JP5936926B2 - 受信回路及びクロックリカバリ回路並びに通信システム - Google Patents
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Description
送信側は、データレートがインダクタの自己共振周波数以上である送信データのデータレートでインダクタを駆動する送信パルスを送信する。
第2の技術は、データレートRbが自己共振周波数fL以上であっても、受信データを正しく取得するためのものである。具体的には、受信側は、受信信号に対して、データシンボル間の干渉を解消するための補正処理を得ると共に、データレートRbと同様のサンプリングレートで、補正処理により得た整形信号をサンプリングしてデータサンプルを得る。これらのデータサンプルは、受信側で得られるデータ(受信データ)を構成する。
図4に示すように、第2の技術によれば、良好なアイパターンを得ることができる。このようなアイパターンを有する信号(整形信号)から正しいデータを得るために、サンプリングタイミングは、アイ開口の中心であることが好ましい。
下降パターンの複数のデータの末尾のデータのサンプリングタイミングの直後の中間タイミングにおいて0を閾値とするサンプリングを行った結果、中間点サンプルが「1」となった場合に、サンプリングのタイミングが早いと判定する一方、中間点サンプルが「−1」となった場合には、サンプリングのタイミングが遅いと判定する。そして、判定の結果に応じてクロックの位相を調整すればよい。
<第1の実施の形態>
図10は、第1の実施の形態にかかる磁気結合通信システム100を示す。磁気結合通信システム100は、送信装置110、受信装置130を備る。送信装置110は、インダクタ112と送信回路114を有し、受信装置130は、インダクタ132、受信データ取得回路200、中間点サンプル取得回路300、位相調整回路400を有する。インダクタ112とインダクタ132は、伝送路120を構成する。
遅延部310は、受信信号SRを遅延させて遅延受信信号SDを得てサンプリング部380に出力する。
なお、イコライズ係数W4、W3、W2、W1は、正の値すなわち絶対値である。
インバータ434は、XOR回路432の出力を反転してAND回路436に出力する。
第2の実施の形態も、磁気結合通信システムである。この磁気結合通信システムは、送信装置が予め定められたルールに応じたタイミングで上昇パターンまたは下降パターンを成す複数のデータを送信する点を除き、第1の実施の形態の磁気結合通信システム100と同様である。
112 インダクタ 114 送信回路
120 伝送路 130 受信装置
132 インダクタ 200 受信データ取得回路
210 加算部 222〜228 加算器
232〜238 乗算器 242〜248 XNOR回路
280 サンプリング部 282 サンプリング回路
284〜288 フリップフロップ 300 中間点サンプル取得回路
310 遅延部 322〜328 加算器
332〜328 乗算器 380 サンプリング部
400 位相調整回路 410 位相比較回路
412 並列化回路 413 デマルチプレクサ
414 並列化回路 415 デマルチプレクサ
420 比較実行回路 430 UP/DOWN信号生成回路
432 XOR回路 434 インバータ
436 AND回路 438 AND回路
440 判定回路 480 位相制御回路
490 調整実行回路
CLK1 第1のクロック CLK2 第2のクロック
CTR 位相制御信号 DS データサンプル
F1〜F4 符号 FB 帰還信号
fL 自己共振周波数 K1〜K4 イコライズ係数符号
MS 中間点サンプル Rb データレート
SD 遅延受信信号 SR 受信信号
SS 整形信号 W1〜W4 イコライズ係数
Claims (9)
- 送信側と受信側におけるインダクタの磁気結合により形成された伝送路を介して、前記インダクタの自己共振周波数以上のデータレートの送信データに対応する信号を受信する受信回路であって、
受信信号に対して判定帰還型イコライズ処理をして整形信号を得ると共に、サンプリングクロックに従って、前記データレートと同一のサンプリングレートで前記整形信号をサンプリングしてデータサンプルを得る受信データ取得回路と、
前記受信データ取得回路が正しいサンプリングタイミングでサンプリングを行うように前記サンプリングクロックを修正するクロックリカバリ回路とを有し、
前記クロックリカバリ回路は、
前記受信信号に対して、前記受信データ取得回路のサンプリングタイミングの中間タイミングでサンプリングをして中間点サンプルを取得する中間点サンプル取得回路と、
前記データサンプルと前記中間点サンプルとに基づいて、前記サンプリングクロックの位相の調整をする位相調整回路とを備え、
前記位相調整回路は、
連続する複数の前記データサンプルが所定のパターンを成すときに、該複数のデータサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで得た前記中間点サンプルに基づいて前記調整をすることを特徴とする受信回路。 - 前記所定のパターンは、上昇パターンまたは下降パターンであり、
前記上昇パターンは、
前記サンプリングクロックが正しいときに、
該パターンを成す前記複数のデータサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングから次のサンプリングタイミングまでの間に、前記受信信号の電圧が負側から正側に向かう方向に上昇し、かつ、前記末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで0近傍になるパターンであり、
前記下降パターンは、
該パターンを成す前記複数のデータサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングから次のサンプリングタイミングまでの間に、前記受信信号の電圧が正側から負側に向かう方向に下降し、かつ、前記末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで0近傍になるパターンであり、
前記中間点サンプル取得回路は、前記受信信号に対して、0を閾値とするサンプリングをすることを特徴とする請求項1に記載の受信回路。 - 前記位相調整回路は、
連続する複数の前記データサンプルが前記上昇パターンを成すときに、
該複数の前記データサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで得た前記中間点サンプルが「1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を進め、前記中間点サンプルが「−1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を遅れさせ、
連続する複数の前記データサンプルが前記下降パターンを成すときに、
該複数の前記データサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで得た前記中間点サンプルが「1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を遅れさせ、前記中間点サンプルが「−1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を進めることを特徴とする請求項2に記載の受信回路。 - 送信側と受信側におけるインダクタの磁気結合により形成された伝送路を介して、前記インダクタの自己共振周波数以上のデータレートの送信データに対応する信号を受信し、受信信号に対して判定帰還型イコライズ処理をして整形信号を得ると共に、サンプリングクロックに従って、前記データレートと同一のサンプリングレートで前記整形信号をサンプリングしてデータサンプルを得る受信回路に対して、前記整形信号のサンプリングタイミングが正しくなるように前記サンプリングクロックを修正するクロックリカバリ回路であって、
前記受信信号に対して、前記整形信号のサンプリングタイミングの中間タイミングでサンプリングをして中間点サンプルを取得する中間点サンプル取得回路と、
前記データサンプルと前記中間点サンプルとに基づいて、前記サンプリングクロックの位相の調整をする位相調整回路とを備え、
前記位相調整回路は、
連続する複数の前記データサンプルが所定のパターンを成すときに、該複数のデータサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで得た前記中間点サンプルに基づいて前記調整をすることを特徴とするクロックリカバリ回路。 - 前記所定のパターンは、上昇パターンまたは下降パターンであり、
前記上昇パターンは、
前記サンプリングクロックが正しいときに、
該パターンを成す前記複数のデータサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングから次のサンプリングタイミングまでの間に、前記受信信号の電圧が負側から正側に向かう方向に上昇し、かつ、前記末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで0近傍になるパターンであり、
前記下降パターンは、
該パターンを成す前記複数のデータサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングから次のサンプリングタイミングまでの間に、前記受信信号の電圧が正側から負側に向かう方向に下降し、かつ、前記末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで0近傍になるパターンであり、
前記中間点サンプル取得回路は、前記受信信号に対して、0を閾値とするサンプリングをすることを特徴とする請求項4に記載のクロックリカバリ回路。 - 前記位相調整回路は、
連続する複数の前記データサンプルが前記上昇パターンを成すときに、
該複数の前記データサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで得た前記中間点サンプルが「1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を進め、前記中間点サンプルが「−1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を遅れさせ、
連続する複数の前記データサンプルが前記下降パターンを成すときに、
該複数の前記データサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで得た前記中間点サンプルが「1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を遅れさせ、前記中間点サンプルが「−1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を進めることを特徴とする請求項5に記載のクロックリカバリ回路。 - 送信側と受信側におけるインダクタの磁気結合により形成された伝送路を介して送信データを伝送する通信システムであって、
前記インダクタの自己共振周波数以上のデータレートで前記送信データに対応する送信信号を出力する送信回路と、
前記送信信号を受信して得た受信信号から受信データを生成する受信回路とを有し、
前記受信回路は、
前記受信信号に対して判定帰還型イコライズ処理をして整形信号を得ると共に、サンプリングクロックに従って、前記データレートと同一のサンプリングレートで前記整形信号をサンプリングしてデータサンプルを得る受信データ取得回路と、
前記受信データ取得回路が正しいサンプリングタイミングでサンプリングを行うように前記サンプリングクロックを修正するクロックリカバリ回路とを有し、
前記クロックリカバリ回路は、
前記受信信号に対して、前記受信データ取得回路のサンプリングタイミングの中間タイミングでサンプリングをして中間点サンプルを取得する中間点サンプル取得回路と、
前記データサンプルと前記中間点サンプルとに基づいて、前記サンプリングクロックの位相の調整をする位相調整回路とを備え、
前記位相調整回路は、
連続する複数の前記データサンプルが所定のパターンを成すときに、該複数のデータサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで得た前記中間点サンプルに基づいて前記調整をすることを特徴とする通信システム。 - 前記所定のパターンは、上昇パターンまたは下降パターンであり、
前記上昇パターンは、
前記サンプリングクロックが正しいときに、
該パターンを成す前記複数のデータサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングから次のサンプリングタイミングまでの間に、前記受信信号の電圧が負側から正側に向かう方向に上昇し、かつ、前記末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで0近傍になるパターンであり、
前記下降パターンは、
該パターンを成す前記複数のデータサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングから次のサンプリングタイミングまでの間に、前記受信信号の電圧が正側から負側に向かう方向に下降し、かつ、前記末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで0近傍になるパターンであり、
前記中間点サンプル取得回路は、前記受信信号に対して、0を閾値とするサンプリングをすることを特徴とする請求項7に記載の通信システム。 - 前記位相調整回路は、
連続する複数の前記データサンプルが前記上昇パターンを成すときに、
該複数の前記データサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで得た前記中間点サンプルが「1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を進め、前記中間点サンプルが「−1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を遅れさせ、
連続する複数の前記データサンプルが前記下降パターンを成すときに、
該複数の前記データサンプルの末尾のデータサンプルのサンプリングタイミングの直後の前記中間タイミングで得た前記中間点サンプルが「1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を遅れさせ、前記中間点サンプルが「−1」である場合において前記サンプリングクロックの位相を進めることを特徴とする請求項8に記載の通信システム。
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