JP2006074089A - シンボルクロック再生装置、シンボルクロック再生プログラム、及びシンボルクロック再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタル変調信号に基づき、シンボルクロックを再生するに際し、同期ワードを用いる必要なく、シンボルタイミングを精確に検出する技術を提供する。
【解決手段】シンボルクロック再生装置において、デジタル変調信号に基づき、それについて再生するシンボルクロックのｍ（ｍは３以上の整数）倍の周波数のサンプリングクロックによるサンプリングタイミングでのシンボル値を取得するシンボル値取得手段１、２と、順次得られる各シンボル値について、１つ前のシンボル値と同一か否かを示す演算値を求める演算手段４と、順次求められる各演算値をｎ（ｎは１又は２以上の整数）行ｍ列のバッファに順次保存するバッファ手段４と、バッファの各列に対応するサンプリングタイミング及びバッファに蓄積された演算値に基づき、シンボルタイミングを検出するタイミング検出手段７とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル変調信号についてシンボルタイミングを検出し、シンボルクロックを再生するシンボルクロック再生装置、プログラム及び方法に関する。

一般に、デジタル変調信号を受信する受信機において、変調信号を検波して得たベースバンド信号からシンボルクロックを再生し、これに基づいてデジタル信号を再生する処理を行う際には、送信機と受信機の基準発信周波数のずれやフェージングの影響によって、シンボルタイミングのずれが生じる。このずれが大きくなると、ビット誤り率が悪化し、データの再生が不可能になる。そこで、従来、シンボルタイミングを捕捉し、これに同期して追従するようにシンボルクロックを補正するようにしている。

図７はこのような同期追従を可能にした従来例に係るクロック再生装置の構成を示すブロック図である。この装置では、検波信号に含まれる同期ワードに基づいてシンボルタイミングを取得し、これに同期するように電圧制御発振回路（以下、「ＶＣＯ」という。）９１を制御して、シンボルクロックを生成する。その際、シンボルクロックにより得られる瞬時値と基準値とに基づいてＶＣＯ９１を制御することによりシンボルクロックの補正を行うようにしている。検波信号は、４値のシンボルを表すＦＳＫ（周波数シフト・キーイング）変調信号を振幅の瞬時値に変換したものである。

同図において、９２は検波信号に基づいて４値信号を生成する４値判定部、９３はシンボルクロックを半周期遅延させ、遅延クロックとして出力するクロック遅延部、９４は遅延クロックが立ち上がるタイミングで、検波信号の値を記憶し、出力する遅延部、９５は遅延部９４の出力をシンボルクロックの立上りタイミングで記憶し、出力する遅延部、９６は４値判定部９２が出力する４値信号をシンボルクロックの立上りタイミングで記憶し、シンボルデータとして出力する遅延部、９７は遅延部９６の出力をシンボルクロックの立上りタイミングで記憶し、出力する遅延部である。

また、９８は遅延部９７の出力及びシンボルデータを加算する加算部、９９は加算部９８の出力値をその１／２の値に変換する減衰部、１００は遅延部９５及び減衰部９９の出力を加算する加算部、１０１は減衰部９９及びシンボルデータを加算する加算部、１０２は遅延部９７の出力及びシンボルデータを加算する加算部、１０３は加算部１００及び加算部１０１の出力を乗算する乗算部、１０４は乗算部１０３の出力を、加算部１０２の出力値がゼロでないときに通過させ、ゼロのときに遮断するゲート部、１０５はゲート部１０４の出力に基づき、ＶＣＯ９１を制御するローパスフィルタである。

ローパスフィルタ１０５は、初期値をＭとし、ゲート部１０４の出力が正である間は所定周期でカウントアップし、負である間は前記周期でカウントダウンする。これにより、カウント値が２Ｍに達すると、ＶＣＯ９１に対しシンボルクロックの位相を所定値だけ進めるように指令してカウント値をリセットする。逆に、カウント値が０に達すると、ＶＣＯ９１に対しシンボルクロックの位相を所定値だけ遅らせるように指令してカウント値をリセットする。

この構成において、ＶＣＯ９１は、検波信号に含まれる同期ワードに基づいて取得されるシンボルタイミングで駆動することによりシンボルクロックを出力する。この間、次のようにして、シンボルクロックの位相の補正が行われる。

遅延部９６が出力するシンボルデータと、遅延手段９７が出力する１つ前のシンボルデータとの中間値を、加算部９８及び減衰部９９により取得し、これを期待値とする。一方、クロック遅延部９３、遅延部９４及び９５により、前記中間値に対応する、検波信号のサンプル値を取得し、これを実測値とする。シンボルクロックにずれが無い場合には、加算部１００により得られる前記期待値と実測値との差が、理想的には０となる。シンボルクロックがずれている場合には、この差は０とならず、実測値は期待値よりもプラス側又はマイナス側に偏倚する。

そこで、シンボルクロックの位相が進んでいる場合にはカウントダウンし、遅れている場合にはカウントアップするように、加算部１０１、１０２、乗算部１０３、及びゲート部１０４によってローパスフィルタ１０５を制御する。これにより、カウント値が２Ｍに達すると、位相が進められ、０に達すると位相が遅れるようにシンボルクロックが補正されることになる。

特開２００３−３３３１１３

しかしながら、上述の従来技術によれば、フレーム同期ワードを用いてシンボルタイミングを検出するようにしているため、同期ワードが検出できるまで、シンボルクロックのずれの有無を判定することができないという問題がある。

また、同期ワードの検出処理において正確なクロックタイミングを取得していないと、正しいシンボルタイミングを得ることができないので、シンボルクロックの再生処理を行っても、シンボルクロックの補正を行うことができない。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、デジタル変調信号に基づき、同期ワードを用いる必要なく、精確なシンボルクロックの再生を行う技術を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明に係るシンボルクロック再生装置は、デジタル変調信号に基づき、それについて再生するシンボルクロックのｍ（ｍは３以上の整数）倍の周波数のサンプリングクロックによるサンプリングタイミングでのシンボル値を取得するシンボル値取得手段と、順次得られる各シンボル値について、１つ前のシンボル値と同一か否かを示す演算値を求める演算手段と、順次求められる各演算値をｎ（ｎは１又は２以上の整数）行ｍ列のバッファに順次保存するバッファ手段と、前記バッファの各列に対応する前記サンプリングタイミング及び前記バッファに蓄積された演算値に基づき、シンボルタイミングを検出するタイミング検出手段とを具備することを特徴とする。

ここで、シンボルクロック再生装置としては、たとえば、デジタル放送の受信機に使用されるものが該当する。デジタル変調信号としては、たとえば、４値ＦＳＫ変調により変調がなされたものが該当する。シンボルクロックのｍ倍の周波数のサンプリングクロックによるサンプリングタイミングでのシンボル値とは、シンボルタイミングにおける本来のシンボル値のみならず、これと同様にして得られる、シンボルタイミング以外の前記サンプリングクロックのタイミングにおける値も含む意味を有する。シンボル値取得手段としては、たとえば、４値ＦＳＫ変調によるデジタル変調信号を検波する手段と、検波信号を４値信号に変換する手段とを用いて構成したものが該当する。演算手段としては、たとえば、排他的論理和を演算する回路が該当する。

この構成において、シンボル値取得手段により得られるシンボル値は、各シンボルタイミング間をさらにｍ分割したサンプリングタイミングにおける値である。このため、デジタル変調信号に基づくアイパターンにおけるアイの開口が十分開いている場合、順次得られる各シンボル値について、１つ前のシンボル値と同一か否かを示す演算値を求めると、ｍ個毎にアイの開口部に対応する演算値が得られることになる。そして各シンボル値は、もしそれが、シンボルタイミングにおける真のシンボル値であるとすれば、その前後のシンボル値と同一である可能性が高い。したがって、演算値が順次保存されたｎ行ｍ列のバッファにおいて、１つ前のシンボル値と同一であることを示す演算値が多く分布するバッファ列は、アイの開口部にほぼ対応している。したがって、たとえば、このバッファ列に対応するサンプリングタイミング又はその近傍を、シンボルタイミングとして抽出し、これに基づき、シンボルクロックを再生することができる。

第２の発明に係るシンボルクロック再生装置は、第１発明において、前記演算値は、順次得られるシンボル値と、１つ前のシンボル値との排他的論理和であることを特徴とする。

第３の発明に係るシンボルクロック再生装置は、第１又は第２発明において、タイミング検出手段は、バッファに保存された演算値をバッファの各列毎に積算する積算手段を備え、各列の積算値に基づき、シンボルタイミングの検出を行うものであることを特徴とする。

第４の発明に係るシンボルクロック再生装置は、第３発明において、タイミング検出手段は、サンプリングタイミングの検出が初回である場合、積算値が最小でかつ所定の閾値以下であるバッファ列に対応するサンプリングタイムをシンボルタイミングとするものであることを特徴とする。

第５の発明に係るシンボルクロック再生装置は、第３発明において、タイミング検出手段は、サンプリングタイミングの検出が初回でない場合、前回の検出で決定したシンボルタイミングに対応するバッファ列及びその両側のバッファ列のうち積算値が最小でかつ所定の閾値以下のものに対応するサンプリングタイミングを新たなシンボルタイミングとするものであることを特徴とする。

第６の発明に係るシンボルクロック再生装置は、第５発明において、タイミング検出手段は、積算値が最小でかつ所定の閾値以下であるバッファ列が存在しない場合、前回の検出で決定したシンボルタイミングに対応するバッファ列及びその両側のバッファ列以外のバッファ列のうち、積算値が最小でかつ所定の閾値以下のものが存在するとき、前回のシンボルタイミングをサンプリングクロックの１つ分進め又は遅らせたタイミングを新たなシンボルタイミングとするものであることを特徴とする。

第７の発明に係るシンボルクロック再生装置は、第４〜第６のいずれかの発明において、シンボルタイミングの検出に応じ、そのシンボルタイミングに対応するバッファ列が行方向の中央又は所定の位置となるように調整する手段を有することを特徴とする。

第８の発明に係るシンボルクロック再生装置は、第３〜第７のいずれかの発明において、タイミング検出手段は、積算値が所定の閾値以下であるバッファ列が存在しない場合にはシンボルタイミングの検出を行わないものであることを特徴とする。

第９の発明に係るシンボルクロック再生プログラムは、コンピュータを、第１〜第８のいずれかの発明に係るシンボルクロック再生装置を構成する各手段として機能させることを特徴とする。

第１０の発明に係るシンボルクロック再生装置は、デジタル変調信号を、それについて再生するシンボルクロックのｍ（ｍは３以上の整数）倍の周波数のサンプリングクロックによるサンプリングタイミングでのシンボル値に変換するシンボル値変換工程と、順次得られる前記シンボル値について、１つ前のシンボル値と同一か否かを示す演算値を求める演算工程と、順次求められる前記演算値をｎ（ｎは１又は２以上の整数）行ｍ列のバッファに順次保存するバッファ工程と、バッファの各列に対応する前記サンプリングタイミング及びバッファに蓄積された演算値に基づき、シンボルタイミングを検出するタイミング検出工程とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、デジタル変調信号に基づくアイパターンにおけるアイの開口が十分開いている場合、フレーム同期ワードによらずにシンボルタイミングを抽出することができる。また、この抽出ができるということはデジタル変調信号が実際に入力されていることを意味するので、フレーム同期ワードによらずに、デジタル変調信号が実際に入力されているか否かを判定することができる。したがって、本発明を受信機に適用した場合、複数のチャンネルをスキャンするとき、同期ワードを検出する前にデジタル変調信号の有無を判定することができる。

また、１つ前のサンプルタイミングにおけるシンボル値と同一か否かを示す演算値に基づいてシンボルタイミングを検出するようにしているので、デジタル変調信号に基づく検波信号に含まれるオフセットによって周波数にずれが存在し、シンボル値が全体的にシフトしている場合でも、精確にシンボルタイミングの検出を行うことができる。

また、１シンボルにつきｍ個のシンボル値を、ｎ回蓄積したデータに基づいてシンボルタイミングの検出を行うようにしているので、ｍ、ｎを十分な大きな値に設定することにより、高い精度で、シンボルクロックを再生することができる。

図１は本発明の一実施形態に係るシンボルクロック再生装置の構成を示すブロック図である。同図において、１は受信したデジタル変調信号を中間周波数に変換したＩＦ信号に基づき、該信号における周波数偏移量を各サンプリングタイミングにおける瞬時値に変換した検波信号を出力する検波部である。ただし、受信信号は１シンボル当り２ビットを伝送する４値ＦＳＫ変調信号である。また、サンプル数は、１シンボルにつき５サンプルとし、シンボルクロックの５倍の周波数のクロックでサンプリングを行う。

図中の２は、検波信号に基づき、硬判定を行い、４値のいずれかを示す４値信号を生成する４値判定部、３は４値判定部の現在の出力と１つ前の出力とを演算するために、１つ前の出力を保持する遅延器、４は４値判定部２の現在の出力と１つ前の出力との排他的論理和を演算するＸＯＲ演算回路、５はＸＯＲ演算回路４の演算結果をバッファ行列に蓄積し、バッファ列毎の積算値を得る積算部、６はバッファ行列が満たされる毎に積算部５における積算値を出力するゲート部、７はゲート部６からの積算値に基づき、検波部１におけるシンボルタイミングを検出する検出部である。なお、これら各要素は論理回路等によってハードウェア的に構成することができるが、プログラムによりコンピュータをこれら各要素として機能させることによって構成することもできる。

図２はデジタル変調信号に基づくアイパターンを示す。図３はデジタル変調信号に基づく検波信号を時間軸上で表した図である。これらの図において、３１は検波部１におけるサンプリングタイミングを示す破線であり、３２は各サンプリング値が４値のうちのいずれのシンボル値に対応するかを判定するための閾値を示す破線である。図３中の黒丸●は理想的なシンボル点を示す。小さい白丸○は他のサンプリングタイミングにおけるサンプリング値を示す。

図３中の３３は、４値判定部２が出力する４値信号を示す２ビットの値である。各値はそのサンプリングタイミングに対応させて表示されている。３４はこの４値信号に基づくＸＯＲ演算回路４の出力値である。図２及び図３中の３５はこの各出力値が格納されるバッファの列番号である。

図４は積算部５が使用するバッファ行列の内容を例示する。バッファ行列はｎ行×ｍ列のバッファで構成される。ｍは１シンボル区間におけるサンプル点の数に対応しており、ｎは積算部５においてバッファ行列に対しＸＯＲ演算回路４による演算結果を保存すべきシンボル区間数に対応している。本実施形態ではｍは５であり、各バッファ列の番号を０〜４としている。

デジタル変調信号に含まれる各シンボルは４値のいずれかの値をとるが、このシンボル値はデジタル変調信号における周波数偏移に対応している。周波数偏移が６００［Ｈｚ］、１８００［Ｈｚ］、−６００［Ｈｚ］、及び−１８００［Ｈｚ］のとき、シンボル値はそれぞれ、ビット列で表すと００、０１、１０、及び１１となる。サンプリングされた周波数偏移量がいずれの値に対応するかを判定するに際し、閾値として、０［Ｈｚ］、１２００［Ｈｚ］、−１２００［Ｈｚ］が用いられる。

４値判定部２は、検波信号が示すサンプル値が、閾値で区分されるどの範囲に属するかを判定する硬判定を行い、サンプル値に対応するシンボル値を求める。サンプル値が０［Ｈｚ］以上１２００［Ｈｚ］未満のときシンボル値を００とし、１２００［Ｈｚ］以上のとき０１、−１２００［Ｈｚ］以上０［Ｈｚ］未満のとき１０、そして−１２００［Ｈｚ］未満のとき１１とする。

図５及び図６は、図１の装置における処理を示すフローチャートである。図３の各サンプリングタイミング３１毎にこの処理が行われる。

まず、ステップ５１において、検波部１からの現在のサンプリングタイミングにおける検波信号について、対応するシンボル値を、４値判定部２により求める。図３中の各シンボル値３３は、この処理で得られる値を例示したものである。

次に、ステップ５２において、遅延回路３が保持している１つ前のサンプリングタイミングでのシンボル値と、４値判定部２が出力する現サンプリングタイミングでのシンボル値との排他的論理和を、ＸＯＲ演算回路４により演算する。演算結果は、両シンボル値が異なれば１、同じであれば０となる。

つまり、図３において示されるように、両サンプリングタイミングでのサンプル値を結ぶラインがいずれかの閾値をクロスし、異なる閾値区分に属していれば、演算結果は１となり、両サンプル値を結ぶラインがいずれの閾値をもクロスしておらず、両サンプル値が同一の閾値区分に属していれば０となる。図３中の出力値３４は、この処理で得られる演算結果を例示したものである。

次に、ステップ５３及び５４において、ステップ５２における演算結果を、１つ前のサンプリングタイミングに対応するデータとして、バッファ行列中の対応するバッファに保存する。図４に示されるように、バッファ行列への蓄積を開始してからＮ（１≦Ｎ≦ｎ）番目のシンボル区間における各サンプリングタイミングについてのデータは、Ｎ行目のバッファに保存され、各シンボル区間におけるＭ（１≦Ｍ≦ｍ）番目のサンプリングタイミングについてのデータはその行におけるＭ列目のバッファ、すなわちバッファ列番号がＭ−１のバッファに保存される。

次に、ステップ５５において、ｎシンボル区間分の前記演算結果が得られたか否かを判定する。得られていないと判定した場合には、処理を終了する。この場合、次のサンプリングタイミングにおいて、ステップ５１〜５４の処理が行われることになる。図３及び図４に示されるように、ステップ５１〜５４の処理をｍ回（５回）繰り返すことにより１シンボル区間分のデータが得られ、これをｎ回繰り返すことによりｎシンボル区間分のデータが得られることになる。ステップ５５において、ｎシンボル区間分の結果が得られたと判定した場合にはステップ５６へ進む。

ステップ５６では、シンボルクロックの再生が初回か否かを判定する。現在受信中の変調信号について、初めてこのステップの処理を行う場合は初回ということになる。また、後述のステップ５８の判定結果に応じて処理を終了した直後のサンプリングタイミングにおける処理においても、初回ということになる。初回であると判定した場合にはステップ５７へ進み、初回でないと判定した場合にはステップ６０へ進む。

ステップ５７へ進むと、積算部５及びシンボルタイミング検出部７により、バッファ行列における各列の値をｎ行分積算し、積算値のうち最小のものを抽出する。

次に、ステップ５８において、抽出した最小積算値が所定の閾値以下であるか否かを判定する。閾値以下でないと判定した場合には処理を終了する。この場合、デジタル変調信号に基づくアイパターンにおけるアイの開口が十分には開いていないので、シンボルタイミングの検出は行われず、シンボルクロックの再生も行われないことになる。一方、最小積算値が閾値以下であると判定した場合にはステップ５９へ進む。

ステップ５９では、積算値が最小のバッファ列が、次回のバッファ行列へのデータ蓄積における中央のバッファ列、すなわちバッファ列番号が２となるように調整する。この調整は、次の１又は数サンプリングタイミングの間を置いてから処理を終了することによって行うことができる。この後、次のサンプリングタイミングにおいてバッファ行列への新たなデータの蓄積を開始するとき、積算値が最小であったバッファ列を中央のバッファ列として、バッファ行列へのデータの蓄積を行うことができる。なお、図３及び図４の例では、積算値が最小のバッファ列が丁度中央の３列目に位置しているので、調整する必要はない。

図２に示されるような、変調信号のアイパターンにおいて、アイが開口している場合、アイの開口部に対応する隣接サンプル値については、上述の閾値とのクロスが生じないので、対応するバッファ列の積算値は最小、理想的には０となり、そのバッファ列に対応するサンプリングタイミングがシンボル点、すなわちナイキスト点であると判定することができる。

したがって、ステップ５９の処理以降、中央のバッファ列について蓄積されるデータに対応するサンプリングタイミングをシンボルタイミングとし、それを表すクロックをシンボルクロックとして用い、シンボルデータを取得することができる。つまり、これにより、シンボルクロックを再生することができたことになる。そして、中央のバッファ列に対応するシンボル値、たとえば図３の例では黒丸●のサンプル値についてのシンボル値３３を、シンボルタイミングにおけるシンボルデータとして出力することができる。

一方、ステップ５６においてシンボルクロックの再生が初回でないと判定され、ステップ６０へ進んだ場合には、シンボルタイミング検出部７により、適正なシンボルグタイミングを検出し、必要に応じて、シンボルクロックのタイミングを補正する。すなわち、まずステップ６０において、中央のバッファ列及びその両側のバッファ列、すなわちバッファ列番号が１、２及び３の各バッファ列について積算部５により求めたｎ行分の積算値のうち最小のものを抽出する。

次に、ステップ６１において、抽出した最小積算値が所定の閾値以下であるか否かを判定する。閾値以下であると判定した場合にはステップ６４へ進み、閾値以下でないと判定した場合にはステップ６２へ進む。

ステップ６２では、さらに他のバッファ列、すなわちバッファ列番号が０及び４のバッファ列について積算部５により求めたｎ行分の積算値のうち最小のものを抽出する。

次に、ステップ６３において、抽出した最小積算値が前記閾値以下であるか否かを判定する。閾値以下でないと判定した場合には、かかる積算値に基づいてシンボルタイミングを検出したとしても、そのシンボルタイミングには信頼性がないので、シンボルクロックの補正は行わずに、処理を終了する。一方、抽出した最小積算値が閾値以下であると判定した場合には、ステップ６４に進む。

ステップ６４では、抽出した最小積算値が中央バッファ列の積算値であるか否かを判定する。中央バッファ列の積算値であると判定した場合には、シンボルクロックがシンボルタイミングからずれていないと判断し、シンボルクロックの補正を行うことなく処理を終了する。最小積算値が中央バッファ列の積算値でないと判定した場合には、ステップ６５に進む。

ステップ６５では、抽出した最小積算値に対応するバッファ列番号が中央値である２より大きいか否かを判定する。中央値より大きいと判定した場合には、ステップ６６において、シンボルクロックを１サンプルタイミング分進めて、処理を終了する。中央値より小さいと判定した場合には、ステップ６７において、シンボルクロックを１サンプルタイミング分遅らせて、処理を終了する。

このクロックを進め、又は遅らせる処理は、１サンプリングタイミング又は４サンプリングタイミング分の間を置いてから、処理を終了することによって行うことができる。このシンボルクロックの補正の後、次のサンプリングタイミングにおいてバッファ行列への新たなデータの蓄積を開始する場合には、積算値が最小のバッファ列が中央となるようにバッファ行列へのデータの蓄積を行うことができる。そしてこの間、中央のバッファ列に対応するサンプリングタイミング、すなわち図３の例では黒丸●が位置するサンプリングタイミングにおけるシンボル値３３を、シンボルタイミングにおけるシンボルデータとして出力することができる。

本実施形態によれば、デジタル変調信号が入力されており、それに基づくアイパターンにおけるアイが開いていれば、シンボルタイミングを捕捉し（ステップ５７、５８）、シンボルクロックを再生することができる（ステップ５９）。一方、ステップ５８において否定的判定がなされ、処理を直ちに終了することは、シンボルタイミングを捕捉できず、デジタル変調信号が入力されていないことを意味する。このため、デジタル変調信号の有無を、フレーム同期ワードを用いることなく判定することができる。したがって、本シンボルクロック再生装置が適用された受信機において、複数チャンネルのデジタル放送をスキャンする場合、同期ワードを検出する前にデジタル変調信号の有無を判定することができる。

また、各サンプル点におけるシンボル値と、その１つ前のサンプル点におけるシンボル値との排他的論理和の積算値に基づいてシンボルタイミングのずれを検出するようにしているので（ステップ６０〜６５）、周波数のずれが存在する場合、すなわち検波信号にオフセットが含まれている場合においても、デジタル変調信号に基づくアイパターンにおけるアイの開口部を検出して（ステップ６０〜６５）シンボルタイミングを精確に捕捉し、これにシンボルクロックを追従させる（ステップ６６、６７）ことができる。

また、各バッファ列の値を積算したヒストグラムに基づき、すなわちｎシンボル区間分のデータを統計処理することによって、シンボルタイミングからのシンボルクロックのずれを検出するようにしているので、シンボルクロックをシンボルタイミングに対し高い精度で追従させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、適宜変形して実施することができる。たとえば、上述においては、中央のバッファ列に対応したサンプリングタイミングをシンボルタイミングとしてシンボルクロックを取得するとともに、中央のバッファ列の積算値が最小となるように調整してシンボルクロックを補正するようにしている。すなわち中央のバッファ列を基準としている。しかし、この代わりに、中央以外の所定のバッファ列を基準として、同様にシンボルクロックの取得及び補正を行うようにしてもよい。

また、上述においては、デジタル変調信号として４値ＦＳＫ変調信号を用いているが、本発明は、これに限定されことなく、他のいかなるデジタル変調方式によるデジタル変調信号に対しても、適用することができる。

本発明の一実施形態に係るシンボルクロック再生装置の構成を示すブロック図である。 図１の装置に入力されるデジタル変調信号に基づくアイパターンを示す図である。 図１の装置に入力されるデジタル変調信号に基づく検波信号を時間軸上で表した図である。 図１の装置の積算部が使用するバッファ行列の内容を例示する図である。 図１の装置における処理を示す前半部分のフローチャートである。 図１の装置における処理を示す後半部分のフローチャートである。 従来例に係るクロック再生装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１：検波部、２，９２：４値判定部、３：遅延部、４：ＸＯＲ演算回路、５：積算部、６：ゲート部、７：シンボルタイミング検出部、３１：サンプリングタイミングを示す破線、３２：閾値を示す破線、３３：シンボル値、３４：ＸＯＲ演算回路の出力値、３５：バッファ列番号、９１：電圧制御発振回路、９３：クロック遅延部、９４〜９７：遅延部、９８：加算部、９９：減衰部、１００〜１０２：加算部、１０３：乗算部、１０４：ゲート部、１０５：ローパスフィルタ。

Claims (10)

1. デジタル変調信号に基づき、それについて再生するシンボルクロックのｍ（ｍは３以上の整数）倍の周波数のサンプリングクロックによるサンプリングタイミングでのシンボル値を取得するシンボル値取得手段、
   順次得られる各シンボル値について、１つ前のシンボル値と同一か否かを示す演算値を求める演算手段、
   順次求められる各演算値をｎ（ｎは１又は２以上の整数）行ｍ列のバッファに順次保存するバッファ手段、及び
   前記バッファの各列に対応する前記サンプリングタイミング及び前記バッファに蓄積された演算値に基づき、シンボルタイミングを検出するタイミング検出手段
   を具備することを特徴とするシンボルクロック再生装置。
2. 前記演算値は、前記順次得られるシンボル値と、１つ前のシンボル値との排他的論理和であることを特徴とする請求項１に記載のシンボルクロック再生装置。
3. 前記タイミング検出手段は、前記バッファに保存された演算値をバッファの各列毎に積算する積算手段を備え、各列の積算値に基づき、前記シンボルタイミングの検出を行うものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のシンボルクロック再生装置。
4. 前記タイミング検出手段は、前記サンプリングタイミングの検出が初回である場合、前記積算値が最小でかつ所定の閾値以下であるバッファ列に対応する前記サンプリングタイムをシンボルタイミングとするものであることを特徴とする請求項３に記載のシンボルクロック再生装置。
5. 前記タイミング検出手段は、前記サンプリングタイミングの検出が初回でない場合、前回の検出で決定したシンボルタイミングに対応するバッファ列及びその両側のバッファ列のうち前記積算値が最小でかつ所定の閾値以下のものに対応する前記サンプリングタイミングを新たなシンボルタイミングとするものであることを特徴とする請求項３に記載のシンボルクロック再生装置。
6. 前記タイミング検出手段は、前記積算値が最小でかつ所定の閾値以下であるバッファ列が存在しない場合、前回の検出で決定したシンボルタイミングに対応する前記バッファ列及びその両側のバッファ列以外のバッファ列のうち、前記積算値が最小でかつ所定の閾値以下のものが存在するとき、前回のシンボルタイミングを前記サンプリングクロックの１つ分進め又は遅らせたタイミングを新たなシンボルタイミングとするものであることを特徴とする請求項５に記載のシンボルクロック再生装置。
7. 前記シンボルタイミングの検出に応じ、そのシンボルタイミングに対応する前記バッファ列が行方向の中央又は所定の位置となるように調整する手段を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のシンボルクロック再生装置。
8. 前記タイミング検出手段は、前記積算値が所定の閾値以下であるバッファ列が存在しない場合にはシンボルタイミングの検出を行わないものであることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載のシンボルクロック再生装置。
9. コンピュータを、請求項１〜８のいずれかのシンボルクロック再生装置を構成する各手段として機能させることを特徴とするシンボルクロック再生プログラム。
10. デジタル変調信号を、それについて再生するシンボルクロックのｍ（ｍは３以上の整数）倍の周波数のサンプリングクロックによるサンプリングタイミングでのシンボル値に変換するシンボル値変換工程、
    順次得られる前記シンボル値について、１つ前の前記シンボル値と同一か否かを示す演算値を求める演算工程、
    順次求められる前記演算値をｎ（ｎは１又は２以上の整数）行ｍ列のバッファに順次保存するバッファ工程、及び
    前記バッファの各列に対応する前記サンプリングタイミング及び前記バッファに蓄積された演算値に基づき、シンボルタイミングを検出するタイミング検出工程
    を具備することを特徴とするシンボルクロック再生方法。
    

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