JPH11331138A - クロック再生方法及びクロック再生器 - Google Patents

クロック再生方法及びクロック再生器

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JPH11331138A
JPH11331138A JP10137116A JP13711698A JPH11331138A JP H11331138 A JPH11331138 A JP H11331138A JP 10137116 A JP10137116 A JP 10137116A JP 13711698 A JP13711698 A JP 13711698A JP H11331138 A JPH11331138 A JP H11331138A
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JP
Japan
Prior art keywords
clock
circuit
nyquist point
sampling
frequency divider
Prior art date
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Pending
Application number
JP10137116A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideyuki Tanaka
秀幸 田中
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロック再生器をディジタル回路で実現する
ことができるようにし、かつ各構成ブロックの無調整
化、クロック再生器の小型化を図り、さらにはアナログ
的なVCOを削減する。 【解決手段】 サンプリング回路1と、ナイキスト点の
相対位置を推定するナイキスト点推定回路3と、推定さ
れたナイキスト点の位置を平均化する平均化回路4と、
サンプリングクロックの位相の進み・遅れを制御する位
相制御回路5と、分周比を変更する可変分周器7と、シ
ンボルクロックと同一の周波数をもつ再生クロックを得
るための第1の固定分周器8と、ベースバンド信号をオ
ーバーサンプリングするサンプリングクロックを得るた
めの第2の固定分周器9と、発振器6を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、例えばディジタル無線通信端末の受信部に
おいて、送信側データのクロックと同期がとれたクロッ
クを生成するためのクロック再生方法及びクロック再生
器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、アナログ回路によって実現される
図6のクロック再生器が公知である。図6において、2
1は受信ベースバンド信号からディジタルデータを取り
出す復調器、22は受信信号からビットタイミングを抽
出するタイミング抽出器、23はタイミング抽出器22
によって抽出されたビットタイミング位相と内部で生成
された再生クロックの位相とを比較し、位相差に対応し
た電圧値を出力する位相比較器、24は上記位相比較器
23の出力から雑音、ジッタ成分を除去するためのLP
F(低域通過フィルタ)、25は制御電圧によって発信
周波数が制御されるVCO(電圧制御発信器)である。
このように構成されたクロック再生器において、タイミ
ング抽出器22で受信信号であるベースバンド信号から
ビットタイミングが抽出され、このビットタイミングの
位相差に対応する電圧値が位相比較器23より出力さ
れ、この出力よりLPF24でジッタ成分が除去され、
VCO25に供給される。このVCO25から出力され
るクロック信号は受信信号のビットタイミングと位相同
期することになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したクロック再生
器は、アナログ回路で構成されているため各構成ブロッ
クにおいて調整が必要となる。また、集積化が難しく装
置の小型化が困難となる。さらに、TDMA(時分割多
元接続)等のバースト波を用いた通信の場合、信号が到
来しないタイムスロットでは上記VCO25の安定度が
直接送信波のタイミングクロック安定度となるため、V
CO25に対して高精度及び高安定性が要求される。こ
のような、アナログ的なVCOは一般的に製造が難しく
高価である。
【0004】この発明は、各構成ブロックの無調整化、
クロック再生器の小型化を図り、またアナログ的なVC
Oを削減するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、受信信号をオーバーサンプリングして得たデータを
もとにナイキスト点の相対位置を推定し、この相対位置
の情報にもとづき設定された所定の分周比のクロックを
得て、このクロックを第1の所定の分周比で分周して再
生クロックとして出力する。
【0006】請求項2の発明によれば、相対位置の情報
にもとづき設定された上記所定の分周比のクロックを第
2の所定の分周比で分周して上記オーバーサンプリング
時のサンプリングクロックとして供給する。
【0007】請求項3の発明によれば、受信信号をオー
バーサンプリングするサンプリング回路と、オーバーサ
ンプリングデータをもとにナイキスト点の位相位置を推
定するナイキスト点推定回路と、推定されたナイキスト
点の位置情報からサンプリングクロックの位相の進み・
遅れを制御する位相制御回路と、位相制御信号をもとに
分周比を変更する可変分周器と、この可変分周器の出力
から、シンボルクロックと同一の周波数をもつ再生クロ
ックを得るための第1の固定分周器とから構成した。
【0008】請求項4の発明によれば、上記可変分周回
路の出力から上記サンプリング回路のサンプリングクロ
ックを生成する第2の固定分周器を備えた。
【0009】請求項5の発明によれば、ナイキスト点推
定回路で推定されたナイキスト点の位置情報を、平均化
回路で平均化し、この平均化して得られる情報をもと
に、上記位相制御回路がサンプリングクロックの位相の
進み・遅れを制御するようにした。
【0010】
【発明の実施の形態】実施の形態1.この発明の実施の
形態1について図1を参照しながら説明する。図1は、
この発明の実施の形態1の構成を示すブロック図であ
る。図1において、1はベースバンドに変換された受信
信号をオーバーサンプリングするサンプリング回路、2
はサンプリングデータから情報データを取出す復調器、
3はオーバーサンプリングデータをもとにナイキスト点
の相対位置を推定するナイキスト点推定回路であり、上
記サンプリング回路1に接続されている。4は推定され
たナイキスト点の位置を平均化する平均化回路であり、
ナイキスト点推定回路3に接続されている。5は平均化
されたナイキスト点位置情報からサンプリングクロック
の位相の進み・遅れを制御するための位相制御信号を生
成する位相制御回路、7は位相制御回路5からの位相制
御信号をもとに基準発振器6からの基準クロックパルス
の分周比を変更する可変分周器である。8は可変分周器
7からの出力クロック信号をシンボルクロックと同一の
周波数に分周するための第1の固定分周器である。9は
可変分周器7からの出力クロック信号からベースバンド
信号をオーバーサンプリングするサンプリングクロック
を生成するための第2の固定分周器である。
【0011】次に図1に示す実施の形態1の動作につい
て説明する。ベースバンドに変換されたアナログの受信
信号Iは、サンプリング回路1によってオーバーサンプ
リングされると同時にA/D変換される。このオーバー
サンプリングデータには受信信号Iのシンボルタイミン
グ位相情報が含まれているため、ナイキスト点推定回路
3にて後述のディジタル信号処理を施すことによりオー
バーサンプリングタイミング上におけるナイキスト点の
位置情報を取り出すことができる。ナイキスト点推定回
路3からは各シンボルタイミング毎にナイキスト点位置
情報が出力されるが、雑音や伝送路等の影響を受けてジ
ッタしている。この不要なジッタ成分は、平均化回路4
において平均化が行われることで除去される。これに続
いて、位相制御回路5にもとづき平均化されたナイキス
ト点の位置情報をもとにオーバーサンプリングタイミン
グ位相と受信信号シンボルタイミング位相とを一致させ
るための位相制御量が生成され、これをもとに可変分周
器7の分周数が制御される。さらに可変分周器7の出力
クロックを第1の固定分周器8及び第2の固定分周器9
でそれぞれれ分周することによって所望のシンボルタイ
ミングクロック及びオーバーサンプリングクロックを生
成する。このように生成された各クロックは、受信信号
のシンボルタイミングと位相同期のとれたものとなり、
シンボルタイミングクロックは再生クロックとして出力
され、オーバーサンプリングクロックはサンプリング回
路1に入力されて、これにもとづきオーバーサンプリン
グが行われる。
【0012】上記位相制御回路5の動作を、図1ないし
図4を用いて詳述する。すなわち、データを送信してい
る端末と、受信している端末のシンボルクロックの位相
と周波数が完全に一致している場合においては、位相制
御回路5に入力される平均化されたナイキスト点の推定
位置は受信端末のシンボルクロック立ち上がり点に一致
している(図2参照)。ところが、実際には送信端末と
受信端末両者のシンボルクロックの位相と周波数は異な
っているため、平均化されたナイキスト点の推定位置は
受信端末のシンボルクロック立ち上がり点とは異なった
位置となる。ナイキスト点推定回路3はシンボルクロッ
クの立ち上がり点を基準とし、その基準点からナイキス
ト点までの位相差が出力される。よって、この位相差が
正の場合は、受信端末シンボルクロックが送信端末シン
ボルクロックよりも位相が遅れていると判断し、可変分
周器に対して位相進み信号を出力する(図3参照)。逆
に、位相差が負の場合は、受信端末シンボルクロックが
送信端末シンボルクロックよりも位相が進んでいると判
断し、可変分周器7に対して位相遅れを出力する(図3
参照)。
【0013】上記ナイキスト点推定回路3は、公知の方
法である包絡線変換−DFT処理を採用することによ
り、ナイキスト点の位相のタイミングを推定する。ま
ず、受信信号成分から送信側データクロックを抽出して
から準同期検波された受信ベースバンド信号(オーバー
サンプル数:4)を2乗し包絡線を求め、この包絡線信
号をディジタルタンク(狭帯域フィルタ)に通すことで
シンボルクロック成分の抽出を行う。ディジタルタンク
の実現方法としてはDFTを用いればよい。すなわち、
まず、包絡線変換(I2 +Q2 )を行う(サンプリング
されたI,Q信号をそれぞれ2乗し加算する。)。こう
することでベースバンド信号の包絡線が強調され、シン
ボルクロック成分が浮かび上がってくる。図5において
黒丸で示した点がナイキスト点であり、受信オーバーサ
ンプリングデータから抽出したこのナイキスト点のデー
タを使ってデータは復調される。ナイキスト点推定回路
3では、さらにこのナイキスト点の位相(タイミング)
の推定を行う。つまり、上記包絡線変換処理で求めた包
絡線に対してDFTを行い、タイミングの推定を行う。
受信信号のサンプル周期をT,包絡線変換された信号を
x(nT)とすると、DFTは次式となる。
【0014】
【数1】
【0015】なお、平均化回路4についてであるが、実
際には伝送路にノイズがない状況でもナイキスト点推定
回路3の入力データはランダムであり、また有限の精度
の演算を行っている以上、多少のジッタは避けられない
ので、この平均化回路4はこの種のクロック再生器にお
いては必須となるが、ナイキスト点推定回路3からの出
力がジッタしていなければ不要であることはもちろんで
ある。
【0016】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、受信信号をオ
ーバーサンプリングして得たデータをもとにナイキスト
点の相対位置を推定し、この相対位置の情報にもとづき
設定された所定の分周比のクロックを得て、このクロッ
クを第1の所定の分周比で分周して再生クロックとして
出力するようにしたので、回路をディジタル回路で構成
でき、各回路の調整が容易で、集積化、小型化が可能で
かつ低コスト化が図れる。
【0017】請求項2の発明によれば、相対位置の情報
にもとづき設定された上記所定の分周比のクロックを第
2の所定の分周比で分周して上記オーバーサンプリング
時のサンプリングクロックとして供給するようにしたの
で、位相比較器を不要とできる。
【0018】請求項3の発明によれば、受信信号をオー
バーサンプリングするサンプリング回路と、オーバーサ
ンプリングデータをもとにナイキスト点の位相位置を推
定するナイキスト点推定回路と、推定されたナイキスト
点の位置情報からサンプリングクロックの位相の進み・
遅れを制御する位相制御回路と、位相制御信号をもとに
分周比を変更する可変分周器と、この可変分周器の出力
から、シンボルクロックと同一の周波数をもつ再生クロ
ックを得るための第1の固定分周器とから構成したの
で、各回路の無調整化、小型化が図れ、アナログのVC
Oを削減できる。
【0019】請求項4の発明によれば、上記可変分周回
路の出力から上記サンプリング回路のサンプリングクロ
ックを生成する第2の固定分周器を備えたので、位相比
較器のない低コストのクロック再生器が得られる。
【0020】請求項5の発明によれば、ナイキスト点推
定回路で推定されたナイキスト点の位置情報を、平均化
回路で平均化し、この平均化して得られる情報をもと
に、上記位相制御回路がサンプリングクロックの位相の
進み・遅れを制御するようにしたので、雑音による影響
を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】 この発明の実施の形態1の動作を説明するた
めの波形図である。
【図3】 この発明の実施の形態1の動作を説明するた
めの波形図である。
【図4】 この発明の実施の形態1の動作を説明するた
めの波形図である。
【図5】 この発明の実施の形態1の動作を説明するた
めの波形図である。
【図6】 従来のアナログ回路で実現されたクロック再
生器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 サンプリング回路、2 復調器、3 ナイキスト点
推定回路、4 平均化回路、5 位相制御回路、6 基
準発振器、7 可変分周回路、8 第1の固定分周器、
9 第2の固定分周器、21 復調器、22 タイミン
グ抽出器、23 位相比較器、24 LPF、25 V
CO。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号をオーバーサンプリングして得
    たデータをもとにナイキスト点の相対位置を推定し、こ
    の相対位置の情報にもとづき設定された所定の分周比の
    クロックを得て、このクロックを第1の所定の分周比で
    分周して再生クロックとして出力することを特徴とする
    クロック再生方法。
  2. 【請求項2】 相対位置の情報にもとづき設定された上
    記所定の分周比のクロックを第2の所定の分周比で分周
    して上記オーバーサンプリング時のサンプリングクロッ
    クとして供給するようにしたことを特徴とする請求項1
    に記載のクロック再生方法。
  3. 【請求項3】 受信信号をオーバーサンプリングするサ
    ンプリング回路と、オーバーサンプリングデータをもと
    にナイキスト点の相対位置を推定するナイキスト点回路
    と、推定されたナイキスト点の位置情報からサンプリン
    グクロックの位相の進み・遅れを制御する位相制御回路
    と、位相制御信号をもとに分周比を変更する可変分周器
    と、この可変分周器の出力から、シンボルクロックと同
    一の周波数をもつ再生クロックを得るための第1の固定
    分周器とを備えたことを特徴とするクロック再生器。
  4. 【請求項4】 上記可変分周回路の出力から上記サンプ
    リング回路のサンプリングクロックを生成する第2の固
    定分周器を備えたことを特徴とする請求項3に記載のク
    ロック再生器。
  5. 【請求項5】 ナイキスト点推定回路で推定されたナイ
    キスト点の位置情報を、平均化回路で平均化し、この平
    均化して得られる情報をもとに、上記位相制御回路がサ
    ンプリングクロックの位相の進み・遅れを制御すること
    を特徴とする請求項3に記載のクロック再生器。 【0001】
JP10137116A 1998-05-19 1998-05-19 クロック再生方法及びクロック再生器 Pending JPH11331138A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100894123B1 (ko) 2005-09-16 2009-04-20 후지쯔 가부시끼가이샤 데이터 재생 회로

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100894123B1 (ko) 2005-09-16 2009-04-20 후지쯔 가부시끼가이샤 데이터 재생 회로

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