JPS6213747B2

JPS6213747B2 -

Info

Publication number: JPS6213747B2
Application number: JP55123756A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Koyama
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-09-05
Filing date: 1980-09-05
Publication date: 1987-03-28
Also published as: JPS5750313A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はデイジタル信号記録再生装置における
同期回路に関するものであり、特に初期同期確保
のための確実な動作を行なうことができる同期回
路を提供することを目的とするものである。

一般に、デイジタル信号記録再生装置におい
て、信号がすべてデイジタル的に２値（１と０）
だけで表わされる様に信号記録した記録担体から
情報を検出再生する場合、これら再生信号の時系
列の中から同期用の信号を見つけ、これにより時
系列中のどの部分が本来の情報を表わし、どの部
分が同期用の信号であるかを判別することは情報
の２値記録再生において情報を再生する時にまず
最初に行なわなければならないことである。この
様に検出された信号から同期のための同期信号を
抜き出し正しいタイミングで情報を再生すること
を同期をとるという。同期が正しくとれていれば
情報は正しく再生されるわけである。一般に通信
路やある種の記録担体では必ずしも情報は２値記
録されておらず、３値以上の多値記録がされてい
るものもある。この多値記録の場合、同期信号だ
け情報を表わす信号とまつたく異つた電気的レベ
ルで記録しておけば再生時に同期をとることは非
常に容易である。なぜならば、その同期信号は電
気的レベルという検出された信号そのものに同期
信号であるという情報を含んでいるからである。
一方、２値記録再生においては、“１”という値
に対して決められたある電気的レベルと“０”と
いう値に対するそれの２種類のレベルしか存在し
ない。したがつて、情報や同期信号は“１”と
“０”との時間的組合せによつて構成されるのが
一般的な２値記録再生である。このため検出され
た信号の時系列を電気的レベルだけで見たのでは
本来の情報と同期信号とは区別することはできな
い。これら“１”と“０”との時系列（以下デー
タストリームという。）の中から同期信号として
記録されている“１”と“０”の時間的組合せ
（以下同期パターンという。）を正しく見つけ出す
ことが２値記録再生における同期回路の役割にな
る。

本発明はこの様な２値記録再生において時々
刻々と検出されるデータストリームの中から周期
性をもつ正しい同期パターンを検出する場合に、
同期確保の基本となる一番初めの同期パターンを
正しく検出する回路及び何らかの原因で同期が乱
れた場合ただちに同期確保のための動作を行なう
回路を提供するものである。

以下、本発明について実施例の図面と共に説明
する。第１図は２値記録再生における検出された
信号のデータストリームを表わす例である。横軸
に時間をとる。いま、時刻ｔ＝０から信号が検出
され、時刻ｔ＝t₁、t₂、t₃、t₄、……………に周期
Ｔで周期パターン“11010”が入つている。ここ
でこの周期Ｔのデータストリームをフレームとい
う。同期回路が時刻ｔ＝０から動作を開始したと
する。同期パターンだけを検出するならば、時刻
ｔ＝t₁、t₂、t₃、t₄、……………以外にも数多くま
つたく非周期的に検出してしまう。つまり、正し
い同期パターンでない“11010”まで同期パター
ンと判断してしまい正しい同期はとれない。そこ
で正しい同期パターンが検出されるt₂、t₃、t₄、
t₅、……………付近だけで検出された同期パター
ンを正しい同期パターンと判断すれば良い。しか
し実際には周期Ｔはわかつていても時刻ｔ＝０か
らｔ＝t₂までの時間は記録担体を再生する毎に変
わることが考えられるので検出側からはわからな
いのが普通である。そこでまず、時刻ｔ＝０から
始まつて最初に検出された“11010”パターンを
正しい同期パターンと仮定する。そしてその時刻
から以後周期Ｔで確実に同期パターンが検出され
るかどうかを観察して、検出される場合は正しく
同期がとれたものと判断し、検出されない場合は
検出されないと判断された時刻から再び一番初め
に検出された同期パターンを正しいものと仮定し
て前述の動作を繰返すことにする。また正しい同
期がとれている途中何らかの原因で連続的に同期
信号が検出できなかつた時はその連続回数に応じ
て同期がはずれたと判断して再び前述の方法で同
期をとる様にする。

次に第２図に音響信号等の２値記録再生装置の
ブロツク図例を示す。第２図において、１は２値
記録担体である。この２値記録担体１からの信号
１ａを読取装置２によつて読取り、波形整形をし
て信号２ａとして復調回路３へ入力する。ここで
信号２ａは復調されてデイジタル信号としての１
と０とのデータストリーム３ａになる。また、復
調回路３ではデータストリーム３ａの１と０との
最小繰り返えし周期を示す信号（以下抽出クロツ
クという）３ｂも同時に発生する。そしてデータ
ストリーム３ａは同期回路４とデイジタル及びア
ナログ信号処理回路６（以下信号処理回路とい
う。）へ入力される。一方、抽出クロツク３ｂは
同期回路４とタイミング信号発生回路５へ入力さ
れる。同期回路４はデータストリーム３ａの中か
ら正しい同期パターンを検出し、同期パターン検
出信号４ａをタイミング信号発生回路５へ入力す
る。タイミング信号発生回路５ではこの同期パタ
ーン４ａと抽出クロツク３ｂを用いて信号処理回
路６を駆動するのに必要なタイミング信号５ａと
同期回路４を駆動するのに必要なタイミング信号
５ｂを発生する。この様にして音響信号６ａが再
生される。

第３図は、第２図で示される２値記録再生装置
において同期回路４及びタイミング信号発生回路
５の部分について示している。第３図において、
まずデータストリーム３ａと抽出クロツク３ｂは
同期パターン検出回路４１へ入力される。そして
第１同期パターン検出信号４１ａ及び第２同期パ
ターン検出信号４１ｂまたは同期パターン非検出
信号４１ｃを出力する。第１同期パターン検出信
号４１ａはタイミングカウンタ５１のリセツト信
号として入力される。タイミングカウンタ５１は
そのカウンタ出力信号５ｄによつてタイミング発
生用ROM（リード・オンリー・メモリ）５２を
駆動する。タイミングカウンタ５１とタイミング
発生用ROM５２によつて第２図におけるタイミ
ング信号発生回路５を構成する。なお、タイミン
グカウンタ５１は第１同期パターン検出信号４１
ａが入力されない時は抽出クロツク３ｂにより１
フレームに相当するクロツク数で分周動作を繰り
返している。またタイミング発生用ROM５２は
第２図の信号処理回路６を駆動するのに必要なタ
イミング信号５ａと同期パターン検出回路４１を
駆動するのに必要なタイミング信号５ｂ及び５ｃ
を出力する。次に同期パターン検出回路４１につ
いて第４図を用いて説明する。第４図においてデ
ータストリーム３ａは抽出クロツク３ｂで駆動さ
れる直列入力並列出力型シフトレジスタ７１（以
下シフトレジスタという。）に入力される。そし
てこのシフトレジスタ７１の出力を一部インバー
タ７３，７４を通してナンドゲート７２に加え、
ナンドゲート７２によつて同期パターンを得る。
図例では同期パターンを“11010”としている。
入力信号４８ａは第３図においてフリツプフロツ
プ４７の出力４７ａが通常は１のためタイミング
信号５ｂそのものになる。またタイミング信号５
ｃは、一般に同期位置信号と呼ばれ、同期が正し
くとられた後において同期パターンが到来すべき
タイミングでのみ０になる信号で、例えばタイミ
ングカウンタ５１のキヤリー信号を利用すること
ができる。第１同期パターン検出信号４１ａと第
２同期パターン検出信号４１ｂとの違いはこのタ
イミング信号５ｃに依存するかしないかだけであ
る。第５図において時刻t₁は正しい同期パターン
を検出した場合、時刻t₂は何らかの原因で同期パ
ターンが検出されない場合を示す。なお時刻t₁か
らt₂までの時間々隔は丁度１フレームの長さであ
る。

再び第３図を用いて説明する。同期パターン検
出回路４１の出力４１ｂは第１カウンタ４２のカ
ウントアツプパルスとなる。また出力４１ａは第
２カウンタ４３のリセツトパルス及びフリツプフ
ロツプ４７のセツトパルスとなる。第２カウンタ
４３は同期パターン検出回路４１の出力４１ｃに
よつて駆動される。

第１カウンタ４２及び第２カウンタ４３は予め
設定された値になると直ちにそれぞれ出力信号４
２ａまたは４３ａを発生し、その出力でアンドゲ
ート４４またはアンドゲート４５をとおして自ら
をリセツトする。また出力信号４２ａはフリツプ
フロツプ４６をセツトする。また出力信号４３ａ
はアンドゲート５０をとおしてフリツプフロツプ
４６および４７をリセツトする。

次に具体的動作について２つの例をあげて説明
する。

１第１図の例で時刻t₁において最初の同期パタ
ーンが検出され、これが正しい同期パターンで
あつた場合。

この場合、記録担体からの検出信号が得られ
る時刻ｔ＝０において既に同期回路が動作して
いるものとすると、ｔ＝０以前は同期がはずれ
た状態である。このためｔ＝０以前においては
同期パターン検出回路４１からは同期パターン
非検出信号４１ｃしか発生しない。したがつて
第２カウンタ４３は予め設定された値になると
その出力信号４３ａを発生するが、それ以降時
刻ｔ＝０までは同期回路の出力状態は変化しな
い。そこで説明の都合上、時刻ｔ＝０で再び出
力信号４３ａが発生したものと考えることにす
る。

第６図はこの場合のタイミングチヤートであ
る。上述のように出力信号４３ａが時刻ｔ＝０
で発生すると、とこれによりフリツプフロツプ
４６及び４７がリセツトされフリツプフロツプ
４６の出力４６ａとアンドゲート４８の出力４
８ａが０になる。その後時刻t₁で同期パターン
が入力されるとこれを検出してナンドゲート７
２の出力７２ａは０になる。この時タイミング
カウンタ５１はまだ１度もリセツト（すなわち
タイミング合せ）が行なわれていないためタイ
ミング信号５ｂおよび５ｃは１になつていると
考えられる。したがつてアンドゲート４８の出
力４８ａにはフリツプフロツプ４７の出力４７
ａがそのまま出力されている。このため同期パ
ターン検出回路４１の出力４１ａは０になり、
また出力４１ｂ及び４１ｃは１のままとなる。
そして出力４１ａにより出力４８ａは１にな
る。またタイミングカウンタ５１は出力４１ａ
により第１回目のタイミング合せが行なわれ、
ブロツク周期Ｔごとにタイミング信号５ｂ及び
５ｃを第６図のタイミングで発生する。

次に時刻t₂で次の正しい同期パターンが検出
されると同期パターン検出回路４１の出力４１
ａ及び４１ｂが０になる。出力４１ｂにより第
１カウンタ４２は初めてカウントアツプされる
がこのカウンタの設定値を必要最水限である１
に設定しておくとこの時点で出力４２ａが得ら
れる。出力４２ａによりフリツプフロツプ４６
はセツトされその出力４６ａは１になる。のた
めオアゲート４９の出力４９ａはそれ以後その
入力信号である同期パターン非検出信号４１ｃ
に無関係に１になる。すなわち、第１カウンタ
４２が設定値までカウントアツプされることに
より同期が正しくとれたと判断するものであ
る。以後は第２カウンタ４３が出力４３ａを発
生するまで同期が正しくとれていると判断する
ことになる。

２次に２番目の例として第１図において時刻t₁
以前のデータストリームの中に同期パターンと
同じもの存在していた場合。

１番目の例と同様に時刻ｔ＝０で第２カウン
タ４３の出力４３ａが発生したと考える。第７
図にこの場合のタイミングチヤートを示す。ま
ず出力４３ａによつて動作が開始する。そして
時刻t₁以前の時刻ｔ＝ｔ_Aで誤つた同期パター
ンを検出するところまでは１番目の例と全く同
じ動作が行なわれる。そしてこの時刻ｔ_Aで同
期パターン検出回路４１の出力４１ａが発生
し、これによりタイミングカウンタ５１は第１
回目のタイミング合せが行なわれる。その後正
しい同期パターンの存在する時刻t₁においては
フリツプフロツプ４７の出力４７ａ及びタイミ
ング信号５ｂが共に１であるためアンドゲート
４８の出力４８ａは１になり、したがつて同期
パターン検出回路４１の出力４１ａ及び４１ｂ
及び４１ｃは全て１となり正しい同期パターン
は検出されずナンドゲート７２の出力７２ａ以
外の出力は全て変化しない。その後タイミング
カウンタ５１により時刻ｔ_Aからブロツク周期
Ｔだけ時間の過ぎた時刻ｔ＝ｔ_Bでタイミング
信号５ｂ及び５ｃが第７図に示す様に０にな
る。この時第４図の同期パターン検出回路にお
いてナンドゲート７２の出力７２ａが１、そし
てタイミング信号５ｃが０であるため同期パタ
ーン非検出信号４１ｃだけが０になる。このた
め第３図において第１カウンタ４２へは同期パ
ターン検出回路４１からの出力４１ｂがないた
め第１カウンタ４２は０のままとなりその出力
４２ａは１のままとなる。したがつて、フリツ
プフロツプ４６の出力４６ａは変化せず０を保
持する。このため同期パターン検出回路４１の
出力４１ｃはオアゲート４９及びアンドゲート
５０をとおしてフリツプフロツプ４７を再びリ
セツトする。すなわち、この出力４１ｃは第２
カウンタ４３の出力４３ａと全く同様の動作を
することになる。したがつて、この時点（時刻
ｔ_B）から再び正しい同期をとるための動作が
始まることになる。そしてその後時刻t₂で正し
い同期パターンを検出することになり、１番目
の例と全く同様の動作を行なつて時刻t₃で初め
て第２同期パターン検出信号４１ｂが０になり
第１カウンタ４２の出力４２ａが０となりフリ
ツプフロツプ４６の出力４６ａは１に固定され
る。したがつてこの時点（時刻t₃）で初めて正
しい同期がとれたと判断される。もし時刻t₃に
おいて何らかの原因で同期パターンが検出され
なかつた場合は再度同期をとり直す動作が始ま
ることになる。

以上のように本発明によれば、同期パターン検
出手段の出力である第１の同期パターン検出信号
と、この第１の同期パターン検出信号により制御
されたタイミングカウンタの出力である同期位置
信号とを入力して第２の同期パターン検出信号を
作る第１の手段を有し、前記第１の同期パターン
検出信号と前記同期位置信号とを入力して同期パ
ターン非検出信号を作る第２の手段を有し、この
同期パターン非検出信号を計数する第２のカウン
タを備え、この第２のカウンタを前記第１の同期
パターン検出信号によりクリアするように構成し
たものであるから、本来の正しい同期信号が所定
のタイミングから１〜２クロツク分だけずれて入
力した時、あるいは正しい間隔で到来した同期パ
ターン信号の間を誤つて多くカウントした場合で
も、第１の同期パターン検出信号は出力されるた
めこれで第２のカウンタをクリアして同期の引込
状態を長く保持することができ、上記のようなク
ロツクのわずかな誤動作について全て同期が外れ
たとみなして再同期引込みの動作をしたり、敢え
てデータを捨てるよりは、実質的に安定して連続
的にデータを再生することが可能である。さら
に、本発明は第１、第２の判別手段とゲートを設
けたことにより、同期がはずれた時に第２のカウ
ンタのオーバフローまで待つ必要がなく、直ちに
引込み動作にかかることができ、結果的に短時間
で同期状態となりかつその後安定的なデータ再生
動作を続けることができる優れた効果を奏するも
のである。

なお本発明は２値記録再生において補助的に同
期信号を２値記録だけでなく電気的レベルとして
追加し２重の同期信号を記録した記録担体を再生
する場合のメインの同期回路として用いることが
可能であることも明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は２値記録再生信号の同期をとる方法を
説明するための図、第２図は２値記録再生におけ
る再生装置のブロツク図、第３図は本発明の同期
回路の一実施例を示す回路図、第４図は同回路に
おける同期パターン検出回路の具体回路図、第
５，６，７図は本発明の回路の動作を示すタイミ
ング図である。４１……同期パターン検出回路、５１……タイ
ミングカウンタ、５２……タイミング発生用
ROM、４２，４３……カウンタ、４６，４７…
…フリツプフロツプ、４４，４８，５０，４５…
…アンドゲート、４９……オアゲート。

Claims

【特許請求の範囲】１記録された信号がすべてデイジタル的に２値
（１と０）で表わされる記録担体を再生するデイ
ジタル信号再生装置において、同期信号を表わす１と０との時間的組合せを検
出する同期パターン検出手段と、再生同期信号又はそれと同じパターンの信号が
到来した時この同期パターン検出手段により出力
される第１の同期パターン検出信号により同期制
御されるタイミングカウンタと、このタイミングカウンタの出力である同期位置
信号が前記第１の同期パターン検出信号と一致し
た時に第２の同期パターン検出信号を発生する第
１の手段と、前記同期位置信号が第１の同期パターン検出信
号と一致しなかつた時に同期パターン非検出信号
を発生する第２の手段と、前記第２の同期パターン検出信号を計数し、所
定の値まで計数すると出力パルスを発生する第１
のカウンタと、前記同期パターン非検出信号を計数し、所定の
値まで計数すると出力パルスを発生する第２のカ
ウンタと、この第２のカウンタを前記第１の同期パターン
検出信号によりクリアする構成と、前記第２のカウンタの出力パルスを入力した時
同期はずれを示す信号を出力し、第１の同期パタ
ーン検出信号を入力した時仮の同期引込状態を示
す信号を出力する第１の判別手段と、前記第１のカウンタの出力パルスを入力した時
同期引込状態を示す信号を出力しその出力により
ゲートを閉状態となし、第２のカウンタの出力パ
ルスを入力した時前記ゲートを開状態となす出力
を発生する第２の判別手段とを備え、前記ゲートは前記同期パターン非検出信号を他
方の入力とし、そのゲート出力を前記第１の判別
手段に入力して同期はずれ状態を示す信号を出力
するように構成したことを特徴とするデイジタル
信号再生装置における同期回路。