JPH02206241A - Frame synchronizing system - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はディジタル通信に利用する。特に、受信符号列
を処理するためのタイミング信号としてローカルフレー
ムラ発生シ、このローカルフレームを受信符号列に同期
させるフレーム同期方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention is used in digital communications. In particular, the present invention relates to the generation of a local frame as a timing signal for processing a received code string, and a frame synchronization method for synchronizing this local frame with the received code string.
本発明は、ローカルフレームを受信信号列に同期させる
フレーム同期方式において、
受信符号列のフレーム同期ビットとして連続するrビッ
トの同極性ビットを用い、この受信符号列とこれを1ビ
ットずらした符号列との論理積をとった信号にローカル
フレームを同期させることにより、
短時間でローカルフレームを同期させるものである。In a frame synchronization method that synchronizes a local frame with a received signal string, the present invention uses consecutive r bits of the same polarity as the frame synchronization bits of a received code string, and synchronizes this received code string with a code string that is shifted by 1 bit. The local frame can be synchronized in a short time by synchronizing the local frame with the ANDed signal.
第4図は従来例フレーム同期回路のブロック構成図を示
す。また、第5図(a)は受信符号列の7レーム構成を
示し、第5図ら)はローカルフレームのフレーム構成を
示す。FIG. 4 shows a block diagram of a conventional frame synchronization circuit. Further, FIG. 5(a) shows the 7-frame structure of the received code string, and FIG. 5(a) shows the frame structure of the local frame.
符号列入力端子10には後段の回路に供給される受信符
号列が分岐して入力され、この符号列がフレーム同期ビ
ット照合回路1に供給される。クロック入力端子11に
は受信符号列にビット同期したクロック信号が入力され
、このクロック信号が論理積回路3を介してローカルフ
レーム発生回路2に供給される。A received code string to be supplied to a subsequent circuit is branched and inputted to a code string input terminal 10, and this code string is supplied to a frame synchronization bit matching circuit 1. A clock signal bit-synchronized with the received code string is input to the clock input terminal 11, and this clock signal is supplied to the local frame generation circuit 2 via the AND circuit 3.
ローカルフレーム発生回路2は、受信符号列にフレーム
同Xlたローカルフレームをフレーム出力端子12に出
力するとともに、同じ信号をフレーム同期ビット照合回
路1に供給する。フレーム同期ビット照合回路1は、ロ
ーカルフレームと受信符号列とを照合し、フレーム同期
ビットが一致していなければ論理積回路3の出力を1ク
ロック分だけ停止させ、ローカルフレームを1ビットシ
フトさせる。The local frame generation circuit 2 outputs to the frame output terminal 12 a local frame with a frame same Xl as the received code string, and also supplies the same signal to the frame synchronization bit matching circuit 1. The frame synchronization bit matching circuit 1 matches the local frame and the received code string, and if the frame synchronization bits do not match, the output of the AND circuit 3 is stopped for one clock, and the local frame is shifted by one bit.
この1ビットシフトを繰り返すことにより、ローカルフ
レームを受信符号列にフレーム同期させることができる
。このローカルフレームは、後段の回路で、受信符号列
を処理するためのタイミング信号として利用される。こ
のようなフレーム同期方式は1ビットシフト方式と呼ば
れている。By repeating this 1-bit shift, the local frame can be synchronized with the received code string. This local frame is used as a timing signal for processing the received code string in a subsequent circuit. Such a frame synchronization method is called a 1-bit shift method.
ここで、1ビットシフト方式における同期復帰時間を計
算する。この計算において、第5図に示すように、フレ
ーム長がN。ビットであり、r個(第5図の例ではr=
4)のフレーム同期ビットF1〜F4が等間隔に分散配
置されているとする。また、この計算では、ローカルフ
レームが同期位置からずれているものとして、1ビット
シフトに要する平均の時間ΔT、を求める。Here, the synchronization recovery time in the 1-bit shift method is calculated. In this calculation, the frame length is N, as shown in FIG. r bits (in the example in Figure 5, r=
It is assumed that the frame synchronization bits F1 to F4 in 4) are distributed at equal intervals. Also, in this calculation, assuming that the local frame is shifted from the synchronization position, the average time ΔT required for a 1-bit shift is determined.
同期位置からずれているにもかかわらず符号列中の着目
ビットとフレーム同期ビットとが偶然に一致してしまう
確率をpとすると、1回目の照合で1ビットシフトが生
じる確率は1−pで与えられる。1回目の照合では一致
し、2回目の照合で1ビットシフトが生じる確率はp(
1−p)である。同様にして、n+1回目の照合で初め
て1ビットシフトが生じる確率は、
p″(1−p)
で与えられる。 ゛
符号列のビット速度をfh Cビット/秒〕とすると
、1ビットシフトに要する時間r、は、τ+=1/fh
C秒〕(1)
である。また、ローカルフレームが同じ位置に1回留ま
る時間τ2は、フレーム同期ビット相互の時間間隔であ
るから、
ローカルフレームが同じ位置にn回留まった後にn+1
回目の照合で1ビットシフトが生じるときに要する時間
は、
nτ2+τ1
である。したがって、1ビットシフトに要する平均時間
(期待値)ΔTrは、
ΔTt”Σp’(1−p)(i τ2 +τ1)++0
=(1−p) τ2 nip”
+(1−p) τl Σpi
となる。ここで、
であることから、
となる。If the probability that the bit of interest in the code string coincides with the frame synchronization bit by chance despite being shifted from the synchronization position is p, then the probability that a 1-bit shift will occur in the first match is 1-p. Given. The probability that a match occurs in the first match and a 1-bit shift occurs in the second match is p(
1-p). Similarly, the probability that a 1-bit shift occurs for the first time in the (n+1) matching is given by p'' (1-p). If the bit rate of the code string is fh C bits/sec, then the time required for a 1-bit shift is: The time r is τ+=1/fh
C seconds] (1). Also, the time τ2 for which the local frame remains in the same position once is the time interval between the frame synchronization bits, so after the local frame remains in the same position n times,
The time required for a 1-bit shift to occur in the second verification is nτ2+τ1. Therefore, the average time (expected value) ΔTr required for a 1-bit shift is ΔTt"Σp' (1-p) (i τ2 + τ1)++0 = (1-p) τ2 nip" + (1-p) τl Σpi . Here, since , we have .
となる。becomes.
(3)式に(1)式および(2)式を代入すると、・
(4)
となる。Substituting equations (1) and (2) into equation (3), we get:
(4) It becomes.
最悪の場合にはN。−1回シフトしないと同期位置に達
しないから、この場合の平均同期復帰時間T、は、
・ ・ (5)
となる。通常は符号列のマーク率が172 となるため
、(5)式においてp=1/2とすることができるから
、
となる。N in the worst case. - Since the synchronization position cannot be reached without one shift, the average synchronization return time T in this case is ・ ・ (5). Since the mark rate of the code string is usually 172, p can be set to 1/2 in equation (5), so the following equation is obtained.
しかし、従来のフレーム同期方式では、マーク率1/2
の符号列の中からフレーム同期ビットを識別しているた
め、非同期位置に滞留する時間が長く、それが同期復帰
時間を増加させる欠点があった。However, in the conventional frame synchronization method, the mark rate is 1/2.
Since the frame synchronization bit is identified from the code string, the time spent in an asynchronous position is long, which has the drawback of increasing the time required to return to synchronization.
本発明は、以上の問題点を解決し、短い時間でローカル
フレームを受信符号列に同期させることのできるフレー
ム同期方式を提供することを目的とする。An object of the present invention is to solve the above problems and provide a frame synchronization method that can synchronize a local frame with a received code string in a short time.
本発明のフレーム同期方式は、受信符号列のフレーム同
期ビットは連続する2以上の整数rビットの同極性ビッ
トを含み、ローカルフレームのフレーム位相を受信符号
列に同期させるフレーム位相調整手段の入力回路に、入
力符号列を二つに分岐する分岐回路と、この分岐回路に
より分岐された一方の符号列を1ビット遅延させる遅延
回路と、この分岐回路により分岐された他方の符号列と
遅延回路を経由した符号列との論理積を演算する論理積
回路とを含む回路がr−1以下の正整数N段にわたり縦
続に接続されたことを特徴とする。In the frame synchronization method of the present invention, the frame synchronization bits of the received code string include successive integer r bits of 2 or more with the same polarity, and the input circuit of the frame phase adjustment means synchronizes the frame phase of the local frame with the received code string. A branch circuit that branches an input code string into two, a delay circuit that delays one code string branched by this branch circuit by 1 bit, and a delay circuit that branches the other code string branched by this branch circuit and the delay circuit. The present invention is characterized in that circuits including an AND circuit that calculates an AND with a passed code string are connected in cascade over N stages of positive integers equal to or less than r-1.
フレーム同期ビットとして連続するrビットの同極性ビ
ットを用い、この符号列とこの符号列を1ビットずらし
た符号列との論理積をとると、フレーム同期ビットの部
分のマーク率は低下しないが、他の部分のマーク率は低
下する。したがって、フレーム同期ビット以外の部分と
ローカルフレームのフレーム同期ビットとが偶然に一致
する確率が低下し、非同期位置に滞留する時間を短縮で
きる。If r consecutive bits of the same polarity are used as frame synchronization bits, and this code string is ANDed with a code string obtained by shifting this code string by 1 bit, the mark rate of the frame synchronization bits does not decrease, but The mark rate in other parts decreases. Therefore, the probability that a portion other than the frame synchronization bit coincidentally matches the frame synchronization bit of the local frame is reduced, and the time spent at an asynchronous position can be shortened.
第1図は本発明実施例フレーム同期回路のブロック構成
図を示し、第2図は受信符号列のフレーム構成を示す。FIG. 1 shows a block diagram of a frame synchronization circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a frame structure of a received code string.
第1図に示した回路は、周期的にフレーム同期ビットが
挿入された受信符号列が入力される符号列入力端子10
と、この符号列入力端子10に入力された受信符号列の
フレーム周期と等しい周期のローカルフレームラ発生す
るローカルフレーム発生回路2とを備え、ローカルフレ
ームのフレーム同期ビットと受信符号列のフレーム同期
ビットとが同期するようにローカルフレームのフレーム
位相を調整するフレーム位相調整手段として、フレーム
同期ビット照合回路1および論理積回路3を備える。The circuit shown in FIG. 1 includes a code string input terminal 10 to which a received code string into which frame synchronization bits are inserted periodically
and a local frame generation circuit 2 that generates a local frame with a period equal to the frame period of the received code string inputted to the code string input terminal 10, and a local frame generation circuit 2 that generates a local frame with a cycle equal to the frame period of the received code string input to the code string input terminal 10, and a frame synchronization bit of the local frame and a frame synchronization bit of the received code string. A frame synchronization bit matching circuit 1 and an AND circuit 3 are provided as frame phase adjustment means for adjusting the frame phase of the local frame so that the local frames are synchronized with each other.
さらにこの回路は、受信信号列にビット同期したクロッ
ク信号が入力されるクロック入力端子11を備える。Furthermore, this circuit includes a clock input terminal 11 to which a clock signal bit-synchronized with the received signal train is input.
ここで本実施例の特徴とするところは、受信符号列のフ
レーム同期ピッ)Fl〜F4が連続する2以上の整数(
この例ではr=4)の同極性ビットを含み、符号列入力
端子10とフレーム同期ビット照合回路1との間に、入
力符号列を二つに分岐する分岐回路4と、この分岐回路
4により分岐された一方の符号列を1ビット遅延させる
遅延回路5と、分岐された他方の符号列と遅延回路5を
経由した符号列とのの論理積を求める論理積回路6とを
含む回路がr−1以下の正整数N段にわたり縦続に挿入
されたことにある。Here, the feature of this embodiment is that the frame synchronization bits of the received code string) are consecutive integers of 2 or more (
In this example, r = 4) bits of the same polarity are included, and between the code string input terminal 10 and the frame synchronization bit matching circuit 1, there is a branching circuit 4 that branches the input code string into two, and this branching circuit 4 A circuit including a delay circuit 5 that delays one of the branched code strings by 1 bit, and an AND circuit 6 that calculates the logical product of the other branched code string and the code string that has passed through the delay circuit 5 is r. This is because they are inserted in series over N stages of positive integers less than or equal to -1.
ローカルフレーム発生回路2は、クロック入力端子11
から論理積回路3を介して供給されるクロック信号に同
期して、ローカルフレームを発生する。フレーム同期ビ
ット照合回路1は、論理積回路6を介して入力された符
号列とローカルフレームとを照合し、フレーム同期ビッ
トが一致していなければ論理積回路3の出力を1クロッ
ク分だけ停止させ、ローカルフレームを1ビットシフト
させる。The local frame generation circuit 2 has a clock input terminal 11
A local frame is generated in synchronization with a clock signal supplied from the AND circuit 3. The frame synchronization bit matching circuit 1 matches the code string inputted via the AND circuit 6 with the local frame, and if the frame synchronization bits do not match, stops the output of the AND circuit 3 for one clock. , shifts the local frame by 1 bit.
第3図は分岐回路4、遅延回路5および論理積回路6の
動作を示すタイムチャートであり、(a)は分岐回路4
により分岐された符号列、ら)は遅延回路5の出力、(
C)は論理積回路6の出力をそれぞれ示す。FIG. 3 is a time chart showing the operations of the branch circuit 4, the delay circuit 5, and the AND circuit 6;
The code string branched by, et al) is the output of the delay circuit 5, (
C) shows the output of the AND circuit 6, respectively.
ここで、正論理の場合について説明する。この場合には
、フレームの先頭に配置されたr個のフレーム同期ビッ
トをすべて「1」とする。Here, the case of positive logic will be explained. In this case, all r frame synchronization bits placed at the beginning of the frame are set to "1".
初段の分岐回路4、遅延回路5および論理積回路6によ
り、連続するr−1個の「1」を含みかつ受信符号列の
フレームと同じ周期の符号列が得られる。受信符号列の
情報ビットがマーク率1/2のランダム列であるとする
と、フレーム同期ビット以外の部分についての論理積の
マーク率は1/4となる。この処理をN回(ただしN≦
r−1)繰り返すと、1フレーム中に連続するr−N個
の「1」を含み、その他の部分のマーク率が1/2”
であるような符号列が得られる。このr−N個の連続し
た「1」をフレーム同期ビットとみなし、これにローカ
ルフレームを同期させる。これにより、ローカルフレー
ムを受信符号列に同期させることができる。これは、論
理積回路6の遅延を無視すれば、二つの符号列の位相が
一致するからである。The first-stage branch circuit 4, delay circuit 5, and AND circuit 6 obtain a code string containing r-1 consecutive "1"s and having the same period as the frame of the received code string. Assuming that the information bits of the received code string are random strings with a mark rate of 1/2, the mark rate of the logical product for parts other than the frame synchronization bits is 1/4. Repeat this process N times (N≦
r-1) When repeated, one frame contains r-N consecutive "1"s, and the mark rate of the other parts is 1/2"
A code string such that is obtained is obtained. These rN consecutive "1"s are regarded as a frame synchronization bit, and the local frame is synchronized with this bit. This allows the local frame to be synchronized with the received code string. This is because the phases of the two code strings match if the delay of the AND circuit 6 is ignored.
以上の信号処理によって得られる符号列を用いてフレー
ム同期をとった場合の平均同期復帰時間を計算する。こ
こで、簡単のためN=r−1の場合について説明する。The average synchronization recovery time when frame synchronization is achieved using the code string obtained by the above signal processing is calculated. Here, for simplicity, the case where N=r-1 will be explained.
この場合には、(5)式におい2間
てp=1/2 r=1とすればよい。すなわち、
・・・・ ・ (7)
となる。In this case, it is sufficient to set p=1/2 and r=1 for 2 in equation (5). That is,
... ・ (7) becomes.
次に、従来方式の同期復帰時間T、と本方式の同期復帰
時間Tf’ とを比較すると、Tt’ 1+NO/
(2”’ −t)Tr 1+No /r
が得られる。Next, when comparing the synchronization return time T of the conventional method and the synchronization return time Tf' of the present method, Tt' 1+NO/
(2'''-t)Tr 1+No /r is obtained.
例えば、フレーム長N。= 1000ビット、フレーム
同期ビットr=4ビットの場合には、T、’ 1
+1000/(256−1)T、 1
+1000/ 4#0.02
となり、同期復帰時間が大幅に短縮される。For example, frame length N. = 1000 bits, frame synchronization bit r = 4 bits, then T,' 1
+1000/(256-1)T, 1
+1000/4#0.02, which greatly reduces synchronization recovery time.
以上の実施例では正論理の場合について説明したが、負
論理の場合にも本発明を同様に実施できる。In the above embodiments, the case of positive logic has been described, but the present invention can be similarly implemented in the case of negative logic.
以上説明したように、本発明のフレーム同期方式は、同
極性のフレーム同期ビットが集中配置されたフレーム構
成を用い、フレーム同期回路では、フレーム同期ビット
以外の部分のマーク率を現象させて同期位置を検出する
。これにより、同期復帰時間が大幅に短縮される効果が
ある。As explained above, the frame synchronization method of the present invention uses a frame structure in which frame synchronization bits of the same polarity are arranged in a concentrated manner, and the frame synchronization circuit changes the mark rate of parts other than the frame synchronization bits to determine the synchronization position. Detect. This has the effect of significantly shortening the synchronization recovery time.
第1図は本発明実施例フレーム同期回路のブロック構成
図。
第2図は受信符号列のフレーム構成を示す図。
第3図は分岐回路、遅延回路および論理積回路の動作を
示すタイムチャート。
第4図は従来例フレーム同期回路のブロック構成図。
第5図は受信符号列およびローカルフレームのそれぞれ
のフレーム構成を示す図。
1・・・フレーム同期ビット照合回路、2・・・ローカ
ルフレーム発生回路、3.6・・・論理積回路、4・・
・分岐回路、5・・・遅延回路、10・・・符号列入力
端子、11・・・クロック入力端子、12・・・フレー
ム出力端子。FIG. 1 is a block diagram of a frame synchronization circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the frame structure of a received code string. FIG. 3 is a time chart showing the operations of the branch circuit, delay circuit, and AND circuit. FIG. 4 is a block diagram of a conventional frame synchronization circuit. FIG. 5 is a diagram showing the frame structures of a received code string and a local frame. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Frame synchronization bit verification circuit, 2... Local frame generation circuit, 3.6... AND circuit, 4...
- Branch circuit, 5... Delay circuit, 10... Code string input terminal, 11... Clock input terminal, 12... Frame output terminal.
Claims (1)
列が入力される符号列入力端子と、 この符号列入力端子に入力された受信符号列のフレーム
周期と等しい周期のローカルフレームを発生するローカ
ルフレーム発生回路と、 このローカルフレームのフレーム同期ビットと上記受信
符号列のフレーム同期ビットとが同期するように上記ロ
ーカルフレームのフレーム位相を調整するフレーム位相
調整手段と を備えたフレーム同期方式において、 上記受信符号列のフレーム同期ビットは連続する2以上
の整数にビットの同極性ビットを含み、上記符号列入力
端子と上記フレーム位相調整手段との間に、 入力符号列を二つに分岐する分岐回路と、 この分岐回路により分岐された一方の符号列を1ビット
遅延させる遅延回路と、 分岐された他方の符号列と上記遅延回路を経由した符号
列との論理積を演算する論理積回路とを含む回路がr−
1以下の正整数N段にわたり縦続に挿入された ことを特徴とするフレーム同期方式。[Claims] 1. A code string input terminal into which a received code string into which frame synchronization bits are periodically inserted is input, and a code string input terminal with a period equal to the frame period of the received code string input to this code string input terminal. A local frame generation circuit that generates a local frame; and a frame phase adjustment means that adjusts the frame phase of the local frame so that the frame synchronization bit of the local frame and the frame synchronization bit of the received code string are synchronized. In the frame synchronization method, the frame synchronization bits of the received code string include bits of the same polarity in consecutive integers of 2 or more, and the input code string is connected between the code string input terminal and the frame phase adjustment means. A branch circuit that branches into two, a delay circuit that delays one code string branched by this branch circuit by one bit, and calculates the AND of the other branched code string and the code string that has passed through the delay circuit. A circuit including an AND circuit with r-
A frame synchronization method characterized in that frames are inserted in series over N stages, a positive integer equal to or less than 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1025391A JPH0720088B2 (en) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | Frame synchronization method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1025391A JPH0720088B2 (en) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | Frame synchronization method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02206241A true JPH02206241A (en) | 1990-08-16 |
JPH0720088B2 JPH0720088B2 (en) | 1995-03-06 |
Family
ID=12164584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1025391A Expired - Lifetime JPH0720088B2 (en) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | Frame synchronization method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0720088B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05207003A (en) * | 1991-08-30 | 1993-08-13 | Nec Corp | Frame synchronizing signal detection circuit |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1025391A patent/JPH0720088B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05207003A (en) * | 1991-08-30 | 1993-08-13 | Nec Corp | Frame synchronizing signal detection circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0720088B2 (en) | 1995-03-06 |
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