JPH0486134A - 無線通信システムのパターン同期回路 - Google Patents

無線通信システムのパターン同期回路

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JPH0486134A
JPH0486134A JP2201723A JP20172390A JPH0486134A JP H0486134 A JPH0486134 A JP H0486134A JP 2201723 A JP2201723 A JP 2201723A JP 20172390 A JP20172390 A JP 20172390A JP H0486134 A JPH0486134 A JP H0486134A
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Yoshinori Seki
良則 関
Junji Tada
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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】 [産業上の利用分野] この発明は、例えば無線通信システムでデータ通信を行
う際に、データの開始点を明確にする目的でデータの前
に送信されるフレーム同期信号のパターン同期回路に関
する。
[従来の技術] 第6121は無線通信システムにおけるデータ信号のフ
ォーマットの一例を示すものである。データの前にはデ
ータのビットクロ・ツクを再生するためのビット同期信
号およびデータの開始点を明確にするためのフレーム同
期信号が配されている。従来、このフレーム同期信号と
してM系列PN5段同期パターン信号を用いることが知
られている。
第7図は送信装置10の要部の構成を示すものである。
同図において、 11はM系列PN5段同期パターン信
号を形成するための同期パターン信号形成回路である。
この同期パターン信号形成回路11は、 5ビットシフ
トレジスタllaおよびエクスクル−シブオア回路(E
X−オア回路)11bとで構成される。すなわち、シフ
トレジスタllaの3ビット目のレジスタQ3および5
ビット目のレジスタ5の出力信号はEX−オア回路11
bに供給され、このEX−オア回路11bの出力信号は
シフトレジスタllaの1ビット目のレジスタQlに供
給される。
この場合、シフトレジスタllaの各ビ・ブトQ1〜Q
5には同期開始パターン信号がセットされ、以下シフト
レジスタllaのシフト動作が順次行なわれることによ
り、第91]Aに示すようなN1系列PN5段同期パタ
ーン信号S1が形成される。
この同期パターン信号形成回路11で形成される同期パ
ターン信号S1は、ビット同期信号に続いて無線送信回
路12に供給され、アンテナ13を介して送信される。
又、第8図は受信装置20の要部の構成を示すものであ
る。
同図において、アンテナ21からの受信信号は無線受信
回路22を介して5ビットシフトレジスタ23に供給さ
れる。このシフトレジスタ23には、ビット同期信号か
ら再生されたクロックCLK(第9図Bに図示)がシフ
トロックとして供給される。このシフトレジスタ23の
各ビットQ1〜Q5の出力信号は、それぞれEX−オア
回路列24に供給される。
また、25はM系列PN5段同期パターン信号と形成す
るための同期パターン信号形成回路である。この同期パ
ターン信号形成回路25は、上述した送信装WlO内の
同期パターン信号形成回路11と同様に、 5ビットシ
フトレジスタ25aおよびEX−オア回路25bで構成
される。シフトレジスタ25aの各ビットQ1′〜Q5
′には最初に同期開始パターン信号がセットされると共
に、このシフトレジスタ25aにはクロックCLKがシ
フトクロックとして供給される。このシフトレジスタ2
5aの各ビットQ1′〜05′の出力信号はEX−オア
回路列24に供給される。
EX−オア回路列24では、シフトレジスタ23および
25aの各ビットの出力信号の一致、不一致が検出され
る。つまり、一致しているビットに対応するEX−オア
回路からは低レベル°゛0′。
の信号が出力され、一致していないビットに対応するE
X−オア回路からは高レベル“1”の信号が出力される
このEX−オア回路列24の各EX−オア回路の出力信
号はノア回路26に供給される。このノア回路26は、
シフトレジスタ23および25aの各ビットの出力信号
が全て一致しているときには高レベル″1”の信号が出
力され、それ以外のときには低レベル゛0°゛の信号が
出力される。このノア回路26の出力信号S2はシフト
レジスタ25aに供給される。この場合、信号S2が低
レベル“°0°゛であるときにはシフトレジスタ25a
はシフト動作がされずに同期開始パターン信号がセット
され続け、一方、信号S2が高レベル°“1°゛となる
ときにはシフトレジスタ25aのシフト動作が開始され
る。
また、シフトレジスタ25aの各ビットQl’〜Q5′
の出力信号はEX−オア回路列27に供給される。この
EX−オア回路列27には同期終了パターン信号が供給
される。EX−オア回路列27では、シフトレジスタ2
5aの各ビットQl′〜Q5′の出力信号および同期終
了パターン信号の一致、不一致がビットごとに検出され
る。つまり、一致しているビットに対応するEX−オア
回路からは低レベル“°0”の信号が出力され、一致し
ていないビットに対応するEX−オア回路からは高レベ
ル” 1 ”の信号が出力される。
このEX−オア回路列27の各EX−オア回路の出力信
号はノア回路28に供給される。このノア回路28から
は、シフトレジスタ25aの各ビットQl′〜Q5′の
出力信号および同期終了パターン信号が全て一致してい
るときには高レベル゛1′°の信号が出力され、一致し
ていないときには低レベル“0°′の信号が出力される
以上の構成において、シフトレジスタ23に無線受信回
路22で受信される同期パターン信号81′が供給され
るとき、このシフトレジスタ23にはクロックCLKが
供給され、シフト動作が行われる。シフトレジスタ25
aには5ビットの同期開始パターン信号が初期値として
セットされているが、シフトレジスタ23の各ピントQ
1〜Q5の出力信号およびシフトレジスタ25aの各ビ
ットQl′〜Q5”の出力信号の各ビットが総て一致し
ないときにはノア回路26の出力信号S2は低レベル°
°0゛のままであり、レフトレジスタ25aには5ビ・
lトの同期開始パターンがセ・ソトされ続ける。各ビッ
トか全て一致すると、ノア回826の出力信号S2は、
第9図Cに示すように、高レベル°°1°゛の信号(同
期信号)となってシフトしジフタ25aのシフトが開始
され、同期パターン信号形成回路25では同期パターン
信号Sl(第9図Aに図示)が生成され始める。
この後、シフトレジスタ23と25aはクロックCLK
により同じタイミングでシフトされていき、 1つシフ
トされるごとにEX−オア回路列24およびノア回路2
6によってシフトレジスタ23の各ビットQ1〜Q5の
出力信号および25aの各ビットQ1′〜Q5′の出力
信号の一致が検出される。
この場合、一致しているときにはノア回路26の出力信
号S2は高レベル゛1”のまま、つ該り同期中であり、
シフトレジスタ25aは順次シフトされていく。一方、
一致しなくなるときには、ノア回路26の出力信号S2
が低レベル゛0°°となり、シフトレジスタ25aのシ
フト動作は停止され、再び同期開始パターンがセットさ
れて同期パターン信号Sl′が受信されるのと待つ状態
となる。
一致していて、シフトレジスタ25aが順次シフトされ
ていくと、次第に同期パターン信号S1の終了に近づい
ていく。そして、シフトレジスタ25aの各ビットQ1
′〜Q5′の出力信号が同期終了パターン信号と一致す
ると、ノア回路28の出力信号S3は、第9I21Dに
示すように高レベル“1°°の信号となる。つまり、デ
ータの開始点を知らせる同期終了信号が出力される。
「発明が解決しようとする課題」 このように第8図例によれば、受信信号の同期パターン
信号Sl′および内部で形成される同期パターン信号S
1とを比較し、完全に一致する場合に同期終了信号が出
力されて、同期が確立されるものである。
ところで、無線によるデータ通信においては、フェージ
ングやマルチパス等の影響により有線によるデータ通信
システムに比べ、データのビット誤りを発生する確率が
高くなる。そのため、第8図例のようにして同期パター
ン信号St′、Slの比較を行っても、比較した結果が
不一致となることが多く、同期を確立する可能性が低か
った。
同期パターン信号81′、 Slを比較した結果が誤る
場合としては、以下の2点が挙げられる。
■比較される2つの同期パターン信号S 1 ’S1が
互いに何ビットか前後している、いわゆる同期ずれによ
る比較結果の誤り。
■受信される同期パターン信号SL’中にあるビットが
フェージング、マルチパス等の影響により変化してしま
うことによる比較結果の誤り。
■の場合、同期パターン信号Slの発生タイミングを比
較結果が一致するまでずらすことにより同期を確立する
ことができるが、■の場合には同期パターンをずらして
も比較結果は一致しない。
そこで、この発明では、同期パターン信号の数ビットを
受信できない場合や、誤って受信した場合にも良好に同
期の確立を行なうことができるようにするものである。
[課雌を解決するための手段] この発明は、受信データがあるか否かを判断する判断手
段と、この判断手段で受信データがあると判断されると
き、受信データに同期したビ・ソトクロツクでもって受
信データを1ビットずつサンプリングする受信手段と、
この受信手段でサンプリングされる1ビットのデータの
新しいものから所定個で構成される受信パターンを格納
する格納手段と、複数ビットからなる同期パターン信号
の先頭より1ビットずつずらしながら順次抜き取られた
所定個のデータで構成される複数の同期パターンを格納
する照合テーブルと、受信手段で1ビットのデータがサ
ンプリングされるごとに格納手段に格納される受信パタ
ーンを照合テーブルに格納された複数の同期パターンと
比較して不一致数が1ビット以下のときにはパターン一
致と判断し、パターン一致と判断された後に次の受信パ
ターンと同期パターンとの比較を行なう照合手段と、こ
の照合手段でパターン一致と判断される連続回数をカウ
ントし、バター〉一致と判断されないときにはカウント
値がクリアされるカウンタとを儂えるものである。
そして、照合手段で受信パターンが同期終了パターンと
なるとき、カウンタのカウント値が一定値以上であると
きには、同期が確立したとするしのである。
[作 用] 上述構成において、受信データの存在が検出されなのち
、受信データは1ビットずつサンプリングされる。そし
て、サンプリングされるごとに、例えば8個のデータて
゛構成される受信パターンが、複数個の同期パターンと
順次比較され、不一致数が1ビット以下のときには、パ
ターン一致と判断される。そして、受信パターンと比較
される同期パターンが同期終了パターンとなるとき、パ
ターン一致の連続回数が一定値以上であれば、同期が確
立される。
そのため、同期パターン信号の数ビットを受信できなか
った場合や、受信パターン中に1ビット誤りがある場合
にも、同期の確立を行なうことができる。
[実  施  例つ 以下、第1図を参照しながら、この発明の一実施例につ
いて説明する。このif図において、第8図と対応する
部分には、同一符号を付して示している。
同図において、無線受信回路22からは送信装置10か
らのデータ信号を受信するとき高レベル“1゛となるキ
ャリヤセンス信号csが出力され、このキャリヤセンス
信号C8はCPL131に供給される。
このCPU31には、無線受信回路22より出力される
受信データDATAも供給される。
家な、32は、例えばROM″C構成される照合テーブ
ルであり、この照合テーブル32はCPU31に接続さ
れる。
この照合テーブル32には、第2図に示すように、M系
列PN5段同期パターン信号を、先頭より1ビットずつ
ずらしながら順次抜き取られた8ビット(1バイト)の
データで構成される24Mの同期パターンIB)(〜9
FHが格納される。第3図は、照合テーブルの内容を示
しており、先頭アドレスには同期間飴パターンIBHが
、最終アドレスには同期終了パターン9FHが格納され
る。
また、33は、例えばRA、M”?11成されるデータ
記憶部であり、このデータ記憶部33はCPじ31に接
続される。
第4図は、CPt、!31の機能の概要を示すブロック
図である。
同図において、311はキャリヤ検出手段である。この
キャリヤ検出手段311では、無線受信回路22より供
給されるキャリヤセンス信号csよつ受信データがある
が否かが検出される。つまり、キャリヤセンス信号O3
が高レベル゛1°“となるとき、受信データあつと判断
されることになる。
また、312は1ビットデータ受信手段である。
この受信手段312では、キャリヤ検出手段311で受
信データありと判断された後、無線受信回路22より供
給される受信データDATAに同期したクロックCLK
でもって、受信データDATAがlビ・/トずつサンプ
リングされる。
また、313は受信パターン格納手段であり、例えば8
とットバ・ソファでもって精成され、受信手段312で
サンプリングされた1ビ・・lトのデータが順次供給さ
れる。
この場合、8ビットバツフアの最下位ビ・ソトに受信手
段312より供給される1ビットのデータが格納され、
次の1ビットのデータが供給されるときには全体が上位
側に1ピツだけトシフトされ、最下位ビットにそのデー
タが格納される。
また、 314はパターンの照合手段である。格納手段
313のバッファに8ビットのデータが格納された時点
で、この8ビットのデータは受信パターンとして照合手
段314に供給される。バッファに8ビット格納後は、
受信手段312でサンプリングされるごとに、バッファ
より8ビットのデータが受信パターンとして照合手段3
14に供給される。ただし、8ビ・ソトのデータがビッ
ト同期信号の場合、例えば55HまたはAAHであると
きには、バッファはクリアされる。
照合手段314では、格納手14313のバッフγより
供給される受信パターンが、照合テーブル32に格納さ
れている複数の同期パターンと比較される。
この場合、同期開始パターンから比較が開始され、不一
致数が1ビット以下となる時点でパターン一致と判断さ
れる。そして、パターン一致と判断されるとき、連続し
て次の受信パターンと同期パターンと比較され、パター
ン一致と判断されるときには、同様の動作が繰り返され
る。この動作は、受信パターンと比較される照合テーブ
ル32からの同期パターンが同期終了パターンとなると
き終了する。
また、315は連続一致カウント手段である。
このカウント手段315では、照合手段314でパター
ン一致と判断される連続回数がカウントされる。なお、
照合手段314でパターン一致と判断されないときには
カウント値はクリアされる。
才な、 316は8ビワトデ一タ受信手段て′ある。
照合手PQ 314で受信パターンと比較される同期パ
ターンが同期終了パターンとなるとき、カウント手段3
15のカウント値が一定値n以上、例えば5以上て′あ
るときには、同期が確立したとして、この受信手段31
6でクロ・ツクCLKに同期して受信データD A、 
T Aよりデータ部分がサンプリングされ、8ビットデ
ータとしてデータ記憶部33に供給されて格納される。
第5図は、CPU31の動作を示すフローチャートであ
る。
パターン同期の動作が開始されると、ステップ101で
、キャリヤセンス信号C8に基づいて、受信データがあ
るか否か判断される。キャリヤセンス信号C8が高レベ
ル“1°゛となるときには、受信データあつと判断され
る。
受信データあつと判断されるときには、ステップ102
で、受信ビット数を制限するためのカウンタ(受信制限
カウンタ)のカウント値C1がセットされる。この場合
、カウント値C1の初期値は、ビ・Iト同期信号および
フレーム同期信号の総ビ・lト数以上にセットされる。
次に、ステップ103で、照合テーブル32より同期パ
ターンを読み出すためのアドレスA、 dがセットされ
る。この場合、最初は同期開始パターンを読み出すため
の先頭アドレスにセットされる。
次に、ステップ104で、受信データDATAをクロッ
クCLKでサンプリングし、7ビットのデータを受信し
たか否か、つまり、8ビットのバ・ソファに7ビットの
データが格納されたか否か判断される。7ビット受信し
たときには、ステップ105で、連続一致数をカウント
するためのカウンタ(連続一致カウンタ)のカウント値
C2が0にリセットされる。
次に、ステップ106で、受信データDATAがクロッ
クCLKでサンプリングされて1ビットのデータが受信
され、8ビットのバッファの最下位ビットに格納される
次に、ステップ107で、受信制限カウンタがカウント
ダウンされてカウント値C1が1だけ小さくされる。
次に、ステップ108で、カウント値C1が0であるか
否か判断される。カウント値C1が0であるときには、
受信データD A、 T Aがフレーム同期信号部分を
過ぎていることを意味し、もはや同期の確立は不可能で
あるので、ステップ101に戻って、受信データがある
か否かの検出に移る。
ステップ108で、カウント値C1が0でないときには
、ステップ109で、照合パターン数カウンタのカウン
ト値C3をセットする。この場合、カウント値C3の初
期値は、受信データDATAのビットレートおよび照合
処理時間に依存し、本例のようにM系列PN5段同期パ
ターンを用いた場合は、次の関係を満足するNの最大値
とされる。
1/ビットレートく照合処理時間×N (ただし、N≦24) 次に、ステップ110で、 1バイトデータの照合が行
なわれる。つまり、照合テーブル32のアドレスAdよ
り同期パターン(最初は同期開始パターン)が読み出さ
れ、8ビットのバッファに格納された8ビットの受信パ
ターンと比較される。
次に、ステ・ツブ111で′、誤りなしか否か、つまり
、8ビットの全てか一致するか否か判断される。誤りが
ある場合には、ステ・ンプ112で、誤りが1ビットで
あるか否か判断される。誤りが1ビットより多いときに
は、ステップ1137’、アドレスAdが1だけ大きく
される。
次に、ステップ114で、アドレスAdは最終アドレス
か否か判断される。最終アドレスで′ないときには、ス
テップ116に進む。一方、最終アドレスであるときに
は2 ステップ】15で2 アドレスAdが先頭アトし
スにリセットされたのち、ステップ116に進む。
ステップ116では、照合パターン数カウンタがカウン
トダウンされ、カウント値C3が1だけ小さくされる。
次に、ステップ117で、カウント値C3が0て゛ある
か否か#iI断される。カウント値C3がOrないとき
には、ステップ110に戻り、上述したと同様の動作が
行なりt′Lる。ただし、アドレスAdはlだけ大きく
されているので、ステップ110では照合テーブル32
より次の同期パターンが読み出されて受信パターンと比
較される。
ステップ117で、カウント値C3が0であるときには
、8ビットバツフアに格納されている受信パターンと、
カウント値C3の初期値に対応する個数だけ解合テーブ
ル32に格納されている同期パターンを照合した結果、
完全一致あるいは1ビットだけ不一致(以下「パターン
一致」という)のものがないことを意味しており、ステ
ップ106に戻る。そして、受信データDATAがクロ
ックCLKでサンプリングされて1ビットのデータが受
信され、8ビットのバッファの最下位ビットに格納され
、このバッファに格納された新たな受信パターンに対し
て、上述したと同様の動作が行なわれる。
また、ステップ111で誤りなしと判断されるとき、お
よびステップ112で1ビットだけ誤りありと判断され
るとき、つまりパターン一致と判断されるときには、ス
テップ118に進む。このステップ118では、受信デ
ータD A T 、AがクロックCLKでサンプリング
されて1ビットのデータが受信され、8ビットのバッフ
ァの最下位ビットに格納される。
次に、ステ・ツブ119で、受信制限カウンタがカウン
トダウンされてカウント値C1が1だけ小さくされる。
次に、ステップ120で、カウント値C1がOであるか
否か判断される。カウント値C1が0て′あるときには
、上述したように受信データDATAがフレーム同期信
号部分を過ぎていることを意味し、もはや同期の確立は
不可能であるので、ステップ101に戻って、受信デー
タがあるか否かの検出に移る。
ステップ120で、カウント値C1が0でないときには
、ステップ121で、アドレスAdが1だけ大きくされ
る。
次に、ステップ122で、 1バイトデータの照合が行
なわれる。つまり、照合テーブル32のアドレスAdよ
り同期パターンが読み出され、8ビ・ソトのバIファに
格納された8ビットの受信パターンと比較される。
次に、ステップ123で、誤りなしか否か、つまり、8
ビットの全てが一致するか否か判断される。誤りがある
場合には、ステップ124で、誤りが1ビットであるか
否か判断される。誤りが1ビットより多いときには、ス
テップ105に戻り、連続一致カウンタのカウント値C
2が0にリセットされる。
また、ステップ123で誤りなしと判断されるとき、お
よびステップ124で1ビットだけ誤りありと判断され
るとき、つまりパターン一致と判断されるときには、ス
テップ125で、連続一致カウンタがカウントアツプさ
れてカウント値C2ff1だけ大きくされる。
次に、ステップ126で、アドレスAdが最終アドレス
か否か判断される。最終アドレスでないときには、ステ
ップ118に戻り、上述したと同様の動作が行なわれる
また、ステップ126で、アドレスAdが最終アトしス
であるときには、ステ・ツブ127て′、カウント値C
2がn以上、例えば5以上であるか否か判断される。こ
の場合、カウント値C2は、最終アドレスの同期パター
ン、つまり同期終了パターンまでのパターン一致の連続
口数を示すことになる。
カウント値C2がn以上でないときにはステ・ノア】0
1に戻り、受信データの検出に移る。カウント値C2が
n以上であるときには、ステップ128で同期が確立さ
れたものとされる。
そして、ステップ129で、受信データDATAのデー
タ部分がクロックCLKて゛もってサンプリングされ、
8ビットのデータとして順次データ記憶部33に記憶さ
れる。
このように本例によれば、不一致数が1ビット以下のと
きにはパターン一致と判断されると共に、同期終了パタ
ーンまでのパターン一致の連M回数が一定値以上であれ
ば同期が確立されるので、同期パターン信号の数ビット
を受信できなかった場合や、受信パターン中に1ビット
誤りがある場合にも、良好に同期を確立し、続いて送信
されてくるデータを受信することができる。
なお 上述実施例においては、受信パターンは8ビット
でもって構成され、照合テーブル32にも8ビットの同
期パターンが格納されるようにしたものであるが、ビッ
ト数はこれに限定されるものではなく、その他のビット
数でもって構成することもできる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、不一致数が1
ビット以下のときにはパターン一致と判断されると共に
、同期終了パターンまでのパターン一致の連続回数が一
定値以上であれば同期が確立されるので、同期パターン
信号の数ビットを受信できなかった場合や、受信パター
ン中に1ビット誤りがある場合にも良好に同期を確立す
ることができ、続いて送信されてくるデータを受信する
ことができる。
2[21および第3図は照合テーブルに格納される同期
パターンの説明のための図、第4図はCPUの機能の概
要を示すプロ・ツク図、第5図はCPUの動作を示すフ
ローチャート、第6図は送信されるデータ信号の信号フ
ォーマントを示す図、第7図は送信装置の要部の構成図
、第8図は受信装置の要部の構成図、第9図はその説明
のための図である。
31 ・ 受信装置 アンテナ 無線受信回路 PIJ 照合テーブル データ記憶部
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す構成図、第CPUの
機能を示す図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)受信データがあるか否かを判断する判断手段と、 上記判断手段で受信データがあると判断されるとき、受
    信データに同期したビットクロックでもって受信データ
    を1ビットずつサンプリングする受信手段と、 上記受信手段でサンプリングされる1ビットのデータの
    新しいものから所定個で構成される受信パターンを格納
    する格納手段と、 複数ビットからなる同期パターン信号の先頭より1ビッ
    トずつずらしながら順次抜き取られた上記所定個のデー
    タで構成される複数の同期パターンを格納する照合テー
    ブルと、 上記受信手段で1ビットのデータがサンプリングされる
    ごとに上記格納手段に格納される受信パターンを上記照
    合テーブルに格納された複数の同期パターンと比較して
    不一致数が1ビット以下のときにはパターン一致と判断
    し、上記パターン一致と判断された後に次の受信パター
    ンと同期パターンとの比較を行なう照合手段と、 上記照合手段でパターン一致と判断される連続回数をカ
    ウントし、パターン一致と判断されないときにはカウン
    ト値がクリアされるカウンタとを備え、 上記照合手段で上記受信パターンと比較される同期パタ
    ーンが同期終了パターンとなるとき、上記カウンタのカ
    ウント値が一定値以上であるときには、同期が確立した
    とするパターン同期回路。
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