする。
This also allows the bit synchronizer at the receiving end to be in lock.

第2に、入力データの特性によりこうしないと生じる強
いスペクトル成分を減じてスペクトルを占有帯域により
一様に拡げる。
Second, the spectrum is broadened more uniformly into the occupied band by subtracting strong spectral components that would otherwise occur due to the characteristics of the input data.

第3に、リンクのエラー試験を行なう手段を与える。Third, it provides a means for error testing the link.

これらのオリ点が必要ない時には、本発明による装置に
影響を与えることなくスクランブラを除外できる。
When these oripoints are not needed, the scrambler can be omitted without affecting the device according to the invention.

スクランブラからのデータ出力は同一周波数ではあるが
互いに180°位相がずれているタイミング信号によっ
て調時される2つのフリツプフロツプに同時に送られる
The data output from the scrambler is sent simultaneously to two flip-flops timed by timing signals of the same frequency but 180 degrees out of phase with each other.

これら2つのタイミング信号はデータ・クロックfIN
に作用する2分割トグルから得られる。
These two timing signals are the data clock fIN
is obtained from a two-part toggle that acts on .

この回路の目的は、スクランブルされたデータ流を元の
ビット速度の半分で生じる2つの並列なデータ流に分け
ることである。
The purpose of this circuit is to split the scrambled data stream into two parallel data streams occurring at half the original bit rate.

偶及び奇として任意に参照されるこれら2つのデータ流
はマルチプレクサ又はデータ選択スイッチに接続される
These two data streams, arbitrarily referred to as even and odd, are connected to a multiplexer or data selection switch.

マルチプレクサ・サンプル速度は実効入力速度fINよ
り一定量Δfだけわずかに速い。
The multiplexer sample rate is slightly faster than the effective input rate fIN by a fixed amount Δf.

この速い速度のデータを補償するため、マルチプレクサ
により秒当り正確にΔf倍のスタツフ・ビットがデータ
流に挿入される。
To compensate for this high rate of data, a multiplexer inserts exactly Δf times as many stuff bits into the data stream per second.

生成したデータは元のNRZ信号から区別するためNR
Z’として指示される。
The generated data is NRZ to distinguish it from the original NRZ signal.
Designated as Z'.

マルチプレクサへの入力は偶及び奇部分に分割されるた
め、各部分のデータ・ビットはサンプルされる不確定時
間の間不変である。
The input to the multiplexer is split into even and odd parts so that the data bits in each part remain unchanged for the indeterminate time being sampled.

マルチプレクサ出力NRZ’は差動的にコード化される
The multiplexer output NRZ' is differentially coded.

チャネルAタイミング及びデータ速度のわずかな増加は
速度並進ループで行なわれる。
A slight increase in channel A timing and data rate is done in the rate translation loop.

このループは入力周波数fINをxで割り、これを元の
周波数と組合せてわずかに高い出力周波数f0を生じる
This loop divides the input frequency fIN by x and combines this with the original frequency to produce a slightly higher output frequency f0.

すなわち、f0=fIN+(fIN)/x=[(x+1
)/x]fIN受信器回路は逆の操作を行なうため生成
する出力速度とデータ内容は元の入力と異なっていない
That is, f0=fIN+(fIN)/x=[(x+1
)/x] The fIN receiver circuit performs the reverse operation so that the output rate and data content it produces are no different from the original input.

受信器並進ループ出力では、 速度並進ループは2つの周和数の和を発生する単一側波
帯変調器のデイジタル等価物を含む。
At the receiver translation loop output, the velocity translation loop includes the digital equivalent of a single sideband modulator that produces the sum of two frequency sums.

数学的にはこの操作は sin(w1+w2)=sinw1cosw2+cos
w1sinw2として表わされる。
Mathematically, this operation is sin(w1+w2)=sinw1cosw2+cos
It is expressed as w1sinw2.

瀘波の後、フエーズ・ロック・ループを用いてマルチプ
レクサを駆動するのに用いる高出力を実際に発生する。
After filtering, a phase-locked loop is used to actually generate the high output power used to drive the multiplexer.

マルチプレクサ出力NRZ’は次いで差動的にコード化
される。
The multiplexer output NRZ' is then differentially coded.

差動コード化操作は論理1の各入力データ・ビットに対
して出力データに転移を生じさせる。
A differential encoding operation produces a transition in the output data for each input data bit of logic one.

この操作はデータ自体の絶対値ではなくデータの相対転
移で運ばれるデータ情報を生じ、受信器中の絶対位相基
準の不在のため受信端に存在するデータ不明確性を避け
ることができる。
This operation results in data information being conveyed in the relative transition of the data rather than the absolute value of the data itself, and avoids the data ambiguity present at the receiving end due to the absence of an absolute phase reference in the receiver.

チャネルBデータはチャネルAデータと同様なスクラン
ブリングと差動コード化操作を受ける。
Channel B data undergoes similar scrambling and differential encoding operations as channel A data.

しかしながらチャネルBには周波数の並進はない。However, channel B has no frequency translation.

上述した通常モードの操作に加えて、入力データがスク
ランブラから接続を解かれ、一定の論理レベルに置換さ
れるテスト・モードがある。
In addition to the normal mode of operation described above, there is a test mode in which input data is disconnected from the scrambler and replaced with certain logic levels.

これはスクランブラの擬雑音(PN)列を以後の伝送用
に差動エンコーダへ変更しないまま送ることを可能にす
る。
This allows the pseudonoise (PN) sequence of the scrambler to be sent unchanged to the differential encoder for subsequent transmission.

PN列はランダム的な性質を有しているが、このパター
ンは決定的であり、ビット・エラーの発生に対して受信
端でビット毎に試験することが可能である。
Although the PN sequence has a random nature, the pattern is deterministic and can be tested bit by bit at the receiving end for the occurrence of bit errors.

テスト・モードは内部的に発生された水晶制御のクロツ
クを使用する。
Test mode uses an internally generated crystal controlled clock.

これはテスト・モードの時にスクランブラと差動エンコ
ーダに安定なクロックを与え、入力データ源がない時で
もテストを行なうことを可能にする。
This provides a stable clock for the scrambler and differential encoder when in test mode, allowing testing to occur even when there is no input data source.

各チャネルには別の発振器が備えられている。Each channel is equipped with a separate oscillator.

各チャネルには別のスイッチも設けられているため、一
方のチャネルを他方とは独立に試験できる。
Each channel is also provided with another switch so that one channel can be tested independently of the other.

チャネルAのテスト・モードはスイッチをTEST位置
にするか、又はチャネルAへのデータ入力がない時に付
勢される。
Channel A test mode is activated by placing the switch in the TEST position or when there is no data input to channel A.

入力信号の損失によりチャネルAのテスト・モードが付
勢されて受信器へのデータの連続伝送を保証し、ここで
回路は作動時エラーの存在に対してスタッフ・ビットを
監視する。
Loss of input signal activates a test mode on channel A to ensure continuous transmission of data to the receiver, where the circuit monitors the stuff bits for the presence of operational errors.

このようにしてチャネルA入力が切離された時でも高作
動時エラー速度は避けうる。
In this way, high operating error rates can be avoided even when the channel A input is disconnected.

チャネルBのテスト・モードはスイッチをTEST位置
にすることによってのみ付勢される。
Channel B test mode is activated only by placing the switch in the TEST position.

チャネルBへのデータ入力が除かれると、チャネルBか
らの出力を実質的に禁止するフエーズ・ロック・ループ
がロックから外れた時にフエーズ・ロック発振器から得
られたクロツクは禁止される。
When the data input to channel B is removed, the clock derived from the phase lock oscillator is inhibited when the phase lock loop goes out of lock, effectively inhibiting output from channel B.

このようにしてロックから外れたフエーズ・ロック・ル
ープの探索作用による通常のクロツク速度を越えた速度
の出力データの発生は避けうる。
In this way, the generation of output data at speeds exceeding the normal clock speed due to the searching action of an out-of-lock phase lock loop can be avoided.

チャネル認識装置は送信されるA、Bチャネル対受信さ
れるI(位相が合っている)Q(4相)チャネル間の受
信器における不明確さを解決する。
The channel recognizer resolves ambiguity at the receiver between the transmitted A, B channels versus the received I (in-phase) and Q (four-phase) channels.

測定されているI又はQチャネルが所定量だけ局所的な
基準を越えると、これはAチャネルとして識別され、そ
れに従って処理される。
If the I or Q channel being measured exceeds the local reference by a predetermined amount, it is identified as an A channel and treated accordingly.

この場合測定されていないチャネルはBチャネルである
と仮定される。
In this case it is assumed that the unmeasured channel is the B channel.

逆に、測定されているチャネルが局所的な基準を一定量
だけ越えていない時には、これはBチャネルと識別され
、他方のチャネルはAチャネルであると仮定される。
Conversely, when the channel being measured does not exceed the local reference by a certain amount, it is identified as the B channel and the other channel is assumed to be the A channel.

一旦データのA,Bチャネルが認識されると、これらは
差動的にコード復号され、Bチャネルはデスクランプリ
ング用にデコーダに出力される。
Once the A and B channels of data are recognized, they are differentially code decoded and the B channel is output to the decoder for descrambling.

チャネルAデータがデスクランプリング用にデコーダに
印加される前にチャネルAデータ速度はその元の速度に
復元され、エンコーダによって挿入されたスタッフ・ビ
ットは除去される。
The channel A data rate is restored to its original rate and the stuff bits inserted by the encoder are removed before the channel A data is applied to the decoder for descrambling.

デコーダはその入力データに対してデスクランプリング
操作を行ない、双極性T搬送波互換性波形を出力する。
The decoder performs a descrambling operation on its input data and outputs a bipolar T-carrier compatible waveform.

2つのチャネルA及びBはデコーダにより同時に処理可
能である。
The two channels A and B can be processed simultaneously by the decoder.

デコーダは出力データをその元の型式に復元するために
エンコーダによって行なわれた操作との逆の操作を行な
う,チャネルA,Bデスクランブラの各々はエンコーダ
装置のスクランブラにより行なわれたコード化操作に対
応して異なるコードを操作する。
The decoder performs the inverse operation of the operation performed by the encoder to restore the output data to its original form. Each channel A, B descrambler performs the encoding operation performed by the scrambler of the encoder device. Correspondingly operate different codes.

デコーダは又チャネルA′のスクランブルされたデータ
中のスタッフ・ビットの存在を探知する回路を含む。
The decoder also includes circuitry to detect the presence of stuff bits in the scrambled data of channel A'.

一旦スタッフ・ビットが探知されると以後スタッフ・ビ
ットの除去を可能にするため同期パルスが発生される。
Once a stuffed bit is detected, a synchronization pulse is generated to enable subsequent removal of the stuffed bit.

スタッフ・ビット探知器は又動作時エラー監視能力を与
えるためにも利用される。
Stuff bit detectors are also utilized to provide operational error monitoring capabilities.

動作時エラー速度が過大(例えば>10−4)となると
、両方のチャネルに対して双極性PCM出力が禁止され
る。
If the operating error rate becomes excessive (eg >10-4), bipolar PCM outputs are inhibited for both channels.

図面の第1,8,9図を参照すると、第1図は非同期4
相送信器/受信器装置全体の基本的ブロック線図を示し
、第8図は第1図の4相変調器の機能的ブロック線図を
示し,第9図は第1図の4相復調器の機能的ブロック線
図を示す。
Referring to Figures 1, 8, and 9 of the drawings, Figure 1 shows the asynchronous 4
8 shows a basic block diagram of the entire phase transmitter/receiver device, FIG. 8 shows a functional block diagram of the four-phase modulator of FIG. 1, and FIG. 9 shows a functional block diagram of the four-phase demodulator of FIG. The functional block diagram of FIG.

独立に調時され互いに同期していない1対のPCM(パ
ルス・コード変調)データ・チャネルA,Bはそれぞれ
第2図に詳細に示すエンコーダ1,3に印加される。
A pair of independently timed and mutually unsynchronized PCM (Pulse Code Modulation) data channels A, B are applied to encoders 1, 3, respectively, shown in detail in FIG. 2.

エンコーダ1,3はそれぞれコードAスクランブラ2と
コードBスクランブラ4を含む。
Encoders 1 and 3 each include a code A scrambler 2 and a code B scrambler 4.

スクランブラ・コードA,Bは十分に異なっているため
、スクランブルされたPCM信号は装置の受信器部分で
区別可能である。
Scrambler codes A and B are sufficiently different that the scrambled PCM signals are distinguishable at the receiver portion of the device.

スクランブラは従来設計のものであり、多くの特定形式
を取りうる。
Scramblers are of conventional design and can take many specific forms.

上述したように、スクランブラは本発明に不可欠なもの
ではないが,ある種の実用的利点を与える。
As mentioned above, the scrambler is not essential to the invention, but provides certain practical advantages.

各スクランブラの出力は各PCMチャネルを4相変調用
に修正するためにそれぞれ1対の2進差動エンコーダ6
,8に印加される。
The output of each scrambler is coupled to a pair of binary differential encoders 6 to modify each PCM channel for four-phase modulation.
, 8.

しかしながらスクランブラ2の出力はチャネルAのデー
タ速度を変更するデータ速度変更器5を通して印加され
る。
However, the output of scrambler 2 is applied through a data rate modifier 5 which changes the data rate of channel A.

受信器中の2進差動デコーダと結合された2進差動エン
コーダ6,8は各位相の4相チャネル内で2進極性不明
確性の分解を行なう。
A binary differential encoder 6,8 combined with a binary differential decoder in the receiver performs binary polarity ambiguity resolution within the four-phase channel of each phase.

2進差動エンコーダそれ自体も従来のものである。The binary differential encoder itself is also conventional.

エンコーダ1,3の出力は第8図に詳細に示す4相変調
器10に印加される。
The outputs of encoders 1, 3 are applied to a four-phase modulator 10, which is shown in detail in FIG.

2つの位相シフタ212,214の各々は1つのPCM
チャネルに1より独立に制御される。
Each of the two phase shifters 212, 214 has one PCM
Controlled independently by channel 1.

各位相シフタを駆動する2進データはスクランブルされ
異なってコード化される。
The binary data driving each phase shifter is scrambled and coded differently.

差動エンコーダ入力の2進数0は対応する位相シフタ出
力に変化を生じない。
A binary zero on the differential encoder input causes no change in the corresponding phase shifter output.

2進数1は180°の位相シフトを生じる。A binary 1 results in a 180° phase shift.

位相シフタ212,214は搬送波発振器216とパワ
ー・スプリツタ218から得た0°の搬送波に作用する
Phase shifters 212 and 214 act on the 0° carrier obtained from carrier oscillator 216 and power splitter 218.

90°遅延装置220は位相シフタ214出力を受取っ
て−90°/+90°位相シフト信号を与え、この位相
シフト信号は位相シフタ212出力と共に加算器222
で加算されて、利用可能な伝送媒体28と整合するよう
に選択された従来の装置であるパワーアンプそして又は
搬送波周波数変換器226への線路224上へ4相信号
を与える。
A 90° delay device 220 receives the phase shifter 214 output and provides a −90°/+90° phase shift signal, which is coupled to the adder 222 along with the phase shifter 212 output.
to provide a four-phase signal on line 224 to a power amplifier and/or carrier frequency converter 226, which is a conventional device selected to match the available transmission medium 28.

同様に、伝送媒体は受信器フロントエンド・フィルタ、
搬送波周波数変換器及びアンプ30の形式を決定する。
Similarly, the transmission medium is the receiver front-end filter,
Determine the type of carrier frequency converter and amplifier 30.

これらも又従来の通信回路であるブロック30の出力は
線路32上を第9図に詳細に示す4相復調器34へ印加
される。
The output of block 30, which is also a conventional communication circuit, is applied on line 32 to a four-phase demodulator 34, shown in detail in FIG.

線路232上の受信信号はパワー・スプリツタ236と
搬送波再構成ループ238に印加される搬送波再構成ル
ープ238は受信信号の4つの位相状態の内の1つに対
して一定の位相関係を保持するフエーズ・ロック発振器
を含む。
The received signal on line 232 is applied to a power splitter 236 and a carrier reconstruction loop 238 which maintains a constant phase relationship to one of the four phase states of the received signal. -Includes lock oscillator.

搬送波再構成ループ発振器の出力は4相信号を復調する
ための位相基準を与える。
The output of the carrier reconstruction loop oscillator provides a phase reference for demodulating the four-phase signal.

パワー・スプリツタ236は2つの位相の4相信号の独
立な復調を行なうためそれぞれ位相基準信号(任意の0
°)と−90°基準信号(90°遅延部244によって
遅延された位相基準信号)を受取る位相探知器240,
242への印加用に受信信号を分割する。
The power splitter 236 uses a phase reference signal (any zero
) and a −90° reference signal (phase reference signal delayed by 90° delay unit 244);
The received signal is split for application to H.242.

受信器のこの時点では、位相探知器出力と送信器の4相
変調器への元の入力との間には唯一的な関係はない。
At this point in the receiver, there is no unique relationship between the phase finder output and the original input to the transmitter's four-phase modulator.

信号の損失又は非常に高い雑音レベルのために搬送波再
構成発振器が位相ロックを失っていなければ搬送波再構
成発振器は4つの可能な位相状態の内の1つに位相ロツ
クし、この位相関係を保持しているためこの不明確性が
発生する。
Unless the carrier reconfigurable oscillator loses phase lock due to loss of signal or very high noise level, the carrier reconfigurable oscillator will phase lock into one of four possible phase states and maintain this phase relationship. This ambiguity arises because

インフエーズ又はIチャネルで指示される位相探知器2
40出力は従来のタイミング再現回路246に印加され
てIチャネル・クロツク・パルスを与え、完全なIチャ
ネル2進数信号を与える従来のフィルタ及びサンプラ回
路248に印加される。
Phase detector 2 directed on inphase or I channel
The 40 output is applied to a conventional timing reconstruction circuit 246 to provide the I channel clock pulses and to a conventional filter and sampler circuit 248 which provides the complete I channel binary signal.

同様に、4相又はQチャネルで指示される位相探知器2
42出力はタイミング再現回路250とフィルタ及びサ
ンプラ回路252に印加される。
Similarly, the phase detector 2 directed by the 4-phase or Q-channel
42 output is applied to a timing reproduction circuit 250 and a filter and sampler circuit 252.

1、Qチャネル2進数及びクロック信号はチャネル認識
回路64に印加され、以後それぞれ2進差動デコーダ5
4,56に印加される。
1, Q channel binary numbers and clock signals are applied to the channel recognition circuit 64, and thereafter are respectively applied to the binary differential decoder 5.
4,56.

■チャネルは、例えば、元のAチャネル、又はBチャネ
ル又は極性を反転した元のチャネルの一方を表わすチャ
ネル認識回路は各チャネルのデータ速度を見てスイッチ
58を制御し、チャネルを正しく分類する。
(2) The channel represents, for example, one of the original A channel, or the B channel, or the original channel with reversed polarity.The channel recognition circuit looks at the data rate of each channel and controls the switch 58 to correctly classify the channels.

各チャネルの2進差動エンコーダ及びデコ−ダが極性の
不明確性を解消する。
A binary differential encoder and decoder for each channel eliminates polarity ambiguity.

データ速度変更器59はチャネルAをその元の速度に復
元する。
Data rate changer 59 restores channel A to its original rate.

次いでチャネルA,Bは1対のデスクランブラ60,6
2に印加される。
Channels A and B are then connected to a pair of descramblers 60 and 6.
2.

デスクランブラ60,62は送信器部のスクランブリン
グ・コードA,Bと整合している。
The descramblers 60, 62 match the scrambling codes A, B of the transmitter section.

第2図はチャネルA,Hの送信器エンコーダの機能ブロ
ック線図を示す。
FIG. 2 shows a functional block diagram of the transmitter encoder for channels A and H.

エンコーダは50%双極性形式のT搬送波中のPCM信
号を受取り、これらに対してスクランブリング及び差動
コード化操作を行ない、各出力は位相変調器を駆動する
のに適した2進数データ流である。
The encoder receives PCM signals in a 50% bipolar T carrier and performs scrambling and differential encoding operations on them, with each output being a binary data stream suitable for driving a phase modulator. be.

Aチャネル・エンコーダはデータ速度も変更する。The A channel encoder also changes the data rate.

公称1.544Mb/s 速度の2つの非同期PCM
信号源が同時に処理される。
Two asynchronous PCMs with nominal 1.544Mb/s speed
The signal sources are processed simultaneously.

しかしながら本発明はこのようなPCM源には限定され
ない。
However, the invention is not limited to such PCM sources.

各データ・チャネルからの双極性PCMデータは各イン
ターフェース段102,122に結合され、ここで零復
帰(RZ)形式に変換される。
Bipolar PCM data from each data channel is coupled to each interface stage 102, 122 where it is converted to return to zero (RZ) format.

RZ形式のデータは各クロック再現回路104,124
に、そして更にインターフェース段106,126に印
加され、このインターフェース段106.126は再現
されたクロツク信号も受取ってRZ形式データを非零復
帰(NRZ)形式に変換する。
RZ format data is transmitted to each clock reproduction circuit 104, 124.
and further applied to interface stages 106, 126, which also receive the reproduced clock signal and convert the RZ format data to non-return-to-zero (NRZ) format.

クロツク再現回路104,124の詳細は第3図と関連
して以下に記述する。
Details of clock reproduction circuits 104 and 124 are described below in conjunction with FIG.

インターフェース段102,106,122,126は
従来のもので、この回路の実装は当該技術において公知
である。
Interface stages 102, 106, 122, 126 are conventional and implementations of this circuit are known in the art.

第2図のチャネルA部を特に参照すると、クロツク再現
回路104はPCM入力信号のクロック速度でfIN出
力を、そしてPCM入力信号の2倍のクロツク速度で2
fIN出力を与える。
With particular reference to Channel A of FIG.
Gives fIN output.

スイッチ108は通常クロツク再現回路104から2f
IN出力を受取るように接続されているが、テスト用に
はスイッチは水晶発振器110のような局所的クロツク
源に接続される。
Switch 108 normally connects clock reproduction circuit 104 to 2f.
Although connected to receive the IN output, the switch is connected to a local clock source, such as a crystal oscillator 110, for testing purposes.

スイッチ108は2fIN信号を第5図に詳細に示すク
ロツク速度並進ループ116と2分割ブロック112に
印加する。
Switch 108 applies the 2fIN signal to clock speed translation loop 116 and divide-by-two block 112, shown in detail in FIG.

ブロック112の出力はfINであり、クロック速度並
進ループ116、第4図に詳細に示すスクランブラ11
4、データ速度処理装置118に印加される。
The output of block 112 is fIN, clock speed translation loop 116, scrambler 11, shown in detail in FIG.
4, applied to data rate processing unit 118;

クロツク速度並進ループ116はfIN+ΔfとΔfの
速度の2つのクロツク信号出力を与える。
Clock speed translation loop 116 provides two clock signal outputs at speeds fIN+Δf and Δf.

理解されるように、クロツク速度fIN+Δfはチャネ
ルAデータの変更クロツク速度である。
As will be appreciated, the clock rate fIN+Δf is the changing clock rate for channel A data.

スクランブラ114は又ブロック106からNRZデー
タを受取り、データ速度処理装置118へスクランブル
されたNRZ出力を与える。
Scrambler 114 also receives NRZ data from block 106 and provides a scrambled NRZ output to data rate processor 118.

処理装置118はfIN+ΔfとΔfクロツク信号を受
取り、クロツク速度並進ループ116からfIN+Δf
クロック信号をも受取る2進差動エンコーダ120へ印
加するために変更されたクロツク速度のNRZ’で指示
される変更データ出力を与える。
Processor 118 receives fIN+Δf and Δf clock signals and receives fIN+Δf from clock rate translation loop 116.
It provides a modified data output indicated by the modified clock speed NRZ' for application to a binary differential encoder 120 which also receives a clock signal.

2進差動エンコーダ120の出力は第1図の4相変調器
10に印加される。
The output of binary differential encoder 120 is applied to four-phase modulator 10 of FIG.

第2図のチャネルB部を参照すると、ブロック126の
NRZ出力は第4図に詳細に示されるスクランブラ13
4に印加される。
Referring to the channel B portion of FIG.
4 is applied.

スクランブラはスイッチ128から再現されたクロツク
信号fINを、又はテスト・モードでは例えば水晶発振
器であるブロック130から局所的なクロック信号を受
取る。
The scrambler receives a reproduced clock signal fIN from switch 128 or, in test mode, a local clock signal from block 130, for example a crystal oscillator.

ブロック134からのスクランブルされたNRZ出力は
クロツク信号fINも受取る2進差動エンコーダ138
に印加されて第1図の4相変調器10への出力を与える
The scrambled NRZ output from block 134 is sent to a binary differential encoder 138 which also receives a clock signal fIN.
is applied to provide an output to the four-phase modulator 10 of FIG.

第3図はクロツク再現回路104,124を詳細に示す
FIG. 3 shows the clock reproduction circuits 104, 124 in detail.

RZ形式の入力データは当該技術においてリンギングフ
ィルタとしても知られている高Q共振フィルタ150に
最初に印加される。
Input data in RZ format is first applied to a high-Q resonant filter 150, also known in the art as a ringing filter.

このフィルタは入力に零の列がある時にその共振周波数
で「共鳴」する。
This filter "resonates" at its resonant frequency when there is a string of zeros at its input.

包絡遅延の時定数はQ/■サイクルである。The time constant of the envelope delay is Q/■ cycles.

従って、約30のQで、フィルタ出力がその初期値の1
/eに減衰する前に10個の連続する零が発生可能であ
る。
Therefore, with a Q of about 30, the filter output will be 1 of its initial value.
10 consecutive zeros can occur before decaying to /e.

それ故周波数が相対的に安定な信号がフエーズ・ロック
・ループ152へのフィルタ出力に存在する。
A signal that is relatively stable in frequency is therefore present at the filter output to phase-locked loop 152.

ループ152は従来のものであり、2で割られて位相探
知器(図示せず)に帰還されるクロツク周波数fINの
2倍で動作する電圧制御発振器(VCO)を含む従って
、2つの出力2fINとfINが利用可能である。
Loop 152 is conventional and includes a voltage controlled oscillator (VCO) operating at twice the clock frequency fIN, which is divided by two and fed back to a phase detector (not shown), thus providing two outputs, 2fIN and fIN is available.

フィルタ150は又、例えばフィルタから得た信号をフ
エーズ・ロック・ループから得たものと比較する比較器
であるインロツク探知器154を駆動する。
Filter 150 also drives an in-lock detector 154, which is, for example, a comparator that compares the signal obtained from the filter with that obtained from the phase-locked loop.

フエーズ・ロック・ループが入力にロックされた時、例
えば発光ダイオードでもよい表示部156に信号が与え
られる。
When the phase lock loop is locked to the input, a signal is provided to a display 156, which may be, for example, a light emitting diode.

第4及び12図は各スクランブラ及びデスクランブラ動
作を詳細に示す。
Figures 4 and 12 show details of each scrambler and descrambler operation.

スクランブラは基本的には擬雑音(PN)列を発生可能
にする帰還タップを備えた6段シフトレジスタ162か
ら構成される。
The scrambler basically consists of a six-stage shift register 162 with a feedback tap that can generate a pseudo-noise (PN) sequence.

選択された帰還タップは最大長2N−1ビット列を生じ
、ここでNはレジスタの段数である。
The selected feedback taps yield a maximum length 2N-1 bit string, where N is the number of register stages.

この場合N=6であるから、列長は63ビットで帰還タ
ップは段6,1又は段6,1から取られる。
In this case N=6, so the column length is 63 bits and the feedback tap is taken from stage 6,1 or stage 6,1.

スクランブルされた出力はデータ人入力と帰還シフトレ
ジスタの出力Yとのモジューロ2加算である。
The scrambled output is the modulo-2 addition of the data input and the output Y of the feedback shift register.

ブロック160,164はモジューロ2加算機能を示す
Blocks 160 and 164 represent the modulo 2 addition function.

このスクランブルされた出力(X+Y)が同様に構成さ
れた帰還シフトレジスタ404の入力に直接印加され,
シフトレジスタ出力(Y)が入力とモジューロ2加算さ
れると、スクランブラへの元のデータ入力Xが再現され
る。
This scrambled output (X+Y) is directly applied to the input of a similarly configured feedback shift register 404,
When the shift register output (Y) is added modulo 2 to the input, the original data input X to the scrambler is recreated.

チャネルAスクランブラは帰還タツプ6,1を用い、一
方チャネルBスクランブラはタツプ6,5を用いる。
The channel A scrambler uses feedback taps 6,1, while the channel B scrambler uses taps 6,5.

ブロック402,406はモジューロ2加算機能を指示
する。
Blocks 402 and 406 direct the modulo 2 addition function.

チャネルを唯一的に識別するためのスクランブラの利用
は各データ・チャネルに対して異なる擬雑音(PN)列
を用いることによってなされる。
The use of a scrambler to uniquely identify channels is accomplished by using a different pseudonoise (PN) sequence for each data channel.

データを適正にデスクランブルするためには受信端で反
対の操作を行なわなければならず、これらのデスクラン
ブラはその各々のスクランブラによって発生された唯一
のPN列と矛盾しないように第12図に示すように構成
される。
In order to properly descramble the data, the opposite operation must be performed at the receiving end, and these descramblers are configured as shown in Figure 12 to be consistent with the unique PN sequence generated by their respective scramblers. Constructed as shown.

第5図はクロツク速度並進ループを詳細に示す。FIG. 5 shows the clock speed translation loop in detail.

クロック速度並進ループの目的はfIN+Δfの速度の
出力クロツク信号を与えることにある。
The purpose of the clock speed translation loop is to provide an output clock signal at a speed of fIN+Δf.

この特定の実施例ではΔfはfIN+255である。In this particular example, Δf is fIN+255.

Δfが他の値を取ってもよいことは当業者には明らかで
ある。
It will be clear to those skilled in the art that Δf may take other values.

速度並進ループは2つの周波数の和を発生する単一側波
帯変調器のデイジタル等価物を含む。
The velocity translation loop includes the digital equivalent of a single sideband modulator that generates the sum of two frequencies.

数学的には、この操作は以下の様に表わされる。Mathematically, this operation can be expressed as follows.

sin(fIN+Δf)=sinfINcosΔf+c
osfINsinΔf。
sin(fIN+Δf)=sinfINcosΔf+c
osfINsinΔf.

従ってクロツク速度並進ループはΔfクロツク周波数を
発生し、これにfINを加算して修正されたクロツク速
度信号fIN+Δfを与える機能を果たす。
The clock speed translation loop therefore functions to generate a Δf clock frequency and add fIN to it to provide a modified clock speed signal fIN+Δf.

ループは90°シフト・ブロック170へ印加されるf
IN,2fINクロック速度信号をその入力に受取り、
ブロック170はその出力にSin fINを与える。
The loop is applied to the 90° shift block 170.
IN, 2fIN receives a clock speed signal at its input;
Block 170 provides Sin fIN at its output.

ブロック170は例えばデータ入力にfINを、クロツ
ク入力に2fINを受取るD型フリツプフロツプである
Block 170 is, for example, a D-type flip-flop that receives fIN on its data input and 2fIN on its clock input.

fIN 入力クロツクは又255分割カウンタ174と
排他オアゲート180の一方の入力に印加される。
The fIN input clock is also applied to one input of a divide-by-255 counter 174 and an exclusive OR gate 180.

2fINクロツク速度入力信号は又255分割ブロック
176に印加される。
The 2fIN clock speed input signal is also applied to the 255 divide block 176.

ブロック174出力fIN+255はブロック176の
出力2fIN+255をも受取る別の90°シフト・ブ
ロック178に印加される。
The block 174 output fIN+255 is applied to another 90° shift block 178 which also receives the block 176 output 2fIN+255.

ブロック178も又D型フリップフロップである。Block 178 is also a D-type flip-flop.

ブロック178の出力はsinΔfであり、排他オアゲ
ート180の他方の入力に印加され、従って排他オアゲ
ート180はその出力にsinΔfcos fINを与
える。
The output of block 178 is sinΔf and is applied to the other input of exclusive-OR gate 180, which therefore provides sinΔfcos fIN at its output.

排他オアゲート172はブロック170のsin fI
N出力とブロック174からのcosΔf出力ヲ受取り
、加算器182にsin fINcosΔfを与え、こ
の加算器182は排他オアゲート180の出力も受取っ
てsin(fIN+Δf)と等価な加算項を予える。
Exclusive OR gate 172 is the sin fI of block 170
It receives the N output and the cos Δf output from block 174 and provides sin fIN cos Δf to an adder 182, which also receives the output of exclusive-or gate 180 and provides a summation term equivalent to sin(fIN+Δf).

この信号は周波数fIN+Δfの帯域フィルタ184に
印加され、瀘波された信号は次いで周波数fIN+Δf
の正しいクロック信号をその出力に与える従来のフエー
ズ・ロック・ループ186に印加される。
This signal is applied to a bandpass filter 184 at frequency fIN+Δf, and the filtered signal is then applied to frequency fIN+Δf
is applied to a conventional phase-locked loop 186 which provides the correct clock signal at its output.

比較器188のようなインロツク探知器がループ出力と
入力とを受取り、ループがロック状態にある時を指示す
る信号を与える。
An in-lock detector, such as comparator 188, receives the loop output and input and provides a signal indicating when the loop is in lock.

第6図はデータ速度処理装置118を詳細に示す。FIG. 6 shows data rate processing unit 118 in greater detail.

データ速度処理装置の動作の理解に有用な一連の波形を
示す第7a,b,c図も参照する。
Reference is also made to Figures 7a, b, c which illustrate a series of waveforms useful in understanding the operation of data rate processing devices.

データ速度処理装置の目的はクロツク速度fINのスク
ランブルされたNRZデータをクロツク速度fIN+Δ
fのスクランブルされたNRZデータに変換することで
ある。
The purpose of the data rate processor is to convert the scrambled NRZ data at clock speed fIN to clock speed fIN+Δ.
f into scrambled NRZ data.

これを行なうため,以下で説明するように各256番目
のビット毎に「スタッフ」ビット又はΔビットを付加す
る。
To do this, we add a "stuff" bit or Δ bit to every 256th bit, as explained below.

スタッフ・ビットは論理「0」であることが望ましいが
論理「1」、又は「1」と「0」の交番、又は他の決定
的パターンでもよいことが当業者には認められる。
Those skilled in the art will appreciate that the stuff bits are preferably logic ``0''s, but may also be logic ``1''s, or alternating ``1''s and ``0''s, or other deterministic patterns.

スタッフ・ビットはデータのフレームを定義する。Stuff bits define frames of data.

スクランブルされたNRZデータは第1及び第2のフリ
ツプフロツプ192,194に印加される。
The scrambled NRZ data is applied to first and second flip-flops 192,194.

フリツプフロツプ192が「偶」データ出力を与え、フ
リツプフロツプ194は「寄」データ出力を与えるよう
に2分割カウンタ190の出力に与えられるfIN ク
ロツクの偶及び寄位相によってフリツプフロツプは調時
される。
The flip-flops are timed by the even and offset phases of the fIN clock applied to the output of divide-by-two counter 190 such that flip-flop 192 provides an "even" data output and flip-flop 194 provides an "eclipse" data output.

これらの出力は、フリツプフロツプの偶及び寄データ出
力とスタッフ・ビットから選択する簡単のためスイッチ
として示されているマルチプレクサ196に印加される
These outputs are applied to a multiplexer 196, shown as a switch for simplicity, which selects between the even and marginal data outputs of the flip-flops and the stuff bits.

マルチプレクサ又はスイッチはΔfクロックとfIN+
Δfクロツクを受取るデータ選択論理ブロツク198に
よって制御される。
The multiplexer or switch connects the Δf clock and fIN+
Controlled by data select logic block 198 which receives the Δf clock.

チャネルAのデータ速度をΔf、この例ではfIN+2
55だけ増すためには、元のビットの各々の長さを1+
255だけ短くすることが必要であると認められる。
Let the data rate of channel A be Δf, in this example fIN+2
To increase by 55, increase the length of each of the original bits by 1+
It is recognized that it is necessary to shorten the length by 255.

スイッチ196のサンプリングはより速いクロック速度
で行なわれなければならない。
Sampling of switch 196 must occur at a faster clock speed.

しかしながら、入力のスクランブルされたNRZデータ
が偶及び奇位相に分けられていなければ、サンプリング
点は入力データの遅いクロツク速度に対して摺動し、2
55ビット期間の終了時には不明確なサンプルを生じる
However, if the input scrambled NRZ data is not separated into even and odd phases, the sampling point will slide relative to the input data's slow clock speed,
This results in an undefined sample at the end of the 55 bit period.

これは第7a,b,c図を参照して最も良く理解できる
This can best be understood with reference to Figures 7a, b, c.

第7A図はフリツプフロツプ192,194に印加され
る時の例示のスクランブルされたNRZデータを示す。
FIG. 7A shows exemplary scrambled NRZ data as applied to flip-flops 192,194.

データの各連続するセルは偶(E)と寄り)で指示され
る。
Each successive cell of data is designated by an even (E).

fINクロツク時間は各データ・セルの幅と等しく,セ
ルE1上の360°矢印によって指示される。
The fIN clock time is equal to the width of each data cell and is indicated by the 360° arrow above cell E1.

第7A図の元のデータが迷いクロツク速度fIN+Δf
でサンプルされると、各データ・セルに対するサンプル
時間は漸進的に進行する。
The original data in Figure 7A is incorrect and the clock speed fIN + Δf
The sample time for each data cell advances progressively.

これはいく分誇張した方法で第7A図のデータ・セルの
下の矢印で示される。
This is shown in a somewhat exaggerated manner by the arrows below the data cells in Figure 7A.

例えば、第1のサンプル、データ・セルE1中のサンプ
ルS1はデータ・セルの中央で発生する。
For example, the first sample, sample S1 in data cell E1, occurs at the center of the data cell.

fINとfIN+Δfクロツクがこの特定時点で一致し
たものと仮定する。
Assume that fIN and fIN+Δf clocks coincide at this particular time.

しかしながら、次のデータ・セルO1では、入力クロツ
クfINに従って取られたサンプルS2はデータ・セル
の中央で発生するのに対し、fIN+Δfクロックに従
って取られたサンプルS2′は進行している。
However, in the next data cell O1, the sample S2 taken according to the input clock fIN occurs at the center of the data cell, while the sample S2' taken according to the fIN+Δf clock is in progress.

サンプルが連続するデータ・セルで発生し続けるにつれ
て、例えばセルE3中でサンプルS5′がE3とO2と
の間の境界で発生し、不明確なサンプリングを起すまで
fIN+Δfクロツク・サンプルはデータ・セル中を漸
進的により早く発生する。
As samples continue to occur in successive data cells, for example in cell E3, fIN+Δf clock samples continue to occur in the data cell until sample S5' occurs at the boundary between E3 and O2, causing an undefined sampling. occurs progressively faster.

サンプル点S5からサンプル点S5′までの偏位は単に
180°シフトである。
The deviation from sample point S5 to sample point S5' is simply a 180° shift.

サンプル点が全360°域を通してシフトすることは明
らかである。
It is clear that the sample points shift throughout the entire 360° range.

すなわち、256ビット期間を通して、入力クロツク速
度fINに対する速いクロツクfIN+Δfとの間に3
60°のずれがある。
That is, over a 256-bit period, there is a difference of 3 between the input clock speed fIN and the fast clock fIN+Δf.
There is a 60° shift.

増加したfIN +Δfサンプリング速度によるこのサ
ンプリング問題に打ち勝つためには、スクランブルされ
たNRZデータを第7B,7C図に示すように偶及び奇
ビット流に分ける。
To overcome this sampling problem due to the increased fIN +Δf sampling rate, the scrambled NRZ data is separated into even and odd bit streams as shown in Figures 7B and 7C.

こうすることにより、360°期間に渡る可能なサンプ
ル時間の範囲はビット・セルの幅内に完全に含められる
By doing this, the range of possible sample times over a 360° period is completely contained within the width of the bit cell.

これは波形7Bのビット・セルE1を参照して概略的に
図示されている。
This is illustrated schematically with reference to bit cell E1 of waveform 7B.

従って、第6図のデータ選択スイッチ又はマルチプレク
サ196はフリツプフロツプ192,194から偶及び
奇データ・ビット流を交互にサンプルして255ビット
の情報データを与え、次いで実時間で256番目のビッ
トとしてスタッフ・ビット又はデルタ・ビットを付加す
る。
Accordingly, data selection switch or multiplexer 196 of FIG. 6 alternately samples the even and odd data bit streams from flip-flops 192, 194 to provide 255 bits of information data, which is then stuffed in real time as the 256th bit. Add bits or delta bits.

第7Dから7H図は第6図の主題事項の理解に有用な′
別のタイミング波形を示す。
Figures 7D to 7H are useful in understanding the subject matter of Figure 6.
Another timing waveform is shown.

これらの図面は2フレーム間隔の間の5部分における相
対的タイミングを示す。
These figures show the relative timing in five parts during two frame intervals.

元のクロツクfINが参照用に示されている。The original clock fIN is shown for reference.

直列データ(スクランブルされたNRZ形式)がB1か
らB510と名付けたビット・セルとして概略的に示さ
れている。
Serial data (scrambled NRZ format) is shown schematically as bit cells labeled B1 to B510.

同様に、奇(フリツプフロツプ194から)と偶(フリ
ツプフロツプ192から)ビット・セルはそれぞれB1
からB509(奇数)とB2からB510(偶数)と名
付けられている。
Similarly, the odd (from flip-flop 194) and even (from flip-flop 192) bit cells are B1
They are named B509 (odd number) and B510 (even number) from B2.

ΔfとfIN+Δfクロツク・パルスが示されている。Δf and fIN+Δf clock pulses are shown.

データ選択論理部198内では、「奇付勢」及び「偶付
勢」パルスがfIN+Δfクロツクから得られる。
Within the data selection logic 198, the "odd force" and "even force" pulses are derived from the fIN+Δf clock.

「スタッフ付勢」パルスはΔfクロック・パルスの発生
後にfIN+Δfクロツクから得られる。
The "stuff enable" pulse is derived from fIN+Δf clock after the Δf clock pulse occurs.

奇/偶付勢パルスはスタッフ付勢パルスの間は禁止され
る。
Odd/even activation pulses are inhibited during stuff activation pulses.

データのサンプリングはクロツク・パルスの正移行縁で
行なわれる。
Data sampling occurs on the positive transition edge of the clock pulse.

従って、例えば奇付勢が高状態の時に正移行クロツク(
fIN+Δf)パルスで奇ビットB509がサンプルさ
れる。
Therefore, for example, when the odd bias is high, the positive transition clock (
The odd bit B509 is sampled with the fIN+Δf) pulse.

各々のビット・セル内のB509及びB1サンプルの相
対的シフト位置(矢印と破線で示す)に注意されたい。
Note the relative shifted positions of the B509 and B1 samples within each bit cell (indicated by arrows and dashed lines).

これらの位置はフレームを通してサンプリング点の極端
な所にあり、不明確なサンプルを避けるようにビット・
セルの十分内にある。
These locations are at the extremes of the sampling points throughout the frame, and the bits are adjusted to avoid unclear samples.
Within ten minutes of the cell.

第6図の正確な論理配置はこれら教示の範囲内で多くの
形式を取り得ることは当業者には明らかである。
It will be apparent to those skilled in the art that the precise logical arrangement of FIG. 6 may take many forms within the scope of these teachings.

チャネルAからのデータのクロツク速度を増すために様
々な他の装置を備えうろことが当業者には明らかである
It will be apparent to those skilled in the art that various other devices may be provided to increase the clock speed of the data from channel A.

例えば、データを第1の速度で読込んで、第2の速度で
読出す単数又は複数個のメモリを設けてもよい。
For example, one or more memories may be provided into which data is read at a first rate and read out at a second rate.

本発明は本明細書で開示したようなクロツク速度を増す
特定の装置に限定されない。
The invention is not limited to the particular devices for increasing clock speed as disclosed herein.

第10図を参照すると、第1図の非同期4相受信器のチ
ャネル認識回路とデータ速度変更器が詳細に示されてい
る。
Referring to FIG. 10, the channel recognition circuitry and data rate changer of the asynchronous four-phase receiver of FIG. 1 are shown in detail.

チャネル認識回路64は送信したA,Bチャネル対受信
したI(インフエーズ)、Q(4相)チャネル間の受信
器における不明確性を解消する。
Channel recognition circuit 64 eliminates ambiguity at the receiver between the transmitted A, B channels versus the received I (inphase), Q (four-phase) channels.

チャネル認識回路は基準に対するI又はQチャネル・デ
ータ速度の相対タイミングを測定することによりこれを
行なう。
The channel recognition circuit does this by measuring the relative timing of the I or Q channel data rate to a reference.

測定しているI又はQチャ・ネルが一定量だけ基準を越
えた場合、これはAチャネルとして識別されてこれに従
って処理される。
If the I or Q channel being measured exceeds the criteria by a certain amount, it is identified as an A channel and treated accordingly.

この場合、測定されていないチャネルはBチャネルであ
ると仮定される。
In this case, the unmeasured channel is assumed to be the B channel.

逆に、測定されているチャネルが一定量だけ基準を越え
ていない場合には、これはBチャネルとして識別され、
他方のチャネルはAチャネルであると仮定される。
Conversely, if the channel being measured does not exceed the criterion by a certain amount, it is identified as a B channel;
The other channel is assumed to be the A channel.

一旦データのA,Bチャネルが認識されると、Bチャネ
ルは異なってコード復号され、以後デスクランブルされ
る。
Once the A and B channels of data are recognized, the B channel is decoded differently and then descrambled.

Aチャネルはデータ速度変更器59に印加され、その元
の速度に復元されて、送信器によって挿入されたスタッ
フ・ビット又はデルタ・ビットを信号がデスクランブラ
に印加される前に除去する。
The A channel is applied to a data rate modifier 59 which restores it to its original rate and removes any stuff or delta bits inserted by the transmitter before the signal is applied to the descrambler.

基準は標準的には局所的なクロツク基準であるが、2つ
のチャネルI,Qのクロックを互いに比較しても良い。
The reference is typically a local clock reference, but the clocks of the two channels I,Q may also be compared with each other.

チャネル認識回路64はスイッチ制御論理部302に印
加される2倍の周波数のI,Qチャネル・クロツク信号
を受取る。
Channel recognition circuit 64 receives the double frequency I,Q channel clock signal applied to switch control logic 302.

I又はQクロックのどちらかを試験するが、試験される
チャネルはそれが監視される前に論理部302に印加さ
れるインロツク信号によって決定されるような正しいデ
ータを有しなければならない。
Although either the I or Q clock is tested, the channel being tested must have correct data as determined by the INLOCK signal applied to logic 302 before it is monitored.

例えば、3.088MHZのfINクロツク周波数(チ
ャネルBクロック周波数)の2倍で動作する水晶発振器
がカウンタ306へクロツク信号を印加する。
For example, a crystal oscillator operating at twice the fIN clock frequency (channel B clock frequency) of 3.088 MHZ applies a clock signal to counter 306.

カウンタ306は2048分割カウンタであり、カウン
タ304をリセットする基準を与える。
Counter 306 is a 2048 division counter and provides the basis for resetting counter 304.

修正されたタイミング対256+255の因数で拡大さ
れたものとの間を区別する必要がある。
It is necessary to distinguish between the modified timing versus the one extended by a factor of 256+255.

2048のカウントを越えたこのスケーリングの量は約
2056又は余分な約8カウントのカウントを生じる。
This amount of scaling beyond the 2048 counts results in about 2056 counts, or about 8 extra counts.

監視されているチャネルが2052を越えた場合、すな
わち2048カウントの基準間隔を4カウント余分に越
えた場合にはチャネルAへの決定がなされる。
If the channel being monitored exceeds 2052, ie, exceeds the reference interval of 2048 counts by 4 extra counts, a decision is made for channel A.

2052に等しいか又はそれ以下のカウントはチャネル
Bの決定を下る。
A count equal to or less than 2052 will result in a channel B decision.

従って、カウンタ304はI又はQクロツク入力によっ
て調時され、カウントのコード復号された出力は論理部
302に印加され、論理部302は2052カウントを
探し、カウンタ306からの2048基準カウントの前
に該カウントを受取った場合にはチャネルAを決定し、
カウンタ304からの2052カウントの前に基準カウ
ントを受取った場合にはチャネルBを決定し、これによ
り決定を行なってチャネル分類スイッチ58への制御信
号を与える発振器308により与えられる基準信号は代
りに他方のチャネルからのクロツク信号であってもよい
ことが認められる。
Therefore, counter 304 is timed by the I or Q clock input and the code decoded output of the count is applied to logic 302 which looks for 2052 counts before the 2048 reference count from counter 306. If the count is received, determine channel A;
If the reference count is received before the 2052 count from counter 304, the reference signal provided by oscillator 308 determines channel B, thereby making the determination and providing the control signal to channel classification switch 58, instead of the other channel. It is recognized that the clock signal may be from any channel.

スイッチ58からのチャネルB出力はNRZデータとク
ロツク信号を差動デコーダ314に印加することによっ
て異なってコード復号され、デコーダ314の出力は後
述する第11図に示す別の回路に印加される。
The channel B output from switch 58 is differentially decoded by applying the NRZ data and clock signals to differential decoder 314, the output of which is applied to another circuit shown in FIG. 11, described below.

上述した実施例は周波数弁別器の機能のデイジタル的実
装であることが明らかである。
It is clear that the embodiment described above is a digital implementation of the functionality of a frequency discriminator.

この機能はアナログ弁別器又は単一側波帯変調器を用い
るようにして他の方法でも実装可能である。
This functionality can also be implemented in other ways, such as using an analog discriminator or a single sideband modulator.

チャネルA NRZ’データとクロツクはさらに差動デ
コーダ316に印加される。
Channel A NRZ' data and clock are further applied to differential decoder 316.

コード復号されたNRZ’データとチャネルAクロック
はデータ速度変更回路59に印加される。
The code-decoded NRZ' data and channel A clock are applied to data rate changing circuit 59.

回路59は装置の送信器部分のデータ速度変更器5の逆
機能を果たす。
Circuit 59 performs the inverse function of data rate changer 5 in the transmitter part of the device.

すなわち、これはチャネルA情報のデータ速度を255
+256の因数だけ減ずる。
That is, this increases the data rate of channel A information to 255
Decreased by a factor of +256.

これは又スタッフ・ビット又はΔビットを除去し、元の
調時されたチャネルAデータ信号を与える。
This also removes the stuff or delta bits and provides the original timed channel A data signal.

データ速度変更器59はチャネルA2倍周波数クロツク
信号と又差動デコーダ316の出力を受取る。
Data rate modifier 59 receives the channel A double frequency clock signal and also the output of differential decoder 316.

送信器回路と同様な速度並進ループを用いてスタッフ・
ビットの除去に必要な量だけタイミングを遅らせる。
Stuffing using a velocity translation loop similar to the transmitter circuit
Delay the timing by the amount necessary to remove the bit.

2倍周波数クロツク信号2f’(ここでf′はfIN+
Δf)は2分割ブロック317と90°シフト・ブロッ
クに印加され、この90°シフト・ブロックは第5図の
ようにD型フリツプフロツプであり、排他オアゲート3
18へsinf出力を与える。
Double frequency clock signal 2f' (where f' is fIN+
Δf) is applied to the two-part block 317 and the 90° shift block, which is a D-type flip-flop as shown in FIG.
The sinf output is given to 18.

f′クロックは256分割カウンタ322、さらにco
sf´信号として排他オアゲート320に印加される。
The f' clock is a 256 division counter 322, and also a co
It is applied to the exclusive OR gate 320 as the sf' signal.

分割器322はcosΔfとSlnΔf′出力を各排他
オアゲート318,320に与える。
Divider 322 provides cosΔf and SlnΔf' outputs to each exclusive OR gate 318,320.

ゲート318の出力はsin f’cosΔf′であり
、ゲート320の出力はcos f´(−sinΔf´
)である。
The output of gate 318 is sin f'cosΔf' and the output of gate 320 is cos f'(-sinΔf'
).

これら2つの信号は信号sin(f’−Δf’)を帯域
フィルタ330に印加する加算器324で加算される。
These two signals are summed in a summer 324 that applies the signal sin(f'-Δf') to a bandpass filter 330.

数学的にはこの操作は(sin f´) (cosΔf
’)−(cos f´) (sinΔf’)=sin(
f´−Δf’)に対応する。
Mathematically, this operation is (sin f') (cosΔf
')-(cos f') (sinΔf')=sin(
f′−Δf′).

Δf’=f’+256でf′−Δf′は255+256
×f’であるから、これは修正されたAチャネルを元の
A速度に復元するのに要する周波数減少の正確な量であ
る。
Δf'=f'+256 and f'-Δf' is 255+256
Since xf', this is the exact amount of frequency reduction required to restore the modified A channel to the original A rate.

フィルタ330の出力はフエーズ・ロック・ループ33
2に印加され、このフエーズ・ロック・ループ332は
瀘波された信号にロックして所要速度fINのクロツク
を発生する。
The output of filter 330 is phase-locked loop 33
2, the phase-locked loop 332 locks onto the filtered signal to generate a clock at the desired rate fIN.

ロック探知器又は比較器334はループ入力と出力を見
てロック状態を指示する信号を与える。
A lock detector or comparator 334 looks at the loop inputs and outputs and provides a signal indicating a lock condition.

スタッフ・ビットも除去せねばならず、データはfIN
の遅いA速度で再調時される。
The stuff bits must also be removed and the data is fIN
The time is re-timed at the slow A speed.

スタッフ・ビットの存在と位置及び修正Aチャネルの直
列データ流は後述する第11図の1部を形成する回路に
よって決定される。
The presence and location of stuff bits and the serial data stream of the modified A channel are determined by circuitry forming part of FIG. 11, described below.

周期的スタッフ・ビットが発生する時を定めるためΔビ
ット同期パルスが発生される。
A Δ bit sync pulse is generated to determine when periodic stuff bits occur.

このパルスはカウンタ322に印加され、256分割カ
ウンタをリセットするため、カウンタ・オーバーフロー
はスタッフ・ビットの発生に対して一定の時間的関係を
有する。
This pulse is applied to the counter 322 and resets the 256 division counter so that the counter overflow has a constant temporal relationship to the occurrence of the stuff bit.

スタッフ・ビットを除く全てのデータ・ビットがサンプ
ルされ、これはデータ流からスタッフ・ビットを実質的
に削除する。
All data bits except stuff bits are sampled, which effectively eliminates stuff bits from the data stream.

デマルチプレクサ制御部326はデマルチプレクネ32
8を制御するため遅いクロツクとカウンタ322からの
出力を受取る。
The demultiplexer control unit 326 is the demultiplexer 32
8 and receives the output from counter 322.

デマルチプレクサはスタッフ・ビットを除く全てのビッ
トをサンプルし、これにより出力データ流から実質的に
スタッフ・ビットを削除する。
The demultiplexer samples all bits except the stuff bits, thereby effectively eliminating the stuff bits from the output data stream.

次いでサンプル・ビットは遅いデータ速度でデマルチプ
レクサ328に含まれるフリツプフロツプ中に再調時さ
れて入れられ、バツファされ、第11図の回路に印加さ
れる。
The sample bits are then retimed into a flip-flop included in demultiplexer 328 at the slow data rate, buffered, and applied to the circuit of FIG.

第10bから10d図は第10a図、特にデマルチプレ
クサ328とデマルチプレクサ制御部326に関する理
解に有用な様々なタイミング波形を示す。
Figures 10b-10d illustrate various timing waveforms that are useful in understanding Figure 10a, particularly with respect to demultiplexer 328 and demultiplexer control 326.

第7dから7h図で行なったように、第10bからd図
は2フレーム期間の間の各部分の相対的タイミングを示
す。
As was done in Figures 7d-7h, Figures 10b-d show the relative timing of each portion during two frame periods.

差動デコーダからのNRZ’データはビット・セルB1
からB511に加えるスタッフ・ビット・セル(B25
6とB512)として示されている。
NRZ' data from differential decoder is bit cell B1
Stuff bit cell (B25
6 and B512).

速いクロツクf′=fIN+Δfがビット・セルの上に
示されている。
A fast clock f'=fIN+Δf is shown above the bit cell.

第11図からのΔビット同期パルス(固有の回路遅延に
より半クロック・パルス遅延されている)が256カウ
ンタ322をリセットする。
The Δ bit sync pulse from FIG. 11 (delayed by a half clock pulse due to inherent circuit delays) resets the 256 counter 322.

カウンタ期間はセル1から256として示され、「0」
セルがリセット時に発生する。
Counter periods are shown as cells 1 through 256, with '0'
Occurs when a cell is reset.

カウンタは2つのΔf′出力(Δf’=f’+256=
(fIN+Δf)+256)を与え、その内の一方が第
10b−10d図に示されている。
The counter has two Δf' outputs (Δf'=f'+256=
(fIN+Δf)+256), one of which is shown in Figures 10b-10d.

NRZ’データは第6図のような方法でデマルチプレク
サ328で奇及び偶流に分割される(第10a図には示
されていない)。
The NRZ' data is split into odd and even at demultiplexer 328 in the manner shown in FIG. 6 (not shown in FIG. 10a).

デマルチプレクサ制御部326はPLL322から元の
fINクロツクを受取り、Δビット・パルスによって禁
止される図示されているような「偶付勢」及び「奇付勢
」パルスを発生する。
The demultiplexer control 326 receives the original fIN clock from the PLL 322 and generates "even bias" and "odd bias" pulses as shown which are inhibited by the Δ bit pulse.

従って、正移行fINクロック・パルスと奇又は偶付勢
パルスの発生は奇及び偶NRZ’データのサンプリング
を生じ、これにより元のチャネルΔ速度での出力データ
を与える。
Therefore, the generation of a positive transition fIN clock pulse and an odd or even energization pulse results in the sampling of odd and even NRZ' data, thereby providing output data at the original channel Δ rate.

セルB254とB2中のサンプルの相対位置(矢印と破
線で示す)に注意されたい。
Note the relative positions of the samples in cells B254 and B2 (indicated by arrows and dashed lines).

第7d図のように、これらはビット・セル内のサンプル
点位置の極端な例である。
As in Figure 7d, these are extreme examples of sample point locations within a bit cell.

第11図の詳細を参照すると、第10図のデータ速度変
更器59へスタッフ・ビット又はデルタ・ビット同期パ
ルスを与えるスタッフ・ビット探知器がチャネルA及び
チャネルBのデスクランブラとNRZ−極性形式変換器
と共に示されている。
Referring to the details of FIG. 11, a stuff bit detector providing a stuff bit or delta bit synchronization pulse to data rate changer 59 of FIG. Shown with utensils.

又、スタッフ・ビットが探知されなかった時にチャネル
A及びチャネルB出力を禁止するエラー探知回路も示さ
れている。
Also shown is an error detection circuit that inhibits channel A and channel B outputs when no stuff bits are detected.

スタッフ・ビット探知器は修正された(すなわち速い)
チャネルAスクランブル・データとf′速度のチャネル
Aクロツク信号を受取る。
Stuff bit detector has been modified (i.e. faster)
Receives Channel A scrambled data and Channel A clock signal at rate f'.

スタッフ・ビットはチャネルAデータ・ビットの255
毎の後に挿入された論理0であることが望ましいことを
想起されたい。
The stuff bits are 255 of the channel A data bits.
Recall that it is desirable to have a logic 0 inserted after each.

基本的には、受信したデータ・ビットを正確に256ク
ロック間隔の間遅延したものと比較し、間隔を置いたど
のビットが矛盾なく論理0であるかに注意することによ
ってスタッフ・ビットは探知される。
Basically, stuff bits are detected by comparing received data bits delayed for exactly 256 clock intervals and noting which bits at the interval are consistently logic zero. Ru.

データを遅延するために256ビット・シフトレジスタ
354を用いる。
A 256-bit shift register 354 is used to delay the data.

他の256ビット・シフトレジスタをスタッフ・ビット
の探索、獲得、追跡に用い、追跡レジスタとして参照さ
れる。
Another 256-bit shift register is used for searching, acquiring, and tracking stuff bits and is referred to as the tracking register.

スタッフ・ビット探知器は探索、獲得、追跡の3モード
で動作する。
The Stuff Bit Detector operates in three modes: search, acquire, and track.

探索モードはデータの1フレームをシフトレジスタ35
4に記憶されたデータの以前のフレームとビット毎に比
較し、どのビットがスタッフ・ビットの基準を満たして
いるかに関する情報をシフトレジスタ352に入れる。
In search mode, one frame of data is shifted to the register 35.
A bit-by-bit comparison is made with the previous frame of data stored in 4, and information regarding which bits meet the criteria for stuffing bits is placed in shift register 352.

スタッフ・ビットによって定義されるフレームは256
ビットのデータから構成される。
The frame defined by the stuff bits is 256
Consists of bit data.

探索モードに入る前には追跡レジスタ352の全セルは
空でなければならない。
All cells of trace register 352 must be empty before entering search mode.

与えられるランダムなデータのため平均してセルの1/
464が1フレーム探索の間に満たされる。
Because of the random data given, on average 1/1 of the cell
464 are filled during one frame search.

1フレーム探索モードに続いて、シフトレジスタ352
中の別なセルが満たされない獲得モードに入る。
Following the one frame search mode, shift register 352
Enter acquisition mode where another cell inside is not filled.

代りに、ビット比較器が各連続するフレームでスタッフ
・ビット基準を満たし続けるという条件下で探索モード
の間に満たされたセルが残ることが可能である。
Alternatively, cells may remain filled during the search mode provided that the bit comparator continues to meet the stuff bit criteria in each successive frame.

この基準を満足しないと以前に満たされたセルはクリア
される又は空にされる。
If this criterion is not met, previously filled cells are cleared or emptied.

獲得モードは単一のセルのみが満たされて残るまで必要
なだけ多くのデータ・フレームの間続けられる。
The acquisition mode continues for as many data frames as necessary until only a single cell remains filled.

このセルとその位置がスタッフ・ビットに対応する。This cell and its position correspond to the stuff bit.

平均して、ランダム・データのため満たされているセル
の半分が獲得モードの間連続する各フレームでクリアさ
れる。
On average, half of the cells filled for random data are cleared in each successive frame during acquisition mode.

例えば、探索モード・データの1フレームの間に128
個のセルが満たされていたとすると、獲得モードのデー
タの第1フレームの後に64個のセルがクリアされ(平
均して)、64個のセルが依然として満たされたまま残
る。
For example, during one frame of search mode data, 128
If 64 cells were filled, then after the first frame of data in acquisition mode 64 cells are cleared (on average) and 64 cells still remain filled.

データの第2フレームに続いて平均して32個のセルが
満たされたまま残り、第3フレーム後には16個のセル
が残り、獲得モードのデータの第7フレームの後に単一
セルまで収束する。
On average, 32 cells remain filled following the second frame of data, 16 cells remain after the third frame, and converge to a single cell after the seventh frame of data in acquisition mode. .

データの各フレームの後にスタッフ・ビット基準を満た
していないセルをクリアすることによる獲得モードはス
タッフ・ビットが存在する時には実際のスタッフ・ビッ
トへの収束を保証する。
The acquisition mode by clearing cells that do not meet the stuff bit criteria after each frame of data ensures convergence to actual stuff bits when stuff bits are present.

最後に、スタッフ・ビットに対応する単一のセルのみが
追跡レジスタ中で満たされたまま残る。
Finally, only a single cell corresponding to the stuff bit remains filled in the trace register.

これが起ると獲得モードは停止し、追跡モードが始まる
When this happens, acquisition mode stops and tracking mode begins.

スタッフ・ビットに収束する平均獲得時間は約1.5m
sである。
Average acquisition time to converge to stuff bit is approximately 1.5m
It is s.

4ms以内でスタッフ・ビットを得る僅率は0.999
9より大きい。
The rare chance of getting a stuff bit within 4ms is 0.999
Greater than 9.

追跡モードの間スタッフ・ビットに対応する単一セルは
追跡レジスタ中を循環することが可能である。
While in trace mode, a single cell corresponding to a stuff bit can be cycled through the trace register.

加えて、ビット比較器356はスタッフ・ビット基準に
従ってデータの新たなフレームの各々を連続的に試験し
、この比較器からの出力は追跡レジスタ中の循環ビット
により決定されるスタッフ・ビット時間のクロツクを発
生する。
In addition, a bit comparator 356 continuously tests each new frame of data according to the stuff bit criteria, and the output from this comparator clocks the stuff bit time as determined by the rotating bit in the trace register. occurs.

比較器出力がスタッフ・ビット基準を満たしている場合
にはこのクロツクはアツプ/ダウン・カウンタ368を
増し、そうでない場合にはカウンタは減らされる。
This clock increments up/down counter 368 if the comparator output meets the stuff bit criteria, otherwise the counter is decremented.

探索及び獲得モードの間カウンタはリセット状態にクラ
ンプされ、追跡モードでのみカウントが可能である。
The counter is clamped in reset during search and acquisition mode and can only be counted in tracking mode.

カウンタは既に15のフルスクール・カウントにない限
り増加可能である。
The counter can be incremented unless it is already at a full school count of 15.

逆に、零より大きいカウントを含んでいる限り減少可能
である。
Conversely, it can be decremented as long as it contains a count greater than zero.

このようにしてオーバーフローとアンダーフローを避け
ている。
In this way overflow and underflow are avoided.

このカウンタは、スタッフ・ビット期間の間にビット・
エラーが発生する雑音の多い環境下でさえスタッフ・ビ
ットを追跡可能にする能力を与える。
This counter registers the number of bits during the stuff bit period.
Provides the ability to make stuff bits traceable even in noisy environments where errors occur.

スタッフ・ビット探知器を追跡モードから探索モードに
変更させるためには33%を越えるビット・エラー率が
必要である。
A bit error rate of greater than 33% is required to cause the stuff bit detector to change from tracking mode to searching mode.

カウンタが零まで減少した場合、スタッフ・ビットに対
応する追跡レジスタ352中のセルはもはや循環可能で
はなく、その代りにクリヤされる。
If the counter decreases to zero, the cell in trace register 352 corresponding to the stuff bit is no longer available for rotation and is instead cleared.

一度クリヤされると追跡レジスタの全セルは空で、この
状態は探索モードの始動を開始する。
Once cleared, all cells in the trace register are empty and this condition initiates search mode.

追跡レジスタの循環ビットは第10図のデータ速度変更
器を同期するタイミング・パルスとして用いられる。
The rotation bit in the tracking register is used as a timing pulse to synchronize the data rate changer of FIG.

このパルスは「Δビット同期」と呼ばれる。This pulse is called "Δbit sync."

追跡レジスタ352中の満ちたセルの数はスタツフ・ビ
ット探知器の動作モードを決定する。
The number of filled cells in trace register 352 determines the mode of operation of the stuff bit detector.

シフトレジスタ・モニタ366はレジスタ352の内容
に応じて3つの出力を有する。
Shift register monitor 366 has three outputs depending on the contents of register 352.

256個のセルの各々が空の場合、正確にデータの1フ
レームに渡る探索モードが開始され、スタッフ・ビット
候補者であるセルを満たす。
If each of the 256 cells is empty, a search mode over exactly one frame of data is initiated to fill cells that are stuffing bit candidates.

これはANDゲート358に論理「1」を印加するモニ
タ366によって行なわれる。
This is accomplished by monitor 366 applying a logic "1" to AND gate 358.

1個以上のセルが満ちている時には連続するデータのフ
レームを通して連続的に繰返される獲得モードが実施さ
れる。
An acquisition mode is implemented that is continuously repeated through successive frames of data when one or more cells are full.

このモードに対してモニタ366はANDゲート360
へ論理「1」を印加する。
For this mode, monitor 366 uses AND gate 360
Apply a logic "1" to.

各サイクルの間追跡レジスタの全ての満ちたセルはスタ
ッフ・ビット基準に従って連続してその対応する受取っ
たデータ・ビットに対して試験される。
During each cycle all filled cells of the trace register are successively tested against their corresponding received data bits according to the stuff bit criteria.

単一の満ちたセルに収束するまで試験に失敗した満ちた
セルは空にされる。
Filled cells that fail the test are emptied until convergence to a single filled cell.

単一のセルのみが満ちている時、追跡モードに入り、ス
タッフ・ビットが見出されたものとみなされる。
When only a single cell is filled, tracking mode is entered and a stuff bit is assumed to have been found.

この場合モニタ366はカウンタ368を付勢する。In this case, monitor 366 energizes counter 368.

モニタ366は追跡レジスタ352のセル状態を監視す
る2段シフトレジスタ(図示せず)を含む。
Monitor 366 includes a two-stage shift register (not shown) that monitors the cell status of trace register 352.

追跡レジスタ中の各満ちたセルはフレーム当り1回リセ
ットされる2段シフトレジスタのシフト・クロツクを発
生する。
Each filled cell in the tracking register generates a shift clock for a two-stage shift register that is reset once per frame.

各フレームの終了時に2段シフトレジスタの状態がサン
プルされ記憶される。
At the end of each frame, the state of the two-stage shift register is sampled and stored.

デコード・ゲート(図示せず)は256ビット・フレー
ム間隔の間に2段シフトレジスタが0個、1個又は1個
以上のシフト・クロックを受取ったかどうかを決定する
A decode gate (not shown) determines whether the two-stage shift register receives zero, one, or more shift clocks during the 256-bit frame interval.

記憶されるこの情報はスタッフ・ビット探知器が次のフ
レーム間隔の間探索、獲得、又は追跡モードのどのモー
ドで動作するかを決定する。
This stored information determines whether the stuff bit detector operates in search, acquisition, or tracking mode for the next frame interval.

オプションの特徴として、作動時エラー発生器372も
モニタ366の追跡モード出力とアツプ/ダウン・クロ
ツク発生器370のダウン・カウントを受取る。
As an optional feature, operational error generator 372 also receives the track mode output of monitor 366 and the down count of up/down clock generator 370.

モニタ366からの出力はエラーのない状態を示し、一
方クロツク発生器370からのダウン・カウントはエラ
ーを指示する。
The output from monitor 366 indicates an error-free condition, while the down count from clock generator 370 indicates an error.

所定数のエラーが選択された時間の間に発生すると、エ
ラー率モニタ378が短時間の間ワンショット380を
トリガする。
When a predetermined number of errors occur during a selected time period, error rate monitor 378 triggers one shot 380 for a short period of time.

ビット・エラー率が1万ビット当り1回を越えている限
りワンショットは連続的に再トリガされる。
The one-shot is continuously retriggered as long as the bit error rate is greater than once per 10,000 bits.

第2の再トリガ可能なワンショット374は個々のエラ
ー・パルスによってトリガされ、装置操作員によって観
測されるLED指示器376をオンにする1/4秒長の
パルスを発生する。
A second retriggerable one-shot 374 is triggered by the individual error pulses and generates a 1/4 second long pulse that turns on an LED indicator 376 that is observed by the equipment operator.

作動時エラー・パルスは連続するスタッフ・ビットの比
較から得られるため、1つのスタッフ・ビット位置に発
生するエラーは2つの作動時エラー・パルスを生じる。
Since the active error pulse is obtained from a comparison of successive stuff bits, an error occurring in one stuff bit position will result in two active error pulses.

ワンショット380の出力は、手動禁止信号である他の
源からも別の入力を受取るORゲート382に印加され
る。
The output of one shot 380 is applied to an OR gate 382 which also receives another input from another source, which is a manual inhibit signal.

出力データを禁止するためORゲート382の出力はブ
ロック390,398に印加される。
The output of OR gate 382 is applied to blocks 390 and 398 to inhibit output data.

第11図に示す装置の残部はチャネルの各々のスクラン
ブルされたデータとクロック信号を受取るチャネルA,
Bのデスクランブラ384,392を含む。
The remainder of the apparatus shown in FIG. 11 includes channel A, which receives scrambled data and clock signals for each of the channels;
B descramblers 384 and 392 are included.

スクランブラは装置の送信部のスクランブル・コードに
整合されている。
The scrambler is matched to the scrambling code of the transmitter section of the device.

テスト・モード探知器386,394は各スクランブラ
装置に接続され、上述したように装置がテスト・モード
にある時に指示器388,396に視覚表示を与える。
Test mode detectors 386, 394 are connected to each scrambler device and provide visual indications on indicators 388, 396 when the device is in test mode, as described above.

デスクランブラの出力は、チャネルの各クロツク信号を
受取るNRZ−双極性形式変換器390,398に印加
される。
The output of the descrambler is applied to an NRZ-to-bipolar format converter 390, 398 which receives each clock signal of the channel.

ブロック390,398の出力は初期チャネルA及びチ
ャネルB PCMデータである。
The outputs of blocks 390 and 398 are the initial Channel A and Channel B PCM data.

本発明を実施する最良のモードを本明細書で開示したが
、本発明の範囲から逸脱することなく開示した実施例を
修正しうろことは当業者には明らかである。
Although the best mode of carrying out this invention has been disclosed herein, it will be obvious to those skilled in the art that modifications may be made to the disclosed embodiments without departing from the scope of the invention.

本発明は従って添附した特許請求の範囲によってのみ限
定されるべきである。
The invention is therefore to be limited only by the scope of the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は非同期4相通信装置全体のブロック線図である
。 第2図は第1図のエンコーダ部のブロック線図である。 第3図は第2図のクロツク再現回路のブロック線図であ
る。 第4図は第1,2図のスクランブラのブロック線図であ
る。 第5図は第2図のクロック速度並進ループのブロック線
図である。 第6図は第2図のデータ速度処理装置のブロック線図で
ある。 第7aから7h図は第6図のデータ速度処理装置の理解
に有用なタイミング線図である。 第8図は第1図の4相変調器のブロック線図である。 第9図は第1図の4相復調器のブロック線図である。 第10a図は第1図の非同期4相受信器のチャネル認識
回路とデータ速度変更器のブロック線図である。 第10bから10c図は第10a図の理解に有用なタイ
ミング線図である。 第11aから11b図は第1図の非同期4相受信器のデ
ルタ又はスタッフ・ビット探知器、エラー探知器,デス
クランブラ、及び形式変換器のブロック線図である。 第12図は第1図のデスクランブラのブロック線図であ
る。 1,3・・・・・・エンコーダ、2,4・・・・・・ス
クランブラ、5・・・・・・データ速度変更器、6,8
・・・・・・2進差動エンコーダ、10・・・・・・4
相変調器、34・・・・・・4相復調器、54,56・
・・・・・2進差動デコーダ,60,62・・・・・・
デスクランブラ、64・・・・・・チャネル認識回路。
FIG. 1 is a block diagram of the entire asynchronous four-phase communication device. FIG. 2 is a block diagram of the encoder section of FIG. 1. FIG. 3 is a block diagram of the clock reproduction circuit of FIG. 2. FIG. 4 is a block diagram of the scrambler of FIGS. 1 and 2. FIG. 5 is a block diagram of the clock rate translation loop of FIG. FIG. 6 is a block diagram of the data rate processing device of FIG. 2. Figures 7a through 7h are timing diagrams useful in understanding the data rate processor of Figure 6. FIG. 8 is a block diagram of the four-phase modulator of FIG. 1. FIG. 9 is a block diagram of the four-phase demodulator of FIG. 1. FIG. 10a is a block diagram of the channel recognition circuit and data rate changer of the asynchronous four-phase receiver of FIG. Figures 10b-10c are timing diagrams useful in understanding Figure 10a. 11a-11b are block diagrams of the delta or stuff bit detector, error detector, descrambler, and format converter of the asynchronous four-phase receiver of FIG. FIG. 12 is a block diagram of the descrambler of FIG. 1. 1, 3... Encoder, 2, 4... Scrambler, 5... Data speed changer, 6, 8
...Binary differential encoder, 10...4
Phase modulator, 34...Four phase demodulator, 54, 56...
...Binary differential decoder, 60, 62...
Descrambler, 64...Channel recognition circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 伝送媒体を介して単一の4相変調搬送波上で2つの
独立に調時された2進データ信号を伝送する通信装置に
おいて、 (イ)前進2つの独立に調時された2進データ信号を受
け、前記信号の夫々の独立なタイミングを保持しながら
、前記信号の一方のデータ速度を変えてデータ速度を変
えた信号とデータ速度を変えない信号とを連続的に区別
し、前記信号を別々に差動的にエンコードするエンコー
ダ装置と、 (ロ)前進エンコーダ装置から前記の独立に調時されか
つエンコードされたデータ信号を受け、前記信号に従っ
て4相変調された搬送波信号を発生する装置と、 (ハ)前記4相変調搬送波信号を前記伝送媒体に印加す
る装置と、 (ニ)前記伝送媒体から前記4相変調搬送波信号を受け
、該搬送波信号を4相復調して第1及び第2の復調信号
を供給する装置と、 (ホ)前記第1及び第2の復調信号を受け、そのデータ
速度が変えられているか否かにより、前記第1及び第2
の復調信号が夫々前記2つの独立に調時された2進デー
タ信号の何れに対応するかを認識する認識装置と、 (ヘ)前記第1及び第2の復調信号を受け、前記認識装
置の認識に応じて、前記第1及び第2の復調信号のうち
データ速度が変えられていないものを差動デコードし前
記2つの独立に調時された2進データ信号のうちのデー
タ速度が変えられていない信号に対応する第3の信号と
して供給し、前記第1及び第2の復調信号のうちデータ
速度が変えられているものを差動デコードしかつそのデ
ータ速度をもとのデータ速度に戻して前記2つの独立に
調時された2進データ信号のうちのデータ速度が変えら
れている信号に対応する第4の信号として供給する装置
と、を有する単一の4相変調波搬送波上で2つの独立に
調時された2進データ信号を伝送する通信装置。
[Scope of Claims] 1. A communication device for transmitting two independently timed binary data signals on a single four-phase modulated carrier wave through a transmission medium, comprising: (a) forward two independently timed binary data signals; receives a binary data signal, and while maintaining the independent timing of each of the signals, changes the data rate of one of the signals to continuously generate a signal with the changed data rate and a signal with the data rate unchanged. (b) a carrier wave that receives said independently timed and encoded data signal from a forward encoder device and that is four-phase modulated in accordance with said signal; a device that generates a signal; (c) a device that applies the four-phase modulated carrier signal to the transmission medium; and (d) receives the four-phase modulated carrier signal from the transmission medium and demodulates the carrier signal in four phases. (e) a device that receives the first and second demodulated signals and determines whether or not the data rate of the first and second demodulated signals is changed;
(f) a recognition device that receives the first and second demodulation signals and recognizes which of the two independently timed binary data signals each demodulated signal corresponds to; Responsive to the recognition, differentially decoding those of said first and second demodulated signals whose data rate is not changed, and the data rate of said two independently timed binary data signals is changed. differentially decodes the first and second demodulated signals whose data rate has been changed, and returns the data rate to the original data rate. and a fourth signal corresponding to the variable data rate of the two independently timed binary data signals. A communications device that transmits two independently timed binary data signals.
JP5416975A 1974-05-07 1975-05-06 A communications device that transmits two independently timed binary data signals on a single four-phase modulated carrier wave. Expired JPS588623B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/467,656 US3931472A (en) 1972-02-14 1974-05-07 Asynchronous quadriphase communications system and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5124109A JPS5124109A (en) 1976-02-26
JPS588623B2 true JPS588623B2 (en) 1983-02-16

Family

ID=23856589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5416975A Expired JPS588623B2 (en) 1974-05-07 1975-05-06 A communications device that transmits two independently timed binary data signals on a single four-phase modulated carrier wave.

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS588623B2 (en)
CA (1) CA1035060A (en)
GB (1) GB1511343A (en)
IT (1) IT1035629B (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62201151U (en) * 1986-06-14 1987-12-22

Families Citing this family (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6134814A (en) * 1984-07-27 1986-02-19 日立電線株式会社 Method of producing waterproof cable

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JPS62201151U (en) * 1986-06-14 1987-12-22

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JPS5124109A (en) 1976-02-26
CA1035060A (en) 1978-07-18
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IT1035629B (en) 1979-10-20

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