JPS61262333A - デジタル情報信号の同期方法および同期装置 - Google Patents

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 本発明は、受信機でのデジタル情報信号の同期方式であ
って、この場合同期語およびデータ語２′ν〆ｊ！ｆｙ
が規則的な時間間隔で伝送され、データ語伝送のために
誤り訂正符号ＢＣＨが使用され、受信機で振動開始過程
において同期語の捜索用のサーチ過程が開始さｎ、受信
機において振動の開始された状態で同期監視に切換えら
れる例えば、衛星通信用のデジタル情報信号の同期方式
に関する。

従来の技術 情報の伝送の際、信号が情報ないし通信源から取出さｎ
て変換器に供給さ几、変換器はこの信号を電気信号に変
換する。電気信号は送信装置に供給され、送信装置はこ
の信号を変調する。

変調された信号は１通信チャンネルを介して受信装置に
伝送される。受信装置において、信号は復調さ・れて変
換器に供給され、変換器は情報シンクのため忙データを
知覚可能にする。デジタル信号の伝送の場合、受信機側
でデジタル信号は変換器においてデコーダによって処理
される。

（−（７）　ヨり　ｆｘ伝送ハ、ＮＴＺ第３６　巻（１
９８３）第１１冊に記載されている。その際、信号は移
相変調（ＰＳＫ　、　Ｐｈａｓｅ　５ｈｉｆｔ　Ｋｅｙ
ｉｎｇ　）を用いて衛星から受信機に伝送され、受信機
において復調される。誤り訂正符号め形のデータ語およ
び同期語が伝送される。同期の場合、順次連続する同期
語が検出された後、振動開始過程から振動の開始された
状態での持続的な作動に切換えられる。時間ウィンドウ
において、同期語の誤り頻度が検査される。同期語の誤
り頻度に依存して、もう１つの時間周期での同期語のサ
ーチ用の新たな振動開始過程が開始されなければならな
いかどうか決定される。−調整とは、同期語の誤り頻度
を、もはや訂正不可能な伝送誤りまたは全部の欠落の場
合に初めて新たな過渡振動過程が開始される程高く許容
することである。

発明が解決しようとする問題点 ノイズのある同期語とノイズのあるデータ語との間にあ
る１つの関係が形成されなければならず、この関係は、
データ語のデコーディングも利用可能な信号をもはや生
じない場合に初めて同期語中の誤り頻度が高過ぎると見
做されるように調整されなけルばならないので、その限
りで、前述の調整は不利に作用する。

本発明の課題は、同期の方法を改善すること。

殊に同期語を節約し、データ語用の有効な時間を延長し
て信号対雑音比Ｓ／Ｎを大きくすることにある。

発明の構成 この課題は、本発明によると、同期監視部により、同期
語の検査および伝送されたデータ語の誤り頻度の検査が
共通に評価するようにしたことによって解決される◎ ノイズのある通信チャンネルでは、ノイズは均一に分配
されるので、同期語およびデータ語は同じようにノイズ
の影響を受ける。データ語を自動的忙訂正する符号でデ
ータ語が伝送される場合、この訂正は、通信チャンネル
でのノイズの尺度である。それ故、訂正の回数、即ち。

１つのデータ語中の訂正可能なビットの個数は。

通信チャンネル中に存在するノイズの尺度である。デー
タ語の訂正が比較的長時間にわたってもはや行なえない
場合、この通信チャンネルは完全にノイズのあるものと
見做すことができる。

本発明は、この認識を利用して、通信チャンネルからの
ノイズの評価のためにノイズのちる同期語だけではなく
、そｎと同時に訂正可能なデータ語も考慮する。従って
、同期語およびデータ語中の誤り頻度を一緒に評価する
ことによって１通信チャンネル中のノイズについての判
別基準を改善することができる。そ几と同時に。

ノイズを検出するために必要な時間を低減することがで
きる。

実施例の説明 次に本発明の実施例について図面を用いて説明する。

第１図は、本発明のデジタル情報信号の同期方式を実施
した通信システムを示す。

第１図には、情報ないし通信源１．変換器２゜送信装置
３、通信チャンネル養、ノイズ５、受信装置６．変換器
７．データ語用デコーダ８、いて、データ列がデータ語
用デコーダ８および同期語用検出器９に供給されている
。振動開始過程で検出器９は同期語をサーチする。所定
期間内で、検出器９が複数回続けて同期語を検出した場
合、検出器９は振動の開始された状態に切換えられる。

振動の開始された状態では、データ語用のデコーダ８も
同期語用の検出器９も同期を監視する。監視装置１ｏは
データ語の誤り頻度も同期語の誤り頻度も評価す−る。

受信装置６が４−　ＰＳＫ復調器である場合、２つのサ
ブフレーム（チャンネルＡ、チャンネルＢ）（以下部分
フレームと呼ぶ）が形成さｎ、その際両チャンネルＡ、
Ｂはデコーダ８に、そして両チャンネルＡｊＢは検出器
９に導かれている。

第２図には、同期語２１，２２，５１および５２とデー
タ語２３〜５ｏを有するデータ列が示されている。全部
で、左および右チャンネルＬ、Ｒを有する１６個のプロ
グラム１〜ＸＶｌカ設けられている。データ語２３〜３
ｏおよび３７〜＋４はサンプリング値のＭＳＢ　（Ｍｏ
ｓｔＳｉｇｎｉｆｉＣａｎｔ　Ｂｉｔ　、最上位ビット
）を内容として含んでいる。データ語３１．３２には、
誤り訂正用のパリティピット（検査ピット）が収容され
ておシ、データ語３３．３４には、付加情報、特にスケ
ールファクタが収容されており、データ語３５．３６に
は、サンプリング値のＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ　５１ｇｎ１
ｆｉｃａｎｔ　Ｂｉｔｓ、最下位ヒツト）が収容されて
いる。スケールファクタは、データ語２３〜３０．３７
〜４４において高位ゼロが抑圧されているかどうか示す
コーディングである。両チャンネルＡおよびＢは部分フ
レームとしてメインフレームからＰＳＫ復調器での復調
によって得られる。画部分フレーム（チャンネルＡ、チ
ャンネル日）のいずれも１１ビツトの同期語を有してい
る。ＢＣＨ冗長符号３１゜３２　（ＢＣＨ＝　Ｂｏｓｅ
　Ｃｈａｕｄｈｕｒ　ｉ　ＨｏｃｑｕｅｎｇｈｅＩ７１
）は、先行のデータ語２３，２５，２７．２９ないし２
４，２６，２８，３０を場合によっては訂正する複数個
のパリティピットである。このＢＣＨ符号は、その範囲
内で同時に、誤り訂正がもはやできないということを示
す。この場合には、コンシールメントが行なわれる。コ
ンシールメントとは、伝送された誤りのあるサンプリン
グ値の代シに代替値を使うことである。複数（３より多
くの）の、誤りを有するサンプリング値が順次連続して
伝送されると、同期値も誤って現われた場合には、ノイ
ズのある通信チャンネルによって応答され、従って新し
い振動開始過程が開始されなければならない。

第３図には、２つのバッファメモ９６１　、６２．２つ
のマトリックス６３．６４、アンド素子６５、シフトレ
ジスタ６６、ナンド素子６７；クロックツ母ルスＴＦ用
のクロックパルス入力側６８（同期語用ウィンドウに対
するクロックパルス）および出力側６９が示されている
。データ列、チャンネルＡおよびチャンネルＢは、バッ
ファメモリ６１．６２によってシフトされる。

バッファメモリ６１．６２と接続されたマトリックス６
３．６４は、同期語を検出する。この同期語が誤ったピ
ットを有している場合でも、マトリックス６３．６４は
同期語を検出す′る。

両方の部分フレーム、チャンネルＡおよびチャンネル日
において２つの並列同期語を１回検出した場合には、フ
ラグビット（状態ピット）がシフトレジスタ６６内で設
定される。振動の開始された状態では、同期語の検出が
予想される場合にはいつでも、シフトレジスタ６６は入
力側６８を介してクロックパルス信号ＴＦによって始動
され、従って、フラグビットが設定される。

出力側Ｑ２〜Ｑ４の数は、ナンド素子６７を介して出力
側６９に、同期がもはやとれていないものとして示され
る前に、幾つの並列同期語を続いて欠落させるべきかを
示す。

第４図には、同期語検出用の別の実施例が示されている
。シフトレジスタ７１には、同期語の目標値が入力され
る。チャンネルＡおよびＢを介して到来した同期語は、
バッファメモリ６１および６２に一時記憶される。比較
素子７２および７３において、同期語は目標値とビット
毎に比較される。ナンド素子７４において、誤りビット
が加算されて誤りカウンタ７５でカウントされる。ノア
素子７６を介して、誤りの数が質問される。質問は、入
力側ＡＢＦＮ　（質問−負論理での誤り）を介して最後
の同期語ビットの評価後に開始される。出力側ＱＳＹ　
（同期語出力側）は、同期語が検出されているがどうか
を示す。誤りピットの、所定数、例えば２が越えられて
いない場合、同期語は検出されたものとする。

第５図には、オア素子８１が示されており、こｏ、ｔ７
素子を介してフラグビットがシフトレジスタ６６に設定
される。同期語が検出された場合、またはデータ語が誤
りなく、または訂正可能な誤りを有して検出された場合
、フラグビットは設定される。同期語の欠落の場合また
は複数の誤りを持った同期語の場合およびデータ語での
誤りの存在の場合には、フラグビットは設定されない。

データ語に存在する誤りは、誤り訂正用回路８３が検出
する。存在する誤りの報知は、否定素子８２を介してオ
ア素子８１に供給される。

第６図には、誤り訂正用回路８３、バッファメモリ８４
．８５および８６．平均値回路８７、切換スイッチ８８
、遮断スイッチ８９、データ語線９０〜９５および制御
線９６および９７が示されている。バッファメモリ８４
〜８６では、順次連続するデータ語ＡＴＷｏ＋１．。お
よびｎ−１（サンプリング値ｎ＋１　、ｎおよびｎ−１
）が一時記憶される。誤り訂正回路によってサンプリン
グ値ｎが誤りがない、または誤りが訂正可能であると検
出された場合、サンプリング値ｎはデータ語線９ｏおよ
び切換スイッチ８８を介して出力側ＡＴＷ’に供給され
る。サンプリング値ｎがもはや訂正不可能と検出された
場合、先行のサンプリング値ｎ−１と後続の値ｎ＋１と
から、回路８７において平均値が形成され、この平均値
は切換スイッチ８８を介して出力側ＡＴＶ／’に供給さ
れる。複数のサンプリング値が相次いで訂正不可能と検
出された場合、誤りがないものとして検出され、バッフ
ァメモリ８６に一時記憶された最後のサンプリング値を
消さないようにしなければならない。順次連続する複数
の訂正不可能なサンプリング値の場合、訂正不可能なサ
ンプリング値がバッファメモリ８６に供給されずに、現
在まだ使用可能な最後の値がバッファメモリ８６に残り
続けるように、制御線９７は遮断スイッチ８９を制御す
る。訂正不可能な複数のサンプリング値が順次連続する
場合、誤りのない、または訂正された値が生じるまで、
線９１と切換スイッチ８８とを介して、使用可能な最後
のサンプリング値が出力側ＡＴＷ’に供給される。平均
値形成のために、回路８７において、バッファメモリ８
６に固定保持されている使用可能な最後のサンプリング
値、誉よび再び誤りのない、ないし訂正された後続の最
初の値が使用されて出力側ＡＴＷ’に供給される。すぐ
次の値として、誤りのない新しい値が出力側ＡＴＷ’に
供給される。制御線９６および９７は、切換スイッチ８
８を制御する。

次の表は、第６図の回路の作用を示す（Ｒ＝正、Ｆ＝誤
）。

く ≧　　匡　　α　　匡　　匡　　１　　匡　　αト く ； 表の第１行では、バッファメモリ８４〜８６においてサ
ンプリング値ＡＴＷｎ＋４．　ＡＴＷ、オよびＡＴＷ、
、が誤りなし、または訂正されている場合、サンプリン
グ値ＡＴＷｏは出力側Ａ　ＴＷ　’に供給されることが
示されている。その際、制御線９６および９７（１，８
Ｆおよび刈ＢＦ）はロー（低位）に設定されている。第
２行では、サンプリング値ＡＴＶ１１１０＋、は訂正不
可能であるけれども、サンプリングＡＴＷ。は出力側Ａ
ＴＷ／に供給されることが示されている。第３行に示さ
れているように、訂正不可能な誤りを有するサンプリン
グ値Ａ″ｒＶｖｎがバッファメモリ８５に一時記憶され
ているが、しかし、誤りのない、または訂正された値が
パックアメモリ８４および８６に一時記憶されている場
合、サンプリング値ＡＴＶｖｏ＋、およびＡＴＷ、−４
から形成された平均値が出力側ＡＴＷ’に供給される。

第４行には、バッファメモリ８４および８６は訂正不可
能な値を内容として含んでいる場合でも、バッファメモ
リ８５に存在する誤りのない、または訂正されたサンプ
リング値が出力側Ａ　ＴＷ’に供給されることが示され
ている。第５行には、訂正不可能な値がバッファメモリ
８４および８５に到来する場合、使用可能な最後のサン
プリング値ＡＴＷ　　　がバッファメモリ８６に固定保
持され、ｌ−１ そして出力側ＡＴＷ／に供給されることが示されている
。第３行および第６行は同一である。第７行には、誤り
のない、または訂正されたデータ値がバッファメモリ８
５に存在する場合、スイッチ８９は再びリセットされな
ければならないことが示されている。

！−ＰＳＫ復調の場合、伝送される情報単位につきそれ
ぞれ２つの並列ピットが得られる。この両釜列ビットは
、チャンネルＡおよび日に分割される。ＰＳに復調の場
合、位相誤りが生じ、差分復調の場合、この位相誤りに
よって２重誤りが生じる。２重誤りとは、順次連続する
２つのピットが誤って復調されるということである。

誤りのある復調の場合、チャンネルＡでの誤りは自動的
にチャンネルＡでの別の誤り、またはチャンネルＢでの
誤りをもたらす。それ故、振動開始過程では、同期語検
出の場合、部分フレームにつきそれぞれ１つの同期語を
検査するのではなく、同期語半部を検査すると有利であ
る。

第７図には、同期語検出のブロック回路図が示されてい
る。チャンネルＡおよびＢを介して、バッファメモリ６
１および６２には同期語が入力される。マトリックス装
置１０１および１０２において、同期語半部が検出ない
しサーチされる。この過程はサーチ過程と呼ばれる。マ
トリックス装置１０１は、両方の並列同期語の最初の１
０〜１２ビツトを検査し、マトリックス装置１０２は、
両同期語の最後の１０〜１２ビツトを検査する（１同期
語＝１１ビット、１同期語半部＝５〜６ビツト、２並列
同期語＝２２ビット、２並列同期語半部＝１０〜１２ビ
ット）。

振動開始過程中、スイッチ１０３を介してフレームビッ
トカウンタ１０５をスイッチオンするためには、２つの
同期語半部で十分である。フレームピットカウンタ１０
５は、切換スイッチ１０４を介して、ちょうど受信され
た同期語の誤り検査を行うようにすると有利である。シ
フトレジスタ７１、比較素子７２．７３、オア素子７４
および誤りカウンタ７５を用いた誤り検査については、
既に第４図に記載されている。

フレームビットカウンタ１０５およびスイッチ１０３．
１０４は、振動開始過程中同期語半部が検出されおよび
同期語検出用回路部７１〜７５に切換えられるように共
働する。１つの同期語半部の検出後、および順次連続す
る２つの並列同期語の検出後、振動の開始された状態に
切換えられる。振動の開始された状態では、マトリック
ス装置１０１．１０２での同期語半部の検査結果は省か
れる。同期語が予想される場合、フレームビットカウン
タ１０５は、シフトレジスタに目標値を入力し、同期語
の終シで線ＡＢＦＮを介してカウンタ７５の検査結果を
出力側ＱＳＹ　に切換接続する。それと同時に、フレー
ムビットカウンタはデスクランプリングされる。

特に、連続する０の列、または連続する１の列を発生す
る、受信機での同期の困難さに基いて、スクランプリン
グは、クロック同期を受信機側で保証するために、０か
ら１への、および１から０への切換が常に十分になされ
るように行なわれる。この目的のために、受信機側では
、デスクランブラが使用され、送信機側ではスクランブ
ラが使用される。

第８図には、シフトレジスタ６６、ノア素子６７、信号
ＴＦ用の入力側６８、信号５ＳＵ（同期語サーチ）用出
力側６９、信号ＱＳＹおよびストップおよび負のＢＦ信
号用入力側、オア素子８１、否定素子１１１および１１
２、ノア素子１１３および１１４、Ｄ−ＦＦ　（ディレ
イーフリッグーフロツ７’）１１５、アンド素子１１６
および出力側ＳＡが示されている。入力側Ｓｌを介して
、フラグビットがシフトレジスタ６６にシフト入力され
る。このフラグビットは、同期がとれているかどうかを
示す。振動の開始された状態では、データ語が誤りなく
、または誤りが訂正されている場合、または２つの並列
同期語が検出された場合、アンド素子１１６はストップ
入力側を介して遮断されオア素子８１を介してフラグビ
ットを設定することができる。振動開始過程では、アン
ド素子はストップ入力側によって遮断され、データ語は
同期のために使うことができない。振動の開始された状
態では、出力側Ｑ１〜Ｑ４は直列のフラグビットＺ用ト
いて現在のメインフレームおよび先行の３つのメインフ
レームの同期状態を示す。Φつのメインフレーム内で順
次連続して同期語が検出されない場合、ノア素子６７お
よび出力側６９を介して信号ＳＳＵでもって新たな同期
語サーチが開始される。

サーチ過程の初めに、ノア素子６７はクロック・杓レス
入力側を介してＤ−ＦＦ１１５をＱ＝論理１にする。振
動開始過程において、検出された順次連続する２つの同
期語は、ノア素子１１４を介して、振動開始過程状態な
いし振動の開始された状態を示すＤ−ＦＦ　（ディレィ
−フリラグ−フロップ）１１５を振動の開始された状態
にセットする。このことは、効果のあるウィンドウ検査
とも称されよう。サーチ過程で、最初のウィンドウ検査
での第１の２つの並列同期語に第２の並列同期語が続か
ない場合、ノア素子１１３が応動して。

シフトレジスタ６６をリセットして新たなサーチ過程を
開始する。

発明の効果 本発明により、同期語が節約され、データ語に対する有
効な時間の延長されることによシ信号対雑音比の大きく
されるディジタル情報信号の同期方式が提供さ几る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の、デジタル情報信号の同期方式を実
施した通信システムを示す図、第２図は、通信システム
でのデータ列を示す図、第３図は、同期語検出用回路を
示す図、第４因は。 同期語検出用の第２の回路を示す図、第５図は。 同期用監視回路を示す図、第６図は、フンシールメント
の実行用回路を示す図、第７図は、・同期語検出用ブロ
ック回路図、第８図は、振動開始過程と振動の開始され
た状態との切換用回路を示す図である。 ６．７・・・受信機、８・・・データ語用デコーダ。 ９・・・同期語用検出器、２１．２２．５１．５２・・
・同期語、２３〜５ｏ・・・データ語、６１．６２゜５
４．８５．８６・・・バッファメモリ、６３．６４・・
・同期語検出用マトリックス、６６．７１−・・シフト
レジスタ、７５・・・誤りカウンタ、８３・・・誤り訂
正用回路、８７・・・平均値回路、８８・ｊ−１０４・
・・切換スイッチ、１０５・・・フレームピットカウン
タ。 口９１ Ｆｉｇ、３ Ｆｉｇ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、受信器（６、７）でのデジタル情報信号の同期方式
   であつて、この場合同期語（２１、２２、５１、５２）
   およびデータ語（２３〜５０）が規則的な時間間隔（メ
   インフレーム）で伝送され、データ語伝送のために誤り
   訂正符号（ＢＣＨ）が使用され、受信機（６、７）で振
   動開始過程において同期語の捜索用のサーチ過程が開始
   され、受信機（６、７）において振動の開始された状態
   で同期監視に切換えられるデジタル情報信号の同期方式
   において、同期監視部により、同期語（２１、２２、５
   １、５２）の検査および伝送されたデータ語（２３〜５
   ０）の誤り頻度の検査が共通に評価されるようにしたこ
   とを特徴とするデジタル情報信号の同期方式。 ２、限定数の誤りが同期語（２１、２２、５１、５２）
   中に存在する場合、振動の開始された状態は維持される
   特許請求の範囲第１項記載の同期方式。 ３、限定数の順次連続する同期語（２１、２２、５１、
   ５２）が欠落している場合、振動の開始された状態は維
   持される特許請求の範囲第１項記載の同期方式。 ４、限定数の順次連続する同期語（２１、２２、５１、
   ５２）が、限定数の誤りを有している場合、および／ま
   たは欠落している場合、振動の開始された状態は維持さ
   れる特許請求の範囲第１項記載の同期方式。 ５、１つまたは２つ以上の訂正不可能なデータ語（２３
   〜５０）が受信された場合、振動の開始された状態は維
   持される特許請求の範囲第１項〜第４項までのいずれか
   １項記載の同期方式。 ６、１つまたは２つ以上の訂正不可能なデータ語（２３
   〜５０）に対しては１つまたは２つ以上のコンシールメ
   ントが行なわれる特許請求の範囲第５項記載の同期方式
   。 ７、２つ、または３つ以上の同期語（２１、２２、５１
   、５２）が順次に規則的な時間間隔で見い出された場合
   、振動開始過程から振動の開始された状態に切換えられ
   る特許請求の範囲第１項〜第６項までのいずれか１項記
   載の同期方式。 ８、１回または複数回順次に、同期語（２１、２２、５
   １、５２）および／または誤りのないデータ語または誤
   りの訂正可能なデータ語（２３〜５０）が受信された場
   合、振動開始過程から振動の開始された状態に切換えら
   れる特許請求の範囲第１項〜第７項までのいずれか１項
   記載の同期方式。 ９、限定数の誤りが同期語（２１、２２、５１、５２）
   中に許容される特許請求の範囲第７項〜第８項までのい
   ずれか１項記載の同期方式。 １０、検出器（９）が設けられており、該検出器（９）
   は同期語の検出用回路（６１、６２、６３、６４、６５
   、１０１、１０２、１０３）を含んでいる特許請求の範
   囲第１項〜第９項までのいずれか１項記載の同期方式。 １１、検出器（９）が設けられており、該検出器（９）
   は同期語の検査用回路（６１、６２、７１、７２、７３
   、７４、７５）を含んでいる特許請求の範囲第１項〜第
   １０項までのいずれか１項記載の同期方式。 １２、シフトレジスタ（６６）は、最後のｎ個の時間間
   隔（メインフレーム）での同期語および／またはデータ
   語の誤り頻度の状態を記憶する特許請求の範囲第１項〜
   第１１項までのいずれか１項記載の同期方式。 １３、誤り訂正用回路（８３）が設けられている特許請
   求の範囲第１項〜第１２項までのいずれか１項記載の同
   期方式。 １４、誤り訂正用回路（８３）は、コンシールメントを
   形成する回路（８４〜８９）を制御する特許請求の範囲
   第１３項記載の同期方式。 １５、フリップ−フロップ（１１５）は振動開始過程状
   態または振動の開始された状態を記憶する特許請求の範
   囲第１項〜第１４項までのいずれか１項記載の同期方式
   。 １６、フレームビットカウンタ（１０５）が設けられ、
   該フレームビットカウンタ（１０５）はフレーム中のビ
   ット数をカウントする特許請求の範囲第１項〜第１５項
   までのいずれか１項記載の同期方式。 １７、フレームビットカウンタ（１０５）はデスクラン
   プリングを行なう特許請求の範囲第１項〜第１６項まで
   のいずれか１項記載の同期方式。