JPS6261440A - クロツク制御回路 - Google Patents

クロツク制御回路

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JPS6261440A
JPS6261440A JP60202365A JP20236585A JPS6261440A JP S6261440 A JPS6261440 A JP S6261440A JP 60202365 A JP60202365 A JP 60202365A JP 20236585 A JP20236585 A JP 20236585A JP S6261440 A JPS6261440 A JP S6261440A
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time
sampler
timing
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control circuit
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Tomoyoshi Osawa
智喜 大澤
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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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〕 本発明はクロック制御回路に関し、特にディジタルデー
タ伝送の復調等におけるクロック制御回路に関する。
〔従来の技術と問題点〕
第9図はクロック制御回路の一従来例における内挿フィ
ルタのブロック図である。
従来、この種のクロック制御回路は、伝送周期Tbの信
号を受信し、サンプル周期Tbで受信波形をサンプルす
るディジタル復調に於いて、サンプル周期Tbが固定さ
れ°ている場合には、直接そのサンプル値から伝送周期
Tbの値は得ることができない、この場合、サンプル周
期Tbのサンプル微系列を、内挿フィルタを通して内挿
し、受信波形を再生することにより、従来のアナログ連
続波形入力を前提としたクロック制御回路を用いて、ク
ロック制御を行うことが提案されている。(特願昭58
−016406号「クロック位相制御回路」) 内挿フィルタをディジタルで構成する場合の手段として
は、高速クロックで動作するディジタルフィルタを用い
る方法と、入力信号系列を帯域制限した場合の出力信号
系列を完全な写像(マツピング)により表現しておき、
この写像を読出し専用メモリー(Read 0nly 
Memory、以下ROM)により読出して行う方法と
が一般的である。しかしながら、クロック制御に用いる
内挿フィルタは、タイミング制御量Δτ毎の高速内挿出
力が必要となり、前者の方法では、演算量が問題となる
。また後者の方法の内挿フィルタは、第9図に示すよう
に、基本内挿フィルタ85から構成され、サンプル周期
Tbと同じ周期を持つ高速クロックf、でシフトレジス
タ87を動作させ、ROM88から内挿波形の出力を読
出す方法(アイ・イ・・イー・イー・トランヂクシヲン
ズ・をンーゴミュニクーシ1ンズ  (I[iEE  
Transactions  On  Cowmuni
cations)COM −25巻、1977年、12
42ページ〜1244ページ)として知られている。し
かし、この方法は、2値のディジタル信号に対して内挿
波形を出力しているに過ぎない、従って、クロック同期
等の受信波形をサンプルしな多値ディジタル信号に関す
る内挿は不可能であり、クロック制御回路は構成できな
い。
本発明は、ROMを使用した内挿フィルタを多値ディジ
タル信号に適用させることにより、クロック制御回路を
実現するものである。
〔発明の目的〕
本発明は、多値内挿フィルタを用いてフィルタ演算の必
要のないクロック制御回路を提供することを目的とする
ものである。
〔発明の構成〕
本発明のクロック制御回路は、1と0がら成るシンボル
系列に対し後記第1のサンプラ及び第2のサンプラによ
って指定された時刻の内挿波形を出力する基本内挿フィ
ルタと、伝送周期Tbの信号をサンプル周期Tbでサン
プルしたレベル■I■0 りなるベクトル(aM−11am−z、・・・ao)で
表わすディジタル値に対し、M個の前記基本内挿フィル
タに各前記ベクトルaiをシンボル値として入力する分
配器と、前記M個の基本内挿フィルタの各出力G (i
o) 、 G (at> −G (am−r)から及び
第2のサンプラによって指定された時刻の前記合成回路
の出力から、内挿波形出力タイミングの過不足時間T8
による制御信号を出力するタイミング誤差検出器と、該
制御信号を入力し、後記第1のサンプラの次のサンプル
タイミングまでの間隔が前回の間隔より前記過不足時間
′F0だけ補正された間隔になるように、後記第1のサ
ンプラのサンプルタイミングを制御するタイミング制御
回路と、サンプル周期Tbと同期して基準時刻を発生す
る基準錫量発生回路と、前記タイミング制御回路によっ
て指定されるサンプルタイミングで前記基準時刻をサン
プルする第1のサンプラと、前記サンプルタイミングの
π位相で前記基準時刻をサンプルする第2のサンプラと
を備えている。
〔構成の詳細な説明〕
第2図及び第3図は本発明の内挿出力の波形図及びサン
プル時刻を示すタイミング図、第4図は本発明における
タイミング誤差検出器及びタイミング制御回路の詳細ブ
ロック図、第5図は本発明におけるタイミングすれとタ
イミング誤差検出の関係を示す説明図、第6図及び第7
図は本発明におけるタイミング誤差検出器及びタイミン
グ制御回路を複素関数で使用するときのブロック図、第
5図は本発明における多値ディジタル内挿フィルタのブ
ロック図である。
本発明に使われる内挿フィルタは、ROMによる完全な
写像であるので、任意のレベル■を写像Gで写像し、そ
の出力をFとする。ここでGは線形写像とすると、 F=G(V)・・・(1) で表わせる。■を多値ディジタル信号として次の様に表
わす。
I−〇 内挿出力Fを(1) 、 (2)式を使って表わすと、
=G(ag)+2G(al )+・−42”−’G(a
m−t )となる、(3)式は第9図に示した従来の2
値ROMによる基本内挿フィルタ85をM個使用するこ
とにより、多値ディジタル信号を内挿可能にしたことを
示すものである。この多値ディジタル内挿フィルタの構
成を第8図に示す。
多値ディジタル内挿フィルタ8は多値ディジタル信号を
2′の桁別に分解する分配器80、その桁別の各値(1
又はO)を入力し、その系列に対応する内挿値を出力す
る基本内挿フィルタ810゜811.812 (従来例
の基本内挿フィルタ85と等しい)、各内挿波形に重み
820,821゜822を掛ける掛算器830,831
,832および各掛算器の出力を合成する加算器840
とからなる合成回路84、入力端子800、出力端子8
01とから成っている。
この多値ディジタル内挿フィルタ8により、写像として
微少時間刻みで用意されている内挿波形のアイパターン
を第2図(a)に示す、このパターンは内挿出力Fがア
イが開いた所で+1を取る様なアイパターンであるとす
る。この様に微少時間刻みで用意された内挿波形のうち
、データ再生を含めたクロック制御に必要な値としては
、後に述べる理由により、全ての内挿値ではなく、ごく
一部の内挿値でのみで良い、従って多値ディジタル内挿
フィルタ8の前に、その時刻を設定する回路を設けて必
要な時刻の内挿値のみを抽出することにより、クロック
制御を行う0例えば第2図(b)及び(c)に示す2つ
の時刻の内挿値である。
この内挿値をタイミング誤差検出器に入力する。
同図(b)は、第1のサンプラにより設定されるサンプ
ル時刻であり、矢印で示したTb秒ごとの時刻は、アイ
パターンの最も広く目の開く時間に一致している。同図
(C)は同図(b)の時刻とπ位相(180°)だけず
れた第2のサンプラにより設定されるサンプル時刻を示
している。このサンプル時刻で同図(a)の波形を内挿
するとその前後で送信符号が変化しなかった場合の+、
1と、逆に変化した場合の零近傍の値とのおおよそ3つ
の値をとる。第2図(a)の波形は伝送パルスのロール
オフ率やビット・パターンにも依存するが、おおよそ第
3図(a)に示す波形の様に簡略化して扱っても、平均
的には問題はない、そこで第3図(b)に示す様に、サ
ンプル時刻をT1秒だけ遅らせた場合を考える。すると
、第1のサンプラによるアイの開いた時点の内挿値はW
oからW。
と狭くなる一方、第3図(C)のサンプル時刻で内挿し
た値も零近傍の値から、より大きな値をとる様になる。
今、同図(c)の矢印のサンプル時刻の前後で送信符号
が変化しない場合は除いて、−1から+1へ変化した場
合には同図(C)のすンプル時刻での内挿値はE(−+
)なる正の値をとり、逆に+1から−1へ変化した場合
にはE(+−1なる負の値をとる。これにより、同図(
c)のサンプル時刻前後での送信符号を知ることにより
、クロック同期におけるタイミングずれを検出すること
ができる、そこで、以後、第2図(b)及び第3図(b
)のサンプル時刻をデータサンプル時刻、第2図(c)
及び第3図(c)のサンプル時刻を零クロス検出時刻と
呼ぶ。
上記説明を要約すると以下の様になる。第1に零クロス
検出時刻前後でのデータが無変化の場合、クロックタイ
ミング誤差情報は零クロス検出時刻での内挿値からは得
られない、第2にデータが−1から+1に変化した場合
、クロックタイミング誤差情報は零クロス検出時刻での
内挿値に比例する。第3にデータが+1から−1に変化
した場合、タイミング誤差情報は零クロス検出時刻での
内挿値の逆極性の値に比例する0以上がタイミング誤差
検出法の説明であり、ここで得られるタイミング誤差を
制御信号αとしてタイミング制御回路に出力するのがタ
イミング誤差検出器である。
タイミング制御回路は、伝送周期に同期した高速クロッ
クによってカウントダウンを繰返すカウンタにより構成
される。今、伝送周期Tbに対して1/L倍の値T b
 / Lを高速クロックとすると、カウンタの初期値を
毎回りとすれば、カウンタはTb間隔でカウントダウン
を繰返す、このカウントダウンのたびに第1のサンプラ
に対してサンプル信号を出力することにより、第1のサ
ンプラはデータサンプル時刻をサンプルする。また、こ
れによりT b / 2だけ遅延した信号により第2の
サンプラによりサンプルすれば、その値は零クロス検出
時刻となる。タイミング誤差が検出された場合、その制
御信号αを加え、カウンタの初期値を(L+α)とする
ことにより、次のサンプル時刻は誤差を取り除く方向に
設定される。この様にタイミング制御回路は、カウンタ
の初期値を(L十α)とすることにより、サンプル時刻
の早・遅を補い、データサンプル時刻を所望の位置とす
るものである。
以上説明したタイミング誤差検出器及びタイミング制御
回路の構成を具体的にしたのが第4図である。タイミン
グ誤差検出器7は、データサンプル時刻で基準時刻をサ
ンプルする第1のサンプラ1、零クロス検出時刻で基準
時刻をサンプルする第2のサンプラ2、第1のサンプラ
の時刻によって得られた内挿値の符号識別を行い+1を
出力する識別器3.1ビツト遅延回路40と減算器41
とから成り上述した様にデータの変化を検出する微分器
4、微分器4の出力と第2のサンプラ2の時刻によって
得られた内挿値との積を取る掛算器5および両内挿値を
2つの位相に分ける分配スイッチ70.71とから成る
。またタイミング制御回路6は、高速パルス発振器61
、同パルスをカウントダウンしていくカウンタ60、ま
たカウンタ初期値を定められた定数りと制御信号αとの
和(L+α)として供給する加算器62およびデータサ
ンプル時刻から零クロス検出時刻を発生させる為のT 
b / 2の遅延回路63とから成っている。
カウンタ60は零までカウントダウンしてしまうと、外
部へサンプルパルスを出力する一方、加算器62の出力
値を次の初期値として設定して再びカウントダウン動作
を始める。これにより入力端子104に加えられる制御
信号αにより、サンプルパルスの出力位相が制御できる
ことが分る。
ここで掛算器5の出力を考えてみると、データ無変化の
場合、微分器4の出力は零であるので、出力端子101
には零が出力される。−1から十1へのデータ変化があ
った場合、微分器4の出力は2となり、2×(零クロス
検出時刻の内挿値)が出力端子101へ表われる。逆に
+1から−1へのデータ変化があった場合、微分器4の
出力は−2となり一2×(零クロス検出時刻の内挿値)
が出力端子101に表われる。これにより、任意のデー
タ変化に対し出力端子101へは正しい方向のタイミン
グ誤差情報が表われることが分る。
第5図はタイミングずれT6に対する出力端子101の
平均出力Eの関係を示したものである。
同図でT。=4所で特性が不連結となっているのは、デ
ータサンプル時刻が波形の零クロス検出時刻の近傍にあ
る為に急激な極性反転が発生することに起因する。
以上の説明においては、入力信号はすべて実数として扱
ってきたが、4相位相変調の復調信号の様に、2系列の
独立したデータが実部と虚部に存在する様な場合が考え
られる。この場合、実部と虚部の一方を実数波形として
、今までと同様に扱うことができるが、有効な情報を有
する他方を捨て去ることは問題がある。従って、この様
な場合には実部と虚部の両方を有効に利用する別のタイ
ミング誤差検出法が必要である。
第6図および第7図は複素数を使用するタイミング誤差
検出器とタイミング制御回路のブロック図であり、第4
図に示した多値ディジタル内挿フィルタ8、識別器3、
微分器4を各々複素数を入出力する同一構成要素として
多値ディジタル内挿フィルタ8゛、識別器3′、微分器
4′とし、また入力端子100、出力端子102.10
3も各々複素数に対応して、それぞれ2組の端子(10
00,1001>  、 (1020,1021)  
、 (1030,1031)を有する入力端子100′
、出力端子102’ 、103’として複素数入力に対
応すべく構成すればよい、第7図は第6図の複素数ブロ
ック200の詳細を示したもので、特に説明のない構成
要素は第4図に示したのと同一である。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本゛発明の一実施例のブロック図である。
本実施例は第1のサンプラ1、第2のサンプラ2、識別
器3、微分器4、掛算器5、タイミング制御回路6、タ
イミング誤差検出器7、多値ディジタル内挿フィルタ8
および基準時間発生回路9を有する。
周期Tbでサンプルされた多値ディジタル信号は、多値
ディジタル内挿フィルタ8に入力される。
1のサンプラによる時刻の内挿値を識別器3に、第2の
サンプラによる時刻の内挿値を端子103に対して各々
出力する。両内挿値を識別器3、微分器4、掛算器5よ
り構成されるタイミング誤差検出器7に入力することに
より、タイミング誤差による制御信号αが得られる。こ
の制御信号αに基づいて、基準時間発生回路9の時刻を
サンプルするデータサンプル時刻信号105及び零クロ
ス検出時刻信号106を出力するタイミング制御回路6
によって、第1のサンプラ1の時刻における内挿値が最
適なサンプル時刻に抽出されるように制御する。
〔発明の効果〕
本発明は、多値ディジタル内挿フィルタを用い、最適な
時刻の内挿値のみを抽出するようにタイミングの制御を
行うことにより、フィルタ演算の必要ないクロック制御
回路を実現することができ、また、ROMを記憶した微
少時間刻みでアクセスする必要が無く、2回のアクセス
で済む為、高速動作を行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図及び第
3図は本発明の内挿出力の波形図及びサンプル時刻を示
すタイミング図、第4図は本発明におけるタイミング誤
差検出器及びタイミング制御回路の詳細ブロック図、第
5図は本発明におけるタイミングすれとタイミング誤差
検出の関係を示す説明図、第6図及び第7図は本発明に
おけるタイミング誤差検出器及びタイミング制御回路を
複素関数で使用するときのブロック図、第8図は本発明
における多値ディジタル内挿フィルタのブロック図、第
9図はクロック制御回路の一従来例における内挿フィル
タのブロック図である。 1・・・第1のサンプラ、2・・・第2のサンプラ、3
・・・識別器、4・・・微分器、5・・・掛算器、6・
・・タイミング制御回路、7・・・タイミング誤差検出
器、70゜71・・・分配スイッチ、8・・・多値ディ
ジタル内挿フィルタ、80・・・分配器、810,81
1,812・・・基本内挿フィルタ、84・・・合成回
路、9・・・基準卒2図 茅 3  凹 半 JTfJ 婦 5 因 芽 乙 剥 弄 711!11 第 8 目 2/ρ、III、112 :  4本内」苧フィルタ1
2o、121,122: 4J x ※ 7 肥 広刀

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1と0から成るシンボル系列に対し後記第1のサンプラ
    及び第2のサンプラによって指定された時刻の内挿波形
    を出力する基本内挿フィルタと、伝送周期T_bの信号
    をサンプル周期T_sでサンプルしたレベルVをV=Σ
    ^M^−^1_i_=_0a_i・2(a_i=0、1
    )なるM個の要素よりなるベクトル(a_M_−_1、
    a_M_−_2、・・・a_0)で表わすディジタル値
    に対しM個の前記基本内挿フィルタに各前記ベクトルa
    _iをシンボル値として入力する分配器と、 前記M個の基本内挿フィルタの各出力G(a_0)、G
    (a_1)・・・G(a_M_−_1)からF=Σ^M
    ^−^1_i_=_02G(a_i)なる出力を得る合
    成回路と、 後記第1のサンプラ及び第2のサンプラによつて指定さ
    れた時刻の前記合成回路の出力から、内挿波形出力タイ
    ミングの過不足時間T_eによる制御信号を出力するタ
    イミング誤差検出器と、該制御信号を入力し、後記第1
    のサンプラの次のサンプルタイミングまでの間隔が前回
    の間隔より前記過不足時間T_eだけ補正された間隔に
    なるように、後記第1のサンプラのサンプルタイミング
    を制御するタイミング制御回路と、 サンプル周期T_sと同期して基準時刻を発生する基準
    時間発生回路と、 前記タイミング制御回路によって指定されるサンプルタ
    イミングで前記基準時刻をサンプルする第1のサンプラ
    と、 前記サンプルタイミングのπ位相で前記基準時刻をサン
    プルする第2のサンプラとを備えることを特徴とするク
    ロック制御回路。
JP60202365A 1984-10-31 1985-09-11 クロツク制御回路 Expired - Lifetime JPH07118703B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60202365A JPH07118703B2 (ja) 1985-09-11 1985-09-11 クロツク制御回路
CA000494216A CA1268523A (en) 1984-10-31 1985-10-30 Synchronization circuit capable of establishing synchronism even when a sampling rate is invariable
US06/792,765 US4692931A (en) 1984-10-31 1985-10-30 Synchronization circuit capable of establishing synchronism even when a sampling rate is invariable
GB08526816A GB2168224B (en) 1984-10-31 1985-10-31 Synchronization circuit capable of establishing synchronism even when a sampling rate is invariable

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JPH07118703B2 JPH07118703B2 (ja) 1995-12-18

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH027710A (ja) * 1988-02-04 1990-01-11 American Teleph & Telegr Co <Att> 横フィルタ
JPH0316337A (ja) * 1989-03-13 1991-01-24 Hitachi Ltd タイミング抽出回路,それを利用した通信システム及びタイミング抽出方法並びに通信装置
JP2009284461A (ja) * 2008-04-25 2009-12-03 Fujitsu General Ltd シンボル同期方法及びデジタル復調装置

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JP2009284461A (ja) * 2008-04-25 2009-12-03 Fujitsu General Ltd シンボル同期方法及びデジタル復調装置

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