DE4414364A1 - Taktrückgewinnung mittels einer Phasenregelschleife zur Regenerierung hochratiger digitaler Signale - Google Patents
Taktrückgewinnung mittels einer Phasenregelschleife zur Regenerierung hochratiger digitaler SignaleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbe
griff des Anspruchs 1 und Anordnungen zur Durchführung dieses
Verfahrens.
Zur Takterzeugung für die Regenerierung digitaler Signale
geeignete Phasenregelschleifen sind unter der Bezeichnung
"Nachlaufsynchronisation (PLL)" im Abschnitt 27.4 von
Tietze/Schenk "Halbleiter-Schaltungstechnik", 9. Auflage,
Springer-Verlag, Berlin 1989, Seiten 954-967 beschrieben.
Derartige Phasenregelschleifen enthalten einen Phasenverglei
cher, der Phase und Frequenz eines Bezugssignals mit einem
örtlich erzeugten Signal vergleicht und das Ergebnis über ein
Tiefpaßfilter an den Eingang eines spannungsgesteuerten
Oszillators abgibt, der das örtlich benötigte Signal, bei
spielsweise ein Taktsignal, erzeugt.
Bei der hochbitratigen Übertragung, also bei Bitraten 10
Gbit/s über Lichtwellenleiter wird empfangsseitig eine Takt
rückgewinnung benötigt, die sowohl Frequenz als auch Phase
des ankommenden Bitstroms detektiert. Bei niedrigeren Bitra
ten wird in bekannter Weise dem eingangsseitigem lichtelek
trischen Wandler ein Fotostromverstärker nachgeschaltet, an
den gegebenenfalls über einen Bandpaß der Bezugssignaleingang
des Phasenvergleichers der Phasenregelschleife angeschlossen
ist. Falls im ursprünglichen Signal die benötigte Taktfre
quenz nicht vorhanden ist, wird eine Nichtlinearität, bei
spielsweise ein Doppelweggleichrichter, zwischengeschaltet.
Bei den angegebenen hohen Datenraten ist die bekannte Lösung
nicht mehr anwendbar, da in diesen Fällen Phasenschwankungen
zwischen Taktsignal- und Datenweg in der Größenordnung der
sehr kurzen Bitdauer liegen können. Eine gewisse Abhilfe ist
möglich, in dem die kritischen Signalwege dadurch verkürzt
werden, daß mittels eines zweiten, um 180° zeitversetzten
Phasenvergleichs zwischen Taktsignal und Datensignal ein
Referenzsignal erzeugt wird. Die Differenz dieses Referenzsi
gnals und des ersten Taktsignals kann zur Korrektur der Pha
senlage des erzeugten Taktsignals verwendet werden. In diesem
Fall ergibt sich zwar eine Verringerung der Laufzeitstörun
gen, allerdings ist der Aufwand vergleichsweise hoch.
Die Aufgabe bei der vorliegenden Erfindung besteht also
darin, das eingangs geschilderte Verfahren im Hinblick auf
eine im betrachteten Frequenzbereich möglichst phasenunkriti
sche Taktrückgewinnung weiter zu entwickeln, auch sollen sich
temperatur- und/oder alterungsbedingte Laufzeitstörungen mög
lichst wenig auswirken. Zusätzlich ist zu berücksichtigen,
daß wegen der sehr hohen Bitraten und der dadurch kritischen
Signalweglängen möglichst alle Schaltungskomponenten der
Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
in einer monolithisch integrierten Schaltung untergebracht
werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit vergleichsweise geringem
Aufwand durch das in den Patentansprüchen 1 und 2 beschrie
bene Verfahren und die Schaltungsanordnung nach Patentan
spruch 4 und mit höherer Qualität bei höherem Aufwand durch
das im Patentanspruch 3 beschriebene Verfahren und die Schal
tungsanordnungen entsprechend den Patentansprüchen 5-8 ge
löst.
Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltungs
anordnungen sind in den Patentansprüchen 9 und 10 näher
beschrieben.
Die Erfindung soll im folgenden anhand zweier in der Zeich
nung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert wer
den. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erste, besonders wenig aufwendige Schaltungsan
ordnung zur Taktrückgewinnung entsprechend der Erfin
dung,
Fig. 2 einen Empfänger für Gigabitraten mit einer zweiten
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Taktrückge
winnung und
Fig. 3 ein Impulsdiagramm zu Schaltungsordnung nach Fig. 2.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung enthält einen
Impulsregenerator R sowie eine Phasenregelschleife zur Takt
rückgewinnung, die in erfindungsgemäßer Weise ergänzt ist.
Mit einem Eingang DI für die empfangenen Datensignale sind
ein entsprechender Eingang des Impulsregenerators R sowie der
Eingangsanschluß eines Doppelweggleichrichters GR verbunden,
letzter dient als nichtlineares Glied und erzeugt die im Ein
gangssignal möglicherweise nicht vorhandene Taktlinie. Mit
dem Ausgangsanschluß des Gleichrichters GR ist der Bezugssi
gnaleingang eines als Phasenvergleicher PV verwendeten Exklu
siv-Oder-Gatters verbunden, mit dem Ausgangsanschluß des Pha
senvergleichers PV ist über ein erstes Tiefpaßfilter TPF1 der
Steuersignaleingang eines spannungsgesteuerten Oszillators
VCO verbunden, der durch das gefilterte Ausgangssignal des
Exklusiv-Oder-Gatters dem Eingangssignal frequenz- und pha
senmäßig nachgeführt wird. Das Ausgangssignal des Spannungs
gesteuerten Oszillators VCO wird zum einem dem entsprechenden
Eingang des Phasenvergleichers PV und zum anderen über einen
einstellbaren ersten Phasenschieber EPS1 dem Takteingang des
Impulsregenerators R zugeführt. Mit dem Ausgangsanschluß des
Impulsregenerators R sind der Datensignalausgang Do und der
Meßsignaleingang einer ersten Anordnung BM1 zur Bitfehlerra
tenmessung verbunden, die ein digitales Ausgangssignal er
zeugt. Mit dem Ausgang der Anordnung BM1 ist ein Eingang
eines ersten Digital-Analog-Wandlers DAW1 verbunden, dessen
Ausgangssignal über ein zweites Tiefpaßfilter TPF2 einem
Steuereingang des ersten einstellbaren Phasenschiebers EPS1
zugeführt wird. Der Impulsregenerator mit der Anordnung BM1,
dem ersten Digital-Analog-Wandler DAW1, dem zweiten Tiefpaß
filter TPF2 sowie dem ersten einstellbaren Phasenschieber
EPS1 stellt eine Regelschleife dar, die als Minimumregelung
ausgebildet ist und die Phase des vom Oszillator VCO abgege
benen Taktsignals so verschiebt, daß sich am Ausgang des
Impulsregenerators R ein Ausgangssignal mit minimaler Bitfeh
lerrate ergibt.
Die Fig. 2 zeigt einen Empfänger für elektrische Impulse im
NRZ-Format und mit einer Datenrate von 20 Gbit/s. Dieser Emp
fänger, der beispielsweise dem fotoelektrischen Wandler eines
optischen Nachrichtenübertragungssystems für digitale Signale
nachgeschaltet ist, besteht aus zwei Empfängerzweigen und
vereinigt die Funktion eines Demultiplexers, der die ankom
menden elektrischen Impulse auf zwei Kanäle aufteilt und von
zwei Impulsregeneratoren, die jeweils einem dieser Kanäle
zugeordnet sind. Die Takterzeugung für die Impulsregenerato
ren unterscheidet sich dabei von der Anordnung nach der Fig.
1, so sind zwar in jedem der beiden Kanäle eine Anordnung zur
Bitfehlerratenmessung mit nachgeschaltetem Digital-Analog-
Wandler, ein Tiefpaßfilter und ein einstellbarer Phasenschie
ber vorhanden, die Taktphase wird aber nicht mit einer Mini
mum-, sondern mit einer Maximumregelung für die Bitfehlerrate
in einem von der Nutzsignalregenerierung getrennten Hilfs
zweig eingestellt. Das Taktsignal für die Nutzsignalregene
rierung wird dabei aus dem Taktsignal des Hilfszweigs durch
Phasendrehung um 90° gewonnen.
Mit dem Eingang DI für die elektrischen Impulssignale ist
neben einem ersten Leistungsteiler LT1, der die ankommenden
Impulssignale beispielsweise mittels eines Richtkopplers in
zwei Signalfolgen aufteilt, die jeweils alle Impulse des Ein
gangssignals enthalten, ein Eingangsanschluß des Phasenver
gleichers PV angeschlossen. Auf die Einfügung eines Gleich
richters GR entsprechend Fig. 1 wurde verzichtet, da die
Eingangssignale bei der Schwingfrequenz des Oszillators VCO
einen ausreichenden Leistungsanteil aufweisen. Entsprechend
der Fig. 1 ist mit dem Ausgang des mittels eines Exklusiv-
Oder-Gatters realisierten Phasenvergleichers TV über das
erste Tiefpaßfilter der Steuereingang des spannungsgesteuer
ten Oszillators VCO verbunden, der auf einer Frequenz von 10
GHz entsprechend der halben Bitrate der Eingangssignale
schwingt. Mit dem Ausgang des Oszillators VCO sind ein zuge
ordnet er Eingang des Phasenvergleichers PV, über einen ersten
Phasenschieber PS1 mit einer festen Phasenverschiebung von
180° der erste einstellbare Phasenschieber EPS1 sowie direkt
ein zweiter einstellbarer Phasenschieber EPS2 verbunden.
Mit den Ausgängen des ersten Leistungsteilers LT1 sind die
Eingänge eines gleich aufgebauten zweiten und dritten Lei
stungsteiler LT2, LT3 verbunden, die die ankommenden Ein
gangssignale jeweils in zwei gleiche Signalzüge aufteilen,
dabei sind mit den Ausgängen des zweiten Leistungsteilers LT2
die D-Eingänge eines ersten und eines zweiten D-Flip-Flops
DFF1, DFF2 und entsprechend mit den Ausgängen des dritten
Leistungsteilers LT3 die D-Eingänge eines dritten und eines
vierten D-Flip-Flops DFF3, DFF4 verbunden. Das erste und
dritte D-Flip-Flop DFF1, DFF3 sind die Impulsregeneratoren
für das Nutzsignal, während das zweite und das vierte D-Flip-
Flop DFF2, DFF4 die Hilfssignale für die Bitfehlerratenmes
sung regenerieren. Entsprechend ist mit dem Ausgang des ersten
D-Flip-Flops DFF1 der erste Signalausgang D10 und mit dem
Ausgang des dritten D-Flip-Flops DFF3 der zweite Signalaus
gang D20 verbunden. Bei der in der Fig. 1 dargestellten
Schaltungsanordnung wurde die Phase der erzeugten Taktsignale
dadurch fein eingestellt, daß mittels der ersten Anordnung
BM1 zur Bitfehlererkennung und dem angeschlossenen Digital-
Analog-Wandler, dem Tiefpaßfilter und dem einstellbaren Pha
senschieber auf minimale Bitfehlerrate am Impulsregenerator
ausgang Do eingeregelt wurde. Demgegenüber wird bei der
Anordnung nach der Fig. 2 jeweils auf maximale Bitfehlerrate
geregelt und die Phase desjenigen Taktsignals, das der Nutz
signalregenerierung dient, um 90° entsprechend einer halben
Bitdauer gegenüber der Phase des zur Bitfehlerratenmessung
verwendeten Taktsignals verschoben.
In der Fig. 2 ist mit dem Ausgangsanschluß des zweiten D-
Flip-Flops DFF2 der Eingang einer zweiten Anordnung BM2 zur
Bitfehlerratenmessung verbunden, die bei maximaler Bitfehler
rate ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, das an den
Eingang eines zweiten Digital-Analog-Wandlers DAW2 abgegeben
wird. Vom zweiten Digital-Analog-Wandler DAW2 wird ein Ana
logsignal erzeugt, das über ein drittes Tiefpaßfilter TPF3 an
den ersten einstellbaren Phasenschieber EPS1 abgegeben wird,
dessen Ausgang direkt mit einem Takteingang des zweiten D-
Flip-Flops DFF2 sowie über einen zweiten festen Phasenschie
ber PS2 mit einer Phasenverschiebung von 90° mit dem Taktein
gang des ersten D-Flip-Flops DFF1 verbunden ist. Während also
das Ausgangssignal D1′ des zweiten D-Flip-Flops auf maximale
Bitfehlerrate geregelt wird, wird durch die Phasenverschie
bung um 90° des dem ersten D-Flip-Flop DFF1 zugeführten Takt
signals das Ausgangssignal D1 des ersten D-Flip-Flops auf mi
nimale Bitfehlerrate geregelt. Die Erfindung verwertet dabei
die Erkenntnis, daß die Einregelung auf ein Bitfehlermaximum
wesentlich schneller und genauer als auf ein Bitfehlerminimum
erfolgt.
Entsprechend dem oberen Signalverarbeitungskanal in der Fig.
2 ist auch der untere aufgebaut, mit dem Ausgang des vierten
D-Flip-Flops DFF4 ist also der Eingang einer dritten Anord
nung BM3 zum Bitfehlerratenmessung verbunden, an deren Aus
gangsanschluß der Eingang eines dritten Digital-Analog-Wand
lers DAW3 angeschlossen ist. Mit dessen Ausgang ist über ein
viertes Tiefpaßfilter TPF4 der Steuereingang des zweiten ein
stellbaren Phasenverschiebers EPS2 verbunden, dessen Ausgang
direkt mit dem Takteingang des vierten D-Flip-Flops DFF4 und
über einen dritten festen Phasenschieber PS3 mit einer Pha
senverschiebung von 90° mit dem Takteingang des dritten D-
Flip-Flops DFF3 verbunden ist. Auch in diesem Falle handelt
es sich um eine Maximumregelung für die Bitfehlerrate am Aus
gang des vierten D-Flip-Flops DFF4 und durch die 90° Phasen
verschiebung um eine Minimumregelung für die Bitfehlerrate
des Ausgangssignals des dritten D-Flip-Flops DFF3, dessen Aus
gang mit dem zweiten Nutzsignalausgang D20 verbunden ist.
Die Anordnung nach der Fig. 2 arbeitet nicht nur als Impuls
regenerator sondern auch als Demultiplexer. Dazu ist der
spannungsgesteuerte Oszillator VCO auf die halbe Taktfrequenz
von 10 GHz des Eingangssignals (20 Gbit/s) eingestellt. Durch
den ersten Phasenschieber PS1 mit einer Phasenverschiebung
von 180° entsprechend einer Bitdauer sind die beiden Regene
ratorzweige so gegeneinander verschoben, daß abwechselnd
gleichzeitig erstes und zweites D-Flip-Flop DFF1, DFF2 und
gleichzeitig drittes und viertes D-Flip-Flops DFF3, DFF4 Si
gnalimpulse regenerieren. Bezogen auf eine bestimmte Bitfolge
am Eingang wird also beispielsweise das ersten, dritte,
fünfte, siebente, . . . Bit im ersten und zweiten D-Flip-Flop
und das zweite, vierte, sechste, . . . Bit im dritten und vier
ten D-Flip-Flop regeneriert. Da es also nur auf die gegensei
tige Phasenverschiebung von 180° zwischen den beiden Empfän
gerzweigen ankommt, kann der erste Phasenschieber PS1 wahl
weise in die Verbindung zwischen dem Ausgang des Oszillators
VCO und dem ersten oder dem zweiten einstellbaren Phasen
schieber EPS1, EPS2 eingefügt werden.
In der Fig. 3 ist in der Zeile D das in quasianaloger Form
vorliegende Signal am Eingang DI dargestellt. Dabei ent
spricht die erste Halbwelle beispielsweise dem Bit Nr. 1, die
zweite Halbwelle dem Bit Nr. 2 und entsprechend des Eingangs
signals. Weiter dargestellt sind die beiden im unteren Emp
fängerzweig wirksamen Taktsignale T2, T2′, wobei die Regene
rierung bei der aufsteigenden Flanke des Taktsignals erfolgen
soll. Es ist erkennbar, daß die Signalabtastung und -regene
rierung im vierten D-Flip-Flop DFF4 mit dem zweiten Taktsi
gnal T2′ in der Mitte zwischen den beiden Bits erfolgt, so
daß mit einer maximalen Bitfehlerrate zu rechnen ist. Durch
die Phasenverschiebung um 90° des dem dritten D-Flip-Flops
DFF3 zugeführten Taktsignals T2 erfolgt dort die Abtastung
des Bit Nr. 2 in Bitmitte, also in der Augenmitte des Regene
rators, so daß für das Nutzsignal D2 eine minimale Bitfehler
rate zu erwarten ist. Die Verhältnisse im oberen Empfänger
zweig sind entsprechend, nur daß dort durch das Taktsignal T1
bzw. T1′ das Bit Nr. 1 des Eingangssignals abgetastet wird.
Für die Bitfehlerratenmessung müssen nicht alle Bits des
Übertragungssignals verwendet werden, es ist auch möglich,
beispielsweise nur die für die Paritätsprüfung von Übertra
gungssignalen im STM-Format nach CCITT-G.709 empfohlenen BIP-
Bits zu verwenden. In diesem Falle kann die für die Paritäts
prüfung ohnehin erforderliche Auswertung dieser Bits für die
Fehlerratenbestimmung mit verwendet werden.
Zur schnelleren Synchronisation bei der Ersteinschaltung
einer Übertragungsstrecke ist es zweckmäßig, die Anordnungen
zur Bitfehlerratenmessung BM2, BM3 zunächst abzuschalten,
oder aber die Bandbreite des dritten und des vierten Tiefpaß
filters TPF3, TPF4 entsprechend groß einzustellen.
Bei langen Übertragungsstrecken und dadurch stark verrausch
ten Impulsflanken kann es außerdem zweckmäßig sein, mittels
einer Mehrfachabtastung der Signalbits zu verschiedenen Zeit
punkten mehrere Angaben über die Bitfehlerrate zu erhalten
und dann den Abtastzeitpunkt für das Nutzsignal entsprechend
zu mitteln.
Bei hohen Bitraten kann es im Hinblick auf die Ansprüche an
die Arbeitsgeschwindigkeit der verwendeten Bauteile sinnvoll
sein, die Eingangssignale in 4 Bitströme aufzuteilen und ent
sprechend 4 parallele Empfängerzweige vorzusehen, wobei dann
die Schwingfrequenz des örtlichen Oszillators auf ein Viertel
der Bitfolgefrequenz der Eingangssignale einzustellen ist und
die Phasenschieber entsprechend anzupassen sind.
Claims (10)
1. Verfahren zur Takterzeugung und Regenerierung hochratiger
digitaler Signale, bei dem das mittels einer Phasenregel
schleife erzeugte Taktsignal an einen Impulsregenerator zur
Regenerierung eines Eingangssignals abgegeben wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Phase des Taktsignals in Abhängigkeit von der Bitfe
hlerrate des Ausgangssignals des Impulsregenerators (R) ein
geregelt wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Phase des Taktsignals so eingeregelt wird, daß sich
ein Minimum der Bitfehlerrate des Ausgangssignals des zuge
ordneten Impulsregenerators (R) ergibt.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zu regenerierende Eingangssignal einem ersten Impuls
regenerator (DFF1) zur Erzeugung eines Nutzsignals und einem
zweiten Impulsregenerator (DFF2) zur Erzeugung eines Hilfssi
gnals zugeführt wird, daß die Phase des am zweiten Impulsre
generator anliegenden Taktsignals so eingeregelt wird, daß
sich für die Bitfehlerrate des Ausgangssignals dieses zweiten
Impulsregenerators (DFF2) ein Maximum ergibt und daß die Phase
des am ersten Impulsregenerator (DFF1) anliegenden Taktsignals
um eine halbe Bitdauer gegenüber der Phase des am zweiten Im
pulsregenerator (DFF2) anliegenden Taktsignals verschoben ist.
4. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach Patentan
sprüchen 1 bis 3 mit einer Phasenregelschleife zur Taktrück
gewinnung, die einen Phasenvergleicher enthält, dem über ein
erstes Tiefpaßfilter ein spannungsgesteuerter Oszillator
nachgeschaltet ist, wobei der Ausgang dieses Oszillators mit
dem einen Eingang und ein Eingangsanschluß für die digitalen
Signale mit dem anderen Eingang des Phasenvergleichers ver
bunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang des Oszillators (VCO) über einen ersten ein
stellbaren Phasenschieber (EPS1) mit dem Takteingang eines
Impulsregenerators (R) verbunden ist und der Ausgang dieses
Impulsregenerators (R) mit einem Signalausgang (DO) sowie mit
einer ersten Anordnung (BM1) zur Bitfehlerratenmessung ver
bunden ist, daß der Ausgang dieser Anordnung (BM1) mit dem
Eingang eines ersten Digital-Analog-Wandlers (DAW1) verbunden
ist, daß dessen Ausgang über ein zweites Tiefpaßfilter (TPF2)
mit dem Steuereingang des ersten einstellbaren Phasenschie
bers (EPS1) verbunden ist und daß die Anordnung (BM1) zur
Bitfehlerratenmessung, der erste digitale Analogwandler
(DAW1), das zweite Tiefpaßfilter (TPF1) und der erste ein
stellbare Phasenschieber (EPS1) so eingestellt sind, daß sich
am Ausgang des Impulsregenerators (R) eine minimale Bitfe
hlerrate ergibt.
5. Anordnung nach Patentanspruch 4
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators
(VCO) der Eingang eines ersten einstellbaren Phasenschiebers
(EPS1) verbunden ist, dessen Ausgang über einen zweiten
festeingestellten Phasenschieber (EPS2) mit einer Phasenver
schiebung von 90° mit dem Takteingang eines ersten D-Flip-
Flops (DFF1) verbunden ist, daß der Ausgang des ersten ein
stellbaren Phasenverschiebers (EPS1) außerdem mit dem Takt
eingang eines zweiten D-Flip-Flops (DFF2) verbunden ist, des
sen Ausgang mit einer zweiten Anordnung (BM2) zur Bitfehler
ratenmessung verbunden ist, daß deren Ausgang mit dem Eingang
eines zweiten Digital-Analog-Wandlers (DAW2) verbunden ist,
daß der Ausgang des zweiten Digital-Analog-Wandlers (DAW2)
über ein drittes Tiefpaßfilter (TPF) mit einem Steuereingang
des ersten einstellbaren Phasenschiebers (EPS1) verbunden
ist, daß die Phasenregelschleife aus zweiter Anordnung (BM2)
zur Bitfehlerratenmessung, zweitem Digital-Analog-Wandler
(DAW2), drittem Tiefpaßfilter (TPF3), erstem einstellbaren
Phasenschieber (EPS1) und zweitem D-Flip-Flop (DFF2) so einge
stellt ist, daß sich für die Ausgangssignale (D1′) des zwei
ten D-Flip-Flops (DFF2) ein Maximum der Bitfehlerrate ergibt,
daß die D-Eingänge des ersten und des zweiten D-Flip-Flops
(DFF1, DFF2) mit getrennten Ausgängen eines Leistungstei
lers (LT2) verbunden sind und von diesem jeweils die gleichen
digitalen Signale empfangen und daß der Ausgang des ersten D-
Flip-Flops (DFF1) mit einem Ausgang (D10) für die regenerier
ten digitalen Signale verbunden ist.
6. Anordnung nach Patentanspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich ein drittes und ein viertes D-Flip-Flop (DFF3,
DFF4) vorgesehen sind, daß mit dem Ausgang des spannungsge
steuerten Oszillators (VCO) der Eingang eines zweiten ein
stellbaren Phasenschiebers (EPS2) verbunden ist, daß dessen
Ausgang über einen dritten festen Phasenschieber (PS3) mit
einer Phasenverschiebung von 90° mit dem Takteingang des
dritten D-Flip-Flops verbunden ist, daß der Ausgang des zwei
ten einstellbaren Phasenschiebers (EPS2) außerdem mit dem
Takteingang des vierten D-Flip-Flops (DFF4) verbunden ist,
daß dessen Ausgang mit einer dritten Anordnung (BM3) zur Bit
fehlerratenmessung verbunden ist, deren Ausgang mit dem Ein
gang eines dritten Digital-Analog-Wandlers (DAW3) verbunden
ist, daß der Ausgang des dritten Digital-Analog-Wandlers (DAW)
über ein viertes Tiefpaßfilter (TPF4) mit einem Steuereingang
des zweiten einstellbaren Phasenschiebers (EPS2) verbunden
ist und daß die Phasenregelschleife aus dritter Anordnung
(BM3) zur Bitfehlerratenmessung, drittem Digital-Analog-Wand
ler (DAW3), viertem Tiefpaßfilter (TPF4), zweitem einstellba
ren Phasenschieber (EPS2) und viertem D-Flip-Flop (DFF4) so
eingestellt ist, daß sich für die Ausgangssignale des vierten
D-Flip-Flops (DFF4) ein Maximum der Bitfehlerrate ergibt, daß
wahlweise in die Verbindung zwischen dem spannungsgesteuerten
Oszillator und dem ersten oder dem zweiten einstellbaren Pha
senschieber (EPS1, EPS2) ein erster Phasenschieber (PS1) mit
einer Phasenverschiebung von 180° eingefügt ist, daß mit
einem Signaleingang für die digitalen Signale neben dem Ein
gangsanschluß für den Phasenvergleicher (PV) der Eingang
eines ersten Leistungsteilers (LT1) verbunden ist, daß ein
erster Ausgang des ersten Leistungsteilers (LT1) mit einem
Eingang eines zweiten Leistungsteilers (LT2) und ein zweiter
Ausgang des ersten Leistungsteilers (LT1) mit einem Eingang
eins dritten Leistungsteilers (LT3) verbunden sind, daß die
beiden Ausgänge des zweiten Leistungsteilers (LT2) jeweils
getrennt mit den D-Eingängen des ersten und zweiten D-Flip-
Flops (DFF1, DFF2) und die beiden Ausgänge des dritten Lei
stungsteilers (LT3) jeweils getrennt mit den D-Eingängen des
dritten und des vierten D-Flip-Flops (DFF3, DFF4) verbunden
sind, daß der Ausgang des dritten D-Flip-Flops (DFF3) mit
einem zweiten Signalausgang (D20) verbunden ist und daß der
spannungsgesteuerte Oszillator (VCO) auf einer Frequenz
schwingt, die der halben Bitrate der am Signaleingang (DI)
empfangenen digitalen Signale entspricht.
7. Anordnung nach Patentansprüchen 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle Bauteile, bis auf den spannungsgesteuerten Oszilla
tor (VCO), das erste, dritte und vierte Tiefpaßfilter (TPF1,
TPF3, TPF4) die zweite und die dritte Anordnung (BM2, BM3)
zur Bitfehlerratenmessung und den zweiten und den dritten
Digital-Analog-Wandler (DAW2, DAW3) in einer integrierten
Schaltung vereint sind.
8. Anordnung nach Patentanspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die integrierte Schaltung in zwei Teile aufgeteilt ist
und die Signalausgänge mit zugeordneten Eingängen eines
Exklusiv-Oder-Gatters verbunden sind, dessen Ausgangssignal
einer Überwachungsschaltung zugeführt wird, die bei Auftreten
einer längeren Null-Folge die Phase des Taktsignals eines der
beiden Teile der integrierten Schaltung um eine Taktperiode
verschiebt.
9. Anordnung nach Patentansprüchen 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Hinblick auf die Ersteinschaltung der Übertragungs
strecke für die digitalen Signale die Anordnungen (BM1, BM2,
BM3) zur Bitfehlerratenmessung abschaltbar sind.
10. Anordnung nach Ansprüchen 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Messung der Bitfehlerrate innerhalb eines Bits mehr
fach durchgeführt wird und an den nachgeschalteten Digital-
Analog-Wandler ein Mittelwert für die ermittelte Bitfehlerra
te abgegeben wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944414364 DE4414364A1 (de) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | Taktrückgewinnung mittels einer Phasenregelschleife zur Regenerierung hochratiger digitaler Signale |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944414364 DE4414364A1 (de) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | Taktrückgewinnung mittels einer Phasenregelschleife zur Regenerierung hochratiger digitaler Signale |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4414364A1 true DE4414364A1 (de) | 1995-10-26 |
Family
ID=6516358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944414364 Withdrawn DE4414364A1 (de) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | Taktrückgewinnung mittels einer Phasenregelschleife zur Regenerierung hochratiger digitaler Signale |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4414364A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997001901A1 (de) * | 1995-06-26 | 1997-01-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Takt- und datenregenerator für gigabitsignale |
EP0821503A2 (de) * | 1996-07-22 | 1998-01-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Verfahren und Schaltungen zur Taktrückgewinnung |
WO2002049248A2 (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Axe, Inc. | Demultiplexer for high data rate signals |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3012400A1 (de) * | 1980-03-29 | 1981-10-15 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur ueberwachung der bitfehlerrate |
DE3122763C2 (de) * | 1981-06-09 | 1989-06-22 | Telefunken Fernseh Und Rundfunk Gmbh, 3000 Hannover, De | |
SU1622948A1 (ru) * | 1988-10-21 | 1991-01-23 | Рязанский Радиотехнический Институт | Устройство фазовой автоподстройки частоты |
SU1732467A1 (ru) * | 1990-04-04 | 1992-05-07 | Рязанский Радиотехнический Институт | Устройство фазовой автоподстройки частоты |
EP0556984A1 (de) * | 1992-02-21 | 1993-08-25 | Advanced Micro Devices, Inc. | Phasendetektor |
DE4207492A1 (de) * | 1992-03-10 | 1993-09-16 | Philips Patentverwaltung | Phasenregelkreis zur regenerierung eines taktsignals |
-
1994
- 1994-04-25 DE DE19944414364 patent/DE4414364A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3012400A1 (de) * | 1980-03-29 | 1981-10-15 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur ueberwachung der bitfehlerrate |
DE3122763C2 (de) * | 1981-06-09 | 1989-06-22 | Telefunken Fernseh Und Rundfunk Gmbh, 3000 Hannover, De | |
SU1622948A1 (ru) * | 1988-10-21 | 1991-01-23 | Рязанский Радиотехнический Институт | Устройство фазовой автоподстройки частоты |
SU1732467A1 (ru) * | 1990-04-04 | 1992-05-07 | Рязанский Радиотехнический Институт | Устройство фазовой автоподстройки частоты |
EP0556984A1 (de) * | 1992-02-21 | 1993-08-25 | Advanced Micro Devices, Inc. | Phasendetektor |
DE4207492A1 (de) * | 1992-03-10 | 1993-09-16 | Philips Patentverwaltung | Phasenregelkreis zur regenerierung eines taktsignals |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997001901A1 (de) * | 1995-06-26 | 1997-01-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Takt- und datenregenerator für gigabitsignale |
EP0821503A2 (de) * | 1996-07-22 | 1998-01-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Verfahren und Schaltungen zur Taktrückgewinnung |
EP0821503A3 (de) * | 1996-07-22 | 1999-11-24 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Verfahren und Schaltungen zur Taktrückgewinnung |
WO2002049248A2 (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Axe, Inc. | Demultiplexer for high data rate signals |
WO2002049248A3 (en) * | 2000-12-14 | 2003-01-16 | Axe Inc | Demultiplexer for high data rate signals |
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