JPH0430772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はPCM伝送系のフレーム同期システム
に関する。こゝでいうPCM伝送系とは、広い意
味のもので、衛星通信あるいはデイジタルオーデ
イオ装置のように一般にPCM方式で送られてく
る受信信号を対象とするものであつて、受信信号
中の同期信号に誤りが生じた場合にも、正しく同
期信号を再生させるシステムに関するものであ
る。

背景技術 最近、従来、通信システムで開発されたPCM
方式が広く一般の機器に用いられるようになつ
た。特に音響機器ではコンパクトデイスクで実用
化され、また衛星放送のデイジタル音声方式に用
いられることになつている。PCM方式では高品
質が期待される反面、符号誤りが必ず存在するの
で誤り訂正能力をもつことが要求される。受信デ
ータから同期信号が正しく再生されないと誤り訂
正能力が著しく低下する。PCM方式では、フレ
ームが周期的に繰返し送られる場合が多いので、
この周期性を利用して、同期状態を常に監視して
いて、同期誤りを確認したときに、フレームカウ
ンタのフレーム位相をずらして同期引込み（ハン
チング）を行なう。この場合、単なる伝送路符号
誤りにより、ハンチングを始めないように、同期
状態を監視して得られた同期不一致信号が一定の
数だけカウントされたときに、同期くずれと判断
してハンチングを始めるような同期保護回路を設
けている。

上記の回路として、第１図に示すデイジタル形
式の競合カウンタ方式が知られている。これはデ
ータ信号の同期パターンから検出した検出同期信
号と、ビツトクロツクを入力しフレーム同期で回
転するフレームカウンタの同期信号とを比較し、
その一致パルス、不一致パルスの数をカウンタ
CT₁，CT₂でカウントしてゆき、不一致数が集中
的に大きくなり、カウント数がカウンタCT₂の設
定カウンタ値N₂より大になると、フリツプフロ
ツプFFはセツトされ、ハンチング制御信号が論
理“１”となる。そして不一致パルスがくるごと
にハンチイングパルスを発生させる。

この競合カウンタ方式は、統計的に不一致、一
致パルスのカウント数から同期くずれを判定する
ものである。従つて同期信号と検出同期信号とが
どれだけ離れていても、あるいは、検出同期信号
が欠けている場合でも、不一致パルスのカウント
数がN₂以下であるかぎりハンチングが行なわれ
ないため同期復旧が早くできないこと、また逆に
ジツタのある信号に対してはハンチングに入り易
いという欠点があつた。

発明の開示 本発明の目的は、上記の欠点を除去し、検出同
期信号がいちぢるしくはずれた調歩ずれ、あるい
は同期信号の欠損のような場合に、すみやかに正
しい同期信号を再生し、さらにジツタに対して強
い同期システムを提供することにある。

本発明の同期システムは、同期信号を供給する
２つの同期状態を有し、状況に応じて、同期状態
を切替えるシステムである。すなわち、 フレームごとに受信されるデータより検出され
た検出同期信号が、直前のフレームの検出同期信
号から一定の時間間隔にある時間窓内に検出され
るかぎり、ビツトクロツクを入力とするフレーム
カウンタを前記検出同期信号でリセツトすること
により、同期信号を継続的に出力する第１同期状
態に保ち、 前記検出同期信号が調歩ずれ、欠損により前記
時間窓内に検出されなくなると、前記フレームカ
ウンタを正規の同期間隔に相当するカウンタ数を
計測するカウンタに変え、かつ検出同期信号でリ
セツトすることにより同期信号を出力する第２期
状態に切替え、 第２同期状態において、前記検出同期信号と前
記同期信号とが所定の回数だけ継続して一致した
場合に、第１同期状態に切替・復帰させるシステ
ムである。

本発明のシステムは、時間窓を正しい同期信号
の現われるべき時間を中心にして選定すれば、単
なる伝送略符号誤りのような一過性のもの、ある
いはジツタのある信号のように同期自体がくずれ
ていない信号に対しては、時間窓内にあるかぎり
同期くずれと判定せず、第１同期状態（以下で
は、定常状態という）として、検出同期信号でフ
レームカウンタをリセツトし、同期信号を継続的
に出力させる。時間窓は、いわば競合方式の前方
保護の作用をしている。従つてジツタに対して強
いシステムとなつている。

同期崩れが生じた場合はいうまでもないが、著
しい調歩ずれ、あるいは検出同期信号の欠損のよ
うな異常事故が一回でもおきた場合に、本システ
ムは第２同期状態（以下では、ハンチング状態と
いう）に直ちに入るので同期復旧が迅速である。

ハンチング状態を継続し、同期信号と検出同期
信号との一致カウント数が所定の値になると定常
状態に復帰する。これが所謂後方保護である。

上述の如く、本システムは、単純な符号誤り、
あるいはジツタのある場合でも、直ちにはハンチ
ング状態にならず、確からしい同期信号を供給し
つづけ、一方検出同期信号の欠損、著しい調歩ず
れのような異常事故に対しては迅速に応答し同期
復旧が早い。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて詳し
く説明する。第２図が本発明のシステムの概略ブ
ロツク図である。受信信号は復調されて、データ
信号およびビツトクロツクとしてシステムに入力
する。ビツトクロツクCKLはフレームカウンタ
２７のクロツク入力であり、また全システムの同
期クロツクとなつている。図の大きなブロツクと
してリセツト切替回路５０、カウンタ回路６０、
同期引込み回路８０がある。後の記述の便宜上
こゝでカウンタ回路６０とリセツト切替回路５０
について先きに説明しておく。

カウンタ回路６０はフレームカウンタ２７，
〔５０４〕リセツト２８，“０”カウンタ２９，
〔５１０〕カウンタ３０，〔４９６〕カウンタ３１
とを有する。実施例では、正規の同期信号は504
個のビツトクロツク毎に現われるものと想定して
いる。

フレームカウンタ２７は、ビツトクロツク
CKLをカウントする10ビツトのカウンタである。
〔５０４〕リセツト２８以下の各種カウンタはフ
レームカウンタ２７のMSBをのぞく９ビツトの
各出力をデコードし“０”信号を出力する各種ゲ
ート回路に適宜名称を附したものである。〔５１
０〕カウンタ３０，〔４９６〕カウンタ３１は正
規の同期信号に相当する５０４カウンタを中心に
その両側に時間窓をつくるための信号を出力する
回路である。〔５０４〕リセツト２８は、504個の
カウントごとにフレームカウンタ２７をリセツト
しハンチング状態で動作するためのリセツト信号
を作成する回路である。“０”カウンタ２９は同
期信号を出力するための回路でフレームカウンタ
２７のMSBをのぞく９ビツトが零になつたとき
に同期信号を出力する回路である。フレームカウ
ンタ２７はさらにMSBが“Ｈ”になると、同期
引込回路８０を動作させる信号３２ａを出力す
る。

次にリセツト切換回路５０はフレームカウンタ
２７をリセツトする信号５０ａを選択する回路で
ある。図にみるように信号２８ａ、信号２２ａ、
信号２１ａが入力し、これをハンチング制御信号
３９ａ，３９ｂの“Ｈ”または“Ｌ”により、前
記入力信号のいずれかを選択し信号５０ａとして
出力する回路である。定常状態では信号２２ａ
が、ハンチング状態では信号２８ａ，２１ａが選
択される。

以下、本発明のシステムの動作を、第３図の動
作フローチヤートおよび第４図、第５図のタイム
チヤートを参照して説明する。

先ず、定常状態について説明する。この状態は
時間窓（以下、ウインドウという）内に検出同期
信号２１ａがある限り、この検出同期信号２１ａ
により、フレームカウンタ２７をリセツトし、
“０”カウンタ２９より同期信号２９ａを出力す
る状態である。データ信号がシフトレジスタ２０
に入り、その同期パターンがシフトレジスタ２０
で直並列変換され、同期検出回路２１で検出同期
信号２１ａ（以下、断りなきかぎり信号はすべて
負パルス信号とする）を出力する。ウインドウは
フレームカウンタ２７のカウントがすすみ、〔４
９６〕カウンタ３１と〔５１０〕カウンタ３０と
から信号３１ａ，３０ａが出力され、ウインドウ
設定回路７０で作成される。すなわち端子に信
号３１ａが入力すると端子出力は“Ｌ”とな
り、端子に次に信号３０ａが入力して再びＱ端
子出力は“Ｈ”となり、信号７０ａは４９６カウ
ントと５１０カウントの間でウインドウを形成す
る（P₁ステツプ）。そしてウインドウ一致検出回
路２２で、検出同期信号２１ａがウインドウ内に
あるか検出し、一致した場合（P₂ステツプ）に
はウインドウ一致信号２２ａとしてリセツト切換
回路５０に入る。ゲート２３は定常状態ではハン
チング制御回路３９のフリツプフロツプのＱが
“Ｌ”であるから開いており、ウインドウ一致信
号２２ａはゲート２３、ゲート２６を経て、リセ
ツト信号５０ａとしてフレームカウンタ２７に入
力し、フレームカウンタ２７は“０”カウンタ２
９から同期信号２９ａを出力する（P₄ステツ
プ）。同期検出ごとに上記の動作（P₁〜P₄ステツ
プ）を繰返す。

P₂のステツプで、検出同期信号２１ａがウイ
ンドウ内にない場合には、ウインドウ一致検出回
路２２で阻止され、リセツト信号５０ａが入力さ
れないので、フレームカウンタ２７はカウントを
続け、MSBが“１”で下位９ビツトが“０”に
なる。そこで“０”カウンタ２９が同期信号２９
ａを出し（P₅ステツプ）、同時にMSBの“１”信
号がインバータ３２で反転し信号３２ａとしてハ
ンチング制御回路３９でＱを“Ｈ”，を“Ｌ”
にする。これによつてリセツト切換回路５０のゲ
ート２３は閉じ、ゲート２４，２５が開くことに
なる。また“０”カウント２９の同期信号２９ａ
は同期不一致検出ゲート３５、同期一致検出ゲー
ト３６に入る。

上記で、ゲート２３は閉じたので、以後フレー
ムカウンタ２７は〔５０４〕リセツト２８の出力
信号２８ａがゲート２４，２６を介してリセツト
信号５０ａとしてフレームカウンタ２７をリセツ
トする。

すなわち、“０”カウンタ２９は〔５０４〕カ
ウンタとして動作し（P₆ステツプ）、検出同期信
号２１ａがくるとリセツトされて（P₇ステツ
プ）、カウントを始め、５０４カウントすると同
期信号２９ａを出力する（P₈ステツプ）。なお、
検出同期信号２１ａが欠損の場合にも〔５０４〕
カウンタがカウントアツプするとフレームカウン
タ２７をリセツトするからこの場合にも“０”カ
ウンタ２９は正規の同期信号のあるべき時間に同
期信号２９ａを出力する。

上記の同期信号２９ａを同期引込み回路８０の
同期不一致検出ゲート３５、同期一致検出ゲート
３６に入力し同期検出信号２１ａとの一致を検出
する（P₉ステツプ）。なお同期検出信号２１ａを
フリツプフロツプ４０に入り、信号４０ａ，４０
ｂとして負信号、正負信号をつくることで、一
致・不一致を検出する。同期一致検出ゲート３６
の出力信号３６ａは一致カウンタ（アツプカウン
タ）３８に入力し、カウントしてゆき（P₁₀ステ
ツプ）、一致数が設定値Ｎをオーバフロー（P₁₁ス
テツプ）すると、信号３８ａによつてハンチング
制御回路３９ば“Ｈ”になりゲート２４，２５は
閉じ、定常状態に復帰する。

アツプカウンタ３８の設定価Ｎは信号３２ａに
より、第２の同期状態に変つたときに、ロードさ
れ、また同期不一致検出ゲート３５の出力信号３
５ａがあるごとにクリアされ、ロードされる。従
つて第１同期状態と第２同期状態とは一致数が継
続して設定値Ｎになつたとき切替えられ、後方保
護がなされる。

第４図は、定常状態を示すタイムチヤートで、
検出同期信号に調歩ずれがあつてもウインド内に
あるかぎり、同期信号を出力していることを示
す。第５図は検出同期信号が欠損した場合の第２
同期状態を示すタイムチヤートで、欠損の個所
（ｐ点で示す）があつても同期信号はｑ点で示す
ように出力されていることを示す。またアツプカ
ウンタ３８の設定値Ｎは３である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の競合方式の同期保護回路のブロ
ツク図、第２図は実施例の概略ブロツク図、第３
図は動作フローチヤート、第４図、第５図は動作
タイムチヤートである。 ２０……シフトレジスタ、２１……同期検出回
路、２２……ウインドウ一致検出回路、２３〜２
６……ゲート、２７……フレームカウンタ、２８
……〔５０４〕リセツト、２９……“０”カウン
タ、３０……〔５１０〕カウンタ、３１……〔４
９６〕カウンタ、５０……リセツト切換回路、６
０……カウンタ回路、７０……ウインドウ設定回
路、８０……同期引込み回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 PCM伝送系において、フレームごとに受信さ
   れるデータより検出された検出同期信号が、直前
   のフレームの検出同期信号から一定の時間間隔に
   ある時間窓内に検出されるかぎり、ビツトクロツ
   クを入力とするフレームカウンタを前記検出同期
   信号でリセツトすることにより、同期信号を継続
   的に出力する第１同期状態に保ち、 前記検出同期信号が調歩ずれ、欠損により前記
   時間窓内に検出されなくなると、前記フレームカ
   ウンタを正規の同期間隔に相当するカウンタ数を
   計測するカウンタに変え、かつ検出同期信号でリ
   セツトすることにより、同期信号を出力する第２
   同期状態に切替え、 第２同期状態において、前記検出同期信号と前
   記同期信号とが所定の回数だけ継続して一致した
   場合に第１同期状態に切替・復帰せしめることを
   特徴とするPCM同期システム。