DE2944191C2 - - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04L7/0083—Receiver details taking measures against momentary loss of synchronisation, e.g. inhibiting the synchronisation, using idle words or using redundant clocks
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- H04L7/041—Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisation sowie
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 40 01 693 bekannt.
Darin wird ein Synchronisierungsmuster verwendet, das aus
insbesondere 9 Bits, und zwar 3 Wörter von 3 Bits, besteht.
Aus jedem Wort wird ein einziges Bit, abhängig von den gewählten
Codes auch nach Inversion, der Mehrheitsentscheidungsanordnung
(nachstehend auch Majoritätsanordnung genannt) zugeführt.
In der Majoritätsanordnung wird untersucht, ob mindestens
2 der 3 zugeführten Bits den gleichen Wert haben. Anschließend
wird das gleiche für ein zweites Bit jedes Worts und schließlich
für das dritte Bit jedes Worts durchgeführt. Wenn die
Ergebnisse der drei getroffenen Entscheidungen den richtigen
Wert haben, wobei das Ergebnis als Gesamtheit mit einem
festgelegten Wort verglichen wird, so wird ein Synchronsignal
erzeugt.
Zur Erläuterung sei bemerkt, daß der Begriff "minimaler
Hamming-Abstand" ein Differenzmaß auf der Basis der bekannten
Hamming-Codetheorie zwischen Codewörtern ist. Minimaler Abstand
bedeutet, daß sich ein Wort zumindest durch 1 Bit von einem
anderen Wort unterscheidet.
Das Erzeugen eines Synchronsignals nach der genannten US-PS
erfolgt insbesondere in Kommunikationssystemen. Es gibt auch
andere Systeme, in denen diese Erzeugung eines Synchronsignals
erforderlich ist, wie z. B. Speichersysteme, bei denen Information
auf/in ein Speichermedium geschrieben und inbesondere
daraus ausgelesen wird. Nach einem oft einleitenden Teil (heading)
einer Signalfolge folgt der Informationsteil insbesondere in
Form eines Datenblocks, der wiederum in Datenwörter eingeteilt
sein kann. Um einen derartigen Block bzw. seine Wörter unterscheiden
zu können, ist eine Taktsteuerung mit Hilfe des
eingangs erwähnten Synchronsignals zumindest für Teile der
erwähnten Signalfolgen notwendig.
Eine wichtige Fehlerquelle bilden Störerscheinungen, die sich
über eine Länge mehrerer Bits in den Medien erstrecken, die
in den vorliegenden Systemen benutzt werden. Diese Störerscheinungen
werden oft mit der Bezeichnung "burts" angegeben
und können in Kommunikationswegen z. B. Störsignalquellen und
in Speichermedien insbesondere örtliche Deformationen des
Speicherwerkstoffs sein. Wenn ein derartiger Burst während
oder an der Stelle eines Synchronmusters auftritt, kann
dies zur Folge haben, daß kein oder gegebenenfalls sogar zu
einem falschen Zeitpunkt ein Synchronsignal erzeugt wird.
Insbesondere im letzteren Fall ist es möglich, daß z. B. Information
an einer Stelle geschrieben wird, an der Information vorhanden
ist, die nicht gelöscht werden darf.
Bei dem bekannten System kann das Synchronmuster eine Burst-
Störung nur ausgleichen, wenn diese kürzer als die Anzahl
n = 3 Bit des Wortes ist und an keiner anderen Stelle im Synchronmuster
ein Fehlerbit vorhanden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System anzugeben,
bei dem trotz Störungen mit einer Länge < n Bit dennoch möglichst
zuverlässig ein Synchronsignal erzeugbar ist. Dabei soll sowohl
die Möglichkeit des Auftretens eines falschen Synchronsignals,
bevor ein richtiges Synchronsignal aufgetreten ist, als auch
die Möglichkeit, daß gar kein Synchronsignal erzeugt wird,
möglichst klein sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Erweiterung
jedes Worts auf n + m (m < 0) Bits beim Auftreten von Bursts mit
einer Bitlänge n + m für die Erzeugung des Synchronsignals an
sich keine unzulässigen Probleme geben kann. Dabei ist es
jedoch von entscheidender Bedeutung, daß es sich dabei nicht
um eine Erweiterung der Anzahl von n Bits, die für ein bestimmtes
System optimal ist, zu einer größeren Anzahl von n Bits handelt.
Die m Bits sind dem Synchronmuster zugeordnet, werden aber
in die Entscheidungen nicht einbezogen, die in der Majoritätsanordnung
über die Teilwörter von n Bits getroffen werden.
Anderenfalls würde sich insbesondere die Möglichkeit zum
vollständigen Unterbleiben eines Synchronsignals unzulässig
vergrößern. Die Wahl der Anzahl n selbst wird durch den Kompromiß
einerseits zwischen dem Auftreten der Möglichkeit, daß kein
Synchronsignal erzeugt wird, und der Möglichkeit bestimmt, daß
ein Synchronsignal auftreten kann, jedoch zu einem falschen
Zeitpunkt. Weiter unten wird dies noch näher erläutert.
Die Wahl der Anzahl m ist durch die Kennwerte des Mediums
des Systems bestimmt. Im allgemeinen nimmt für eine sich
vergrößernde Länge von Bursts die Möglichkeit des Auftretens
davon ab. Eine günstige Wahl von m liegt dort, wo eine Länge
von n + m Bits je Wort erreicht wird, die groß genug ist, daß
die Möglichkeit, daß sich dennoch Bursts über eine Länge
größer als eine Bitlänge von n + m Bits erstrecken, zulässig
klein ist.
Der Vollständigkeit halber sei auf die Zeitschrift "Electronics"
vom 08.01.1968, S. 91 und 92 hingewiesen, nach der zum Schutz
der Daten gegen "bursts" die sogenannte zeitgestreute Codierung
ausgenutzt wird. Hier werden die Codes der Datenblöcke zeitlich
gestreut, so daß ein "burst" nicht einen vollständigen
Datenblock stört, sondern eine Störung in einer Anzahl verschiedener
Datenblockteile verursacht. Pro Teil läßt sich dann
mit Korrekturbits, die hinzugefügt sind, der entstandene Fehler
beseitigen oder zumindest detektieren. Die vorliegende Erfindung
besitzt auch eine Form der zeitgestreuten Codierung, denn die
Hinzufügung der m Bits bewirkt eine Zeitverschiebung der
zunächst direkt aufeinanderfolgenden Wörter von n Bits. Da
es sich hier jedoch um die Erzeugung eines Synchronsignals
handelt, ist die Verwendung der Blockaufteilung, wie bei
Datenblöcken üblich, ausgeschlossen. Die Lösung mit den hinzugefügten
m Bits ist einmalig und für das Gebiet der Erzeugung
von Synchronsignalen von wesentlicher Bedeutung.
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit weiteren Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Signalfolge, wie sie in einem System nach der
vorliegenden Anmeldung auftritt,
Fig. 2 einen Teil einer Speicherscheibe
mit einer Signalfolge,
Fig. 3 ein Zeitdiagramm,
Fig. 4 eine Ausführungsform einer Anordnung
zum Erzeugen des Synchronsignals,
Fig. 5 ein Detail der Anordnung nach Fig. 4,
und
Fig. 6 ein Beispiel einer Mehrheitsentscheidungsanordnung.
In Fig. 1 ist eine Signalfolge mit der
Bezeichnung SR dargestellt. Derartige Signalfolgen können
im Bereich der Kommunikationstechniken auftreten. Datenübertragung
erfolgt dabei zwischen einer Sende- und einer
Empfangsstation. Ferner treten derartige Signalfolgen z. B.
bei seriellen Speichern auf, insbesondere bei seriellen
Speichern mit großer Kapazität. Dies können Halbleiter-
Speicher vom sogenannten "Eimer-Typ", Magnetband-
Magnetplattenspeicher und insbesondere optische Plattenspeicher
mit sehr großer Kapazität sein. In der Einführung
ist als Beispiel eines derartigen letztgenannten Speichers
auf die deutsche Patentanmeldung P 29 09 877.9 verwiesen.
Die Signalfolge SR hat einen Einführungsteil ("heading")
BSR, der eine binäre Signalfolge ist. Der Rest BK von SR
kann ebenfalls binär, aber auch eine analoge Signalfolge
oder eine Kombination der beiden sein. In diesem Beispiel
ist BK als Block mit einer Unterteilung in Wörter W 11,
W 12 . . . dargestellt. Es ist nun notwendig, eine möglichst
genaue und fehlerfreie Lösung zum Erreichen einer Taktsteuerung,
das heißt insbesondere zum Auffinden des
Beginnes für diesen erwähnten Signalfolgenteil BK bzw.
seine Unterteile W 11, W 12 (Wörter) zu erhalten. Der Einführungsteil
BSR besteht in diesem Beispiel aus G, BS, SW,
AD, CM. G ist ein Kennzeichen für die Bezeichnung des
Anfangs einer Signalfolge, insbesondere hier also auch
der Einführungsteil. G ist ein Signal einer einmaligen
Art, beispielsweise ein speziell dafür belegtes Zeichen,
das aus der Signalfolge detektierbar ist. BS steht hier
für Bitsynchronisation. BS kann aus einer Anzahl Bytes
beispielsweise binärer 1-Signale bestehen. Hiermit wird
das System bitsynchronisiert, der Takt des Systems ist
damit bestimmt (siehe CL, Fig. 4). SW bedeutet hier ein
Synchronmuster, aus dem das Synchronsignal (SS, siehe Fig. 3)
gefunden werden muß und das für die erwähnte Synchronisation
von BK bzw. W 11 und W 12 . . . dient. AD bedeutet
Adreßteil. Dies enthält die Adresse beispielsweise einer
Sendestation und/oder einer Empfangsstation oder beispielsweise
bei einem Plattenspieler die Adresse einer Spur
oder eines Spiralumlaufs. Im letzten Fall enthält AD meist
auch eine nähere Bezeichnung für den Teil der Spur (Sektor),
in dem der betreffende Block liegt. CM bedeutet Befehlsteil,
in dem bestimmte Befehle (beispielsweise Verbot zum Überschreiben
bereits vorhandener Information) usw. stehen
können.
In Fig. 2 ist noch schematisch angegeben,
wie dies als Beispiel im Falle eines Plattenspeichers
aussehen kann. DC ist eine Platte beispielsweise aus
magnetischem oder optischem Aufzeichnungsmaterial. Eine
Signalfolge SR befindet sich in einem Sektor SCT auf einer
Spur TRK. TRD ist eine Wandleranordnung, die sich an der
Stelle der Spur TRK befindet. Die Spur kann außer konzentrisch,
wie dargestellt, auch ein Teil (= Umlauf) einer
Spiralspur sein. Der Wandler TRD kann ein Magnetkopf oder
ein optischer Wander sein. Der Anschluß SGD führt zum
übrigen System (siehe Fig. 4). Magnetische Plattenspeicher
sind allgemein bekannt, und deshalb werden hier keine
weiteren Einzelheiten angegeben. Gleiches gilt für die
optischen Speicher. Als Beispiel kann hier ein System
eines optischen Speichers gemäß der Beschreibung in der
US-Patentschrift 38 91 794 genannt werden. Hinsichtlich
dieser US-Patentschrift sei noch bemerkt, daß darin ein
Synchronmuster beschrieben wird, das keineswegs der dem
hier beschriebenen System gestellten Anforderung der Genauigkeit
entspricht: Das Synchronmuster nach diesem bekannten
System enthält nur ein einziges Wort, das auf Fehler untersucht
wird. Es ist nicht die Rede von mehreren Wörtern,
mit denen ein Mehrheitsentscheidungskriterium verglichen wird.
In Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm dargestellt,
das einige Signale auf einer Zeitachse t darstellt. BSR ist
hier mit weiteren Einzelheiten dargestellt. Es zeigt hier
als Beispiel der Kennteil G, der beispielsweise ein
spezifisches Zeichen ist, das nur dafür benutzt wird.
Der Bitsynchronteil BS enthält eine Serie von 1-Bit-
Signalen. Das Synchronmuster SW hat die dort gezeigte
Bitfolge
Es gibt 2N + 1=3
Wörter GR 1, GR 2 und GR 3 mit n = 3, m = 5 also m + n = 8 Bits.
Die Wahl von m + n (=8) wurde bereits in der Einleitung
erwähnt. Nachstehend werden einige näheren Angaben des
Inhalts von SW behandelt.
Die Teilwörter von n = 3 Bits, die von jedem
Wort zum Erzeugen des Synchronsignals (SS) dienen, sind
mit A, B bzw. C bezeichnet. GP ist das Signal, das angibt,
daß eine neue Signalfolge anfängt. GP wird erzeugt, sobald
der Kennteil G in der binären Signalfolge im Signalverarbeitungsteil
des Systems (siehe Fig. 4) detektiert wird.
DL gibt eine Verzögerung an, die nach dem Impuls GP anfängt
und kurz vor (etwa in einem Byte-Abstand) dem Anfang des
Synchronmusters SW endet. WS ist ein Impuls, der nach dem
Ablauf von DL erscheint. Mit diesem Impuls WS wird angegeben,
daß im System auf das Passieren des Synchronmusters geachtet
werden muß. Beim WS muß das Synchronsignal SS
mittels einer Mehrheitsentscheidung auf Basis des Inhalts
der erwähnten Teilwörter A, B und C entstehen. Entsteht
SS nicht, so fällt WS automatisch kurz nach dem Synchronmuster
SW ab oder AS erscheint. Wie aus Fig. 3 ersichtlich
ist, weichen die Teilwörter A, B und C teilweise voneinander
ab: Zwei sind gleich und haben einen bestimmten Hamming-
Abstand (hier 2 Bits) zum dritten. Eine derartige Abweichung
ist (neben den Angaben weiter unten) wichtig in
bezug auf die Mehrheitsentscheidung, die getroffen werden
muß. Würden nämlich die Teilwörter A, B und C gleich sein,
so gibt es beim seriellen Zuführen der Wörter an ein
(Schiebe-)Register 2N + 1(=3) verschiedene Situationen,
wobei 2N + 1(=2) aus 2N + 1(=3) die gleichen Wörter einer an
das Register angeschlossenen Majoritätsanordnung zugeführt
werden. So kann an 2N + 1(=3) verschiedenen Zeitpunkten
ein Synchronsignal entstehen. Um dies zu verhindern,
müßte ein zeitlich genau festgelegter Impuls WS als
Fangimpuls vorhanden sein. Mit diesem genau bestimmten
Fangimpuls muß das Synchronsignal zu dem Zeitpunkt
entstehen, zu dem das vollständige Synchronmuster im
(Schiebe-)Register mit seinen Verzweigungen zur Majoritätsanordnung
vorhanden ist (siehe weiter bei Fig. 4).
Wie sich weiter aus Fig. 3 ergibt, ist
die Anzahl von 2N + 1=2 Wörtern, insbesondere GR 1 und GR 3,
gleich, während die Anzahl N = 1 Wort, d. h. GR 2, dazu invertiert
ist. Dieses gewählte Bitmuster und die Tatsache, daß
es einen Wechsel zwischen Wörtern, hier GR 1 und GR 3, von
m + n Bits mit einem Wort, hier GR 2, das dazu invertiert ist,
gibt, und die weitere Wahl von n (=3) basieren auf dem
Einfluß der häufigsten Fehler im Medium: Störungen,
Deformationen ("dropouts") und dergleichen. Insbesondere
die Wahl von n = 3 Bits je Teilwort A, B und C der Wörter
basiert auf Wahrscheinlichkeitsberechnungen für Synchronfehler:
Bei einer Bit-Fehler-Rate ε ist die Möglichkeit
(ausgehend vom Erscheinen beliebiger (random) Fehler),
daß kein Synchronsignal zum richtigen Zeitpunkt auftritt:
P(N) ≈ 3 (n ε )² mit ε < < 1. Die Möglichkeit P (F) eines falschen
Synchronsignals, bevor das richtige Synchronsignal aufgetreten
ist, ist vom Hamming-Abstand zwischen den Wörtern
abhängig. (Hamming-Abstand ist das Maß, in dem sich die
Wörter voneinander unterscheiden. Der größte Abstand ist
selbstverständlich durch die Inversion bestimmt).
Die erwähnte Möglichkeit P(F) ist noch durch die Verwendung
des Impulses WS bestimmt, der ungefähr ein Byte (8 Bits)
vor dem ersten Wort des Synchronmusters startet. Es gilt
P(F) ≈ ε N + 1, in diesem Beispiel also P(F) ≈ ε². Der Proportionalitätsfaktor
wird durch die Anzahl der Permutationen
in den Teilwörtern A, B und C bestimmt, die zu einem Fehler
führen. Mit der Anzahl von 3 Wörtern bedeutet dies also
auch 3. Also gilt hier: P(F) = 3 e². Da ein falsches Synchronsignal
für das System ernstere Folgen hat (siehe oben)
als gar kein Synchronsignal, entsteht also die Bedingung,
daß P(F) < P(N) sein muß. Um dies zu erreichen, muß
n < 2 gewählt werden. Um dennoch P(N) möglichst klein zu
halten, ist n = 3 gewählt. Hiermit ist P(N) ≈ 27 ε², und wie
oben bereits erwähnt, war P(F) ≈ 3 ε², also ist die
Bedingung erfüllt.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer
Anordnung zum Erzeugen des Synchronsignals dargestellt.
Zusammen mit dieser Anordnung und an Hand der Fig. 2,
in der als Beispiel ein Medium dargestellt ist, ist damit
ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems
dargestellt. Eine mit dem erwähnten Wandler TRD vom
Medium gelesene Signalfolge SR wird über den Anschluß SGD
(siehe Fig. 2) der Anordnung nach Fig. 4 zugeführt. In einem
Taktimpulsdetektor CLD wird die Bitsynchronisation bewirkt,
und es wird ein Taktsignal CL erzeugt. Dies ist allgemein
angewandte und bekannte Technik. In einem Detektor GD wird
der Anfangsimpuls GP einer Signalfolge aus dem über den
Anschluß SGD zugeführten Signal abgeleitet. In einem
Verzögerungskreis DL entsteht dabei der Verzögerungsimpuls
DL (Fig. 3). Das Abfallen dieses Impulses bewirkt den Start
einer monostabilen Kippstufe in einer Anordnung MS über
ihren Eingang ST. Hiermit erscheint der Impuls WS (Fig. 3).
WS wird einem Eingang EV einer mit MVC bezeichneten Mehrheitsentscheidungsanordnung
zugeführt. Hiermit ist MVC zum
Treffen einer Mehrheitsentscheidung vorbereitet. Die Signalfolge
SR wird nach einem Demodulator DM als eine Signalfolge
SRD einer Serie in diesem Beispiel dreier (2N + 1=3) Schieberegister
R 1, R 2 und R 3 zugeführt. R 1, R 2 und R 3 können
selbst auch ein einziges Schieberegister ausreichender Länge
sein (hier mit m + n = 8 also 3 × 8 = 24 Bits). Die Signalfolge SR
und insbesondere der binäre Teil BSR passiert die Schieberegister
R 1, R 2 und R 3. Die Ausgänge 0, 1, 2 von R 1, die
Ausgänge 8, 9, 10 von R 2 sowie die Ausgänge 16, 17, 18
von R 3 sind mit den UND-Gattern E 1, E 2 bzw. E 3 verbunden.
Ein Punkt an einem Eingang eines derartigen Gatters deutet
auf eine Eingangsumkehrstufe. Die Ausgänge Va, VB und VC
von E 3 E 2 und E 1 sind mit der Anordnung MVC verbunden.
Der Ausgang SS von MVC erzeugt das gewünschte Synchronsignal.
Die Teilwörter A, B und C der Wörter GR 1,
GR 2 und GR 3, die in den Registern R 3, R 2 und R 1 ankommen,
führen, teilweise invertiert Signale den Gatter E 3, E 2
und E 1 zu. Wenn das Teilwort A 100 ist, gibt E 3 ein Signal
an VA usw. Zumindest eine Anzahl N + 1=2 der 2N + 1=3 Teilwörter
A, B und C muß ein Signal an VA, VB und VC abgeben, damit
die Majoritätsanordnung MVC ein Synchronsignal SS erzeugt.
Dies ist nur möglich, wenn MVC, wie bereits erwähnt,
am Eingang EV vorbereitet ist. Dies bedeutet, daß nur
in der Umgebung des Synchronisationsmusters SW das Auftreten
der Teilwörter A, B und C für die Beurteilung nach der
Majorität in MVC berücksichtigt wird. Nur in der Situation,
in der das Synchronisationsmuster SW vollständig in die
Register R 3, R 2 und R 1 aufgenommen ist, kann der Zustand,
bei dem zumindest zwei der drei Teilwörter A, B und C
richtig sind, zum Entstehen des Synchronsignals führen.
Hiermit ist die eingangs genannte Aufgabe der Erfindung
vollständig gelöst. Entsteht innerhalb der Dauer des
Impulses WS kein Synchronsignal, so fällt die monostabile
Kippstufe in der Anordnung MS kurz nach dem Synchronisationsmuster
SW ab und erzeugt damit einen Impuls AS.
Dieser Impuls gibt als Alarm dem weiteren System an,
daß kein Synchronsignal entstanden ist. Hiermit können
im weiteren System Maßnahmen getroffen werden.
Beispielsweise: Ein Hinweis darauf, daß der betreffende
Sektor nicht brauchbar ist, oder daß ein wiederholtes
Auslesen erfolgen muß usw. Wenn in einen derartigen
Sektor geschrieben werden würde, wird dies jetzt durch AS
verboten. Dies soll verhindern, daß möglicherweise
Information überschrieben wird, die nicht gelöscht werden
darf. Es sei noch bemerkt, daß das Synchronsignal SS,
wenn es beim Auftreten am Ausgang von MVC weiter im System
die Block/Wortsynchronisation versorgt, auch für das
Rückstellen der Anordnung MS in die Ruhelage über den
Eingang RSS sorgt. Da dies vor dem eigenen Impulsdauerablauf
von MS (was das Erzeugen des Impulses AS auslöst)
erfolgt, tritt dabei selbstverständlich kein Impuls AS auf.
Die Verwirklichung der Anordnung MS ist
in Fig. 5 als weiteres Detail der Fig. 4 dargestellt.
In Fig. 5 stellt MF eine monostabile Kippstufe in der
Anordnung MS dar. DF 1 und DF 2 sind D-Flipflops. Es sei
angenommen, daß der D-Eingang von DF 1 "1"-Signal führt,
das beispielsweise von einem Punkt mit konstantem Potential
geliefert wird. Der GP-Impuls stellt DF 1 über den Eingang
"res" zurück und setzt über den Eingang "set" den Flipflop
DF 2. Also führt der Ausgang Q von DF 1 "0"-Signal und Q
von DF 2 "1"-Signal. Bei der ST kippt die monostabile Kippstufe
um und erzeugt WS. Tritt jetzt SS auf, so wird durch seine
Vorderflanke die "1" am Q-Ausgang von DF 1 dem Eingang D von
DF 2 zugeleitet. Durch die Rückflanke von SS kehrt jetzt
über den Rückstelleingang res von MF die monostabile
Kippstufe MF zurück. Dabei sorgt die Rückflanke von WS,
daß diese "1" an D von DF 2 dem Q von DF 2 zugeleitet wird.
Es gab dort bereits eine "1", daher ändert sich nichts.
Würde jedoch SS nicht auftreten, so geschieht folgendes:
Der Q-Ausgang von DF 1 führt immer noch "0"-Signal, das am
D-Eingang von DF 2 vorhanden ist. Kommt jetzt nach der
maximalen Dauer von WS die Rückflanke von WS, so leitet sie
dieses "0"-Signal zum Q-Ausgang von DF 2 weiter. Damit wird
der -Ausgang "1", d. h. AS erscheint. Bei der betreffenden
Signalfolge ist AS stets vorhanden. Erst beim folgenden
GP-Impuls (aus einer folgenden Signalfolge) wird die
Anfangssituation wieder eingstellt. Es sei bemerkt, daß
MF selbstverständlich auch eine Zählanordnung sein kann,
die eine Periode gleich der Länge von WS rückwärts zählt.
In Fig. 6 ist außerdem noch dargestellt,
wie eine Mehrheitsentscheidungsanordnung MVC aufgebaut
sein kann. Sie enthält drei UND-Gatter EV 1, EV 2 und EV 3,
von denen zweien die erwähnten Signale VA, VB und VC
zugeführt werden. An EV sind die Gatter EV 1, EV 2 und EV 3
während des Impulses WS vorbereitet. Ausgänge dieser Gatter
führen zu einem ODER-Gatter P. An SS erscheint das
Synchronsignal, wenn zumindest zwei der drei Eingangssignale
VA, VB und VC auftreten (in Form eines 1 Bitsignals).
Claims (13)
1. Verfahren zur Synchronisation der Verarbeitung von
wenigstens teilweise aus binären Signalen bestehenden
Signalfolgen aus einer Datenquelle mit folgenden Schritten:
- a) Anordnen von Synchronmustern innerhalb der binären Signalfolge, von denen jedes Synchronmuster 2N +1 Wörter mit je mindestens n < 2 Bits enthält und eine Anzahl von höchstens N +1 Wörtern davon in bezug auf die anderen Wörter einen ersten vorgegebenen minimalen Hamming-Abstand aufweisen,
- b) beim Verarbeiten die Erzeugung eines Synchronsignals durch eine Mehrheitsentscheidung über wenigstens N +1 Wörter des Synchronmusters,
dadurch gekennzeichnet, daß
- c) in jedem der 2N +1 Wörter jedes Synchronmusters um eine Anzahl von m Bits ergänzt wird, wobei m so gewählt ist, daß ein Burstfehler mit einer Länge von mehr als einem Wort mit m + n Bits eine zulässig kleine Wahrscheinlichkeit hat, und die N +1 Wörter in bezug auf die anderen Wörter einen zweiten vorgegebenen minimalen Hamming-Abstand aufweisen, und
- d) nur ein die n Bits umfassendes Teilwort jedes Wortes des Synchronmusters für die Erzeugung des Synchronsignals verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Wörter des
Synchronmusters je den zweiten Hamming-Abstand aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hamming-Abstand durch
bitweise Invertierung der entsprechenden Wörter des Synchronsignals
gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hamming-Abstand
durch bitweise Invertierung der m Bits der Wörter des
Synchronsignals gebildet wird.
5. Anordnung zur Erzeugung eines Synchronsignals gemäß
dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Detektor (E₁, E₂, E₃)
für die Teilwörter mit je n Bits des Synchronsignals vorgesehen
ist, der mit Eingängen einer Mehrheitsentscheidungsanordnung
verbunden ist, die das Synchronsignal abgibt,
wenn von den 2N +1 Wörtern von je n Bits eines Synchronmusters
mindestens N +1 richtig detektiert worden sind, und daß eine
Vorbereitungsanordnung (GD, DL, MS) vorgesehen ist, die
ebenfalls die Signale der Signalfolgen empfängt und einen
Signalfolgeteil mit vorgegebenen Eigenschaften detektiert
und eine vorgegebene Zeitspanne nach Detektion des Signalfolgeteils
ein Vorbereitungssignal an die Mehrheitsentscheidungsanordnung
abgibt, und daß ein von der Mehrheitsentscheidungsanordnung
erzeugtes Synchronsignal das Vorbereitungssignal
beendet.
6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbereitungsanordnung (GD, DL,
MS) ein vorgegebenes Lückensignal am Anfang einer binären
Signalfolge detektiert.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Detektor mehrere parallele
Einzeldetektoren (E₁, E₂, E₃) enthält, von denen jeweils ein
Ausgang mit einem entsprechenden Eingang der Mehrheitsentscheidungsanordnung
(MVC) verbunden ist.
8. Anordnung nach Anspruch 5, 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datenquelle eine rotierende
Speicherplatte ist und die Signalfolgen durch optisches
Auslesen erzeugt sind.
9. Datenquelle für eine Anordnung nach einem der Ansprüche 5
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenquelle eine scheibenförmige
Speicherplatte ist, auf der die Signalfolgen in
Form von Spuren vorhanden sind, wobei die Spuren sektorweise
eingeteilt sind und je Sektor einen einleitenden Teil
mit dem Synchronmuster enthalten.
10. Datenquelle nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß im Synchronmuster 2+1=3 Wörter
von je m+n Bits vorhanden sind.
1. Datenquelle nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß im Synchronmuster jedes Teilwort
n=3 Bits umfaßt.
12. Datenquelle nach Anspruch 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronmuster wie folgt
aufgebaut ist: 11111100, 00000011, 11111100, wobei jeweils
die letzten n=3 Bits die für die Erzeugung des Synchronsignals
verwendeten Teilwörter darstellen.
Applications Claiming Priority (1)
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GB (1) | GB2037542B (de) |
NL (1) | NL7811004A (de) |
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