JPH05136780A - 最適シンボル位相検出回路 - Google Patents

最適シンボル位相検出回路

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JPH05136780A
JPH05136780A JP3322325A JP32232591A JPH05136780A JP H05136780 A JPH05136780 A JP H05136780A JP 3322325 A JP3322325 A JP 3322325A JP 32232591 A JP32232591 A JP 32232591A JP H05136780 A JPH05136780 A JP H05136780A
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JP
Japan
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clock
phase
circuit
sampling
received signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP3322325A
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English (en)
Inventor
Shunji Abe
俊二 安部
Kenzo Urabe
健三 占部
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】複数個のフレームを1サイクルとする伝送デー
タを受信してフレーム同期をとるための同期クロックを
検出するシンボル位相検出回路の高速化と消費電力の低
減及び回路の経済化を図る。 【構成】受信信号のサンプリングをシンボルレートクロ
ックで行い(13)、サンプリング出力を従来の1/N
の処理速度で相関値を求めて(14)位相制御回路15
に与え、位相制御回路15からのサンプリング位相設定
信号によりサンプリング位相を1フレーム長受信する毎
に(360/N)度ずつずらせたサンプリングクロック
をサンプリング回路13に与えることにより最適なシン
ボル位相を判定すると同時にフレーム同期クロックを得
るように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数個のフレームで構成
される伝送データを線形歪を有する伝送路を介して受信
する場合に供せられるシンボル位相検出回路に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】TDMA(Time Division Multiple Acc
ess )方式などの周期性を有するバースト信号を受信し
て自局のフレーム同期パターンを検出しフレーム同期タ
イミングを得る場合、移動体通信などでは受信信号が多
重波伝送路による線形歪の影響を受けてレベル変動や位
相歪を伴う。そのため、最適なシンボルタイミング(ア
イパターンの一番開いている位相で、最も符号誤りが少
ないタイミング)が一定とは限らない。シンボル位相検
出回路は、その最適なシンボルタイミング位相を検出し
安定した同期クロックを得ることを目的とする回路構成
が用いられる。さて、上記シンボル位相検出回路とし
て、従来は受信信号1シンボルあたりN回サンプリング
し、順次フレーム同期パターンとの相関をとり、その相
関値が最大となるタイミングを検出し、最適なシンボル
位相を検出しフレーム同期をとる回路がある。
【0003】図2は従来のシンボル位相検出を用いたフ
レーム同期回路の一構成例図である。図2において、2
1はN倍クロック抽出回路で、受信信号からシンボルレ
ートクロックを抽出し、そのクロックに同期したN倍ク
ロックを生成し外部へ供給する。この回路は受信信号を
全波整流し、しきい値判定して得られるシンボルレート
クロックにPLL同期を施すような回路で構成される。
22は可変位相1/N分周回路で、外部から与えられる
同期クロック位相設定信号に対応したシンボル位相の同
期クロックを外部に出力する。この回路は、前記N倍ク
ロック抽出回路21からのN倍オーバーサンプリングク
ロックを入力とするカウンタおよびセレクタなどで構成
される。23はサンプリング回路で、前記N倍クロック
抽出回路21からのN倍オーバーサンプリングクロック
で受信信号をサンプリングし、受信信号サンプルとして
順次出力する。これはクロックなどのトリガ入力に同期
してA/D変換を行なう回路などで構成される。
【0004】24は相関回路で、前記受信信号サンプル
と予め設定されるフレーム同期パターンとの相関値Cを
演算して出力する。25は位相制御回路で、前記相関回
路24から順次出力される相関値Cと過去の一定時間中
最大の相関値と順次比較され、当該フレームにおける最
も高い相関値CMAXが求められる。そしてそのCMA
Xを与える時点に対応するN倍オーバーサンプリングク
ロックの位相を最適シンボル位相と判定し、該位相と同
一の同期クロック位相設定信号を前記可変位相1/N分
周回路に与える。以上の構成において、まず受信信号は
N倍クロック抽出回路21とサンプリング回路23とに
入力される。N倍クロック抽出回路21は受信信号から
シンボルレートクロックを抽出し、そのクロックにPL
L同期するとともにシンボルレートのN倍オーバーサン
プリングクロックを生成する。生成されたN倍オーバー
サンプリングクロックはサンプリング回路23、相関回
路24、可変位相1/N分周回路22へ出力される。さ
て、サンプリング回路23に入力された受信信号は、N
倍オーバーサンプリングクロックに同期して受信信号を
サンプリングし、順次受信信号サンプルを相関回路24
に出力する。前記受信信号サンプルは相関回路24にお
いて予め設定されたフレーム同期パターンと積和演算が
行なわれ相関値Cとして位相制御回路25に出力され
る。このときの相関値Cの変化例を図3に示す。
【0005】ここで図3の簡単な説明を行なう。まず、
図3(A)は当該フレームとそのフレーム同期パターン
の構成を示している。図3(B)は図3(A)内フレー
ム同期パターンの拡大図で、その各シンボルにおいてN
倍オーバーサンプルを行なっている様子を示している。
図3(C)はそのN倍オーバーサンプルに対応して出力
される相関値Cの変化の様子を示しており、フレーム同
期パターン最終シンボルのアイ開口部に相当するサンプ
リング点で相関値のピークが出現する。
【0006】図2に戻って、位相制御回路25は前記相
関値Cと過去最大の相関値の比較を順次行い当該フレー
ムにおける最も高い相関値CMAX(図3における相関
値のピーク点)を求め、そのCMAXに対応するオーバ
ーサンプリングクロックの位相を最適シンボル位相を与
える同期クロックとし前記可変位相1/N分周回路22
に同期クロック位相設定信号を与える。前記可変位相1
/N分周回路22では、その位相設定信号に従い外部に
同期クロックを出力する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の方法
においては、1シンボル間にN倍オーバーサンプリング
を行うため相関値Cの計算及び位相制御などの処理量が
多くなる。また、伝送シンボルレートが大きい場合、演
算速度及び各種の処理速度も必然的に高くなり、消費電
力が増加したり処理の高速化が困難になるなどの問題が
生じる。本発明は前記従来の方法における消費電力及び
回路上の問題を取り除き、データ伝送の高速化に対応で
きるシンボル位相検出回路を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の最適シンボル位
相検出回路は、受信信号よりシンボルレートクロックを
抽出し該クロックに同期し該クロックのN倍の周波数を
有するN倍クロックを生成して出力するN倍クロック抽
出回路と、外部から与えられるサンプリングクロック位
相設定信号及び同期クロック位相設定信号に従って前記
N倍クロックをそれぞれ1/N分周し、前記シンボルレ
ートクロックに対し(360/N)度の任意の整数倍の
位相差を有する二つの分周出力を生成し、サンプリング
クロック及び同期クロックとしてそれぞれ出力する可変
位相1/N分周回路と、前記サンプリングクロックで前
記受信信号をサンプリングし受信信号サンプルとして順
次出力するサンプリング回路と、前記受信信号サンプル
と予め設定されるフレーム同期パターンとの相関値を計
算し相関値Cとして出力する相関回路と、前記サンプリ
ング回路にて1フレーム分の受信信号サンプルが得られ
る毎に、前記サンプリングクロック位相設定信号を用い
て前記可変位相1/N分周回路から出力されるサンプリ
ングクロックの位相を(360/N)度ずつ変化させ、
その度に前記相関回路から出力される相関値Cの最大値
CMAXi(iは当該のフレーム番号i=1〜N)を判
定し該判定値に対応するサンプリングクロックの位相を
記憶し、Nフレーム長受信した時得られるN個のCMA
Xi(i=1〜N)中最大の相関値に対応するサンプリ
ングクロックの位相を記憶値から求め、該位相と一致す
る同期クロック位相設定信号を前記可変位相1/N分周
回路に与えることにより、前記CMAXiの最大値に対
応するサンプリングクロックの位相と同一の位相を有す
る同期クロックを前記可変位相1/N分周回路から出力
させるように制御する位相制御回路とを備えたことを特
徴とするものである。
【0009】
【実施例】(構成)図1は本発明によるフレーム同期回
路の一構成例図である。本発明によるフレーム同期回路
では、受信信号のサンプリングをシンボルレートで行
い、そのサンプリング位相を従来の1フレーム長受信す
るごとに(360/N)度ずつずらせていくことにより
最適なシンボル位相を判定し最適の同期クロックの位相
を得ることを特徴としている。
【0010】まず図1において、11はN倍クロック抽
出回路で、受信信号よりシンボルレートクロックを抽出
しそのクロックに同期したN倍クロックを生成し外部へ
供給する。12は可変位相1/N分周回路で、外部から
与えられるサンプリング位相設定信号及び同期クロック
位相設定信号に従い前記N倍クロックを1/N分周し、
シンボルレートクロックに対し(360/N)度の任意
の整数倍の位相差を有する二つの分周出力を生成しそれ
ぞれサンプリングクロック及び同期クロックとして外部
に出力する。13はサンプリング回路で、前記サンプリ
ングクロックで受信信号をサンプリングし受信信号サン
プルとして順次出力する。14は相関回路で、前記受信
信号サンプルと、予め設定されるフレーム同期パターン
との相関値を計算し外部へ相関値Cとして出力する。1
5は位相制御回路で、前記サンプリング回路にて1フレ
ーム分の受信信号サンプルが得られる毎に、前記サンプ
リングクロック位相設定信号を用いて前記可変位相1/
N分周器から出力されるサンプリングクロックの位相を
(360/N)度ずつ変化させ、その度に前記相関回路
14から出力される相関値Cの最大値CMAXi(iは
当該のフレーム番号i=1〜N)を判定し該判定値に対
応するサンプリングクロックの位相を記憶し、Nフレー
ム長受信した時得られるN個のCMAXi(i=1〜
N)中最大の相関値に対応するサンプリングクロックの
位相を記憶値から求め、該位相と一致する同期クロック
位相設定信号を前記可変位相1/N分周回路に与えるこ
とにより、前記CMAXiの最大値に対応するサンプリ
ングクロックの位相と同一の位相を有する同期クロック
を出力させるように制御する。この部位はCPUなどで
構成することができ回路の簡単化が図れる。
【0011】
【作用】まず受信信号はN倍クロック抽出回路11とサ
ンプリング回路13とに入力される。従来方式と異なり
クロック抽出回路11はN倍クロックを生成し、可変位
相1/N分周回路12にのみ供給される。可変位相1/
N分周回路12では供給されるN倍クロックよりシンボ
ルレートと同一周波数のサンプリングクロックを生成し
てサンプリング回路13と相関回路14とに供給すると
ともに求める同期クロックを出力する。ただしフレーム
同期動作開始当初は最適なシンボル位相になっておらず
フレーム同期引込みに順じてシンボル位相が最適化され
ていく。この最適化の方法が本発明の特徴となってい
る。
【0012】まずサンプリングクロックに同期してサン
プリング回路13が受信信号をサンプリングし順次受信
信号サンプルを相関回路14に出力する。相関回路14
内では、従来回路と同様予め設定されたフレーム同期パ
ターンとの積和演算が行われて相関値Cが求められ位相
制御回路15に供給される。ここで本発明の重要な特徴
は、ここまでの処理速度が従来方式と比較して1/Nに
遅くなっているという点である。位相制御回路15で
は、上記相関値Cが過去1フレーム長受信における最大
の相関値CMAXと順次比較され当該フレームにおける
最も高い相関値CMAXiが求められる。そしてCMA
Xiに対応するサンプリングクロックの位相を逐次記憶
する。そして1フレーム長受信するごとに位相制御回路
15から可変位相1/N分周回路12にサンプリング位
相設定信号を送り、前回受信したフレームのシンボル位
相に対し(360/N)度位相がずれたサンプリングク
ロックがサンプリング回路13と相関回路14とに供給
されるよう制御を行う。
【0013】以下同様の動作をNフレーム繰り返し行
い、それぞれの最大相関値CMAXi(i=1〜N)を
得ることができる。以上の動作を図4を用いて簡単に説
明する。図4(A)は上記相関値の時間的変化例を示す
タイムチャートであってフレームの構成とその時間的経
過が示してある。図の斜線部は周期的に観測するフレー
ム内の同期パターンを示している。また、図4(B)は
その時の相関値の変化の様子を示している。さらに図4
(C)は各サンプリングクロックの位相を1フレームご
と(360/N)度ずつ切替えるタイミングを示してい
る。図4(A),図4(B),図4(C)より、それぞ
れの観測フレームにおけるフレーム同期パターン最終シ
ンボル位置での最大相関値が変化していき、あるフレー
ム(図4(B)の中心部)においてピーク値をとる様子
が分かる。図1に戻って、位相制御回路15は前記最大
相関値CMAXiの中からさらに一番相関値の大きいも
の(図4中CMAXiのピーク値)を求め、これに対応
するサンプリングクロックの位相を最適なシンボル位相
を与える同期クロックとして採用し、前記可変位相1/
N分周回路12に同期クロック位相設定信号を出力す
る。前記可変位相1/N分周回路12では、その同期ク
ロック位相設定信号に従い外部に最適なシンボル位相の
同期クロックを出力する。
【0014】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればフレーム同期における相関演算の速度が従来の1/
Nになるので、消費電力の増大や処理高速化の制約の問
題を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフレーム同期回路の一構成例図であ
る。
【図2】従来のフレーム同期回路の一構成例図である。
【図3】従来の番号の相関値Cの変化を示すタイムチャ
ートである。
【図4】本発明の場合の相関値Cの変化を示すタイムチ
ャートである。
【符号の説明】
11,21 N倍クロック抽出回路 12,22 可変位相1/N分周回路 13,23 サンプリング回路 14,24 相関回路 15,25 位相制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号よりシンボルレートクロックを
    抽出し該クロックに同期し該クロックのN倍の周波数を
    有するN倍クロックを生成して出力するN倍クロック抽
    出回路と、 外部から与えられるサンプリングクロック位相設定信号
    及び同期クロック位相設定信号に従って前記N倍クロッ
    クをそれぞれ1/N分周し、前記シンボルレートクロッ
    クに対し(360/N)度の任意の整数倍の位相差を有
    する二つの分周出力を生成し、サンプリングクロック及
    び同期クロックとしてそれぞれ出力する可変位相1/N
    分周回路と、 前記サンプリングクロックで前記受信信号をサンプリン
    グし受信信号サンプルとして順次出力するサンプリング
    回路と、 前記受信信号サンプルと予め設定されるフレーム同期パ
    ターンとの相関値を計算し相関値Cとして出力する相関
    回路と、 前記サンプリング回路にて1フレーム分の受信信号サン
    プルが得られる毎に、前記サンプリングクロック位相設
    定信号を用いて前記可変位相1/N分周回路から出力さ
    れるサンプリングクロックの位相を(360/N)度ず
    つ変化させ、その度に前記相関回路から出力される相関
    値Cの最大値CMAXi(iは当該のフレーム番号i=
    1〜N)を判定し該判定値に対応するサンプリングクロ
    ックの位相を記憶し、Nフレーム長受信した時得られる
    N個のCMAXi(i=1〜N)中最大の相関値に対応
    するサンプリングクロックの位相を記憶値から求め、該
    位相と一致する同期クロック位相設定信号を前記可変位
    相1/N分周回路に与えることにより、前記CMAXi
    の最大値に対応するサンプリングクロックの位相と同一
    の位相を有する同期クロックを前記可変位相1/N分周
    回路から出力させるように制御する位相制御回路とを備
    えた最適シンボル位相検出回路。
JP3322325A 1991-11-12 1991-11-12 最適シンボル位相検出回路 Pending JPH05136780A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0758730A (ja) * 1993-06-30 1995-03-03 Mitsubishi Electric Corp 同期検出回路
WO2001010067A1 (fr) * 1999-08-02 2001-02-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif d'acquisition synchrone de trames et procede associe
US6748206B1 (en) 1998-06-23 2004-06-08 Nec Corporation Low-power-consumption radio receiver
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CN114422062A (zh) * 2021-11-30 2022-04-29 中国电子科技集团公司第五十三研究所 一种基于fpga的星间激光通信系统的通信同步方法、装置

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