KR100235332B1 - 동기신호 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정확한 동기신호 패턴을 검출하여 데이터 복원시 신뢰성을 향상시키도록 한 동기신호 검출 장치에 관한 것이다

본 발명은 동기신호 검출장치는 시스템을 제어하는 제어수단과; 제어수단에 접속되고 데이터가 공급되어 데이터에서 동기신호를 검출하는 제1동기신호 검출수단과; 데이터가 공급되고 제1동기신호 검출수단에 접속되어 데이터를 저장하는 저장수단과; 제1동기신호 검출수단과 제어수단에 공통으로 접속되어 동기신호가 존재하는 구간을 표시하는 제1윈도우 신호를 발생하는 제1윈도우 발생수단과; 저장수단과 제어수단에 공통으로 접속되어 제1동기신호 검출수단에서 검출하지 못한 일정구간의 동기신호를 검출하는 제2동기신호 검출수단과; 제2동기신호 검출수단과 제어수단에 공통으로 접속되어 일정구간에서 동기신호가 존재하는 구간을 표시하는 제2윈도우 신호를 발생하는 제2윈도우 발생수단과; 제2윈도우 발생수단에 접속되어 일정구간에서 선택적으로 대체 동기신호를 발생하는 대체 동기신호 발생수단과: 제1 및 제2동기신호 발생수단과 대체 동기신호 발생수단에 공통으로 접속되어 동기신호를 출력하는 출력수단을 구비한다.

Description

동기신호 검출장치

본 발명은 디지털 신호의 송/수신에 관한 것으로, 특히 정확한 동기신호 패턴을 검출하여 데이터 복원시 신뢰성을 향상시키도록 한 동기신호 검출 장치에 관한 것이다.

디지털 데이터를 송신하고 수신할 때 동기 신호의 역할은 매우 중요하다. 디스크로부터 데이터를 읽어 복원하는 경우, 데이터 처리부에서 원하는 소정 비트 단위(예를 들면 8비트 단위)의 정보를 얻기 위해서는 동기신호의 올바른 검출이 필수적이다.

이를 위하여, 종래의 데이터 재생장치에는 동기신호 검출장치가 마련되어 있다. 이를 첨부한 제1도을 참조하여 설명하기로 한다.

제1도에 있어서, 종래의 동기신호 검출장치의 각 서브블럭의 출력파형을 도시한 제2도를 결부하여 설명하기로 한다.

제1도을 참조하면, 종래의 동기신호 검출장치는 수신된 디지털 데이터가 입력되는 동기신호 검출기(2)와, 동기신호 검출기(2)에 접속된 윈도우 발생기(4)와, 윈도우 발생기(4)에 접속된 대체 동기신호 발생기(8)와, 동기신호 검출기(2)와 대체 동기신호 발생기(8)에 접속된 선택기(10)를 구비한다.

제어기(6)는 동기신호 검출기(2), 윈도우 발생기(4), 대체 동기신호 발생기(8), 선택기(10)에 공통접속되어 이들을 제어하는 역할을 한다.

동기신호 검출기(2)는 수신된 디지털 데이터를 입력받아, 검출하고자 하는 특정 동기신호 패턴과의 일치 여부를 테스트한다. 동기신호 검출기(2)는 만약 수신된 실제 디지털 데이터에서 제2a도와 같은 동기 신호가 검출되면, 이에 대응하여 제2도의 (c)와 같은 파형의 동기 검출신호를 출력한다. 이 경우, 우연히 수신된 디지털 데이터에서 오동작을 일으킬 수 있는, 동기신호 패턴과 같은 데이터 열이 발생할 수 있다.

이를 위하여, 윈도우 발생기(4)는 동기신호가 포함된 주기기간의 주기 시점의 전후에 특정 논리 값(예를 들면, 하이(High)의 논리 값)을 갖는 제2도의 (b)와 같은 윈도우 신호를 발생시킨다.

이에 따라, 동기신호 검출기(2)는 윈도우 발생기(4)로부터의 (c)의 파형도와 같은 윈도우 신호와 (a)와 같은 디지털 데이터의 동기신호를 비교하여 일치하는 (b)와 같은 갖는 동기신호를 출력한다.

이를 상세히 하면, 송신측에서 일반적으로 동기 신호는 데이터 프레임 단위(예를 들면, N 비트)로 주기적으로 삽입되기 때문에 수신측은 해당주기 시점의 전후에 윈도우 신호룰 씌워 그 구간 동안에서만 동기 신호 검출을 행하게 된다. 윈도우 신호를 씌운 구간에서만 동기신호를 검출함에도 불구하고 예컨데, 외부의 충격이나 페이즈 락 루프(Phase Lock Loop ; PLL)의 오동작으로해서 (a)와 같은 디지털 데이터의 동기신호에서 비트 슬립이 일어나게 되면 N비트 주기의 윈도우 신호에 의해서는 비트 슬립 직후의 일정 구간동안은 동기 신호 패턴을 검출 할 수 없게 된다. 예상된 윈도우 구간내에 동기신호가 검출되지 않은 경우가 소정의 한계치(예를 들면, 3 프레임)를 초과하게 되면, 그때부터는 윈도우를 전면 개방하여 동기 신호 패턴을 찾게 된다. 만약 다시 동기 신호를 검출하게 되면 그 때부터 또 다시 N비트 주기마다 윈도우를 개방하여 동기 신호를 검출하는 동작을 반복한다.

한편, 비트 슬립 직후 주기적 윈도우 내에서 실제 동기 신호가 검출되지 않을 때는 대체 동기신호 발생기(18)에서 윈도우 신호의 개방 주기에 맞추어 발생된 (d)의 파형도와 같은 대체 동기신호가 발생되어 선택기(10)에 공급된다. 그러면 선택기(10)는 제어기(6)로부터 발생한 제어신호에 따라 윈도우 신호의 개방주기에 맞추어 동기신호 검출기(2)로부터 공급되는 신호를 절제하고, 대체 동기신호 발생기(8)로부터 공급되는 대체 동기신호를 출력하게 된다. 따라서, 선택기(10)의 출력신호는 (e)와 같은 파형의 변환 동기신호를 출력하게 된다.

제어기(6)는 위에서와 같이, 동기신호 검출기(2)에서 윈도우 개방 구간 내에 원하는 동기 신호가 검출되었는지 여부를 판단하고 만약 동기 신호가 검출되지 않았다면 그 회수가 한계치를 초과하는지를 판별해서 윈도우 신호의 전면 개방 여부를 결정한다. 그리고 제어기(6)는 선택기(10)를 제어하여 동기신호 검출기(2)의 출력과 대체 동기신호 발생기(10)의 출력신호를 선택적으로 선택기(10)의 출력신호로서 출력하게 한다.

이와 같이, 종래의 동기신호 검출장치는 만약 비트 슬립이 발생한다면 그 직후 얼마동안은 실제 동기 신호 대신에 대체 동기 신호를 츨력하게 됨으로써 실제 동기 신호를 잃어버리게 되어 데이터 복원시 신뢰성이 현저히 떨어지는 문제점을 초래한다.

따라서, 본 발명의 목적은 정확한 동기신호 패턴을 검출하여 데이터 복원시 신뢰성을 향상시키도록 한 동기신호 검출 장치를 제공하는데 있다.

제1도는 종래의 동기신호 검출장치를 나타내는 블럭도.

제2도는 제1도에 도시된 동기신호 검출장치에서 각 서브블럭의 출력 파형도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 동기신호 검출장치를 나타내는 블럭도.

제4도는 제3도에 도시된 본 발명의 동기신호 검출장치에서 각 서브블럭의 출력 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 12, 22 : 동기신호 검출기 4, 14, 24 : 윈도우 발생기

6, 16 : 제어기 8, 18 : 대체 동기신호 발생기

10, 20 : 선택기 26 : 메모리

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 동기신호 검출장치는 시스템을 제어하는 제어수단과; 제어수단에 접속되고 데이터가 공급되어 데이터에서 동기신호를 검출하는 제1동기신호 검출수단과; 데이터가 공급되고 제1동기신호 검출수단에 접속되어 데이터를 저장하는 저장수단과; 제1동기신호 검출수단과 제어수단에 공통으로 접속되어 동기신호가 존재하는 구간을 표시하는 제1윈도우 신호를 발생하는 제1윈도우 발생수단과; 저장수단과 제어수단에 공통으로 접속되어 제1동기신호 검출수단에서 검출하지 못한 일정구간의 동기신호를 검출하는 제2동기신호 검출수단과; 제2동기신호 검출수단과 제어수단에 공통으로 접속되어 일정구간에서 동기신호가 존재하는 구간을 표시하는 제2윈도우 신호를 발생하는 제2윈도우 발생수단과; 제2윈도우 발생수단에 접속되어 일정구간에서 선택적으로 대체 동기신호를 발생하는 대체 동기신호 발생수단과; 제1 및 제2동기신호 발생수단과 대체 동기신호 발생수단에 공통으로 접속되어 동기신호를 출력하는 출력수단을 구비한다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 제3도 및 제4도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 동기신호 검출장치의 개략적인 블록도를 도시한다.

제3도에 있어서, 본 발명의 동기신호 검출장치의 각 서브블럭의 출력파형을 도시한 제4도를 결부하여 설명하기로 한다.

제3도을 참조하면, 본 발명의 동기신호 검출장치는 제1 노드(N1)를 경유하여 디지털 데이터가 공통으로 공급되는 메모리(26) 및 제1동기신호 검출기(12)와, 제1동기신호 검출기(12)에 직렬 접속된 제1윈도우 발생기(14)와, 제1윈도우 발생기(14)에 직렬 접속된 대체 동기신호 발생기(18)와, 대체 동기신호(18) 발생기에 접속된 제2윈도우 발생기(24)와 메모리(26)와 제2윈도우 발생기(24)에 공통으로 접속된 제2동기신호 검출기(22)와, 제2 노드(N2)를 경유하여 제1동기신호 검출기(12)와 제1윈도우 발생기(14)에 공통으로 접속된 지연기(26)와, 제2동기신호 검출기(22)와 지연기(28) 및 대체 동기신호 발생기(18)에 공통으로 접속된 선택기(20)를 구비한다.

제어기(16)는 제1 및 제2동기신호 검출기(12,22), 제1 및 제2윈도우 발생기(14,24), 선택기(20)에 접속되어 시스템을 제어한다.

수신되는 디지털 데이터는 제1동기신호 검출기(12)와 메모리(22)에 공통으로 공급된다. 제1동기신호 검출기(12)는 수신된 디지털 데이터를 입력받아, 제1윈도우 발생기(14)로부터 제4도의 (b)와 같은 파형의 윈도우 신호를 씌어 특정 동기신호 패턴과의 일치 여부를 테스트한다. 제1동기신호 검출기(12)는 만약 수신된 디지털 데이터에서 동기 신호가 (a)와 같은 파형으로 검출되면 제1윈도우 발생기(14)로부터의 윈도우 신호에 따라 (c)와 같은 파형의 동기 검출신호를 출력한다.

따라서, 제1동기신호 검출기(12)와 제1윈도우 발생기(14)의 동작은 종래 기술과 동일한 기능을 갖는다.

수신되는 디지털 테이터 시퀀스에서 (a)의 파형도에서와 같이, 비트슬립이 일어날 수 있다. 이 경우, 제1윈도우 발생기(14)와 제1동기 신호 검출기(12)에 의해서 실제 동기 신호를 검출하지 못하게 되며, 이 회수가 지정된 한계치(예를 들면, 3 프레임)을 초과하게 되면 제어기(16)는 제1윈도우 발생기(14)의 윈도우를 전면 개방하여 동기 신호 패턴을 찾게 된다.

새로운 위치에서 다시 동기 신호를 검출하게 되면, 제1윈도우 발생기(14)는 데이터 프레임 단위(예를 들면 N비트)의 주기로 다시 윈도우를 발생시키게 된다.

종래 기술의 경우, 동기 신호를 잃어버린 후 다시 그것을 찾을 때까지 일정기간 동안 대체 동기 신호를 제1윈도우 발생기(14)의 윈도우 신호의 개방 주기마다 발생시킨다.

이와 달리, 본 발명의 동기신호 검출장치에서는 메모리(26)와 제2동기 신호 검출기(22), 제2윈도우 발생기(24)를 이용해 원래의 동기 신호를 검출하는 것이 가능하다. 메모리(26)는 선입선출(First In First Out)방식으로 수신된 디지털 데이터를 저장한다. 메모리(26)의 저장용량은 동기 미검출 한계치(예를 들면 3프레임) 구간만큼의 수신 디지털 데이터를 저장할 수 있다.

제2동기 신호 검출기(22)는 제어기(16)의 제어에 의해 제2윈도우 발생기(24)에서 발생된 제2윈도우 신호구간 내에서 동기 신호 패턴을 검출한다. 제1윈도우 발생기(14)의 윈도우 신호를 전면 개방한후 새로운 동기 신호를 검출하게 되면, 이 때부터 제어기(16)는 제2윈도우 발생기(24)를 제어하여 (f)의 파형도와 같은 제2윈도우 신호를 발생하도록 한다. 즉, 제2윈도우 발생기(24)는 새로운 동기 신호의 검출 시점으로부터 역으로 시간을 계산하여 예측되어지는 동기 신호의 존재 구간 전후에 제2윈도우 신호를 씌우게 된다. 잃어버린 동기 신호가 제2윈도우 발생기(24)의 제2윈도우 신호기간내에서 발견되면 제2윈도우 발생기(24)는 데이터 프레임 주기마다 제2윈도우 신호를 발생시켜 제1동기 신호 검출기(12)에서 잃어버렸던 동기신호를 제2동기 신호 검출기(22)에서 검출할 수 있게 한다. 그 결과(g)의 파형도와 같이, 제1동기신호 검출기(12)에서 비트슬립에 의해 잃어버린 동기신호 구간에서 동기신호를 검출할 수 있게 된다.

한편, 메모리(26)와 제2동기 신호 검출기(22)에 의한 동기 신호 검출은 제1동기 신호 검출기(12)에 의해서 처리되는 현재의 수신 디지털 데이터보다 앞선 과거의 수신 데이터에 대해 수행된다. 따라서, 제1동기신호 검출기(12)에서 검출되는 동기신호와 제2동기신호 검출기(22)에서 검출되는 동기신호 사이에는 시간차가 존재한다. 지연기(28)는 이러한 시간 차이를 보상해 주기 위하여 사용되는 것으로, 지연기(28)의 지연 시간은 메모리(26)에 대한 지연 시간과 같은 값으로 설정된다.

대체 동기신호 발생기(18)는 데이터 에러 등에 의해서 실제 디지털 데이터에서 동기 신호가 검출되지 않는 경우가 허용가능 회수를 초과하여 지속되는 경우에, 즉 제1동기신호 검출기(12)와 제2 동기신호 검출기(22)에 의한 동기 신호 검출이 모두 실패하는 경우에 대체 동기신호를 발생하는 기능을 수행한다.

선택기(20)에 공급되는 제2동기신호로부터의 동기신호와 대체 동기신호 발생기(18)로부터의 대체 동기신호 및 일정시간 지연된 제1동기신호 검출기(12)부터의 동기신호는 제어기(16)의 제어로 이들 중 선택적으로 (e)의 파형도와 같이 동시간대 상에 존재하는 동기신호를 출력한다.

결과적으로, 본 발명의 동기신호 검출장치는 비트슬립 등으로 인한 잃어버린 동기신호구간을 역으로 추적하여 잃어버린 구간에서의 동기신호를 검출할 수 있게 되어 이를 이용하여 데이터 복원시 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 동기신호 검출장치는 정확한 동기신호 패턴을 검출하여 데이터 복원시 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims (12)

1. 시스템을 제어하는 제어수단과; 상기 제어수단에 접속되고 데이터가 공급되어 상기 데이터에서 동기 신호를 검출하는 제1동기신호 검출수단과; 상기 데이터가 공급되고 상기 제1동기신호 검출수단에 접속되어 상기 데이터를 저장하는 저장수단과; 상기 제1동기신호 검출수단과 상기 제어수단에 공통으로 접속되어 상기 동기신호가 존재하는 구간을 표시하는 제1윈도우 신호를 발생하는 제1윈도우 발생수단과; 상기 저장수단과 상기 제어수단에 공통으로 접속되어 상기 제1동기신호 검출수단에서 검출하지 못한 일정구간의 동기신호를 검출하는 제2동기 신호 검출수단과; 상기 제2동기신호 검출수단과 상기 제어수단에 공통으로 접속되어 상기 일정구간에서 동기신호가 존재하는 구간을 표시하는 제2윈도우 신호를 발생하는 제2윈도우 발생수단과; 상기 제2윈도우 발생수단에 접속되어 상기 일정구간에서 선택적으로 대체 동기신호를 발생하는 대체 동기신호 발생수단과; 상기 제1 및 제2동기신호 발생수단과 상기 대체 동기신호 발생수단에 공통으로 접속되어 상기 동기신호를 출력하는 출력수단을 구비한 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 데이터는 디지털 데이터인 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1동기신호 검출수단으로부터 검출된 동기신호는 상기 저장수단이 상기 데이터를 저장하는데 따른 지연 시간과 동일한 지연시간으로 지연되어 상기 출력수단에 공급되는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 저장수단은 선입선출(First In First Out ; FIFO) 방식으로 수신되는 상기 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 저장수단은 상기 동기신호의 미검출 한계치 구간만큼의 상기 데이터를 저장할 수 있는 저장용량을 갖는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제2동기 신호 검출수단은 상기 제어수단의 제어에 의해 상기 제2윈도우 발생수단의 상기 제2윈도우 신호 구간 내에서 상기 일정구간의 동기신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1윈도우 발생수단의 상기 제1윈도우 신호를 개방하여 상기 일정구간에서 상기 동기신호가 검출될 때 상기 제2윈도우 발생수단은 상기 제2윈도우 신호를 발생하여 상기 제2동기신호 검출수단에 공급하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 제2윈도우 발생수단은 상기 일정구간의 새로운 동기 신호의 검출 시점으로부터 역으로 추적하여 예측되는 동기 신호의 존재 구간 전후에 제2윈도우 신호를 씌우는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 검출되지 못한 일정시간의 동기 신호가 상기 제2윈도우 신호구간 내에서 발견되면 상기 제2윈도우 발생수단은 데이터 프레임 주기마다 상기 제2윈도우 신호를 발생시켜 제2동기신호 검출수단에 공급하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 제2동기신호 검출수단은 상기 제1동기신호 수단이 검출하지 못한 상기 일정구간의 동기신호를 상기 제2윈도우 신호에 따라 검출하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 제1동기신호 검출수단과 상기 제2동기신호 검출수단에 의해 상기 동기신호가 검출되지 못하면 상기 대체 동기신호 발생수단은 대체 동기신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 출력수단은 상기 제1 및 제2동기신호 검출수단으로부터의 동기신호와 상기 대체 동기신호 발생수단으로부터의 대체 동기신호를 상기 제어수단의 제어에 의해 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.

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