JPH0254643A - タイミング再生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　要〕 ディジタル伝送装置の線路等化器の出力力・らタイミン
グ抽出を行って再生クロ・ンクを発生するタイミング再
生回路に関し、 トレーニングパターンを用いずに受信信号自体から周波
数誤差方向を検出して正確な再生クロックを発生するこ
とを目的とし、 該線路等化器の出力から振幅サンブルイ直の検出及び受
信データシンボルの識別を１〒うサンプル・識別回路と
、該サンプル・識別結果力）ら！亥線路等化器の出力の
インパルス応答のピーク値り、を演算するインパルス応
答演算回路と、初期引込終了信号により一定周期の該ピ
ーク値ｈｏ（ｎ＋１）の平均値と、前の一定周期のピー
ク値ｈ０（ｎ）の平均値とを比較して周波数誤差方向信
号を発生するとともに前の一定周期から次の一定周期ま
での期間中は自走信号を発生する演算結果比較回路と、
該初期引込終了信号により該再生クロックを所定量だけ
位相シフトし、該自走信号を受けている期間を除き該周
波数誤差方向信号に応じて保護段数を制御し該線路等化
器の出力に位相同期させた該再生クロ、りを出力するＰ
ＬＬ回路とで構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、タイミング再生回路に関し、特にディジタル
伝送装置に用いられるタイミング再生回路におけるマス
ク側のクロックとスレーブ側のクロックとの周波数誤差
方向を検出する回路に関するものである。

時分割方向制御伝送方式（ピンポン伝送方式）のディジ
タル伝送装置においては、タイミング再生回路にディジ
タル位相同期回路（ＤＰＬＬ回路）を備え、回線設定時
のトレーニング期間等において、受信局として送信局か
らの送信信号を受信する毎に該送信信号に対してＤＰＬ
Ｌ回路を引込状態にして位相同期させ再生クロックを発
生するとともに、１バ一スト期間の残りの期間（自局が
送信局になる期間）自走させて自局クロックを発生する
。

この自走期間中にはマスタクロックの周波数誤差に応じ
た位相誤差が発生するので、タイミング再生回路では、
再生クロック発生時にその位相誤差を精度良く制御する
必要がある。

〔従来の技術〕

第５図には、従来から用いられているタイミング再生回
路の一例がブロック図で示されており、マスタクロック
５１と、１／２分周器５２と、０相／π相のセレクタ５
３と、Ｎ分周器５４と、位相比較器５６と、保護段数（
時定数）カウンタ５５とで構成されたＤＰＬＬ制御部と
、収束期間計数部５７とを含んでいる。

１／２分周器５２において、受信信号のＮ倍の周波数を
有するマスタクロック５１から、同一周波数で逆相の０
相とπ相の２種類の基準クロックを生成する。これらの
基準クロックは、常にセレクタ５３で一方が選択され、
Ｎ分周器５４でＮ分周される。分周されたクロックは位
相比較器５６において受信信号（線路等化器の出力信号
）の立ち上がりと比較され、分周クロックの位相の進み
・遅れを判定する０例えば、分周出力の位相が遅れてい
る場合には、そのときまで出力されていた基準クロック
がＯ相であれば、カウンタ５５の保護段数（予め設定し
ておく）に達したときにそのセレクト信号によりセレク
タ５３がπ相に乗り換えて出力し、分周出力の位相の方
が進んでいる場合には、同様にしてＯ相からπ相に乗り
換えると同時にπ相の基準クロックを１回マスクする。

このようにして、受信信号と分周クロックの位相が一致
した時点で基準クロックを乗り換えることによりマスク
クロツタの挿入又は削除を行って所望の再生クロックが
得られ、以後、ＤＰＬＬ制御部としては、そのとき出力
していた基準クロックを引き続き出力してＮ分周器５４
から内部クロックとして出力し、自走状態となる。

また、収束期間計数部５７は、セレクタ５３へのセレク
ト信号を監視し、受信信号バーストの先頭から位相制御
の終了（セレクト信号の反転）に至るセレクト信号の発
生回数を計数する。この計数結果は受信信号と内部クロ
ックとの周波数誤差を示すものとしてマスククロック５
１の発振周波数の制御に用いられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来例では、周波数誤差検出を行うため、
位相比較器や収束期間計数部の動作が、■バースト周期
における自走期間中、然も特定のトレーニングパターン
や特殊なシーケンスを必要とするため、回路及び制御が
複雑になるという問題点があった。

従って、本発明は、ディジタル伝送装置の線路等化器の
出力からタイミング抽出を行って再生クロックを発生す
るタイミング再生回路において、特定のトレーニングパ
ターンを用いずに受信信号自体から周波数誤差方向を検
出して正確な再生クロフクを発生することを目的とする
。

より、該再生クロックを所定量だけ位相シフトし、該自
走信号を受けている期間を除き該周波数誤差方向信号に
応じて保護段数を制御し該線路等化器１の出力に位相同
期させた該再生クロックを出力するＰＬＬ回路５とを備
えている。

〔課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明に係るタイミング再
生回路では、第１図に原理的に示すように、線路等化器
１の出力から振幅サンプル値の検出及び受信データシン
ボルの識別を行うサンプル・識別回路２と、該サンプル
・識別結果から該線路等化器ｌの出力のインパルス応答
のピーク値ｈ０を再生クロックに基づいて演算するイン
パルス応答演算回路３と、初期引込終了信号により一定
周期の該ピーク値ｈｏ（ｎ＋１）の平均値と、前の一定
周期のピーク値ｈａ（ｎ）の平均値とを比較して周波数
誤差方向信号を発生するとともに前の一定周期から次の
一定周期までの期間中は自走信号を発生する演算結果比
較回路４と、該初期引込終了信号に〔作　　　用〕 第１図に示した本発明のタイミング再生回路では、線路
等化器１の出力からサンプル・識別回路２が振幅サンプ
ル値の検出及び受信データシンボルの識別を行ってイン
パルス応答演算回路３に与える。

一方、ＰＬＬ回路５では、まず初期引込終了信号により
、出力する再生クロックを第２図（ａ）に示すように初
期引込終了時の位相より所定量αだけ位相シフトさせて
インパルス応答演算回路３及び演算結果比較回路４に与
える。

インパルス応答演算回路３では、そのサンプル・識別結
果から現時点での線路等化器１の出力のインパルス応答
のピーク値ｈ０を再生クロックに基づいて推定演算する
。この場合、再生クロックを受けるインパルス応答演算
回路３から得られる上記のピーク値は既に所定位相αだ
けシフトされた位相となっている。

演算結果比較回路４では、初期引込終了信号を受けた後
、インパルス応答演算回路３からのインパルス応答のピ
ーク値ｈｏ（ｎ）（第２図（ａ）参照）を第３図に示す
ように一定周期（期間）にわたって積算しその平均値を
演算する。これは、初期位相から所定位相αだけシフト
された位相となっている。これにより、後述する最適位
相Ｏの片側でのピーク値比較が容易なものとなる。

その後、第２図に示すようにＰＬＬ回路５を一定期間自
走させた後、次の一定周期のピーク値ｂ＋＋（ｎ＋１）
の平均値を演算し、前の一定周期のピーク値ｈｏ（ｎ）
の平均値と比較することにより周波数誤差方向信号を発
生する。

演算結果比較回路４でのｈ０（ｎ＋１）の平均値と前の
一定周期のピーク４１　ｈ　ａ　（ｎ）の平均値との比
較結果が第２図伽）に示すようになった時（ｈ　ａ（ｎ
＋１）　＞ｈ０（ｎ））には受信している自局の方の位
相が遅れているという周波数誤差方向信号が、また第２
図（Ｃ）に示すようになった時（ｈ　ｏ（ｎ＋１）　＜
　ｈ　ｏ（ｎ）　）には受信している自局の方の位相が
進んでいるという周波数誤差方向信号が、それぞれＰＬ
Ｌ回路５に入力され、その周波数誤差方向信号に応して
保護段数を制御し線路等化器ｌの出力を位相同期させた
再生クロックとして出力することができる。

従って、インパルス応答により周波数誤差方向検出を行
うので、特定のトレーニングパターンを必要とせずラン
ダムパターンで済む。

〔実　施　例〕

第４図は、第１図に示した本発明のタイミング再生回路
の一実施例を示しており、この実施例では、サンプル・
識別回路２としてＡ／Ｄ変換器を用い、インパルス応答
演算回路３では、このＡ／Ｄ変換器２でサンプリングさ
れて得たサンプル値Ｘえと識別された受信データシンボ
ルａおを基に、等化出力信号のインパルス応答のピーク
値ｈａ（ｎ）を推定演算する。また、演算結果比較回路
４は、インパルス応答演算回路３の出力を一定期間積算
して平均値を算出する平均化部４１と、前の平均値を記
憶するレジスタ４２と、平均化部４１とレジスタ４２の
両川力を比較して周波数誤差方向信号をＰＩ、Ｌ回路５
に与える比較器４３と、初期引込終了信号を受けてカウ
ントを開始するカウンタ４４．４５と、両カウンタ４４
．４５のキャリイ出力を人力して比較器４３の比較動作
を実行させるノアゲート４６と、カウンタ４４のキャリ
イ出力の反転信号とカウンタ４５のキ＋リイ出力とを入
力して自走信号をＰＬＬ回路５に出力するアンドゲート
４７とで構成され、カウンタ４４はカウンタ４５より先
にキャリイ出力を発生して停止し、且つカウンタ４５の
キャリイ出力によってリセットされるようになっている
。

ＰＬＬ回路５は第５図の従来例と同様のＤＰＬＬ回路を
用いており、但し、保護段数カウンタ５５に比較器４３
からの周波数誤差方向信号とアンドゲート４７からの自
走信号とが入力されており、更にこの保護段数カウンタ
５５には、初期引込終了信号とこれを受けた時に位相シ
フトするための位相量αが与えられている点が異なる。

尚、この保護段数カウンタ５５は、例えばアップ・ダウ
ンカウンタで、その保護段数（時定数）を外部から設定
することにより上限値と下限値を作り、アンプカウント
又はダウンカウントにより該上限値又は下限値に達した
時点でセレクタ５３へのセレクト信号を発生する周知の
ものである。

次に上記の実施例の動作を説明する。

まず、初期引込終了信号が与えられると、ＰＬＬ回路５
の保護段数カウンタ５５は所定位相量α（第２図の例で
はｌ／１０タイムスロツト）だけ再生クロックの位相を
進める。

この状態でインパルス応答演算回路３で演算された現時
点でのインパルス応答のピーク値ｈａ（ｎ）は第２図（
ａ）に示した位相に現れる。

このインパルス応答のピーク値は演算結果比較器回路４
に送られ、平均化部４１で平均値が演算される。この平
均化のための期間（例えば６０シンボル）は第３図に示
す期間であり、これは初期引込終了信号によってカウン
トを開始するカウンタ４４．４５の内のカウンタ４４に
よって規定される。この平均化期間が終わると平均化部
４１の平均値はレジスタ４２に格納され、一方、アンド
ゲート４７の出力信号はパ１″となり自走信号として保
護段数カウンタ５５に与えられ、このカウンタ５５の動
作を停止させる。

この間、カウンタ４５はカウント動作を継続しており、
第３図に示す自走期間（例えば１００シンボル）が経過
するとキャリイ出力を発生する結果、カウンタ４４はリ
セットされてカウント動作を再開するので、平均化部４
１では同じ平均化周期においてインパルス応答のピーク
値の次の平均値を算出し、平均化周期が終了するとノア
ゲート４６の出力が“１”となり比較器４３の比較動作
を実行させる。

この比較結果は周波数誤差方向信号としてＰＬＬ回路５
の保護段数カウンタ５５に与えられる。

第２図（ａ）に示す例の場合には、ｈ　ａ　（ｎ）　＜
　ｈ　ｏ　（ｎ＋１）であるから自局、即ちスレーブ局
の位相の方が送信局、即ちマスク局の位相より遅れてお
り、自局の位相を進ませる必要があるので、カウンタ５
５の保護段数はカウント終了値が小さくなるように設定
し、第２図（ｂ）に示す例の場合には、ｈａ（ｎ）＞ｈ
ｏ（ｎ＋１）であるから自局の位相を遅らせる必要があ
るので、カウンタ５５の保護段数はカウント終了値が大
きくなるように設定し直す。

このように平均値同士を１回だけ比較することにより周
波数誤差方向に応じて保護段数が制御されることになる
。但し、何回かの比較結果を更に平均した結果を用いて
上記の制御を行うようにしてもよい。

以上の実施例では、初期引込終了時の所定の位相シフト
量αを進み方向にとったが、これは、平均化されたピー
ク値同士を比較するのに最適位相の片側で行う必要があ
るためであるので、初期引込終了時の位相が遅れ側にあ
る場合には、この所定位相量αも遅れ側に設定されるこ
とになる。

また、演算結果比較回路４及びＰＬＬ回路５はその他の
種々の変形が可能であることは当業者に明らかであろう
。

〔発明の効果〕 このように、本発明のタイミング再生回路によれば、線
路等化器からの受信信号からそのインパルス応答のピー
ク値を推定し、これを一定期間で平均化したものを自走
期間を挟んで２つ算出し、その比較結果から周波数誤差
の方向を知ることによりタイミング再生の位相制御に反
映させるように構成したので、特定のトレーニングパタ
ーンを用いずにランダムパターンで済み、回路構成が簡
単になるとともに、タンク回路を用いないのでＬＳＩ化
も実現できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るタイミング再生回路を原理的に示
すブロック図、 第２図は本発明に係るタイミング再生回路の周波数誤差
方向検出動作を説明するためのインパルス応答波形図、 第３図は本発明に係るタイミング再生回路の周波数誤差
方向検出動作を説明するためのタイムチャート図、 第４図は本発明のタイミング再生回路の一実施例を示す
ブロック図、 第５図は従来のタイミング再生回路を示したブロック図
、である。 第１図において、 ｌ・・・線路等化器、 ２・・・サンプル・識別回路、 ３・・・インパルス応答演算回路、 ４・・・演算結果比較回路、 ５・・・ＰＬＬ回路。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディジタル伝送装置の線路等化器（１）の出力からタイ
   ミング抽出を行って再生クロックを発生するタイミング
   再生回路において、 該線路等化器（１）の出力から振幅サンプル値の検出及
   び受信データシンボルの識別を行うサンプル識別回路（
   ２）と、 該サンプル・識別結果から該線路等化器（１）の出力の
   インパルス応答のピーク値ｈ＿０を該再生クロックに基
   づいて演算するインパルス応答演算回路（３）と、 初期引込終了信号により、一定周期の該ピーク値ｈ＿０
   （ｎ＋１）の平均値と、前の一定周期のピーク値ｈ＿０
   （ｎ）の平均値とを比較して周波数誤差方向信号を発生
   するとともに前の一定周期から次の一定周期までの期間
   中は自走信号を発生する演算結果比較回路（４）と、 該初期引込終了信号により、該再生クロックを所定量だ
   け位相シフトし、該自走信号を受けている期間を除き該
   周波数誤差方向信号に応じて保護段数を制御し該線路等
   化器（１）の出力に位相同期させた該再生クロックを出
   力するＰＬＬ回路（５）と、を備えたことを特徴とする
   タイミング再生回路。