JPH0323020B2 - - Google Patents

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JPH0323020B2
JPH0323020B2 JP59229508A JP22950884A JPH0323020B2 JP H0323020 B2 JPH0323020 B2 JP H0323020B2 JP 59229508 A JP59229508 A JP 59229508A JP 22950884 A JP22950884 A JP 22950884A JP H0323020 B2 JPH0323020 B2 JP H0323020B2
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Japan
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output
sample
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time
timing
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JP59229508A
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Japanese (ja)
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Tomoyoshi Oosawa
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB08526816A priority patent/GB2168224B/en
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Publication of JPH0323020B2 publication Critical patent/JPH0323020B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0016Arrangements for synchronising receiver with transmitter correction of synchronization errors
    • H04L7/002Arrangements for synchronising receiver with transmitter correction of synchronization errors correction by interpolation
    • H04L7/0029Arrangements for synchronising receiver with transmitter correction of synchronization errors correction by interpolation interpolation of received data signal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、デイジタルデータ伝送の復調等にお
けるクロツク同期に関る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to clock synchronization in demodulation of digital data transmission and the like.

(従来技術とその問題点) 従来のデイジタルデータ伝送の復調ではアナロ
グの連続信号波形をサンプルレートfSでサンプル
し、そのサンプル値系列{a}よりデータを復調
する。通常サンプルレートfSはボーレートfbと同
期の関係にある。従つて、サンプル値系列{a}
から直接受信信号のアイの開いた点の値が得られ
る。この場合のクロツク制御は、サンプルレート
fSを入力信号のアイの開いた時点でサンプルする
様に制御すれば良い。
(Prior art and its problems) In conventional demodulation of digital data transmission, an analog continuous signal waveform is sampled at a sample rate f S and data is demodulated from the sample value sequence {a}. Normally, the sample rate f S is in a synchronous relationship with the baud rate f B. Therefore, the sample value series {a}
The value of the open eye point of the received signal can be directly obtained from . The clock control in this case is the sample rate
It is sufficient to control f S so that it is sampled when the eye of the input signal opens.

しかし、サンプルレートfSが固定で、しかも、
ボーレートと非同期の場合、サンプルレートfS
よるサンプル値系列{a}には、全ての受信信号
のアイの開いた点の値は含まれていない。つまり
アイの開いた時点をサンプルしている場合があれ
ば、アイの閉じた時点をサンプルしている場合も
あり、このサンプル値系列から直接受信信号のア
イの開いた点の値を全て得られない。この問題の
解決としては、サンプル値系列{a}を内挿フイ
ルターを通し連続信号波形を再生した後、ボーレ
ートに同期したサンプルレートf′Sでリサンブルす
ることで解決できる。この方式は、サンプル値系
列を内挿し連続信号波形を再生した後は前述の従
来のクロツク制御と同等の方式を用いている。言
わば、従来のクロツク制御に内挿フイルターを付
加したに過ぎない。
However, the sample rate f S is fixed, and
In the case of non-synchronization with the baud rate, the sample value series {a} at the sample rate f S does not include the values at the open eye points of all received signals. In other words, in some cases the point at which the eye is open is sampled, and in other cases it is sampled at the point in time when the eye is closed, and it is possible to directly obtain all values at the point at which the eye of the received signal is open from this sample value series. do not have. This problem can be solved by passing the sample value series {a} through an interpolation filter to reproduce a continuous signal waveform, and then resampling it at a sample rate f' S synchronized with the baud rate. This method uses the same method as the conventional clock control described above after interpolating the sample value series and reproducing the continuous signal waveform. In other words, it is just an interpolation filter added to conventional clock control.

この内挿フイルターはアナログフイルターによ
る構成や、デイジタルフイルターによる構成が考
えられる。アナログフイルターによる構成では、
デイジタル化された信号を一度アナログのサンプ
ル値系列に変換し、内挿フイルターを通した後、
デイジタルに変換しなくてはならない。この構成
では、デイジタル処理の中にアナログ回路が混入
してしまう為、デイジタル化という面で考えると
効率が悪く、又調整が困難である、IC化が困難
である等問題が多い。又、デイジタル回路では、
出力が連続信号波形に近い波形でなくてはなら
ず、高速のデイジタルフイルターが必要であるが
クロツクレートが高い場合、実現上の困難さが生
ずる。これらは全て内挿フイルターとクロツク制
御を従続接続した構成として考えることに問題が
ある。
This interpolation filter may be configured with an analog filter or a digital filter. In a configuration using an analog filter,
After converting the digitized signal into an analog sample value series and passing it through an interpolation filter,
It must be converted to digital. In this configuration, analog circuits are mixed into the digital processing, so there are many problems such as inefficiency from a digitalization perspective, difficulty in adjustment, and difficulty in converting to an IC. Also, in digital circuits,
The output must have a waveform close to a continuous signal waveform, and a high-speed digital filter is required, but implementation difficulties arise when the clock rate is high. There is a problem in considering all of these as a structure in which an interpolation filter and a clock control are connected in series.

(発明の目的) 本発明は内挿フイルターを用いて、サンプルレ
ートfSとボーレートfBが同期、非同期に関係なく
低速で動作可能なクロツク制御回路を提供するこ
とを目的とする。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a clock control circuit that uses an interpolation filter and can operate at a low speed regardless of whether the sample rate f S and baud rate f B are synchronous or asynchronous.

(本発明の構成) 本発明は (a) 伝送周期TBの入力信号をサンプル周期TS
サンプルするサンプル回路、 (b) 該サンプル回路を入力し、後記演算部より出
力される第1、第2の遅延時間量に従つて、前
記入力を前記第1、第2の遅延時間量だけ遅延
内挿した第1の内挿値及び第2の内挿値を後記
基準時間発生回路より出力される起動パルスご
とに出力するレート変換フイルター回路、 (c) 前記第1、第2の内挿値によりクロツク位相
誤差△eを観測し出力する誤差検出部、 (d) 該タイミング誤差検出部出力△eを入力し、
第1の遅延時間量△T及び第2の遅延時間量△
T+TB/2を出力する演算部、 (e) 前記タイミング誤差検出部出力△eをを入力
し、サンプル周期TSを基準にして、伝送周期
TBと△Tの和(TB+△T)を周期として前記
レート変換フイルターに起動パルスを供給する
基準時間発生部、とを含み、前記第1の内挿値
を入力信号のアイ・パターンの開口点として出
力することを特徴とするクロツク制御回路であ
る。
(Structure of the present invention) The present invention includes (a) a sample circuit that samples an input signal with a transmission period T B with a sample period T S ; (b) a first sample circuit that is input to the sample circuit and outputted from a calculation section described below; According to a second delay time amount, a first interpolation value and a second interpolation value obtained by interpolating the input with a delay by the first and second delay time amounts are output from the reference time generation circuit described later. (c) an error detection section that observes and outputs the clock phase error △e based on the first and second interpolated values; (d) an output △ of the timing error detection section; Enter e,
First delay time amount △T and second delay time amount △
(e) inputs the output △e of the timing error detection section, and calculates the transmission period based on the sampling period T S ;
a reference time generator that supplies a starting pulse to the rate conversion filter with a period equal to the sum of T B and ΔT (T B +ΔT), This is a clock control circuit characterized in that it outputs as an aperture point.

(構成の詳細な説明) 本発明の構成は内挿フイルターに、fSのサンプ
ル値系列を入力し、fBの内挿されたサンプル値系
列を出力するレート変換フイルターを用い、この
レート変換フイルターに、時間遅延を与えること
により、クロツク制御を行う構成になつている。
以下その原理を述べる。
(Detailed explanation of the configuration) The configuration of the present invention uses a rate conversion filter that inputs a sample value series of f S to an interpolation filter and outputs an interpolated sample value series of f B. The structure is such that clock control is performed by giving a time delay to the clock.
The principle will be described below.

まず本発明に用いるレート変換フイルターにつ
いて説明する。普通内挿フイルターはfSでサンプ
ルされたサンプル値系列を{a(oTS)}(TS
1/fS)内挿フイルターのインパルス応答をg
(t)とすると内挿後の出力s(t)は、離散信号
のたたみ込み定理により s(t)=n=-∞ a(oTS)g(t−oTS) …(1) (1)式によりサンプル値系列{a(oTS)}から任
意の時間tの値s(t)を求めるには、フイルタ
gにtなる時間遅延を与えれば良い。
First, the rate conversion filter used in the present invention will be explained. A normal interpolation filter converts the sample value series sampled at f S to {a( o T S )} (T S =
1/f S ) The impulse response of the interpolation filter is g
(t), the output s(t) after interpolation is given by the discrete signal convolution theorem as follows: s(t)= n=-∞ a( o T S ) g(t- o T S ) …( 1) To obtain the value s(t) at an arbitrary time t from the sample value series {a( o T S )} using equation (1), it is sufficient to give a time delay of t to the filter g.

この任意の時間の値をボーレート毎の値とする
と(1)式は s(nTB)=n=-∞ a(oTS)g(nTBoTS) …(2) 但し、TB=1/fB となる。(2)式がTSのサンプル値系列{a(oTS)}
から、TBのサンプル値系列{s(nTB)}を出力す
るレート変換フイルターを表わす式である。(2)式
に於いてフイルタgの中のnTBをTSを使つて表わ
せば、 nTBkTS+β(m) …(3) β(m)<TS となる。このβは、内挿出力値s(nTB)とs(n
TB)に一番近いサンプル値a(kTS)(kTSnTB
までの時間差を表わしてる。従つて(2)式は、 s(nTB)=n=-∞ a(oTS)g{β(m) +(k−n)TS} (4) となるここでk−n=iとおけば、(4)式は次の様
に展開できる s(nTB)=k-i=-∞ a{(k−i)TS}g{β(m) +iTS} =i=-∞ a{(k−i)TS}g{β(m)+iTS} …(5) (5)式に於いてiの絶対値|i|が大きくなると
|g(iTS)|は非常に小さい値になり無視できる
ので十分な有限長−N/2〜i〜N/2で近似するこ
とができる。よつて(5)式は s(nTB)=N/2i=-N/2 a{(k−i)TS}g{β(m) +iTS} …(6) {a}、{S}、βの関係を示したのが第5図で
ある。第5図から分かるようにfBで内挿されたサ
ンプル値(例えばs2)を出力するには、その点に
一番近い前のサンプル値(s2に対してa2)を中心
に時間遅延(s2,a2に対してβ(2)させたフイルタ
ーで内挿することによりfBで内挿されたサンプル
値は得られる。
If we take this arbitrary time value as a value for each baud rate, equation (1) becomes s ( n T B ) = n=-∞ a ( o T S ) g ( n T Bo T S ) …(2 ) However, T B = 1/f B. Equation (2) is the sample value series of T S {a( o T S )}
This is an expression representing a rate conversion filter that outputs the sample value sequence {s( n T B )} of T B from . In equation (2), if n T B in filter g is expressed using T S , n T B = k T S + β(m)...(3) β(m) < T S. This β is the interpolated output value s( n T B ) and s( n
The sample value a( k T S ) closest to T B ) ( k T S < n T B )
It represents the time difference between. Therefore, equation (2) becomes s( n T B )= n=-∞ a( o T S )g{β(m) + (k−n)T S } (4) where k If −n=i, equation (4) can be expanded as follows: s( n T B )= ki=-∞ a{(ki)T S }g{β(m) + i T S } = i=-∞ a{(k−i)T S }g{β(m)+ i T S } …(5) In equation (5), the absolute value of i |i| When it becomes large, |g( i T S )| becomes a very small value and can be ignored, so it can be approximated by a sufficient finite length -N/2 to i to N/2. Therefore, equation (5) is s( n T B )= N/2i=-N/2 a{(k−i)T S }g{β(m) + i T S } …(6) { FIG. 5 shows the relationship between a}, {S}, and β. As can be seen from Figure 5, in order to output the sample value interpolated by f B (e.g. s 2 ), we need to change the time around the previous sample value closest to that point (a 2 for s 2 ). The sample value interpolated at f B can be obtained by interpolating with a filter with a delay (β (2) for s 2 , a 2 ).

しかし、これは初期位相等のタイミングずれ要
因が無い場合であり、例えば、第6図の様に初期
位相ずれφがある場合、内挿されたサンプル値系
列{s}及び時間差β′は第5図のように初期位相
ずれが無い時とで異なる。この様なサンプル値系
列{s′}では、十分に送信された情報を再生する
ことはできない。
However, this is the case where there is no timing shift factor such as initial phase. For example, when there is an initial phase shift φ as shown in FIG. 6, the interpolated sample value sequence {s} and time difference β' are As shown in the figure, there is a difference between when there is no initial phase shift and when there is no initial phase shift. Such a sample value sequence {s'} cannot sufficiently reproduce the transmitted information.

この初期位相等のタイミングずれを制御するの
がクロツク制御であり、本発明ではタイミング誤
差をフイルタの時間遅延特性にフイードバツクさ
せている。タイミング誤差検出はダブルサンプル
によるタイミング誤差検出がある。タイミング誤
差検出には、第5図のような入力信号のアイの開
いた点だけでなく、位相誤差情報が必要となる。
アイの開いた点から位相誤差情報点までの時間を
TB/2とすると(アイとアイの中間地点)(6)式に代 入して s{(1/2+m)TS}=N/2 〓 〓i=-N/2 a{(k−i)TS}g(β(m)+iTS+TB/2
}…(7) により位相誤差情報が求まる。
Clock control is used to control timing deviations such as the initial phase, and in the present invention, the timing errors are fed back to the time delay characteristics of the filter. Timing error detection includes timing error detection using double sampling. Timing error detection requires not only the open eye point of the input signal as shown in FIG. 5, but also phase error information.
The time from the eye opening point to the phase error information point is
If T B /2 (midpoint between Eye and Eye), substitute into equation (6) and get s{(1/2+m)T S }= N/2 〓 〓 〓 i=-N/2 a{(k-i )T S }g(β(m)+ i T S +T B /2
}...The phase error information is determined by (7).

第7図aは+1,−1の2値デイジタル信号、
あるいは4相位相変調波の復調信号の実部、また
は虚部のアイ・パターンを示した図である。同図
bは、そのサンプル・タイミングを示しており、
矢印で示したクロツク周期(T秒)ごとのそれ
は、アイ・パターンの最も広く目の開く時間に一
致している。以下ではこのタイミングを信号検出
タイミングと呼ぶこととする。同図cは、先のb
とx相(180゜)だけずれたタイミング位相を示し
ている。以下では、このタイミングをクロツク位
相検出タイミングと呼ぶ。このタイミングで第7
図aの波形をサンプルすると、その前後で送信符
号が変化しなかつた場合の±1の値と、逆に変化
した場合の零近傍の値との3種類の値をとる。第
7図aの波形は、伝送パルスのロール・オフ率や
ビツト・パターンにも依存するが、おおよそ第8
図aの様に簡略化して扱つても、平均的には問題
はない。まず第8図aの太線の様な信号変化につ
いて考察してみる。この変化は送信符号が+1,
−1,+1,−1と交互に繰返されて送信された場
合である。同図b,cは各々信号検出タイミング
とクロツク位相検出タイミングを示している。こ
こでTe秒だけ前者を遅らせるとアイーパターン
の目の広さはW0からW1へと狭くなつてしまうこ
とになる。つぎに相前後する2つのクロツク位相
検出タイミングによりサンプルされる信号の大き
さを考えてみよう。第8図cのTe=0のとき、
2つのサンプル値は1000と1001であり、同一の値
をとつている。一方Te≠0でTe<0(すなわちサ
ンプル遅れ)の場合は2つのサンプル値は1002と
1003となり、両者の差は非零となる。またTe
0の時には1004と1005となり、両者の差は同じく
非零となり、その極性はTe<0の場合と逆にな
る。このことを利用すれば、まず信号検出タイミ
ングで第8図aの太線2000の様な信号遷移(−
1,+1,−1)を抽出し、その時の前後するクロ
ツク位相検出タイミングでのサンプル値の差を求
めることによつて、Teの極性と大きさが推定で
きることがわかる。ここでもし、信号遷移が太線
2000の代りに細線2001である場合、(信号遷移は
+1,−1,+1)Teに対するクロツク位相検出
タイミングでの前後するサンプル値の差の極性は
先の例とは逆になる。実用上は信号遷移(−1,
+1,−1)と(+1,−1,+1)の両方を利用
する方が、クロツク位相差検出器としてはより多
くの位相差情報を提供できるので、両方とも利用
することが得策ではあるが、片方のみを利用して
もよい(文献1:特許出願58−016406号明細書
「クロツク位相制御回路」)。
Figure 7a is a binary digital signal of +1, -1,
Alternatively, it is a diagram showing an eye pattern of a real part or an imaginary part of a demodulated signal of a quadrature phase modulated wave. Figure b shows the sample timing.
The time per clock period (T seconds) indicated by the arrow corresponds to the widest eye opening time of the eye pattern. In the following, this timing will be referred to as signal detection timing. c in the same figure is the previous b
This shows the timing phase shifted by x phase (180°). Hereinafter, this timing will be referred to as clock phase detection timing. At this timing, the 7th
When the waveform in Figure a is sampled, it takes three types of values: a value of ±1 when the transmission code does not change before and after that, and a value near zero when it changes conversely. The waveform in Fig. 7a depends on the roll-off rate and bit pattern of the transmitted pulse, but it is approximately the 8th waveform.
Even if it is simplified as shown in Figure a, there is no problem on average. First, let us consider signal changes as shown by the thick line in FIG. 8a. This change means that the transmission code is +1,
This is a case where -1, +1, -1 are alternately repeated and transmitted. Figures b and c show the signal detection timing and clock phase detection timing, respectively. If the former is delayed by T e seconds, the eye width of the eye pattern will narrow from W 0 to W 1 . Next, let us consider the magnitude of the signal sampled at two successive clock phase detection timings. When T e =0 in Figure 8c,
The two sample values are 1000 and 1001, which are the same value. On the other hand, if T e ≠ 0 and T e < 0 (i.e., sample delay), the two sample values are 1002.
1003, and the difference between the two is non-zero. Also, T e
When it is 0, it becomes 1004 and 1005, and the difference between them is also non-zero, and the polarity is opposite to that when T e <0. By utilizing this fact, first, at the signal detection timing, a signal transition (-
It can be seen that the polarity and magnitude of T e can be estimated by extracting the values (1, +1, -1) and finding the difference between the sample values at the clock phase detection timings before and after that time. Here again, if the signal transition is a thick line
If the thin line 2001 is used instead of 2000, (the signal transition is +1, -1, +1), the polarity of the difference between the sample values before and after the clock phase detection timing with respect to T e will be opposite to that in the previous example. In practice, the signal transition (-1,
+1, -1) and (+1, -1, +1) can provide more phase difference information as a clock phase difference detector, so it is better to use both. (Reference 1: Patent Application No. 58-016406 ``Clock Phase Control Circuit'').

このアイの開いた点及び位相誤差情報により、
タイミング誤差検出部により検出されたタイミン
グ誤差量(過不足分)Teに係数rを掛けた時間
遅延量r・Teをフイルターにフイードバツクす
る。
With this eye open point and phase error information,
A time delay amount r·T e obtained by multiplying the timing error amount (excess/deficiency) T e detected by the timing error detection section by a coefficient r is fed back to the filter.

この時間遅延量は、タイミング誤差の時間r・
Teだけ出力時間nTBに時間遅延を与える。これ
は、nTBまでの全経過であるので(3)式は、n TBn-1j=0 r・Te (j)=kTS+β(m) …(8) β(m)<TS と書き換えられる。(8)式からわかるように、タイ
ミング誤差はk及びβ(m)により吸収される。(8)式
により(6);(7)式を書き換えると となる。この(9)式の2つの式の値により、タイミ
ング誤差が第7,8図の様にされ、次出力内挿点
を制御する。第6図の様に初期位相φがあると
き、サンプル値系列{s(nTB+φ)}であり初期
位相を吸収した定常状態{s(nTB)}では −n-1j=0 r・Te (j)φ …(10) となる。
This time delay amount is the timing error time r・
Give a time delay to the output time n T B by T e . Since this is the entire process up to n T B , equation (3) is: n T B + n-1j=0 r・T e (j) = kT S + β (m) …(8) β ( m) It can be rewritten as < TS . As can be seen from equation (8), the timing error is absorbed by k and β (m) . Rewriting equations (6) and (7) using equation (8), we get becomes. By the values of these two equations (9), the timing error is made as shown in FIGS. 7 and 8, and the next output interpolation point is controlled. When there is an initial phase φ as shown in Fig. 6, the sample value sequence is {s( n T B +φ)}, and in the steady state {s( n T B )} where the initial phase is absorbed, − n-1j= 0 r・T e (j) φ …(10)

(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示すためのブロツ
ク図である。図中1は、fS(=1/TS)で動作す
るサンプル回範である。図中2はサンプル回路の
サンプル値系列{a}より(9)式の演算を基準時間
発生回路5より出力される起動パルス毎に行うレ
ート変換フイルターである。図中3は、レート変
換フイルター2より出力される2つの値により、
第8図を用いて説明したごとくΔT(=Te)を出
力するタイミング誤差検出部で、図中4はΔTを
入力し、ΔT及びΔTにTB/2時間を加えたΔT+
TB/2を出力する演算部である。図中5は、ΔT
を入力し、次の内挿出力を出すまでの時間間隔を
TB+ΔTに制御する基準時間発生回路である。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a sample cycle operating at f S (=1/T S ). In the figure, reference numeral 2 denotes a rate conversion filter that performs the calculation of equation (9) from the sample value series {a} of the sample circuit for each activation pulse output from the reference time generation circuit 5. 3 in the figure is based on the two values output from the rate conversion filter 2,
As explained using FIG. 8, 4 is a timing error detection section that outputs ΔT (=T e ), and 4 in the figure inputs ΔT, and ΔT + ΔT + ΔT + ΔT plus T B /2 hours.
This is an arithmetic unit that outputs T B /2. 5 in the figure is ΔT
and set the time interval for producing the next interpolated output.
This is a reference time generation circuit that controls T B +ΔT.

第2図は、本発明第1図をより詳細に示すブロ
ツク図である。信号a(t)は図中10のfSで動
作するサンプル回路によりサンプルされ、そのサ
ンプル値系列{a}がフアーストインフアースト
アウトメモリ(以下FIFOと称する)20に格納
される。図中30は非巡回型のフイルターでNデ
ータ長のシフトレジスタ31、積和回路32、各
タツプ係数を記憶したROM33で構成される。
図中40は、非巡回型フイルター30より出力さ
れる、内挿されたサンプル値系列からデータのタ
イミング誤差を出力するタイミング誤差検出部、
図中50はタイミング誤差を入力し非巡回型フイ
ルター30をレート変換フイルター動作させるた
めのフイルターの時間遅延量、シフトレジスタ3
1へのデータ入力推定及びシンボル間の時間を求
める演算部である。図中60は基準時間発生部
で、fAのクロツクを発生するクロツク発生器61
と、シンボル間の時間を決定くるカウンター62
とfAをfSにする分周器63とで構成される。図中
70は、非巡回型フイルター30の出力のうち、
アイの開いた値のみをラツチし、外部へ出力する
ラツチ回路、図中71は計算されたシンボル間隔
で系を動作させるスイツチである。
FIG. 2 is a block diagram showing the invention shown in FIG. 1 in more detail. The signal a(t) is sampled by a sample circuit operating at fS of 10 in the figure, and the sample value series {a} is stored in a first-in-first-out memory (hereinafter referred to as FIFO) 20. In the figure, numeral 30 denotes an acyclic filter, which is composed of a shift register 31 having an N data length, a product-sum circuit 32, and a ROM 33 that stores each tap coefficient.
In the figure, 40 is a timing error detection unit that outputs a timing error of data from the interpolated sample value series output from the acyclic filter 30;
In the figure, 50 is the time delay amount of the filter for inputting the timing error and operating the acyclic filter 30 as a rate conversion filter, and the shift register 3
This is an arithmetic unit that estimates data input to 1 and calculates the time between symbols. In the figure, 60 is a reference time generator, and a clock generator 61 generates a clock of fA .
and a counter 62 that determines the time between symbols.
and a frequency divider 63 that converts f A to f S . In the figure, 70 indicates the output of the acyclic filter 30.
A latch circuit that latches only the open value of the eye and outputs it to the outside. Reference numeral 71 in the figure is a switch that operates the system at calculated symbol intervals.

以下、第2図に於いて、fS=45kHz、fB=32kHz
(シンボルレート)の場合を例にとつて動作を説
明する。信号a(t)は、45kHzのサンプルレー
トでサンプルされ、サンプル値系列{a}とな
り、順次FIFOに格納される。FIFO20により、
入力と出力は非同期になり、FIFO以後は、fB
シンボルレートを1周期として動作する。ラツチ
70がアイの開いた点{s}を出力すると同時に
スイツチ71は閉じ、シフトレジスタにL、
ROMに初期アドレスT〓を演算部50より出力す
る。31はデータ長N=14のシフトレジスタ(各
値を出力することが可能)で、シンボル間にサン
プルされた{a}のデータ数推定値L個をシフト
し、かつ、FIFOより、L個の{a}を入力する。
シフトレジスタの各値は、初期アドレスT〓、間
隔TSでアドレスされるROMに記憶されている各
タツプ係数値と乗算され、その総和を内挿値とし
て出力する。ROMには、内挿フイルターのイン
パルス応答をサンプルレートfSとシンボルレート
fBの公倍数fA=2880kHz(=k・fB・fS;k=2)
でサンプルしたサンプル値系列{g}が格納され
ている。図中60からこの系の最小制御時間は
TA=1/fAであり、これを1カウントとして、
時間が定められ、TBに対しては、90カウント、
TSに対しては64カウントである。図中30より
得られる内挿出力第7図のaの波形をb,cでサ
ンプルした値と等価な値をもとにして40でタイミ
ング誤差検出を行う。なおこのタイミング誤差検
出器の構成については前記文献1に記載されてい
る。例えば、2値の伝送を仮定すると送信符号遷
移による波形の零クロス点は平均的にアイとアイ
の中間に位置することを利用して通常のT〓の外
にシンボルの中間値である1/2TB離れた点、即
ち、45カウント分離れた点の値が、実際の零クロ
ス点の前にあるか後にあるかでタイミング誤差検
出が行える。ダブルサンプルで内挿された値のう
ち、Tβの点をアイが開いた点としてラツチ70
でラツチする。タイミング誤差検出部によりタイ
ミングの進み遅れに対して+1,−1カウントの
増減をするとすれば、演算部50は次の様になる
シンボル間の時間NCはTBrTeであるので NC=90±1or90 となる。又、NCの間にサンプルされた{a}の
個数は次の様に推定される。第5図を例にして、
推定サンプル数L(2)を求めるとすると、 L(2)=int{TB+β(1)/TS} intxはxの整数値 で求められる。一般にタイミング制御も含めて考
える(TB=TBrTeとなる)と推定サンプル数
L(m)は、 L(m)=int{TBrTe (m-1)+β(m-1)/TS} (11) で求めることができる。時間遅延量Tβ(m)(式では
β(m)で示される)は、同じく第5図を例にしてβ(2)
を求めると β(2)=TB+β(1)−L2・TS であり、L同様、タイミング制御を含め、デイジ
タル制御として考えると T(m)〓=90+Tβ(m-1)−64・L(m)rTe0 45 (12) となる。以上の演算処理各シンボル毎に行うこと
によりクロツク制御される。
Below, in Figure 2, f S = 45kHz, f B = 32kHz
(symbol rate) as an example. The signal a(t) is sampled at a sample rate of 45 kHz, resulting in a sample value sequence {a}, which is sequentially stored in the FIFO. With FIFO20,
The input and output are asynchronous, and after the FIFO, the symbol rate of fB is used as one cycle. At the same time as the latch 70 outputs the open point {s} of the eye, the switch 71 closes and the shift register receives L,
The initial address T〓 is output from the calculation unit 50 to the ROM. 31 is a shift register with data length N = 14 (capable of outputting each value), which shifts L estimated data number values of {a} sampled between symbols, and transfers L data numbers from FIFO. Enter {a}.
Each value in the shift register is multiplied by each tap coefficient value stored in the ROM addressed at the initial address T and the interval T S , and the sum is output as an interpolated value. The ROM contains the impulse response of the interpolation filter at the sample rate f and the symbol rate .
Common multiple of f B f A = 2880kHz (=k・f B・f S ; k=2)
A sample value series {g} sampled in is stored. From 60 in the figure, the minimum control time of this system is
T A = 1/f A , and this is one count,
A time is set, and for T B , 90 counts;
64 counts against T.S. Timing error detection is performed at 40 based on the interpolation output obtained at 30 in the figure, which is equivalent to the value obtained by sampling the waveform at a in FIG. 7 at b and c. Note that the configuration of this timing error detector is described in the above-mentioned document 1. For example, assuming binary transmission, using the fact that the zero-crossing point of the waveform due to the transmission code transition is located between the eyes on average, we can use the fact that 1/ Timing error detection can be performed by determining whether the value of a point 2TB apart, that is, a point 45 counts apart, is before or after the actual zero cross point. Among the values interpolated by double sampling, the point Tβ is set as the point where the eye opens and the latch70
Latch with . If the timing error detection unit increases or decreases the count by +1 or -1 for timing lead or lag, the calculation unit 50 will calculate the following: Since the inter-symbol time N C is T B + r T e , N C = 90±1or90. Also, the number of {a} sampled during N C is estimated as follows. Using Figure 5 as an example,
When calculating the estimated number of samples L (2) , L (2) = int {T B + β (1) /T S } intx is calculated as an integer value of x. In general, considering timing control (T B = T B + r T e ), the estimated number of samples
L (m) can be obtained by L (m) = int {T B + r T e (m-1) + β (m-1) /T S } (11). The time delay amount Tβ (m) (indicated by β (m) in the formula) is calculated as β (2) using Fig. 5 as an example.
Determining β (2) = T B + β (1) −L 2・T S , and like L, considering it as digital control including timing control, T (m) 〓=90+Tβ (m-1) −64・L (m) + r T e { 0 45 (12). Clock control is performed by performing the above arithmetic processing for each symbol.

第3図は、本実施例において次内挿値を出力す
るための内部動作を表わしたものである。図では
タイミング誤差が無かつた場合(rTe=0)の各
部動作である。現内挿値出力に対して、サンプル
値系{a}は、a1〜a14までがシフトレジスタに
格納されており、又、タツプ係数を選択するアド
レスは、43から64間隔である。この現内挿値から
TBrTe=0である為)後の次内挿値出力は、(11),
(12)式より、推定サンプル数L=2、時間遅延量
Tβ=5と計算される。よつてシフトレジスタに
は新にa15,a16が入力され全体は2データ分シス
トされる。各シフトレジスタの値に対するタツプ
係数は5から64間隔となる。この場合、タイミン
グ誤差が無いので、両内挿値の間隔はTBである。
従つて同一のサンプル値に対してタツプ係数は
TBだけ移動したタツプ係数となる。例えば、a12
はタツプ係数が43から133に移つた。この差は90
タツプでありタツプ係数が2880kHzでサンプルさ
れたものであるので、90タツプは、時間にすると
TBであることがわかる。第4図は、タイミング
誤差が有つた場合(rTe=+1)の各部動作を第
3図同様に示したものである。この場合、現内挿
他を次内挿値との間隔はTBrTeである。第3図
同様にa12について見るとタツプ係数は43から134
に移動している。この差は91であり時間にすると
TBrTeと等しい。
FIG. 3 shows the internal operation for outputting the next interpolated value in this embodiment. The figure shows the operation of each part when there is no timing error ( r T e =0). For the current interpolated value output, the sample value system {a} from a 1 to a 14 is stored in the shift register, and the addresses for selecting tap coefficients are at intervals of 43 to 64. From this current interpolated value
The next interpolated value output after T B (because r T e = 0) is (11),
From equation (12), estimated number of samples L = 2, time delay amount
It is calculated that Tβ=5. Therefore, a 15 and a 16 are newly input to the shift register, and the entire data is shifted by two data. The tap coefficients for each shift register value range from 5 to 64. In this case, since there is no timing error, the interval between both interpolated values is T B.
Therefore, for the same sample value, the tap coefficient is
This is the tap coefficient shifted by T B. For example, a 12
The tap coefficient has moved from 43 to 133. This difference is 90
Since it is a tap and the tap coefficient is sampled at 2880kHz, 90 taps is 90 taps in time.
It turns out that T B. FIG. 4 shows the operation of each part when there is a timing error ( r T e =+1) in the same way as in FIG. 3. In this case, the interval between the current interpolation value and the next interpolation value is T B + r T e . Similarly to Figure 3, when looking at a 12 , the tap coefficient is from 43 to 134.
is moving to. This difference is 91, which is expressed in time.
Equal to T B + r T e .

(発明の効果) 本発明によればサンプルレートとボーレートが
非同期な場合だけでなく、サンプルレートが固定
の場合であつても、信号のアイの開いた時点の値
を内挿し、出力することが可能であり、ハード構
成も、高速演算が無く、ROM化することにより
低速演算システムとなるので実現可能である。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the value at the time when the signal eye opens can be interpolated and output not only when the sample rate and baud rate are asynchronous, but also when the sample rate is fixed. This is possible, and the hardware configuration is also achievable because there is no high-speed calculation and by using ROM, it becomes a low-speed calculation system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第一実施例を示す図、第2図
は第1図をより詳細に示す図、第3図、第4図は
実施例の動作例を示す図、第5図、第6図はレー
ト変換フイルターの動作状態を示す図、第7図、
第8図はタイミング誤差検出部の動作を説明する
為の図である。 図中1……サンプル回路、2……レート変換フ
イルター、3……タイミング誤差検出部、4……
演算部、5……基準時間発生回路。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing FIG. 1 in more detail, FIGS. 3 and 4 are diagrams showing an example of the operation of the embodiment, FIG. FIG. 6 is a diagram showing the operating state of the rate conversion filter, FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the timing error detection section. In the figure, 1...sample circuit, 2...rate conversion filter, 3...timing error detection section, 4...
Arithmetic unit, 5...Reference time generation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 伝送周期TBの入力信号をサンプル周期
TSでサンプルするサンプル回路、 (b) 該サンプル回路出力を入力し、後記演算部よ
り出力される第1、第2の遅延時間量に従つ
て、前記入力を前記第1、第2の時間遅延量だ
け遅延内挿した第1の内挿値及び第2の内挿値
を後記基準時間発生回路より出力される起動パ
ルスごとに出力するレート変換フイルター回
路、 (c) 前記第1、第2の内挿値によりクロツク位相
誤差△eを観測し出力する誤差検出部、 (d) 該タイミング誤差検出部出力△eを入力し、
第1の遅延時間量△T及び第2の遅延時間量△
T+TB/2を出力する演算部、 (e) 前記タイミング誤差検出部出力△eをを入力
し、サンプル周期TSを基準にして、伝送周期
TBと△Tの和(TB+△T)を周期として前記
レート変換フイルターに起動パルスを供給する
基準時間発生部、とを少なくとも含み、前記第
1の内挿値を入力信号のアイ・パターンの開口
点として出力することを特徴とするクロツク制
御回路。
[Claims] 1 (a) An input signal with a transmission period T B is sampled at a sampling period.
A sample circuit that samples at T S , (b) inputs the output of the sample circuit, and converts the input to the first and second time amounts according to the first and second delay time amounts output from the calculation section described later. a rate conversion filter circuit that outputs a first interpolated value and a second interpolated value delayed by the amount of delay for each starting pulse output from the reference time generating circuit described later; (c) the first and second interpolated values; an error detection section that observes and outputs the clock phase error △e based on the interpolated value of (d) inputs the output △e of the timing error detection section;
First delay time amount △T and second delay time amount △
(e) inputs the output △e of the timing error detection section, and calculates the transmission period based on the sampling period T S ;
a reference time generating section that supplies a starting pulse to the rate conversion filter with a period equal to the sum of T B and ΔT (T B +ΔT), and converts the first interpolated value into the input signal eye A clock control circuit characterized by outputting as an opening point of a pattern.
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