JP2899869B2 - 誤り検出装置 - Google Patents
誤り検出装置Info
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- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Description
や伝送装置によって伝送されるディジタル信号の誤りを
検出する誤り検出装置において、ディジタル信号のビッ
ト誤りとビットスリップとを正確に識別するための技術
に関する。
て、従来より誤り測定が行なわれている。誤り測定は、
擬似ランダム信号を被測定伝送系に入力し、その被測定
伝送系から出力される信号を誤り検出装置に入力し、こ
の入力された信号と装置内で発生した参照用の擬似ラン
ダム信号との一致不一致をビット単位で判定し、所定時
間内に不一致判定された回数から誤り率を求めるように
している。
は、図6の(a)の参照データに対して、図6の(b)
のように途中のデータD1、A2のレベルが単に反転す
るビットエラーと呼ばれるものの他に、図6の(c)の
ように途中のデータD1、E1が抜けたり、図6の
(d)のように途中に不要なデータXが挿入されて、後
続のデータが参照データに対してずれてしまうビットス
リップと呼ばれるものがある。
ータに対して以降のデータの位相がずれてしまうので、
以後の比較結果は意味の無いものになってしまう。
よるものかビットスリップによるものかを区別して、ビ
ットスリップが発生した場合には参照データの位相を入
力信号に同期させてから、誤り測定を再開する必要があ
る。
0025には、受信した信号列を初期パタンとして擬似
ランダム信号を自走発生する第1のPN信号発生回路
と、受信した信号列を常時取込みながら擬似ランダム信
号を発生する第2のPN信号発生回路と、受信信号と第
1のPN信号発生回路の出力とビット単位に比較する第
1の誤り判定回路と、受信信号と第2のPN信号発生回
路の出力とビット単位に比較する第2の誤り判定回路と
を備え、第1および第2の誤り判定回路が所定時間t内
に不一致を判定する回数をそれぞれ求め、第1の誤り判
定回路の不一致判定回数の方が大きいときに、ビットス
リップが発生したと判定して第1のPN信号発生回路の
同期引き込み動作を行なう技術が、本願出願人によって
提案されている。
入力された場合、第1の誤り判定回路はそのエラーのデ
ータ数分だけ不一致判定をするのに対し、第2の誤り判
定回路はそのエラーのデータ数と第2のPN信号発生回
路がそのエラーのデータを取り込んだことによって生じ
る不一致との合計分の不一致判定をするので、第2の誤
り判定回路の不一致判定回数の方が多くなり、また、ビ
ットスリップを含む信号が入力された場合、第1の誤り
判定回路はそのビットスリップ発生後に入力されるデー
タ列に対して所定時間tが経過するまで1/2の確率で
不一致判定をし続けるのに対し、第2の誤り判定回路は
ビットスリップ発生後に第2のPN信号発生回路がその
ビットスリップ後のデータ列を所定ビット数(PN信号
発生回路のシフトレジスタの段数分)取り込むまでの間
だけ1/2の確率で不一致判定をするので、第2のPN
信号発生回路がそのシフトレジスタの段数分のデータを
取り込むのに必要な時間より所定時間tを長く設定して
おけば、第1の誤り判定回路の不一致判定回数の方が多
くなることを利用したものである。
術では、所定時間t内に複数回ビットスリップが発生し
たり、所定時間tより長いビットスリップが発生した場
合やビットエラーが多い場合、所定時間t内に第1の誤
り判定回路が不一致判定をする回数と第2の誤り判定回
路が不一致判定をする回数とが近づいて、その大小関係
が逆転することが考えられ、このような条件のもとで
は、ビットスリップの発生を正しく認識できなくなって
しまう。
プの長短やビットエラーの発生頻度等に影響されず、ビ
ットスリップの発生を正確に認識できるようにした誤り
検出装置を提供することを目的としている。
に、本発明の誤り検出装置は、受信信号を入力する第1
のシフトレジスタ(21)と、該第1のシフトレジスタ
の複数の出力の排他的論理和をとる排他的論理和回路
(22)とを有する第1の擬似ランダム信号発生回路
(20)と、前記第1の擬似ランダム信号発生回路から
出力される信号と受信信号との一致不一致の判定をビッ
ト単位で行なう第1の一致不一致判定回路(23)と、
前記第1のシフトレジスタと同じ段数の第2のシフトレ
ジスタ(25)と、該第2のシフトレジスタの複数の出
力の排他的論理和をとる排他的論理和回路(26)と、
該排他的論理和回路の出力と受信信号を切り換えて前記
第2のシフトレジスタに入力するスイッチ(27)とを
有し、前記第2のシフトレジスタが受信信号を入力する
ときには同期引き込み動作を行い、かつ同期確定後、前
記排他的論理和回路の出力を入力するときには擬似ラン
ダム信号を発生する第2の擬似ランダム信号発生回路
(24)と、前記第2の擬似ランダム信号発生回路から
出力される信号と受信信号との一致不一致の判定をビッ
ト単位で行なう第2の一致不一致判定回路(28)とを
含む誤り検出装置において、前記第2の一致不一致判定
回路が不一致判定したことに応動して前記第1の一致不
一致判定回路が第1の所定ビット数(N)連続して一致
判定をしたことを検出する第1の検出手段(31、3
4、35)と、前記第2の一致不一致判定回路が不一致
判定したことに応動して前記第2の一致不一致判定回路
が第2の所定ビット数(M)連続して一致判定をしたこ
とを検出する第2の検出手段(32)と、前記第2の一
致不一致判定回路が不一致判定をしたことに応動して前
記第2の一致不一致判定回路による一致判定が前記第2
の所定ビット数連続しなかったことを検出する第3の検
出手段(32)とを備え、前記第1、第2および第3の
検出手段の検出結果によって受信信号にスリップが生じ
たことを認定するように構成されている。
実施形態を説明する。図1は、一実施形態の誤り検出装
置の構成を示す図である。
生回路20は、複数(K)段のシフトレジスタ21と、
シフトレジスタ21の所定段目と最終段の出力の排他的
論理和をとる排他的論理和回路(以下EXOR回路と記
す)22とによって構成され、受信信号Sを図示しない
クロック信号に同期させてシフトレジスタ21の初段に
取り込んで最終段側へ順次シフトし、EXOR回路22
から擬似ランダム信号を出力する。
もに第1の一致不一致判定回路23に入力される。第1
の一致不一致判定回路23は、例えばEXOR回路で構
成されており、EXOR回路22の出力と受信信号Sと
をビット単位に比較し、例えば両者が一致していればロ
ーレベル、不一致ならばハイレベルとなる判定信号を出
力する。
フトレジスタ21の最終段出力、即ち、受信信号SをK
ビット分遅延した信号S′は、第2の擬似ランダム信号
発生回路24に入力される。第2の擬似ランダム信号発
生回路24は、K段のシフトレジスタ25と、シフトレ
ジスタ25の所定段目と最終段の出力の排他的論理和を
とるEXOR回路26と、EXOR回路26の出力また
は第1の擬似ランダム信号発生回路20のシフトレジス
タ21の最終段出力(受信信号S′)のいずれか一方を
選択的にシフトレジスタ25の初段に入力するスイッチ
27とによって構成されており、スイッチ27が第1の
擬似ランダム信号発生回路20側に接続されているとき
には、受信信号S′をシフトレジスタ25の初段に取り
込んで最終段まで順次シフトし、スイッチ27がEXO
R回路26側に接続されているときには、EXOR回路
26の出力信号をシフトレジスタ25の初段に取り込ん
で最終段まで順次シフトして、擬似ランダム信号を自走
的に発生する。
S′とともに第2の一致不一致判定回路28に入力され
る。第2の一致不一致判定回路28は、EXOR回路2
6の出力と受信信号S′とをビット単位に比較し、例え
ば両者が一致していればローレベル、不一致ならばハイ
レベルとなる判定信号を出力する。
3、28の出力は、スリップ判定部30に入力される。
スリップ判定部30は、第1のカウンタ31、第2のカ
ウンタ32および判定回路33によって構成されてい
る。
レートに同期したクロック信号CKを計数し、そのクロ
ック信号がN回(ただしK<N)入力される毎に例えば
ハイレベルのキャリ信号を出力し、第1の一致不一致判
定回路23から不一致を示す判定信号を受けるとリセッ
トされて、計数を始めからやり直す。
一致不一致判定回路23の一致判定のNビット連続性を
検出するものであり、後述する判定回路33の第1のフ
リップフロップ34およびアンド回路35とともに、こ
の実施形態の第1の検出手段を構成するものである。
CKを計数し、そのクロック信号がM回(ただし、K<
M<N)入力される毎に例えばハイレベルのキャリ信号
を出力し、第2の一致不一致判定回路28から不一致を
示す判定信号を受けるとリセットされて、計数を始めか
らやり直す。
一致不一致判定回路28が不一致判定した後に一致判定
がMビット連続して出力されたか否かを検出するための
ものであり、この実施形態の第2、第3の検出手段を構
成している。
ように、第1のフリップフロップ34、アンド回路35
および第2のフリップフロップ36によって構成されて
いる。
定回路28から不一致判定を示す信号を受けると第1の
フリップフロップ34の出力をハイレベルにセットし
て、第1および第2のカウンタ31、32からキャリ信
号が出力されるのを待つ。
信号を出力した場合には、ビットスリップが発生したと
判定して、そのキャリ信号と第1のフリップフロップ3
4の出力との論理積をとるアンド回路35の出力で第2
のフリップフロップ36の出力をハイレベルにセット
し、このハイレベル出力によってスイッチ27を受信信
号S′側に切換えて受信信号S′を第2のシフトレジス
タ25に取込ませるとともに、第2の一致不一致判定回
路28から一致判定を示す信号を第2のカウンタ32に
対して連続的に出力させる。
号を出力した場合には、第1、第2のフリップフロップ
34、36をリセットして、第2の一致不一致判定回路
28が次の不一致判定をするまで待つ。
うに、第2の一致不一致判定回路28が不一致判定する
のを待つパタン監視状態J1のときに、第2の一致不一
致判定回路28が不一致判定をすると、その不一致判定
がビットエラーによるものかビットスリップによるもの
かを判別するために第1、第2のカウンタ31、32の
キャリ信号の出力を待つ判定待ち状態J2となる。
ら第2の一致不一致判定回路28の一致判定のMビット
連続性が第2のカウンタ32のキャリ信号によって確認
されたときにはビットエラーの発生と判断してパタン監
視状態J1に戻り、また、判定待ち状態J2になってか
ら第2の一致不一致判定回路28の一致判定のMビット
連続性が確認されていない状態で第1の一致不一致判定
回路23の一致判定のNビット連続性が、第1のカウン
タ31のキャリ信号と第1のフリップフロップ34のハ
イレベル出力との論理和出力によって確認されたときに
は、ビットスリップの発生と判断して取込み待ち状態J
3へ移行する。
不一致判定回路23の一致判定のMビット連続性が第2
のカウンタ32のキャリ信号によって確認されたときに
は、受信信号S′の取込みが完了したと判断してパタン
監視状態J1へ戻る。なお、第2のフリップフロップ3
6がハイレベル信号を出力した回数は、スリップカウン
タ40によって計数され、この計数値を図示しない表示
装置に表示すれば、ビットスリップの発生回数が判る。
る。なお、以下の説明では第1、第2の擬似ランダム信
号発生器20、24のシフトレジスタ21、25の段数
Kを6段として説明する。
似ランダム発生回路24のシフトレジスタ25には、誤
りのない6ビットの受信信号列A0〜F0が取り込ま
れ、第1の擬似ランダム発生回路20のシフトレジスタ
21には、信号列A0〜F0に続く誤りのない受信信号
列A1〜F1までが取り込まれているものとし、次のデ
ータとしてA2が入力されるものとする。
には、第2の擬似ランダム信号発生回路24のEXOR
回路26で生成されるデータA1と、第1の擬似ランダ
ム信号発生回路20のシフトレジスタ21の最終段のデ
ータA1とが入力されるので、第2の一致不一致判定回
路28は一致を示す判定信号を出力する。また、第1の
一致不一致判定回路23には、第1の擬似ランダム信号
発生回路20のEXOR回路22で生成されるデータA
2と、次の受信信号データA2とが入力されるので、第
2の一致不一致判定回路23は一致を示す判定信号を出
力する。
J1)を初期状態として受信信号Sにビットエラーが含
まれている場合の動作について説明する。
ットエラーを含む受信信号Sが順次入力されたときの動
作を示すタイミングチャートである。
2の後にデータB2が反転された誤りビットが入力され
た場合、第1の一致不一致判定回路23は、図4の
(b)のように不一致を示すハイレベルの信号を出力す
る。また、図3の(b)、(c)のように、その誤った
データが第1のシフトレジスタ21の5段目と最終段に
あるときにも、第1の一致不一致判定回路23は不一致
を示すハイレベルの信号を出力する。
うに第1の一致不一致判定回路23から不一致を示すハ
イレベルの信号が出力される毎に計数値を0にリセット
しながらクロック信号CKを計数し、その計数値がN
(例えば8)になる毎に図4の(d)に示すようにキャ
リ信号を出力する。
Sに対して6ビット遅れて入力される受信信号S′と第
2の擬似ランダム信号発生回路24が自走的に発生する
信号とを比較している第2の一致不一致判定回路28
は、図4の(f)に示すように、第1の一致不一致判定
回路23が3回目の不一致判定をするタイミングに不一
致判定をする。この不一致判定によって第2のカウンタ
32の計数値が図4の(g)のように0にリセットされ
るとともに、判定回路33の第1のフリップフロップ3
4が図4の(i)のようにセットされる。
定をした後(判定待ち状態J2)、第1のカウンタ31
の計数値と図4の(h)に示す第2のカウンタ32の計
数値とがともに初期値1から連続的に単調増加するの
で、受信信号にデータC2からMビット(例えば7ビッ
ト)連続して誤りがなければ、第2のカウンタ32が必
ず先にキャリ信号を出力して、判定回路33の第1、第
2のフリップフロップ34、36をリセットするので、
前記したパタン監視状態J1に戻る。
の出力は、図4の(j)のように、ハイレベルにはなら
ず、第2の一致不一致判定回路28の不一致判定は、ビ
ットエラーによるものであることが判る。
される場合でも、その最後のエラーデータが受信信号
S′として入力されたタイミングから上記動作が行われ
るので、第2のフリップフロップ36の出力がハイレベ
ルになることはない。
て、ビットスリップが発生した場合の動作について説明
する。
3の(d)に示すように、データA2の後に、本来続く
べき2つのデータB2、C2が抜けてデータD2が入力
された場合の動作を示すタイミングチャートである。
(a)に示すようにデータD2が入力されたときから、
そのデータD2が第1の擬似ランダム信号発生回路20
の第1のシフトレジスタ21の最終段にくるまでの間、
図5の(b)のように1/2の確率で不一致を示すハイ
レベルの信号を出力するが、データD2に続いて入力さ
れたデータE3が第1のシフトレジスタ21の最終段に
達した以後は、一致判定を示すローレベル信号を連続的
に出力する。
の(c)のように第1の一致不一致判定回路23から1
/2の確率で不一致を示す信号が出力されている期間
(不定期間)はその不一致判定によってリセットされて
キャリ信号を出力することはなく、その不定期間が経過
した後には一致判定を示すローレベル信号を連続的に受
けるので、その計数結果は連続的に単調増加する。
Sに対して6ビット遅れて入力される受信信号S′と第
2の擬似ランダム信号発生回路24が自走的に発生する
信号とを比較している第2の一致不一致判定回路28
は、図5の(f)に示すように、データD2が第1の擬
似ランダム信号発生回路20の第1のシフトレジスタ2
1の最終段に達したときから、1/2の確率で不一致を
示すハイレベルの信号を出力する。この不一致判定によ
って第2のカウンタ32は図5の(g)のように頻繁に
リセットされるので、図5の(h)のようにキャリ信号
は出力されない。また、判定回路33の第1のフリップ
フロップ34は図5の(i)のようにセットされた状態
が保持される。
ように第1のカウンタ31の計数値は連続的に単調増加
するので、第2の一致不一致判定回路23が最初に不一
致判定をしてから遅くともNビット分のデータが入力さ
れるタイミングには、第1のカウンタ31の計数値はN
に達してキャリ信号が出力される。このキャリ信号によ
って判定回路33の第2のフリップフロップ36の出力
は、図5の(j)に示すようにハイレベルにセットさ
れ、ビットスリップの発生を示す。
がハイレベルにセットされている間(取込み待ち状態J
3)、スイッチ27が受信信号S′側に切り換わり、第
2の一致不一致判定回路28からは一致判定を示す信号
が連続的に出力されて第2のカウンタ32の計数値が連
続的に単調増加する。したがって、第2のカウンタ32
の計数値がMに達するまでには、第2のシフトレジスタ
25に受信信号列E3〜D4が取り込まれ、第2のカウ
ンタ32からキャリ信号が出力されると、第1、第2の
フリップフロップ34、36はリセットされ、スイッチ
27がEXOR回路26側に切り換わり、図3の(a)
に示した初期の状態(パタン監視状態J1)に戻る。
カウンタ40で計数されるから、例えばその計数結果を
図示しない表示装置に表示すれば、ビットスリップに対
する伝送系の評価が行える。
が発生した場合について説明したが、より長いビット抜
けのスリップがある場合でも前記した動作と同一の動作
となる。また、不要ビットが挿入された受信信号が入力
された場合にも、その挿入された不要ビットの長さに応
じて不定期間が変化するだけで前記と同様の動作がなさ
れて、そのビットスリップが検出されて、同期のための
取込み処理がなされる。このように、ビットスリップの
長さにフレキシブルに対応できるので、たとえビットス
リップが複数回連続的に起こった場合でも、前記と同様
にそのビットスリップを確実に検出することができる。
は、第1、第2の一致不一致判定回路23、28が所定
ビット数(N、M)連続して一致判定をするか否かを、
第2の一致不一致判定回路28が不一致判定をしたこと
に応動して検出することにより、発生したビット誤りが
ビットエラーによるものかビットスリップによるものか
を判定するようにしているから、ビットエラーが多い場
合でも、また長いビットスリップがある場合でも、その
両者を確実に区別することができる。
致不一致判定回路28が不一致判定をしてから、Nビッ
トの第1のカウンタ31とNより少ないMビットの第2
のカウンタ32のうちどちらが先にキャリ信号を出力す
るかによって、ビットエラーかスリップかを区別してい
るが、これは回路構成上の都合によるものであり、本願
発明を限定するものでない。
定した場合や、ビット数Mをビット数Nより大きく設定
した場合でも、第2の一致不一致判定回路28が不一致
判定してから、第1の一致不一致判定回路23の一致判
定のNビット連続性が確認され且つ第2の一致不一致判
定回路28の一致判定のMビット連続性が確認されなけ
ればビットスリップの発生と認定し、第2の一致不一致
判定回路28が不一致判定してから、第1の一致不一致
判定回路23の一致判定のMビット連続性が確認された
らビットエラーの発生と認定すればよい。
ダム信号発生回路の第1のシフトレジスタの最終段から
出力される信号を受信信号として第2の擬似ランダム信
号発生回路へ入力するようにしていたが、第1のシフト
レジスタの初段あるいは中間段から第2の擬似ランダム
信号発生回路へ受信信号を入力したり、あるいは、第2
の擬似ランダム信号発生回路の前段に複数段のシフトレ
ジスタを設けて、このシフトレジスタに受信信号Sを入
力するようにしてもよい。
装置は、受信信号を内部のシフトレジスタに常に取込み
ながら擬似ランダム信号を発生する第1の擬似ランダム
発生回路の出力と受信信号との一致不一致を判定する第
1の一致不一致判定回路と、受信信号を取り込んでから
自走的に擬似ランダム信号を発生する第2の擬似ランダ
ム発生回路の出力と受信信号との一致不一致を判定する
第2の一致不一致判定回路とを有する誤り検出装置にお
いて、第2の一致不一致判定回路が不一致判定をしたこ
とに応動して第1の一致不一致判定回路が第1の所定ビ
ット数連続して一致判定したことを検出する第1の検出
手段と、第2の一致不一致判定回路が不一致判定をした
ことに応動して第2の一致不一致判定回路が第2の所定
ビット数連続して一致判定したことを検出する第2の検
出手段と、第2の一致不一致判定回路が不一致判定をし
たことに応動して第2の一致不一致判定回路が第2の所
定ビット数連続して一致判定しなかったことを検出する
第3の検出手段とを設け、これらの第1、第2および第
3の検出手段の検出結果によって受信信号にスリップが
生じたことを認定するように構成されている。
エラーの発生頻度等に影響されず、ビットスリップの発
生を正確に認識できる。
チャート
チャート
Claims (1)
- 【請求項1】受信信号を入力する第1のシフトレジスタ
(21)と、該第1のシフトレジスタの複数の出力の排
他的論理和をとる排他的論理和回路(22)とを有する
第1の擬似ランダム信号発生回路(20)と、 前記第1の擬似ランダム信号発生回路から出力される信
号と受信信号との一致不一致の判定をビット単位で行な
う第1の一致不一致判定回路(23)と、 前記第1のシフトレジスタと同じ段数の第2のシフトレ
ジスタ(25)と、該第2のシフトレジスタの複数の出
力の排他的論理和をとる排他的論理和回路(26)と、
該排他的論理和回路の出力と受信信号を切り換えて前記
第2のシフトレジスタに入力するスイッチ(27)とを
有し、前記第2のシフトレジスタが受信信号を入力する
ときには同期引き込み動作を行い、かつ同期確定後、前
記排他的論理和回路の出力を入力するときには擬似ラン
ダム信号を発生する第2の擬似ランダム信号発生回路
(24)と、 前記第2の擬似ランダム信号発生回路から出力される信
号と受信信号との一致不一致の判定をビット単位で行な
う第2の一致不一致判定回路(28)とを含む誤り検出
装置において、 前記第2の一致不一致判定回路が不一致判定したことに
応動して前記第1の一致不一致判定回路が第1の所定ビ
ット数(N)連続して一致判定をしたことを検出する第
1の検出手段(31、34、35)と、 前記第2の一致不一致判定回路が不一致判定したことに
応動して前記第2の一致不一致判定回路が第2の所定ビ
ット数(M)連続して一致判定をしたことを検出する第
2の検出手段(32)と、 前記第2の一致不一致判定回路が不一致判定をしたこと
に応動して前記第2の一致不一致判定回路による一致判
定が前記第2の所定ビット数連続しなかったことを検出
する第3の検出手段(32)とを備え、 前記第1、第2および第3の検出手段の検出結果によっ
て受信信号にスリップが生じたことを認定することを特
徴とする誤り検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8175849A JP2899869B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 誤り検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8175849A JP2899869B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 誤り検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH104400A JPH104400A (ja) | 1998-01-06 |
JP2899869B2 true JP2899869B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=16003289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8175849A Expired - Lifetime JP2899869B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 誤り検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2899869B2 (ja) |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP8175849A patent/JP2899869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH104400A (ja) | 1998-01-06 |
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