JPS5974756A

JPS5974756A - 信号品質監視装置

Info

Publication number: JPS5974756A
Application number: JP57185259A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Watanabe; 渡辺　龍雄; Toshio Mizuno; 水野　俊夫; Makoto Miyake; 三宅　真; Tadashi Fujino; 藤野　忠
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; KDDI Corp
Priority date: 1982-10-21
Filing date: 1982-10-21
Publication date: 1984-04-27
Also published as: FR2535136A1; JPH0133064B2; FR2535136B1; GB8328225D0; US4580263A; GB2132458A; GB2132458B

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】この発明は、ディジタル通信システムにおいてデータを
復調するためのクロック信号の位相をｏｆｆｓｅｔ　（
偏移）させることによって入力信号のビット誤り率（以
下、ＢＥＲと称する）を増加させ、この見かけ上増加し
たＰｓｅｕｄｏ　ＢＥＲ（ＰｓｅｕｄｏＢＥＲ：擬似ビ
ット誤り率）を測定することによって入力信号の品質を
監視する信号品質監視装置に関するものである。

この種の装置は例えば第１図に示すような構成で受信機
に接続され、使用される。図において、（１）は受信入
力信号の入力端子、（２）は受信機、（３）は受信機（
２）の復調前のベース・バンド信号の出力端子、（４）
は受信機（２）から出力される再生クロック信号の出力
端子、（５）は信号品質監視装置、（６）はベースバン
ド信号の入力端子、（７）は再生クロックの入力端子、
（８）は復調されたデータの出力端子、（９）はＰｓｅ
ｕｄｏ　ＢＥＲに対応する誤りパルスの出力端子であろ
う第２図は、この信号品質監視装置（５）の従来例を示
すもので、（１０ａ）と（１０ｂ）とは入力信号が１′
であるか′θ′であるかを判定するサンプラ、（ｌｌａ
）と（ｌｌｂ）とはそれぞれサンプラＡとサンプラＢと
にサンプリングのために供給されるクロック信号の位相
を設定するための移相器Ａ、Ｂであり、特に、移相器Ａ
　（ｌｌａ）はその移相量が任意に設定できる可変位相
器である。又、（１２ａ）はサンプラＡ　（１０ａ）と
サンプラ（１０ｂ）のサンプリング出力を排他的論理和
する排他的論理和ゲートである。

次に動作について説明する。受信機（２）の復調前のベ
ースバンド信号は入力端子（０）からサンプラＡ（１０
ａ）とサンプラＢ　（１０ｂ）とに供給される。その信
号は復調する以前の段階にあるので、例えばそれは第８
図に示すようなアイ・パターンで表現される。第８図の
アイ・パターンは伝送波形がナイキスト波形である場合
の例であり、時刻１　＝　１ｏでは１′又は′″０′の
振幅が隣接データ・ビットからの符号量干渉なしに伝送
されている。

受信機（２）ではこの時刻（ｔ＝ｔｏ）にベースバンド
信号をサンプルしてデータを復調する。サンプラＡ　（
１０ａ、＋はそれと全く同じ動作を行う。移相器Ａ　（
ｌｌａ）は入力端子（７）に与えられるクロック信号の
位相を調整してサンプラＡ　（１０ａ）のサンプル時刻
をベースバンド信号のナイキスト点に一致させるための
ものである。従って、出力端子（８）には受信機（２）
の復調データと同一の復調データが出力される。

移相器Ｂ　（Ｉｌｂ）はサンプラＢ　（１０ｂ）に供給
されるクロック信号の位相を少し偏移（ｏｆｆｓｅｔ　
）される。従って、サンプラＢ　（１０ｂ）はナイキス
ト点から少し離れた時刻にデータのサンプリング（復調
）を行うオフセット・サンプラ（ｏｆｆｓｅｔ　ｓａｍ
ｐｌｅｒ）である。仁のｏｆｆｓｅｔＭは例えば第８図
に示す△Ｔに相当するが、このｌ＼Ｔは、通常データの
周期Ｔの１／２、すなわちｒ／２よりもかなり小さい値
に設定されるので、サンプラＢ　（１０ｂ）の出力デー
タが全く無意味なものとなることはない。しかし、サン
プラＢ　（１０ｂ）のサンプル時刻がナイキスト点から
ΔＴだけｏｆｆｓｅｔシているために、サンプラＢ（１
０ｂ）の出力データのＢＥＲはサンプラＡ　（１０ａ）
のそれに比較しＣ大きくなっている。この意味でサンプ
ラＢ　（１０Ｌ＋）のＢＥＲはＰｓｅｕｄｏ　ＢＥＲと
称される。

サンプラＡ　（１０ａ）とサンプラＢ　（１０ｂ）のＢ
ＥＲの差に対応して誤りパルスを出力するために設けら
れているのが排他論理和ゲート（１２ａ）であり、この
ゲート出力は、２つのサンプラ（１０ａ）　（１０ｂ）
でともに正しい復調が行われた時にはＬｏｗレベルであ
るが、例れば、サンプラＡ　（１０ａ）で正しく復調さ
れているにも拘らず、サンプラＢ　（１０ｂ）で誤って
復調された時にはその出力はＨｉ　ｇ　Ｉルベルとなる
。

以上のようにして出力端子（９）にはＰｓｅｕｄｏ　Ｂ
ＥＲに対応する誤りパルスが出力される。そこで、この
誤りパルスの頻度を測定することによって、受信データ
のＢＥＲを推定することができる。このことはデータの
内容を知らなくても、常にそのＢＥＲを測定して、受信
信号の品質を監視することができることを意味している
。

ところで、いま受信機（２）から供給されるクロック信
号に位相誤差△ｔがあったとすると、この場合サンプラ
Ａ　（１０ａ）のサンプル時刻はｔ０＋Δｔとなり、Ｐ
ｓｅｕｄｏ、　１）ＥＲがそれだけ劣化する。一方、サ
ンプラＢ　（１０ｂ）のサンプル時刻は【。＋△Ｔ÷△
ｔとなるが、例えばΔＴ、△１　＞　０の場合にはＰｓ
ｅｕｄ。

ＢＥＲは増大し、ΔＴ〉０．Δｔ＜ｏの場合にはＰｓｅ
ｕｄ。

ＢＥＲは減少する。一般に、△ｔによるＢＥＲの変化量
に比較して、ΔｔによるＰｓｅｕｄｏ　ＢＥＲの変化量
はかなり大きく、この様子を図示すると、第４図のよう
になる。第４図から明らかなように、クロック信号の位
相誤差ΔｔのためにＢＥＲとＰｓｅｕｄｏ　ＢＥＲとの
関係が変化し、従って、Ｐｓｅｕｄｏ　１３ＥＲを測定
して受信信号のＢＥＲを推定するときには、推定された
Ｂｌの値に誤差が生ずることになる。

にで、このクロックの位相誤差△ｔについて考えて見る
と、その原因としては次のものが考えられる。

■　伝送路での波形歪（２）移相器Ａの設定誤差 ■　受信機、信号品質監視装置の温度等の環境条件の変
化。

まず、■の伝送路での波形歪は、受信信号の波形歪によ
り受信信号のナイキスト点とクロック信号の位相との関
供が変化する。具体的には、例えば衛星通信では衛星の
中継器の非線形性による波形歪があげられる。地上局か
ら衛星への上り回線において降雨等のために信号レベル
が変化すれば衛星中継器の動作点が変化し、従って、下
り回線の信号歪の特性が変化する。このことは、上り回
線の状況によって受信機（２）においてさまざまな位相
誤差が生ずることを意味している。

これに対して■■の原因は、装置自体に関することであ
り、設定を慎重に行うこと、あるいは装置を構成する回
路に温度補償を施すこと等によって、それらの原因によ
る影響を軽減することが可能である。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、移相方向の異なる２つの遅相／進
相クロックでそれぞれオフセット・サンプリングし、そ
れを合成出力することにより、クロック信号の位相誤差
の有無に影響されることなく、精度の高い信号品質監視
装置を提供することを目的としている３゜以下、この発明の一実施例を図についで説明する。第６
図において、（１０ｃ）は新しく付は加えられたオフセ
ット・サンプラであるサンプラＣ１（ｌｌｃ）はサンプ
ラＣ（１０ｃ）に供給するクロック信号を移相する移相
器、（１２ｂ）は、サンプラＡ　（１０ａ）とサンプラ
Ｃ（１０ｃ）のサンプリング出力を排他的論理和する琲
１山的論理和ゲー　ト、（＋、１は２つの排他的論理和
ゲート（１２ａ）、　（１２ｂ）の出力に接続され°Ｃ
いる論理和ゲートである。

以下、動作についで説明する。ここでは、サンプラＢ　
（１０ｂ、）におけるｏｆｆｓｅｔｊｉｊを／＼ＴＩ（
〉υ）とし、サンプラＣ（１０ｃ）におけるｏｆｆｓｅ
ｔ　ｉを〜△Ｔ２（＜０）とする。すなわち、サンプラ
Ｂ　（１０ｂ）におけるオフセットは遅れ方向のオフセ
ット（Ｌａｇｇｅｄｏｆｆｓｅｔ）であり、サンプラＣ
（１０ｃ）におけるオフセットは進み方向のオフセット
（Ｌｅａｄｉｎｇｏｆｆｓｅｔ）である。この２種類の
オフセット・サンプリングによるＰｓｅｕｄｏ　ＢＥＲ
に対応する誤りパルスが排他的論理和ゲート（１２ａ）
、　（１２ｂ）からそれぞれ出力され、この両誤りパル
スは論理和ゲートＱ１で合成されて出力端子（９）に出
力される。

本装置は以上のように構成されているので、伝送路にお
ける波形歪等のためにクロック信号に移相誤差Δｔが発
生してもそれに影響を抑圧することができる。すなわち
、例えば△ｔ（＞Ｏ）という移相誤差が発生すれば、第
４図に示すような関係からＬａｇｇｅｄ　ｏｆ’ｆｓｅ
ｔ　ｓａｍｐｌｉｎｇによるＰｓｅｕｄｏ　ＢＥＲは増
大し、そして、サンプラＢ　（１０ｂ）からの誤りパル
スの頻度は増大する。しかし、同時に、オフセット量が
−△Ｔ（＜Ｏ）であるＬｅａｄｉｎｇ　ｏｆｆｓｅｔｓ
ａｍｐｌｉｎｇによるＰｓｅｕｃｔｏ　ＢＥＲは減少し
、サンプラＣ（１０ｃ）からの誤りパルスの頻度は減少
する。その結果、論理和ゲート０から出力されや誤りｚ
ｆルスの頻度は移相誤差のない（Δｔ−０）場合とほぼ
同等となる。

また、２種類のサンプリングを行っているので、最終的
に得られる誤りパルスの頻度は従来のものと比べて約２
倍となる。従って、同一の測定時間内で測定されるＰｓ
ｅｕｄｏ　ＢＥＲから推定されるところのＢＥＨの精度
が従来のものよりも向上する。

更に従来の装置（第２図）では初期設定の段階で出力端
子（８）の復調データのＢＥＲを測定しながら、それを
最小にするように移相器Ａ　（ｌｌａ）を調整して受信
信号のナイキスト点を探さなければならない。しかし、
本発明による装置（第５図）では、２種類のオフセット
量の絶対値が等しく（△Ｔと−△Ｔ）、かつ受信波形が
ナイキスト点の近傍で対称であれば、Ｐｓｅｕｄｏ　Ｂ
ＥＲに対応する誤り１＜ルスの頻度が最小となるように
移相器Ａ　（ｌｌａ）を調整することによって、サンプ
ラＡ　（１０ａ・）のづンプル時刻はナイキスト点に一
致する。仁のように、必ずしも出力端子（８）でＢＥＲ
を測定する必要はないので、従来のものよりも容易に初
期設定を行うことができるＯなお、上記実施例ではＬｅａｄｉｎｇ　ｏｆｆｓｅｔ　
ｓａｍｐｌｉｎｇとＬａｇｇｅｄ　ｏｆｆｓｅｔｓａｍ
ｐｌｉｎｇとによる二種類のＰｓｅｕｄｏ　ＢＥＲの誤
りパルスを論理和ゲートＯ■で結合するものを示したが
、それらを特に結合せずに二つの出力端子に出力しても
良く、又、出力する誤りパルスにＮＲＺ／ＲＺ変換を施
すようにしてもよいＯ以上のように、この発明によれば移相方向が異なる２つ
の遅相／進相クロック信号でオフセットサンプリングし
、それを合成してＰｓｅｕｄｏ　ＢＥＲの誤りパルスを
出力するように構成したので、クロック信号の位相誤差
に影響されることなく精度のｄ′ＵいＢＥＲが得られる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】第１図は信号品質監視装置と受信機との接続図、第２図
は従来の信号品質監視装置のブロック図、第８図はオフ
セットサンプリングの原理を説明するための説明図、第
４図はクロック信号の位相誤差によるＰｓｅｕｄｏ　Ｂ
ＥＲ特性の変化を示す図、第５図はこの発明の一実施例
による信号品質監視装置を示すブロック図である。（６）　、　（７）・・・入力端子、（ｓ）　、　（９
）・・・出力端子、（１０ａ　）ｔ（ｘｏｂ）、　（Ｉ
ＯＣ）−サンプラ、（１１ａＬ　（ｌｌｂ）、　（ｌｌ
ｃ）　・”移相器、（１２ａＬ　（１２ｂ）・・・排他
的論理和ゲート、（至）・・・論理和ゲート。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。代理人　　葛野信− 第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

オフセット・サンプリング法によって擬似誤り率を測定
し、この測定値より入力信号のビット誤り率を求める信
号品質監視装置において、上記入力信号をそのクロック
信号でサンプリングする第１のサンプラ、上記クロック
信号を遅れ方向および進み方向にそれぞれ所定位相量づ
つ移相する第１および第２の移相器、この各移相器から
出力される遅相／進相クロック信号により上記入力信号
をそれぞれサンプリングする第２および第８のサンプラ
、この第２および第８のサンプラ出力を上記第１のサン
プラ出力でそれぞれゲートして擬似誤りパルスを発生出
方すると共に、この両擬似誤りパルスを合成して出力す
る論理ゲートを備えたことを特徴とする信号品質監視装
置。