JP2002223371A - Synchronizing separator circuit, its separating method, phase detection circuit, its detecting method, phase synchronizing circuit and its synchronizing method - Google Patents

Synchronizing separator circuit, its separating method, phase detection circuit, its detecting method, phase synchronizing circuit and its synchronizing method

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JP2002223371A
JP2002223371A JP2001020304A JP2001020304A JP2002223371A JP 2002223371 A JP2002223371 A JP 2002223371A JP 2001020304 A JP2001020304 A JP 2001020304A JP 2001020304 A JP2001020304 A JP 2001020304A JP 2002223371 A JP2002223371 A JP 2002223371A
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Japan
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signal
output
synchronization
holding
phase
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Uejima
淳 上島
Takahiko Tamura
孝彦 田村
Takaari Nagamine
孝有 長峰
Satoshi Miura
悟司 三浦
Yumiko Mito
由美子 水戸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To construct a PLL system provided with excellent jitter performance. SOLUTION: Video data converted into digital data by an A/D converter 21 is outputted to an adder 24 by a switch 23 which is controlled based on a signal inputted from a comparator 22 when a video signal is lower than a threshold level. The adder 24 adds the outputs of the switch 23 and a register 25. A switch 26 supplies the output of the adder 24 to a register 27 when a reference pulse (pulse A) is an H level and to a register 28 in the case of L level. The output of an adder 29 is obtained by subtracting the output of the register 28 from the output of the register 27 and, then, a filter 30 performs calculation once in one cycle of the pulse A by synchronization with the timing of a pulse B. An oscillator 31 changes an oscillation frequency in accordance with the output of the filter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、同期分離回路およ
び同期分離方法、位相検波回路および位相検波方法、並
びに、位相同期回路および位相同期方法に関し、特に、
デジタル信号処理を行う場合に用いて好適な、同期分離
回路および同期分離方法、位相検波回路および位相検波
方法、並びに、位相同期回路および位相同期方法に関す
る。
The present invention relates to a synchronization separation circuit and a synchronization separation method, a phase detection circuit and a phase detection method, and a phase synchronization circuit and a phase synchronization method.
The present invention relates to a synchronization separation circuit and a synchronization separation method, a phase detection circuit and a phase detection method, and a phase synchronization circuit and a phase synchronization method suitable for performing digital signal processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビジョンシステムにおける水平同期
回路では、水平同期信号を比較パルスとし、VCO(Vo
ltage Controlled Oscillator:電圧制御発振器)の出
力を分周比Nで分周したものを基準パルスとしたPLL
(Phase Locked Loop:位相同期回路)システムによっ
て、各種タイミングパルスが生成されている。PLLと
は、外部から入力された基準信号と、ループ内の発振器
(VCO)の出力、もしくは、発振器の出力を分周比N
で分周したパルス信号とが、同一の周波数および位相と
なるように、ループ内の発振器にフィードバック制御を
かけて発振周波数を調整する発振回路のことである。
2. Description of the Related Art In a horizontal synchronizing circuit in a television system, a horizontal synchronizing signal is used as a comparison pulse and a VCO (Vo
PLL that uses the output of a ltage controlled oscillator (voltage controlled oscillator) divided by the dividing ratio N as a reference pulse
(Phase Locked Loop) Various timing pulses are generated by the system. PLL means that a reference signal input from the outside and an output of an oscillator (VCO) in a loop or an output of the oscillator are divided by a dividing ratio N.
Is an oscillation circuit that adjusts the oscillation frequency by performing feedback control on the oscillator in the loop so that the pulse signal divided by the above has the same frequency and phase.

【0003】図1に、従来のテレビジョンシステムに用
いられてきたPLLシステムの回路構成を示す。
FIG. 1 shows a circuit configuration of a PLL system used in a conventional television system.

【0004】比較器1は、水平同期信号を含む映像信号
の入力を受け、スレッショルドレベルと映像信号を比較
することにより、映像信号から、水平同期信号を分離し
て、位相検波器2に出力する。
A comparator 1 receives a video signal including a horizontal synchronizing signal, compares the threshold level with the video signal, separates the horizontal synchronizing signal from the video signal, and outputs it to a phase detector 2. .

【0005】位相検波器2は、比較器1から入力される
水平同期信号と、後述する1/N分周器5の出力信号で
あるリファレンスパルス(ref pulse)の入力を受け、
位相比較を行ない、位相差成分をパルス状の位相差信号
として、フィルタ3に出力する。フィルタ3は、入力さ
れた信号から、高周波成分を除去し、1/N分周器5に
出力する。
The phase detector 2 receives a horizontal synchronizing signal input from the comparator 1 and a reference pulse (ref pulse) which is an output signal of a 1 / N frequency divider 5 described later.
The phase comparison is performed, and the phase difference component is output to the filter 3 as a pulse-like phase difference signal. The filter 3 removes high frequency components from the input signal and outputs the signal to the 1 / N frequency divider 5.

【0006】位相検波器2およびフィルタ3の詳細な構
成を図2に示す。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the phase detector 2 and the filter 3.

【0007】位相検波器2の電流源11−1および11
−2は、入力される水平同期信号を基に、水平同期区間
のみONされる。基準パルスである1/N分周器5の出
力信号(リファレンスパルス)がHレベルのとき、スイ
ッチ12−1がONされ、スイッチ12−2がOFFさ
れるので、フィルタ3に電流が注入される(図中経路1
に示される方向に、電流が流れる)。それに対して、リ
ファレンスパルスがLレベルのとき、スイッチ12−2
がONされ、スイッチ12−1がOFFされるので、フ
ィルタ3から電流が引き抜かれる(図中経路2に示され
る方向に電流が流れる)。
The current sources 11-1 and 11 of the phase detector 2
-2 is turned ON only in the horizontal synchronization section based on the input horizontal synchronization signal. When the output signal (reference pulse) of the 1 / N divider 5, which is the reference pulse, is at the H level, the switch 12-1 is turned on and the switch 12-2 is turned off, so that a current is injected into the filter 3. (Route 1 in the figure
Current flows in the direction shown in FIG. On the other hand, when the reference pulse is at the L level, the switch 12-2
Is turned on and the switch 12-1 is turned off, so that current is drawn from the filter 3 (current flows in the direction indicated by the path 2 in the figure).

【0008】フィルタ3には、ラグリード型のフィルタ
が用いられている。また、抵抗R1、抵抗R2およびコ
ンデンサC1と並列に設けられているコンデンサC2
は、高域での系の安定化を図るために設けられている。
As the filter 3, a lag lead type filter is used. Also, a capacitor C2 provided in parallel with the resistor R1, the resistor R2 and the capacitor C1.
Is provided to stabilize the system at high frequencies.

【0009】図1の説明に戻る。フィルタ3から出力さ
れた高周波成分が除去された位相差信号は、VCO4に
入力される。VCO4は、入力された位相差信号に基づ
いて、入力された基準パルスと出力パルスとの位相差を
なくす方向に、発振周波数を変更し、1/N分周器5に
出力する。VCO4には、例えば、水晶発振器を用い、
バリキャップ(可変容量ダイオード)で水晶の負荷容量
を変化させて発振周波数をスライドさせる、いわゆるVC
XO(Voltage Controlled X−tal Oscillator)などが利
用される。
Returning to the description of FIG. The phase difference signal from which the high frequency component output from the filter 3 has been removed is input to the VCO 4. The VCO 4 changes the oscillation frequency in a direction to eliminate the phase difference between the input reference pulse and the output pulse based on the input phase difference signal, and outputs the oscillation frequency to the 1 / N divider 5. For the VCO 4, for example, a crystal oscillator is used.
A so-called VC that changes the load capacitance of the crystal with a varicap (variable capacitance diode) to slide the oscillation frequency
XO (Voltage Controlled X-tal Oscillator) is used.

【0010】1/N分周器5は、入力された信号を、分
周比Nで分周してリファレンスパルスを生成し、位相検
波器2に出力する。
The 1 / N frequency divider 5 divides the input signal by a frequency division ratio N to generate a reference pulse, and outputs the reference pulse to the phase detector 2.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】現在では、映像信号を
アナログ信号として処理せず、離散的な数値として処理
する、いわゆるデジタル信号処理が主流となっている。
従って、映像信号も離散的な数値で表されるので、その
時間的な数値の変化も離散的な値を取る。しかしなが
ら、図1および図2を用いて説明したPLLシステム
は、アナログ信号を処理するための回路である。従っ
て、このPLLシステムが、デジタルの映像信号の入力
を受けた場合、水平同期信号の出力は、クロック周波数
(サンプリング周波数)に制限される離散的な値を取
る。そのため、位相検波器2の出力も離散的なものとな
ってしまうので、VCO4からの出力はジッタの多いも
のとなってしまう。
At present, so-called digital signal processing, which does not process video signals as analog signals but processes them as discrete numerical values, has become mainstream.
Therefore, since the video signal is also represented by a discrete numerical value, its temporal change in the numerical value also takes a discrete value. However, the PLL system described with reference to FIGS. 1 and 2 is a circuit for processing an analog signal. Therefore, when the PLL system receives a digital video signal, the output of the horizontal synchronizing signal takes a discrete value limited by the clock frequency (sampling frequency). Therefore, the output of the phase detector 2 is also discrete, so that the output from the VCO 4 has a lot of jitter.

【0012】このような問題を回避するためには、フィ
ルタ3の時定数を十分大きくする必要があるが、そうす
ることによって、過渡応答特性が非常に悪化してしま
う。また、位相検波器2の分解能を上げることにより、
実質的にクロック周波数を高くするという方法もある。
しかしながら、テレビジョンシステムにおける水平同期
に用いられるPLLシステムに要求されるジッタ性能
は、1nS程度であるため、単純にクロック周波数を上
げるにも限界があった。
In order to avoid such a problem, it is necessary to make the time constant of the filter 3 sufficiently large, but by doing so, the transient response characteristic is greatly deteriorated. Also, by increasing the resolution of the phase detector 2,
There is also a method of substantially increasing the clock frequency.
However, the jitter performance required for a PLL system used for horizontal synchronization in a television system is about 1 nS, and there is a limit to simply increasing the clock frequency.

【0013】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、水平同期分離回路の出力を、映像データそ
のもの、もしくは、映像データと比較レベル(スレッシ
ョルドレベル)との差分とし、水平同期区間内で、それ
らのデータを加算して、位相検波器の出力に対応する信
号として扱うことにより、位相検波の分解能およびジッ
タ性能を向上することができるようにするものである。
The present invention has been made in view of such a situation, and the output of the horizontal sync separation circuit is the video data itself or the difference between the video data and a comparison level (threshold level), Within these, the data is added and treated as a signal corresponding to the output of the phase detector, so that the resolution and jitter performance of the phase detection can be improved.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の同期分離
回路は、複合同期信号を含み、離散的な数値で表わされ
る映像信号と、所定の閾値とを比較する比較手段と、比
較手段による比較結果に基づいて、映像信号が同期区間
であると判断された場合、映像信号を同期信号として出
力する出力手段とを備えることを特徴とする。
A first synchronizing separation circuit according to the present invention includes a comparing means for comparing a video signal containing a composite synchronizing signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value, and a comparing means. And output means for outputting the video signal as a synchronization signal when it is determined that the video signal is in the synchronization section based on the comparison result of the above.

【0015】本発明の第1の同期分離方法は、複合同期
信号を含み、離散的な数値で表わされる映像信号と、所
定の閾値とを比較する比較ステップと、比較ステップの
処理による比較結果に基づいて、映像信号が同期区間で
あると判断された場合、映像信号を同期信号として出力
する出力ステップとを含むことを特徴とする。
According to a first synchronization separation method of the present invention, a comparison step of comparing a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value; An output step of outputting the video signal as a synchronization signal when the video signal is determined to be in the synchronization section based on the video signal.

【0016】本発明の第2の同期分離回路は、複合同期
信号を含み、離散的な数値で表わされる映像信号と、所
定の閾値とを比較する比較手段と、比較手段による比較
結果に基づいて、映像信号が同期区間であると判断され
た場合、映像信号と閾値との差分を同期信号として出力
する出力手段とを備えることを特徴とする。
A second synchronization separating circuit according to the present invention includes a comparing means for comparing a video signal, which includes a composite synchronizing signal and is represented by a discrete numerical value, with a predetermined threshold value, based on a comparison result by the comparing means. And output means for outputting a difference between the video signal and the threshold value as a synchronization signal when the video signal is determined to be in the synchronization section.

【0017】本発明の第2の同期分離方法は、複合同期
信号を含み、離散的な数値で表わされる映像信号と、所
定の閾値とを比較する比較ステップと、比較ステップの
処理による比較結果に基づいて、映像信号が同期区間で
あると判断された場合、映像信号と閾値との差分を同期
信号として出力する出力ステップとを含むことを特徴と
する。
According to a second synchronization separation method of the present invention, a comparison step of comparing a video signal containing a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value, and comparing the comparison result by the processing of the comparison step An output step of outputting a difference between the video signal and the threshold value as a synchronization signal when the video signal is determined to be in the synchronization section based on the video signal.

【0018】本発明の位相検波回路は、複合同期信号を
含み、離散的な数値で表される映像信号と、所定の閾値
とを比較する比較手段と、比較手段による比較結果に基
づいて、映像信号が同期区間であると判断された場合、
同期信号を出力する第1の出力手段と、入力された信号
を、一定の周期で加算して保持する第1の信号保持手段
と、入力された信号を、一定の周期で加算して保持する
第2の信号保持手段と、基準パルスの入力を受ける入力
手段と、第1の出力手段により出力された同期信号を、
入力手段により入力された基準パルスの位相に基づい
て、第1の信号保持手段、もしくは、第2の信号保持手
段に選択的に出力する第2の出力手段と、第1の信号保
持手段と、第2の信号保持手段とに保持されている信号
の差分を、基準パルスと同期信号の位相差として算出す
る算出手段とを備えることを特徴とする。
A phase detection circuit according to the present invention includes a comparing means for comparing a video signal, which includes a composite synchronization signal and is represented by a discrete numerical value, with a predetermined threshold value, and a video signal based on a comparison result by the comparing means. If the signal is determined to be in the synchronization interval,
A first output unit that outputs a synchronization signal, a first signal holding unit that adds and holds an input signal at a constant cycle, and adds and holds an input signal at a fixed cycle. A second signal holding unit, an input unit receiving a reference pulse, and a synchronization signal output from the first output unit.
A second output unit for selectively outputting to the first signal holding unit or the second signal holding unit based on a phase of the reference pulse input by the input unit; a first signal holding unit; And a calculating means for calculating a difference between the signals held by the second signal holding means and a phase difference between the reference pulse and the synchronization signal.

【0019】第1の出力手段により出力される同期信号
は、映像信号であるものとすることができる。
[0019] The synchronization signal output by the first output means may be a video signal.

【0020】第1の出力手段により出力される同期信号
は、映像信号と閾値との差分であるものとすることがで
きる。
The synchronization signal output from the first output means may be a difference between the video signal and a threshold.

【0021】本発明の位相検波方法は、複合同期信号を
含み、離散的な数値で表される映像信号と、所定の閾値
とを比較する比較ステップと、比較ステップの処理によ
る比較結果に基づいて、映像信号が同期区間であると判
断された場合、同期信号を出力する第1の出力ステップ
と、入力された信号を、一定の周期で加算して保持する
第1の信号保持ステップと、入力された信号を、一定の
周期で加算して保持する第2の信号保持ステップと、基
準パルスの入力を受ける入力ステップと、第1の出力ス
テップの処理により出力された同期信号を、入力ステッ
プの処理により入力された基準パルスの位相に基づい
て、第1の信号保持ステップの処理により保持させるた
め、もしくは、第2の信号保持ステップの処理により保
持させるために選択的に出力する第2の出力ステップ
と、第1の信号保持ステップの処理により保持されてい
る信号と、第2の信号保持ステップの処理により保持さ
れている信号の差分を、基準パルスと同期信号の位相差
として算出する算出ステップとを含むことを特徴とす
る。
According to the phase detection method of the present invention, a comparison step of comparing a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value is performed based on a comparison result by the processing of the comparison step. A first output step of outputting a synchronization signal when the video signal is determined to be in a synchronization section; a first signal holding step of adding and holding the input signal at a constant cycle; A second signal holding step of adding and holding the obtained signals at a constant cycle, an input step of receiving an input of a reference pulse, and a synchronization signal output by the processing of the first output step. Based on the phase of the reference pulse input by the processing, selected to be held by the processing of the first signal holding step or to be held by the processing of the second signal holding step And the difference between the signal held by the processing of the first signal holding step and the signal held by the processing of the second signal holding step, and the difference between the reference pulse and the synchronization signal. Calculating a phase difference.

【0022】本発明の位相同期回路は、複合同期信号を
含み、離散的な数値で表される映像信号と、所定の閾値
とを比較する比較手段と、比較手段による比較結果に基
づいて、映像信号が同期区間であると判断された場合、
同期信号を出力する第1の出力手段と、所定の周波数の
信号を発振する発振手段と、発振手段により発振された
信号の周波数を、自然数Nで分周して基準パルスを生成
する基準パルス生成手段と、入力された信号を、一定の
周期で加算して保持する第1の信号保持手段と、入力さ
れた信号を、一定の周期で加算して保持する第2の信号
保持手段と、第1の出力手段により出力された同期信号
を、基準パルス生成手段により生成された基準パルスの
位相に基づいて、第1の信号保持手段、もしくは、第2
の信号保持手段に選択的に出力する第2の出力手段と、
第1の信号保持手段と、第2の信号保持手段とに保持さ
れている信号の差分を、基準パルスと同期信号の位相差
として算出する算出手段と、算出手段により算出された
位相差に対応する信号を平滑して出力する信号平滑手段
とを備え、発振手段は、信号平滑手段により平滑されて
出力された位相差に対応する信号に基づいて、発振する
周波数を変更することを特徴とする。
A phase synchronization circuit according to the present invention includes a comparison means for comparing a video signal, which includes a composite synchronization signal and is represented by a discrete numerical value, with a predetermined threshold value, and a video signal based on a comparison result by the comparison means. If the signal is determined to be in the synchronization interval,
First output means for outputting a synchronization signal, oscillating means for oscillating a signal of a predetermined frequency, and reference pulse generation for generating a reference pulse by dividing the frequency of the signal oscillated by the oscillating means by a natural number N Means, first signal holding means for adding and holding an input signal at a fixed cycle, second signal holding means for adding and holding an input signal at a fixed cycle, The synchronization signal output from the first output means is converted to the first signal holding means or the second signal holding means based on the phase of the reference pulse generated by the reference pulse generation means.
Second output means for selectively outputting the signal to the signal holding means;
Calculating means for calculating a difference between signals held in the first signal holding means and the second signal holding means as a phase difference between the reference pulse and the synchronization signal; and a phase difference calculated by the calculating means. Signal smoothing means for smoothing and outputting a signal to be output, wherein the oscillating means changes an oscillating frequency based on a signal corresponding to the phase difference outputted by smoothing by the signal smoothing means. .

【0023】第1の出力手段により出力される同期信号
は、映像信号であるものとすることができる。
[0023] The synchronization signal outputted by the first output means may be a video signal.

【0024】第1の出力手段により出力される同期信号
は、映像信号と閾値との差分であるものとすることがで
きる。
The synchronization signal output by the first output means may be a difference between a video signal and a threshold.

【0025】本発明の位相同期方法は、複合同期信号を
含み、離散的な数値で表される映像信号と、所定の閾値
とを比較する比較ステップと、比較ステップの処理によ
る比較結果に基づいて、映像信号が同期区間であると判
断された場合、同期信号を出力する第1の出力ステップ
と、所定の周波数の信号を発振する発振ステップと、発
振ステップの処理により発振された信号の周波数を、自
然数Nで分周して基準パルスを生成する基準パルス生成
ステップと、入力された信号を、一定の周期で加算して
保持する第1の信号保持ステップと、入力された信号
を、一定の周期で加算して保持する第2の信号保持ステ
ップと、第1の出力ステップの処理により出力された同
期信号を、基準パルス生成ステップの処理により生成さ
れた基準パルスの位相に基づいて、第1の信号保持ステ
ップの処理により保持させるため、もしくは、第2の信
号保持ステップの処理により保持させるために、選択的
に出力する第2の出力ステップと、第1の信号保持ステ
ップの処理により保持されている信号と、第2の信号保
持ステップの処理により保持されている信号との差分
を、基準パルスと同期信号の位相差として算出する算出
ステップと、算出ステップの処理により算出された位相
差に対応する信号を平滑して出力する信号平滑ステップ
とを含み、発振ステップでは、信号平滑ステップの処理
により平滑されて出力された位相差に対応する信号に基
づいて、発振する周波数を変更することを特徴とする。
According to the phase synchronization method of the present invention, a comparison step of comparing a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value is performed based on a comparison result by the processing of the comparison step. When it is determined that the video signal is in the synchronization section, a first output step of outputting a synchronization signal, an oscillation step of oscillating a signal of a predetermined frequency, and a frequency of the signal oscillated by the processing of the oscillation step are performed. A reference pulse generating step of generating a reference pulse by dividing by a natural number N, a first signal holding step of adding and holding an input signal at a fixed cycle, and A second signal holding step of adding and holding the signals in a cycle, and a synchronizing signal output by the processing of the first output step, the position of the reference pulse generated by the processing of the reference pulse generating step. A second output step of selectively outputting the first signal holding step for holding the signal by the processing of the first signal holding step or holding the signal by the processing of the second signal holding step based on A calculating step of calculating a difference between the signal held by the processing of the step and the signal held by the processing of the second signal holding step as a phase difference between the reference pulse and the synchronization signal; A signal smoothing step of smoothing and outputting a signal corresponding to the calculated phase difference. The oscillating step oscillates based on a signal corresponding to the phase difference smoothed and output by the processing of the signal smoothing step. It is characterized in that the frequency is changed.

【0026】本発明の第1の同期分離回路および第1の
同期分離方法においては、複合同期信号を含み、離散的
な数値で表わされる映像信号と、所定の閾値とが比較さ
れ、比較結果に基づいて、映像信号が同期区間であると
判断された場合、映像信号が同期信号として出力され
る。
In the first synchronization separation circuit and the first synchronization separation method of the present invention, a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value is compared with a predetermined threshold, and the comparison result is obtained. If the video signal is determined to be in the synchronization section based on the video signal, the video signal is output as a synchronization signal.

【0027】本発明の第2の同期分離回路および第2の
同期分離方法においては、複合同期信号を含み、離散的
な数値で表わされる映像信号と、所定の閾値とが比較さ
れ、比較結果に基づいて、映像信号が同期区間であると
判断された場合、映像信号と閾値との差分が同期信号と
して出力される。
In the second sync separation circuit and the second sync separation method of the present invention, a video signal including a composite sync signal and represented by a discrete numerical value is compared with a predetermined threshold value, and the comparison result is obtained. If the video signal is determined to be in the synchronization section based on the difference, the difference between the video signal and the threshold is output as a synchronization signal.

【0028】本発明の位相検波回路および位相検波方法
においては、複合同期信号を含み、離散的な数値で表さ
れる映像信号と、所定の閾値とが比較され、比較結果に
基づいて、映像信号が同期区間であると判断された場
合、同期信号が出力され、基準パルスが入力され、出力
された同期信号が、入力された基準パルスの位相に基づ
いて、2箇所に選択的に出力されて一定の周期で加算さ
れて保持され、それらの信号の差分が、基準パルスと同
期信号の位相差として算出される。
In the phase detection circuit and the phase detection method of the present invention, a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value is compared with a predetermined threshold value, and based on the comparison result, the video signal is determined. Is determined to be a synchronization section, a synchronization signal is output, a reference pulse is input, and the output synchronization signal is selectively output to two locations based on the phase of the input reference pulse. The signals are added and held at a constant cycle, and the difference between these signals is calculated as the phase difference between the reference pulse and the synchronization signal.

【0029】本発明の位相同期回路および位相同期方法
においては、複合同期信号を含み、離散的な数値で表さ
れる映像信号と、所定の閾値とが比較され、比較結果に
基づいて、映像信号が同期区間であると判断された場
合、同期信号が出力され、所定の周波数の信号が発振さ
れ、発振された信号の周波数を、自然数Nで分周して基
準パルスが生成され、出力された同期信号が、生成され
た基準パルスの位相に基づいて、2箇所に選択的に出力
されて一定の周期で加算されて保持され、それらの信号
の差分が、基準パルスと同期信号の位相差として算出さ
れ、位相差に対応する信号が平滑されて出力され、平滑
されて出力された位相差に対応する信号に基づいて、発
振する周波数が変更される。
In the phase synchronization circuit and the phase synchronization method according to the present invention, a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value is compared with a predetermined threshold, and based on the comparison result, the video signal is determined. Is determined to be a synchronization section, a synchronization signal is output, a signal of a predetermined frequency is oscillated, and the frequency of the oscillated signal is divided by a natural number N to generate a reference pulse. The synchronization signal is selectively output to two locations based on the phase of the generated reference pulse, added and held at a constant period, and the difference between those signals is defined as the phase difference between the reference pulse and the synchronization signal. The calculated and corresponding signal corresponding to the phase difference is smoothed and output, and the oscillating frequency is changed based on the smoothed and output signal corresponding to the phase difference.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】図3は、本発明を適応したPLLシステム
の構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a PLL system to which the present invention is applied.

【0032】A/Dコンバータ21は、発振器31から
発振される、例えば、13.5MHz、もしくは27MHzの
クロック信号(CLK)に基づいて、入力されたアナロ
グの映像信号をサンプリングし、デジタル信号に変換し
て出力する。入力された映像信号は、信号の折り返しを
防ぐために、ナイキスト周波数以下の帯域を有する低域
通過フィルタを通過する。低域に制限された信号は、所
定のサンプリングレートでサンプリングされる。A/D
コンバータ21においては、サンプリングの後段にもフ
ィルタが設けられており、S/N比の劣化した信号でも
良好な同期性能を得るために、同期分離を行う前に、更
に低い周波数での帯域制限が行われる。
The A / D converter 21 samples an input analog video signal based on a clock signal (CLK) of 13.5 MHz or 27 MHz, for example, oscillated from the oscillator 31 and converts the sampled analog video signal into a digital signal. And output. The input video signal passes through a low-pass filter having a band equal to or lower than the Nyquist frequency in order to prevent aliasing of the signal. The signal limited to the low band is sampled at a predetermined sampling rate. A / D
In the converter 21, a filter is also provided at a stage after the sampling. In order to obtain a good synchronization performance even for a signal having a deteriorated S / N ratio, a band limitation at a lower frequency is performed before performing synchronization separation. Done.

【0033】比較器22は、入力されたデジタルの映像
信号と、所定のシュレッショルドレベルとを比較し、比
較結果に基づいて、スイッチ23を制御する。スイッチ
23は、比較器22から入力された比較結果を基に、加
算器24に供給する信号を選択する。すなわち、映像信
号のレベルがスレッショルドレベルより低い場合、端子
aが選択されて、加算器24にA/Dコンバータ21の
出力信号が供給され、映像信号のレベルがスレッショル
ドレベルより高い場合、端子bが選択されて、加算器2
4には、グランドレベルの信号(電圧0V)が供給され
る。
The comparator 22 compares the input digital video signal with a predetermined threshold level, and controls the switch 23 based on the result of the comparison. The switch 23 selects a signal to be supplied to the adder 24 based on the comparison result input from the comparator 22. That is, when the level of the video signal is lower than the threshold level, the terminal a is selected, and the output signal of the A / D converter 21 is supplied to the adder 24. When the level of the video signal is higher than the threshold level, the terminal b is connected. Selected, adder 2
4 is supplied with a ground level signal (voltage 0 V).

【0034】加算器24は、スイッチ23を介して供給
される信号と、レジスタ25の出力とを加算する。加算
器24の出力は、レジスタ25およびスイッチ26に供
給される。レジスタ25は、後述するタイミングジェネ
レータ33が出力するパルスBおよびパルスCの入力を
受けたORゲート32の出力信号でリセットされる。
The adder 24 adds the signal supplied through the switch 23 and the output of the register 25. The output of the adder 24 is supplied to a register 25 and a switch 26. The register 25 is reset by an output signal of the OR gate 32 that has received a pulse B and a pulse C output from the timing generator 33 described later.

【0035】スイッチ26は、タイミングジェネレータ
33が出力するパルスA(リファレンスパルス)を基
に、加算器24の出力信号の供給先を選択する。ここで
は、パルスAがHレベルのとき、加算器24の出力は、
レジスタ27に供給され、パルスAがLレベルのとき、
加算器24の出力は、レジスタ28に供給されるものと
する。レジスタ27は、タイミングジェネレータ33が
発生するパルスBにより、レジスタ28は、タイミング
ジェネレータ33が発生するパルスCによりリセットさ
れる。
The switch 26 selects the supply destination of the output signal of the adder 24 based on the pulse A (reference pulse) output from the timing generator 33. Here, when the pulse A is at the H level, the output of the adder 24 is
When the pulse A is supplied to the register 27 and the pulse A is at the L level,
The output of the adder 24 is supplied to the register 28. The register 27 is reset by a pulse B generated by the timing generator 33, and the register 28 is reset by a pulse C generated by the timing generator 33.

【0036】レジスタ27およびレジスタ28の出力
は、加算器29に供給され、その差分が算出されて、フ
ィルタ30に出力される。フィルタ30には、例えば、
ラグリードフィルタが用いられる。フィルタ30に入力
された信号は、高周波成分が除去されて、発振器31に
供給される。ここでは、フィルタ30は、タイミングジ
ェネレータ33から出力されるパルスBと同期して、演
算を実行するものとする。
The outputs of the register 27 and the register 28 are supplied to an adder 29, where the difference between them is calculated and output to the filter 30. In the filter 30, for example,
A lag lead filter is used. The signal input to the filter 30 is supplied to the oscillator 31 from which high-frequency components have been removed. Here, it is assumed that the filter 30 performs the calculation in synchronization with the pulse B output from the timing generator 33.

【0037】発振器31は、フィルタ30から入力され
た信号を基に、出力する信号の発振周波数を変化させ
る。発振器31の形式は、例えば、VCO(Voltage Co
ntrolled Oscillator)でも、DTO(Discrete Timing
Oscillator)でもよい。発振器31から出力されたク
ロックは、A/Dコンバータ21、レジスタ25、レジ
スタ27、およびレジスタ28に、動作を制御するクロ
ック信号として、タイミングジェネレータ33にパルス
A乃至パルスCを発生させるための基本パルス信号とし
て供給される。
The oscillator 31 changes the oscillation frequency of the output signal based on the signal input from the filter 30. The type of the oscillator 31 is, for example, a VCO (Voltage Co.)
ntrolled Oscillator) and DTO (Discrete Timing)
Oscillator). The clock output from the oscillator 31 is supplied to the A / D converter 21, the register 25, the register 27, and the register 28 as a clock signal for controlling the operation. Supplied as a signal.

【0038】タイミングジェネレータ33は、発振器3
1から出力されたクロック信号を、1/Nに分周して得
られるリファレンスパルス(ref pulse)であるパルス
A、リファレンスパルスの立下りエッジと同期して出力
されるパルスB、および、リファレンスパルスの立ち上
がりエッジと同期して出力されるパルスCを生成して出
力する。
The timing generator 33 includes the oscillator 3
A pulse A, which is a reference pulse (ref pulse) obtained by dividing the clock signal output from 1 by 1 / N, a pulse B output in synchronization with the falling edge of the reference pulse, and a reference pulse And generates and outputs a pulse C output in synchronization with the rising edge of.

【0039】ここで、フィルタ30の出力は、入力され
る映像信号に複合されている水平同期信号と、発振器3
1から発振された信号を基にタイミングジェネレータ3
3で生成されるリファレンスパルスの位相とによって変
化する。従って、スイッチ23乃至加算器29は、図1
を用いて説明した従来のPLLシステムにおける位相検
波器2と同様の動作を行っていることが分かる。
Here, the output of the filter 30 is composed of a horizontal synchronizing signal combined with an input video signal and an oscillator 3
Timing generator 3 based on the signal oscillated from 1
3 and the phase of the reference pulse generated in step 3. Therefore, the switches 23 to the adders 29
It can be seen that the same operation as that of the phase detector 2 in the conventional PLL system described with reference to FIG.

【0040】図4は、図3を用いて説明したPLLシス
テムが安定した場合の、各部の動作を示すタイミングチ
ャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of each unit when the PLL system described with reference to FIG. 3 is stabilized.

【0041】A/Dコンバータ21は、入力された映像
データを、低域成分に限定し、デジタルデータに変換し
て、スイッチ23に出力する。スイッチ23は、比較器
22から入力される信号を基に、映像信号がスレッショ
ルドレベルより低い場合に、A/Dコンバータ21から
供給される信号を、加算器24に出力する。
The A / D converter 21 limits the input video data to low-frequency components, converts the data into digital data, and outputs the digital data to the switch 23. The switch 23 outputs a signal supplied from the A / D converter 21 to the adder 24 when the video signal is lower than the threshold level based on the signal input from the comparator 22.

【0042】タイミングジェネレータ33から出力され
るパルスAは、発振器31の出力を1/Nに分周して得
られるリファレンスパルスである。パルスBは、リファ
レンスパルスの立下りエッジと同期して出力される。そ
して、パルスCは、リファレンスパルスの立ち上がりエ
ッジと同期して出力される。
The pulse A output from the timing generator 33 is a reference pulse obtained by dividing the output of the oscillator 31 by 1 / N. The pulse B is output in synchronization with the falling edge of the reference pulse. The pulse C is output in synchronization with the rising edge of the reference pulse.

【0043】加算器24の出力は、スイッチ26によっ
て、パルスAがHレベルのとき、レジスタ27に、パル
スAがLレベルのとき、レジスタ28に供給される。
The output of the adder 24 is supplied to the register 27 by the switch 26 when the pulse A is at the H level and to the register 28 when the pulse A is at the L level.

【0044】レジスタ27は、パルスBによってリセッ
トされる。すなわち、レジスタ27は、リファレンスパ
ルスがHレベルからLレベルに変化するときのデータを
保持する。レジスタ28は、パルスCによってリセット
される。すなわち、レジスタ28は、リファレンスパル
スがLレベルからHレベルに変化するときのデータを保
持する。
The register 27 is reset by the pulse B. That is, the register 27 holds data when the reference pulse changes from the H level to the L level. The register 28 is reset by the pulse C. That is, the register 28 holds data when the reference pulse changes from the L level to the H level.

【0045】そして、加算器29の出力は、レジスタ2
7の出力からレジスタ28の出力を減算したものであ
り、フィルタ30は、パルスAの1周期に1回、パルス
Bのタイミングと同期して演算を行う。
The output of the adder 29 is
7, the output of the register 28 is subtracted from the output of 7, and the filter 30 performs an operation once in one cycle of the pulse A in synchronization with the timing of the pulse B.

【0046】入力される映像信号と、リファレンスパル
スとの位相の例を図5に示す。
FIG. 5 shows an example of the phase between the input video signal and the reference pulse.

【0047】映像信号は、所定のサンプリングレートで
サンプリングされる。映像信号が、スレッショルドレベ
ルを下回る期間内にm回サンプリングされ、そのうち、
n回は、リファレンスパルスがHレベルのときにサンプ
リングされ、残りの(m−n)回は、リファレンスパル
スがLレベルのときにサンプリングされた場合、レジス
タ27に保持される値は、D1+D2+・・・+Dnで
あり、レジスタ28に保持される値は、D(n+1)+
D(n+2)+・・・+Dmとなる。
The video signal is sampled at a predetermined sampling rate. The video signal is sampled m times within a period below the threshold level.
If n times are sampled when the reference pulse is at the H level and the remaining (mn) times are sampled when the reference pulse is at the L level, the value held in the register 27 is D1 + D2 +. + Dn, and the value held in the register 28 is D (n + 1) +
D (n + 2) +... + Dm.

【0048】図5における場合では、映像信号がスレッ
ショルドレベルを下回る期間内に16回サンプリングさ
れるものとするが、サンプリングレートはこれ以外の値
であってもかまわない。
In the case of FIG. 5, it is assumed that the video signal is sampled 16 times in a period in which the video signal is lower than the threshold level, but the sampling rate may be other values.

【0049】図5において、PLLシステムがある程度
安定し、リファレンスパルスがHレベルのときにサンプ
リングされた映像信号が、16回のサンプリングのう
ち、信号D1乃至信号D8である場合、レジスタ27に
保持される値は、D1+D2+・・・+D8であり、レ
ジスタ28に保持される値は、D9+D10+・・・+
D16である。
In FIG. 5, when the PLL system is stabilized to some extent and the video signal sampled when the reference pulse is at the H level is the signal D1 to the signal D8 out of the 16 samplings, it is held in the register 27. .. + D8, and the value held in the register 28 is D9 + D10 +.
D16.

【0050】同期信号のボトムの部分(図5におけるD
3乃至D14)は、理想的には、常時同じデータを取っ
ているので、D3乃至D14は、全て等しい値である。
従って、レジスタ27とレジスタ28との差分を取る加
算器29の出力をΔDとすると、出力ΔDは、 ΔD=D1+D2−D15−D16 ・・・(1) と表わすことができる。
The bottom part of the synchronization signal (D in FIG. 5)
3 to D14) ideally always take the same data, so that D3 to D14 are all equal values.
Therefore, assuming that the output of the adder 29 for obtaining the difference between the register 27 and the register 28 is ΔD, the output ΔD can be expressed as follows: ΔD = D1 + D2−D15−D16 (1)

【0051】ΔDの値に基づいて、発振器31の発振周
波数がわずかに変更され、サンプリングポイントの位相
が変化したとしても、その変化分はわずかなものである
から、サンプリングポイントの総数は変化しないので、
加算器29の次の出力をΔD’とした場合、出力ΔD’
は、 ΔD’=D1’+D2’−D15’−D16’ ・・・(2) と表わすことができる。従って、加算器29の出力の変
化量ΔD−ΔD’は、式(1)および式(2)より、 ΔD−ΔD’ =(D1+D2−D15−D16)−(D1’+D2’−D15’−D16 ’) =ΔD1+ΔD2−ΔD15−ΔD16 ・・・(3) となり、それぞれのサンプリングポイントの変化分に等
しくなる。
Even if the oscillation frequency of the oscillator 31 is slightly changed based on the value of ΔD and the phase of the sampling point changes, the change is slight, and the total number of sampling points does not change. ,
When the next output of the adder 29 is ΔD ′, the output ΔD ′
ΔD ′ = D1 ′ + D2′−D15′−D16 ′ (2) Therefore, the change amount ΔD−ΔD ′ of the output of the adder 29 is given by ΔD−ΔD ′ = (D1 + D2−D15−D16) − (D1 ′ + D2′−D15′−D16) from Expressions (1) and (2). ') = ΔD1 + ΔD2-ΔD15-ΔD16 (3), which is equal to the change of each sampling point.

【0052】発振器31の発振周波数は、フィルタ30
の出力で制御される。従って、発振器31の発振周波数
をfoscとおくと、foscは、フィルタ30に入力される
加算器29の出力の変化量ΔD−ΔD’によって制御さ
れる関数として、次の式(4)で表わすことができる。 fosc=f(ΔD−ΔD’) ・・・(4)
The oscillation frequency of the oscillator 31
Is controlled by the output. Therefore, if the oscillation frequency of the oscillator 31 is set to fosc, fosc is expressed by the following equation (4) as a function controlled by the change amount ΔD−ΔD ′ of the output of the adder 29 input to the filter 30. Can be. fosc = f (ΔD−ΔD ′) (4)

【0053】ここで、加算器29の出力の変化量ΔD−
ΔD’は、離散的な数値であるから、発振器31の発振
周波数foscも、離散的な数値を取る。発振器31の発
振周波数foscの1ステップあたりの周波数の遷移、す
なわち分解能を考えた場合、発振周波数foscが一次関
数であるとすれば、その分解能は、ΔD−ΔD’の逆数
で表される。PLLシステムとしてのジッタ性能を向上
させるためには、この分解能を向上する必要があり、そ
のためには、変化量ΔD−ΔD’の分解能(すなわち、
ビット精度)を向上させればよい。
Here, the variation ΔD−
Since ΔD ′ is a discrete numerical value, the oscillation frequency fosc of the oscillator 31 also takes a discrete numerical value. Considering the transition of the oscillation frequency fosc of the oscillator 31 per step, that is, the resolution, if the oscillation frequency fosc is a linear function, the resolution is represented by the reciprocal of ΔD−ΔD ′. In order to improve the jitter performance as a PLL system, it is necessary to improve this resolution. To do so, the resolution of the change amount ΔD−ΔD ′ (ie,
Bit accuracy).

【0054】変化量ΔD−ΔD’の分解能が1ビット、
すなわちパルスである場合、ジッタ性能は、サンプリン
グ周波数の逆数になる。入力された映像信号は、A/D
コンバータ21でデジタル信号に変換されるときに、ナ
イキスト周波数以下の帯域の信号のみを通過させる低域
通過フィルタを通過し、S/N比の劣化した信号でも、
良好な同期性能を得るために、更に低い周波数での帯域
制限が行われる。従って、スイッチ26には、図5にお
けるパルスのスロープ部分にサンプリングデータが存在
しないほどの急峻な信号が入力されることはない。
The resolution of the variation ΔD−ΔD ′ is 1 bit,
That is, in the case of a pulse, the jitter performance is the reciprocal of the sampling frequency. The input video signal is A / D
When converted into a digital signal by the converter 21, even if the signal passes through a low-pass filter that passes only signals in the band equal to or lower than the Nyquist frequency,
In order to obtain good synchronization performance, band limitation at a lower frequency is performed. Therefore, the switch 26 does not receive such a steep signal that no sampling data exists in the slope portion of the pulse in FIG.

【0055】例えば、6.75MHz以下の帯域に制限
された映像信号を、クロック周波数13.5MHzでサ
ンプリングし、後段のフィルタによって、1MHz(時
定数0.16μS)に制限した場合、その映像信号のペ
デスタルレベルから、水平同期信号のボトム部分まで
は、時定数0.16μSで約63.2%まで下降する。
このとき、サンプリング周期は74.07nSであるか
ら、A/Dコンバータ21は、パルスのスロープ部分に
対応する0.16μSの区間で、サンプリングデータを
2つ得ることができる。
For example, when a video signal limited to a band of 6.75 MHz or less is sampled at a clock frequency of 13.5 MHz and is limited to 1 MHz (time constant of 0.16 μS) by a subsequent filter, the video signal is From the pedestal level to the bottom portion of the horizontal synchronizing signal, it falls to about 63.2% with a time constant of 0.16 μS.
At this time, since the sampling cycle is 74.07 nS, the A / D converter 21 can obtain two pieces of sampling data in the section of 0.16 μS corresponding to the slope portion of the pulse.

【0056】ここで、PLLシステムのジッタ性能を1
nS程度に抑えるには、変化量ΔD−ΔD’の分解能を
Xとして、次の式(5)を満たすようなビット精度であ
ればよい。 すなわち、映像信号のデータを、6ビット以上の精度で
サンプリングすることができた場合、PLLシステムの
ジッタ性能を1nS程度に抑えることができる。
Here, the jitter performance of the PLL system is 1
In order to suppress the change amount to about nS, it is sufficient that the resolution of the change amount ΔD−ΔD ′ is X and the bit precision satisfies the following expression (5). That is, when the data of the video signal can be sampled with an accuracy of 6 bits or more, the jitter performance of the PLL system can be suppressed to about 1 nS.

【0057】このような構成を取ることにより、サンプ
リング周波数を必要以上に上げることなく、良好なジッ
タ性能を有するPLLシステムを構築することができ
る。更に、位相検波部分(スイッチ23乃至加算器2
9)の出力は、水平同期信号区間の信号レベルの積分値
の情報を有し、その積分値によって、PLLシステムの
トータルループゲインが変動するようになされている。
従って、弱電界などのS/N比が悪い信号が入力され、
水平同期信号のレベルが小さくなった場合には、自動的
に、PLLシステムのトータルループゲインも下がるの
で、ノイズに対する感度も下がり、良好な同期性能を得
ることができる。
By adopting such a configuration, a PLL system having good jitter performance can be constructed without increasing the sampling frequency more than necessary. Further, a phase detection portion (from the switch 23 to the adder 2)
The output of 9) has information on the integrated value of the signal level in the horizontal synchronizing signal section, and the total loop gain of the PLL system is varied by the integrated value.
Therefore, a signal having a poor S / N ratio such as a weak electric field is input,
When the level of the horizontal synchronizing signal is reduced, the total loop gain of the PLL system is automatically reduced, so that the sensitivity to noise is reduced and good synchronization performance can be obtained.

【0058】また、サンプリングされた映像信号が、比
較器22のスレッショルドレベルに近い場合、図3を用
いて説明したPLLシステムでは、わずかな位相変動に
よって、スレッショルドレベル付近のサンプリングデー
タが選択される場合とされない場合が生じてしまう。P
LLが安定している状態においても、わずかな位相変動
は起こるため、スレッショルドレベル付近のサンプリン
グデータが、加算器24に入力されるか否かが、最終的
な発振器31の発振周波数に影響を及ぼしてしまう。こ
のため、PLLシステムとしてのジッタ性能が悪化して
しまう恐れがある。
When the sampled video signal is close to the threshold level of the comparator 22, in the PLL system described with reference to FIG. 3, when the sampling data near the threshold level is selected due to slight phase fluctuation. May not be considered. P
Even in a state where LL is stable, slight phase fluctuation occurs. Therefore, whether or not sampling data near the threshold level is input to the adder 24 affects the final oscillation frequency of the oscillator 31. Would. For this reason, the jitter performance of the PLL system may be deteriorated.

【0059】これを改善したPLLシステムを図6に示
す。なお、図3の場合と対応する部分には同一の符号を
付してあり、その説明は適宜省略する。すなわち、図6
のPLLシステムにおいては、新たに加算器41が設け
られ、スイッチ23に、A/Dコンバータ21の出力
と、スレッショルドレベルとの差分を出力するようにな
されている以外は、図3を用いて説明したPLLシステ
ムと同様の構成を有している。
FIG. 6 shows a PLL system in which this is improved. Parts corresponding to those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. That is, FIG.
In the PLL system of the first embodiment, an adder 41 is newly provided, and the difference between the output of the A / D converter 21 and the threshold level is output to the switch 23 with reference to FIG. It has the same configuration as the PLL system described above.

【0060】比較器22は、図3を用いて説明した場合
と同様に、A/Dコンバータ21の出力と、スレッショ
ルドレベルを比較し、デジタル信号に変換された映像信
号がスレッショルドレベルより高いレベルである場合、
スイッチ23を端子bと接続するように制御して、加算
器24にグランドレベルの電圧(電圧0V)を供給さ
せ、デジタル信号に変換された映像信号がスレッショル
ドレベルより低いレベルである場合、スイッチ23を端
子aと接続するように制御して、加算器41の出力(A
/Dコンバータ21の出力と、スレッショルドレベルと
の差分)を、加算器24に供給させる。
The comparator 22 compares the output of the A / D converter 21 with the threshold level, as in the case described with reference to FIG. 3, so that the video signal converted to a digital signal is at a level higher than the threshold level. If so,
The switch 23 is controlled to be connected to the terminal b so that the adder 24 is supplied with the ground level voltage (voltage 0 V). When the video signal converted into the digital signal is at a level lower than the threshold level, the switch 23 is turned on. Is connected to the terminal a, and the output of the adder 41 (A
The difference between the output of the / D converter 21 and the threshold level) is supplied to the adder 24.

【0061】図6に示される回路構成にすることによ
り、A/Dコンバータ21の出力が、スレッショルドレ
ベルと近い値である場合、加算器24に供給されるデー
タは、0に近い値となる。そのため、映像信号がスレッ
ショルドレベルに近い場合、比較器22の比較結果がど
ちらになっても、位相検波器としての出力結果の変動を
抑えることができるので、PLLシステムとしてのジッ
タ性能を改善することができる。
With the circuit configuration shown in FIG. 6, when the output of the A / D converter 21 has a value close to the threshold level, the data supplied to the adder 24 has a value close to zero. Therefore, when the video signal is close to the threshold level, the fluctuation of the output result as the phase detector can be suppressed regardless of the comparison result of the comparator 22, thereby improving the jitter performance as the PLL system. Can be.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明の第1の同期分離回路および第1
の同期分離方法によれば、複合同期信号を含み、離散的
な数値で表わされる映像信号と、所定の閾値とを比較
し、比較結果に基づいて、映像信号が同期区間であると
判断された場合、映像信号を同期信号として出力するよ
うにしたので、映像信号のデータを位相検波に利用する
ことができる。
According to the present invention, the first synchronization separating circuit and the first synchronization separating circuit of the present invention are provided.
According to the sync separation method, the video signal including the composite sync signal and represented by a discrete numerical value is compared with a predetermined threshold, and based on the comparison result, the video signal is determined to be in the synchronization section. In this case, since the video signal is output as a synchronization signal, the data of the video signal can be used for phase detection.

【0063】本発明の第2の同期分離回路および第2の
同期分離方法によれば、複合同期信号を含み、離散的な
数値で表わされる映像信号と、所定の閾値とを比較し、
比較結果に基づいて、映像信号が同期区間であると判断
された場合、映像信号と閾値との差分を同期信号として
出力するようにしたので、映像信号がスレッショルドレ
ベルに近い場合においても、出力結果の変動を抑えるこ
とが可能となり、PLLシステムとしてのジッタ性能を
改善することができる。
According to the second synchronization separation circuit and the second synchronization separation method of the present invention, a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value is compared with a predetermined threshold value.
Based on the comparison result, when it is determined that the video signal is in the synchronization section, the difference between the video signal and the threshold is output as a synchronization signal, so even when the video signal is close to the threshold level, the output result is Can be suppressed, and the jitter performance as a PLL system can be improved.

【0064】本発明の位相検波回路および位相検波方法
によれば、複合同期信号を含み、離散的な数値で表され
る映像信号と、所定の閾値とを比較し、比較結果に基づ
いて、映像信号が同期区間であると判断された場合、同
期信号を出力し、基準パルスの入力を受け、出力された
同期信号を、入力された基準パルスの位相に基づいて、
2箇所に選択的に出力して一定の周期で加算して保持
し、それらの信号の差分を、基準パルスと同期信号の位
相差として算出するようにしたので、S/N比が悪い信
号が入力されるような場合においても、良好な同期性能
を得ることができる。
According to the phase detection circuit and the phase detection method of the present invention, a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value is compared with a predetermined threshold value, and based on the comparison result, If it is determined that the signal is a synchronization section, output a synchronization signal, receive the input of the reference pulse, the output synchronization signal, based on the phase of the input reference pulse,
The signals are selectively output to two points, added and held at a constant period, and the difference between these signals is calculated as the phase difference between the reference pulse and the synchronization signal. Even in the case of inputting, good synchronization performance can be obtained.

【0065】本発明の位相同期回路および位相同期方法
によれば、複合同期信号を含み、離散的な数値で表され
る映像信号と、所定の閾値とを比較し、比較結果に基づ
いて、映像信号が同期区間であると判断された場合、同
期信号を出力し、所定の周波数の信号を発振し、発振さ
れた信号の周波数を、自然数Nで分周して基準パルスを
生成し、出力された同期信号を、生成された基準パルス
の位相に基づいて、2箇所に選択的に出力して一定の周
期で加算して保持し、それらの信号の差分を、基準パル
スと同期信号の位相差として算出し、位相差に対応する
信号を平滑して出力し、平滑されて出力された位相差に
対応する信号に基づいて、発振する周波数を変更するよ
うにしたので、良好なジッタ性能を有するPLLシステ
ムを構築することができる。
According to the phase synchronization circuit and the phase synchronization method of the present invention, a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value is compared with a predetermined threshold value, and based on the comparison result, When it is determined that the signal is in the synchronous section, a synchronous signal is output, a signal of a predetermined frequency is oscillated, a frequency of the oscillated signal is divided by a natural number N to generate a reference pulse, and the signal is output. The synchronization signal is selectively output to two locations based on the phase of the generated reference pulse, added and held at a constant period, and the difference between those signals is calculated as the phase difference between the reference pulse and the synchronization signal. The signal corresponding to the phase difference is smoothed and output, and the frequency of oscillation is changed based on the signal corresponding to the smoothed and output phase difference, so that it has good jitter performance. Building a PLL system It can be.

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

【図1】従来のPLLシステムの構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional PLL system.

【図2】図1の位相検波器およびフィルタの詳細な構成
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a phase detector and a filter of FIG. 1;

【図3】本発明を適応したPLLシステムの構成を示す
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a PLL system to which the present invention is applied.

【図4】図3のPLLシステムの動作を示すタイミング
チャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing an operation of the PLL system of FIG. 3;

【図5】映像信号およびリファレンスパルスの位相と、
サンプリングされる信号について説明するための図であ
る。
FIG. 5 shows the phases of a video signal and a reference pulse,
FIG. 3 is a diagram for describing a signal to be sampled.

【図6】本発明を適応したPLLシステムの構成を示す
ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a PLL system to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 A/Dコンバータ, 22 比較器, 23 ス
イッチ, 24 加算器, 25 レジスタ, 26
スイッチ, 27,28 レジスタ, 29加算器,
30 フィルタ, 31 発振器, 32 ORゲー
ト, 33 タイミングジェネレータ, 41 加算器
21 A / D converter, 22 comparator, 23 switch, 24 adder, 25 register, 26
Switch, 27, 28 register, 29 adder,
Reference Signs List 30 filter, 31 oscillator, 32 OR gate, 33 timing generator, 41 adder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長峰 孝有 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 三浦 悟司 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 水戸 由美子 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5C020 AA09 BA01 BA11 BB01 CA15 5J106 AA04 CC01 CC25 CC38 CC41 DD06 DD09 DD13 DD38 DD42 DD43 DD46 DD48 FF06 JJ02 KK22 KK25  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takayu Nagamine 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Satoshi Miura 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. within Sony Corporation (72) Inventor Yumiko Mito 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term within Sony Corporation (reference) 5C020 AA09 BA01 BA11 BB01 CA15 5J106 AA04 CC01 CC25 CC38 CC41 DD06 DD09 DD13 DD38 DD42 DD43 DD46 DD48 FF06 JJ02 KK22 KK25

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複合同期信号を含み、離散的な数値で表
わされる映像信号と、所定の閾値とを比較する比較手段
と、 前記比較手段による比較結果に基づいて、前記映像信号
が同期区間であると判断された場合、前記映像信号を同
期信号として出力する出力手段とを備えることを特徴と
する同期分離回路。
1. A comparing means for comparing a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value, and based on a comparison result by the comparing means, the video signal is used in a synchronization section. Output means for outputting the video signal as a synchronization signal when it is determined that there is a synchronization signal.
【請求項2】 複合同期信号を含み、離散的な数値で表
わされる映像信号と、所定の閾値とを比較する比較ステ
ップと、 前記比較ステップの処理による比較結果に基づいて、前
記映像信号が同期区間であると判断された場合、前記映
像信号を同期信号として出力する出力ステップとを含む
ことを特徴とする同期分離方法。
2. A comparing step of comparing a video signal containing a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value; and synchronizing the video signal based on a comparison result by the processing of the comparing step. Outputting the video signal as a synchronization signal when it is determined to be a section.
【請求項3】 複合同期信号を含み、離散的な数値で表
わされる映像信号と、所定の閾値とを比較する比較手段
と、 前記比較手段による比較結果に基づいて、前記映像信号
が同期区間であると判断された場合、前記映像信号と前
記閾値との差分を同期信号として出力する出力手段とを
備えることを特徴とする同期分離回路。
3. A comparison means for comparing a video signal, which includes a composite synchronization signal and is represented by a discrete numerical value, with a predetermined threshold value, based on a comparison result by the comparison means, Output means for outputting a difference between the video signal and the threshold value as a synchronization signal when it is determined that there is a synchronization signal.
【請求項4】 複合同期信号を含み、離散的な数値で表
わされる映像信号と、所定の閾値とを比較する比較ステ
ップと、 前記比較ステップの処理による比較結果に基づいて、前
記映像信号が同期区間であると判断された場合、前記映
像信号と前記閾値との差分を同期信号として出力する出
力ステップとを含むことを特徴とする同期分離方法。
4. A comparing step of comparing a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value, and synchronizing the video signal based on a comparison result by the processing of the comparing step. Outputting a difference between the video signal and the threshold value as a synchronizing signal when it is determined that the section is a section.
【請求項5】 複合同期信号を含み、離散的な数値で表
される映像信号と、所定の閾値とを比較する比較手段
と、 前記比較手段による比較結果に基づいて、前記映像信号
が同期区間であると判断された場合、同期信号を出力す
る第1の出力手段と、 入力された信号を、一定の周期で加算して保持する第1
の信号保持手段と、 入力された信号を、一定の周期で加算して保持する第2
の信号保持手段と、 基準パルスの入力を受ける入力手段と、 前記第1の出力手段により出力された前記同期信号を、
前記入力手段により入力された前記基準パルスの位相に
基づいて、前記第1の信号保持手段、もしくは、前記第
2の信号保持手段に選択的に出力する第2の出力手段
と、 前記第1の信号保持手段と、前記第2の信号保持手段と
に保持されている信号の差分を、前記基準パルスと前記
同期信号の位相差として算出する算出手段とを備えるこ
とを特徴とする位相検波回路。
5. A comparing means for comparing a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value, and based on a comparison result by the comparing means, the video signal is synchronized in a synchronization section. If it is determined that the first and second signals are the same, a first output means for outputting a synchronization signal, and a first means for adding and holding the input signal at a constant cycle
And a second signal holding means for adding and holding the input signals at a constant cycle.
A signal holding means, an input means for receiving an input of a reference pulse, and a synchronizing signal output from the first output means.
A second output unit for selectively outputting to the first signal holding unit or the second signal holding unit based on a phase of the reference pulse input by the input unit; A phase detection circuit comprising: signal holding means; and calculation means for calculating a difference between signals held in the second signal holding means as a phase difference between the reference pulse and the synchronization signal.
【請求項6】 前記第1の出力手段により出力される前
記同期信号は、前記映像信号であることを特徴とする請
求項5に記載の位相検波回路。
6. The phase detection circuit according to claim 5, wherein the synchronization signal output by the first output means is the video signal.
【請求項7】 前記第1の出力手段により出力される前
記同期信号は、前記映像信号と前記閾値との差分である
ことを特徴とする請求項5に記載の位相検波回路。
7. The phase detection circuit according to claim 5, wherein the synchronization signal output by the first output means is a difference between the video signal and the threshold.
【請求項8】 複合同期信号を含み、離散的な数値で表
される映像信号と、所定の閾値とを比較する比較ステッ
プと、 前記比較ステップの処理による比較結果に基づいて、前
記映像信号が同期区間であると判断された場合、同期信
号を出力する第1の出力ステップと、 入力された信号を、一定の周期で加算して保持する第1
の信号保持ステップと、 入力された信号を、一定の周期で加算して保持する第2
の信号保持ステップと、 基準パルスの入力を受ける入力ステップと、 前記第1の出力ステップの処理により出力された前記同
期信号を、前記入力ステップの処理により入力された前
記基準パルスの位相に基づいて、前記第1の信号保持ス
テップの処理により保持させるため、もしくは、前記第
2の信号保持ステップの処理により保持させるために選
択的に出力する第2の出力ステップと、 前記第1の信号保持ステップの処理により保持されてい
る信号と、前記第2の信号保持ステップの処理により保
持されている信号の差分を、前記基準パルスと前記同期
信号の位相差として算出する算出ステップとを含むこと
を特徴とする位相検波方法。
8. A comparing step of comparing a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value, and based on a comparison result by the processing of the comparing step, the video signal is A first output step of outputting a synchronization signal when it is determined to be a synchronization section; and a first step of adding and holding the input signal at a constant cycle.
And a second signal holding step of adding and holding the input signals at a constant cycle.
A signal holding step, an input step of receiving an input of a reference pulse, and the synchronizing signal output by the processing of the first output step, based on a phase of the reference pulse input by the processing of the input step. A second output step of selectively outputting for holding by the processing of the first signal holding step or holding by the processing of the second signal holding step; and the first signal holding step. And a calculating step of calculating a difference between the signal held by the processing of step (b) and the signal held by the processing of the second signal holding step as a phase difference between the reference pulse and the synchronization signal. Phase detection method.
【請求項9】 複合同期信号を含み、離散的な数値で表
される映像信号と、所定の閾値とを比較する比較手段
と、 前記比較手段による比較結果に基づいて、前記映像信号
が同期区間であると判断された場合、同期信号を出力す
る第1の出力手段と、 所定の周波数の信号を発振する発振手段と、 前記発振手段により発振された前記信号の前記周波数
を、自然数Nで分周して基準パルスを生成する基準パル
ス生成手段と、 入力された信号を、一定の周期で加算して保持する第1
の信号保持手段と、 入力された信号を、一定の周期で加算して保持する第2
の信号保持手段と、 前記第1の出力手段により出力された前記同期信号を、
前記基準パルス生成手段により生成された前記基準パル
スの位相に基づいて、前記第1の信号保持手段、もしく
は、前記第2の信号保持手段に選択的に出力する第2の
出力手段と、 前記第1の信号保持手段と、前記第2の信号保持手段と
に保持されている信号の差分を、前記基準パルスと前記
同期信号の位相差として算出する算出手段と、 前記算出手段により算出された前記位相差に対応する信
号を平滑して出力する信号平滑手段とを備え、 前記発振手段は、前記信号平滑手段により平滑されて出
力された前記位相差に対応する信号に基づいて、発振す
る前記周波数を変更することを特徴とする位相同期回
路。
9. A comparing means for comparing a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value, and based on a comparison result by the comparing means, When it is determined that the signal is a first signal, a first output means for outputting a synchronization signal, an oscillating means for oscillating a signal having a predetermined frequency, A reference pulse generating means for generating a reference pulse by circulating a signal;
And a second signal holding means for adding and holding the input signals at a constant cycle.
Signal holding means, and the synchronization signal output by the first output means,
A second output unit that selectively outputs the signal to the first signal holding unit or the second signal holding unit based on a phase of the reference pulse generated by the reference pulse generation unit; Calculating means for calculating a difference between signals held by the first signal holding means and the second signal holding means as a phase difference between the reference pulse and the synchronization signal; and Signal smoothing means for smoothing and outputting a signal corresponding to the phase difference, wherein the oscillating means oscillates based on the signal corresponding to the phase difference output smoothed by the signal smoothing means. A phase-locked loop characterized by changing the following.
【請求項10】 前記第1の出力手段により出力される
前記同期信号は、前記映像信号であることを特徴とする
請求項9に記載の位相同期回路。
10. The phase synchronization circuit according to claim 9, wherein said synchronization signal output by said first output means is said video signal.
【請求項11】 前記第1の出力手段により出力される
前記同期信号は、前記映像信号と前記閾値との差分であ
ることを特徴とする請求項9に記載の位相同期回路。
11. The phase synchronization circuit according to claim 9, wherein said synchronization signal output by said first output means is a difference between said video signal and said threshold value.
【請求項12】 複合同期信号を含み、離散的な数値で
表される映像信号と、所定の閾値とを比較する比較ステ
ップと、 前記比較ステップの処理による比較結果に基づいて、前
記映像信号が同期区間であると判断された場合、同期信
号を出力する第1の出力ステップと、 所定の周波数の信号を発振する発振ステップと、 前記発振ステップの処理により発振された前記信号の前
記周波数を、自然数Nで分周して基準パルスを生成する
基準パルス生成ステップと、 入力された信号を、一定の周期で加算して保持する第1
の信号保持ステップと、 入力された信号を、一定の周期で加算して保持する第2
の信号保持ステップと、 前記第1の出力ステップの処理により出力された前記同
期信号を、前記基準パルス生成ステップの処理により生
成された前記基準パルスの位相に基づいて、前記第1の
信号保持ステップの処理により保持させるため、もしく
は、前記第2の信号保持ステップの処理により保持させ
るために、選択的に出力する第2の出力ステップと、 前記第1の信号保持ステップの処理により保持されてい
る信号と、前記第2の信号保持ステップの処理により保
持されている信号との差分を、前記基準パルスと前記同
期信号の位相差として算出する算出ステップと、 前記算出ステップの処理により算出された前記位相差に
対応する信号を平滑して出力する信号平滑ステップとを
含み、 前記発振ステップでは、前記信号平滑ステップの処理に
より平滑されて出力された前記位相差に対応する信号に
基づいて、発振する前記周波数を変更することを特徴と
する位相同期方法。
12. A comparison step of comparing a video signal including a composite synchronization signal and represented by a discrete numerical value with a predetermined threshold value, and based on a comparison result by the processing of the comparison step, the video signal is A first output step of outputting a synchronization signal when it is determined to be a synchronization section; an oscillation step of oscillating a signal of a predetermined frequency; and the frequency of the signal oscillated by the processing of the oscillation step, A first reference pulse generating step of generating a reference pulse by dividing by a natural number N; and a first step of adding and holding an input signal at a constant cycle.
And a second signal holding step of adding and holding the input signals at a constant cycle.
A signal holding step based on a phase of the reference pulse generated by the processing of the reference pulse generating step, based on a phase of the reference pulse generated by the processing of the reference pulse generating step. Or a second output step of selectively outputting, for holding by the processing of the second signal holding step, and holding by the processing of the first signal holding step. A calculating step of calculating a difference between the signal and the signal held by the processing of the second signal holding step as a phase difference between the reference pulse and the synchronization signal; and calculating the difference by the processing of the calculating step. And a signal smoothing step of smoothing and outputting a signal corresponding to the phase difference. A phase synchronization method comprising: changing the oscillating frequency based on a signal corresponding to the phase difference output after being smoothed by a process.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100780937B1 (en) 2004-12-20 2007-12-03 삼성전자주식회사 Digital processing apparatus and method for estimating horizontal sync included in video signal

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