JPH0250643A - 受信されたデジタル通信信号からビットクロックを回復する方法および回路装置 - Google Patents

受信されたデジタル通信信号からビットクロックを回復する方法および回路装置

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JPH0250643A
JPH0250643A JP1140925A JP14092589A JPH0250643A JP H0250643 A JPH0250643 A JP H0250643A JP 1140925 A JP1140925 A JP 1140925A JP 14092589 A JP14092589 A JP 14092589A JP H0250643 A JPH0250643 A JP H0250643A
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    • H04L7/0331Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop with a digital phase-locked loop [PLL] processing binary samples, e.g. add/subtract logic for correction of receiver clock
    • HELECTRICITY
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    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
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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、受信端部におけるクロック発生器はビットク
ロックの周波数のN倍の周波数を有する基準クロックを
発生し、周波数分割装置として動作し、少なくともNカ
ウント状態を有するカウンタはその出力の1つに出力さ
れるビットクロックの周波数に基準クロックを分割する
ように基準クロックによって周期的にインクレメントさ
れ、ビットクロックの周期はN個の等分の時間に分割さ
れ、カウンタの出力において供給されたビットクロック
の実効パルスエツジはN/2により決定されたカウント
で発生される受信されたデジタル通信信号からビットク
ロックを回復する方法および回路装置に関する。
[従来技術] このような従来技術による回路装置(DE−A3243
5687 )にはクロック発生器、カウンタおよび論理
回路が含まれている。クロック発生器の周波数は受信さ
れるビットクロックの周波数のn倍であり、カウンタは
所望の位置からの偏差にしたがって全くインクレメント
されないか、もしくは1または2のカウントでインクレ
メントされるようにクロック発生器からのパルスと同期
して論理回路によって制御される。同期する場合には、
ビットクロックの実効パルス端部は受信された信号の各
ビットユニットの中央で発生する。
このような従来技術の回路は、通信信号の受信パルスの
始め、すなわち前縁から導出される位相を有するビット
クロック信号を発生する。−数的に使用される伝送コー
ド(例えば、HDB3゜AMI)及び理想的ではない伝
送ラインの特性のために、受信パルスの継続時間は所望
の値と異なる。
これは、ピットシーケンスの受信パルスの前縁が早くま
たは遅く発生し、必然的に短時間の間層波数ドリフトと
逆動作する連続的な位相訂正をもたらし、高いビットエ
ラー率となることを示す。
[発明の解決すべき課題] 本発明の目的は、位相ロックされたビットクロックが受
信されたデジタル通信信号から回復されることができる
ため、異なる期間を有するパルスが受信されても、局部
ビットクロックの実効パルスエツジは実際に受信された
パルスの時間的にできるだけ中心近くに存在する方法お
よび回路装置を提供することである。
[課題解決のための手段] 本発明によると、この目的は位相評価論理回路は通信信
号の受信パルスのそれぞれの前縁および後縁が発生する
カウントを決定し、カウンタによって供給されたビット
クロックのパルスエツジが通信信号の受信パルスの中央
に存在しない場合にだけ、受信パルスの期間とは無関係
に位相評価論理回路はカウンタに位相訂正信号を送信す
る方法、および受信ラインはクロック発生器に接続され
ているそのクロック入力および位相評価論理回路に結合
されたその2つの並列出力を有する2段直列並列シフト
レジスタの信号入力に接続され、位相評価論理回路回路
は付加的なカウントパルスを挿入する訂正信号を一時的
に蓄積するために第1のフリップフロップに、またカウ
ンタのカウントパルスを抑制する訂正信号を一時的に蓄
積するために第2のフリップフロップに接続され、クロ
ック発生器はフリッププロップのクロック入力に接続さ
れ、第1のフリップフロップの出力および第2のフリッ
プフロップの出力はそれぞれ第1の制御ラインおよび第
2の制御ラインを介してカウンタの第1の訂正入力およ
び第2の訂正入力に接続されている回路装置によって達
成される。
本発明によると、時間位置すなわち受信パルスの前縁お
よび後縁に対するカウントが決定されるため、受信パル
スの実際の期間が確認されることができる。これにより
、本当の位相シフトと、所望の期間よりも短いまたは長
いパルス期間のための単なる瞬間的なエツジドリフトを
区別することができる。例えばカウントN/2で発生し
たビットの実効パルスエツジが受信パルスの中央に存在
するのにもかかわらず、パルスの期間が長過ぎる場合に
は、これは瞬間的なエツジドリフトを示すが、しかし本
発明によると位相訂正は全く行なわない。
本発明のその他の重要な実施態様は、特許請求の範囲2
.3および5に記載されている。
〔実施例〕
初めに、本発明による回路装置が第1図により説明され
る。
回路は、受信されたクロックの周波数のN倍の周波数を
有する基準クロックを発生するクロック発生器TGを含
む。記載された一例において、基準クロックの周波数は
16.384MHzであり、係数Nは8であるため、ビ
ットクロックの周波数は2.048 MH2である。ク
ロック発生器TGは通常のTTL水晶発振器で構成され
ることができる。
クロック発生器TGは、少なくともNカウント状!!(
ここでは8カウント状態)を有するカウンタZのクロッ
ク入力TZに接続されている。したがって、カウンタは
ビットクロックの周波数と等しく出力Cから得ることが
できる2、048MHzの周波数を有する位相評価論理
回路PALに接続されている3つの出力A、BおよびC
を有する。
受信されるデジタル通信信号が伝送される受信ラインL
もまた位相評価論理回路PALに接続されている。
信号はHDB3コードで伝送されると仮定する。
入来する正のパルスは論理オアゲートORの第1の入力
E1に供給され、入来する負のパルスは第2の入力E2
に供給される。論理オアゲートORの出力Aは、直゛列
並列シフトレジスタSRの信号入力りに接続されている
シフトレジスタSRのクロック入力TSRはクロック発
生器TGに接続されている。シフトレジスタSRの第1
の出力Qlおよび第2の出力Q2は位相評価論理回路P
ALに接続されている。
シフトレジスタSRの信号入力りに供給された受信され
た非同期通信信号のために、このような論理素子に一般
的に必要な開始および保持時間が満足されることができ
ないため、短時間の定まらない状態がシフトレジスタS
Rの第1の段の出力Qで発生する可能性がある。このよ
うなエラーを避けるため、第1の段の出力Qが配線され
ていない3段シフトレジスタSRが使用される。したが
って、位相評価論理回路PALに接続されている第1の
出力Q1および第2の出力Q2はそれぞれ第2および第
3のシフトレジスタの段の出力に現れる(第4図参照)
位相評価論理回路PALはUPと示されている付加的な
カウントパルスを挿入する訂正信号を一時的に蓄積する
ために第1のフリップフロップFFUに、またDOWN
と示されているカウンタからのカウントパルスを抑制す
る訂正信号を一時的に蓄積するために第2のフリップフ
ロップFFDに接続されている。2つのフリップフロッ
プはここではDフリップフロップとして構成されており
、第1の制御ラインSLUによってカウンタZの第1の
訂正入力に1に接続された第1のフリップフロップFF
Uの信号出力QU、および第2の制御ラインSLDによ
ってカウンタZの第2の訂正入力Q2に接続された第2
のフリップフロップFFDの信号出力QDを有する。さ
らに2つの信号出力QU、QDは位相評価論理回路PA
Lにフィードバックされる。
以下、本発明による方法が第2図および第3図のタイミ
ング図および第1図の回路装置を参照して説明される。
第2図において、特性(a)はクロック発生器TGによ
って発生された18.384MHzの基準クロックの波
形を示す。特性(b)はカウンタZによってN−8の係
数で分割された基準クロック、すなわち2.048MH
zの周波数を有するビットクロックの波形を示す。カウ
ンタZはその3つの出力A、BおよびCで、すなわち第
1図(3つの出力−2’−8カウント状態)のように現
れるN−8のカウント状態を有するので、第2図の特性
(C)で示されるようなビットクロックの周期Tは8カ
ウント状態を表すN−8等分の時間に分割される。
受信ラインL上に入来するパルスシーケンスは最初にシ
フトレジスタSRの信号入力りに供給される。第2図の
波形(d)は受信されたパルスを示し、(e)および(
f)はシフトレジスタSRによって遅延された第1の出
力Qlおよび第2の出力Q2のそれぞれにおけるパルス
を示す。
基準クロックによってクロックされるシフトレジスタS
Rの2つの出力Q1.Q2におけるビットの組合せは以
下のとおりである: I  Q2 0 0 霞パルスなし 1 0−パルスの前縁 0 1 謹パルスの後縁 1  1−パルスあり パルスがない、すなわち波形(e)および波形(f)お
よび波形(C)におけるカウント1または2のとき、シ
フトレジスタSRの2つの出力Q1.Q2は位相評価論
理回路PALに論理0を供給する。パルスの前縁が到達
する場合、出力Q1は論理1であり、出力Q2は論理0
である。
受信パルスがシフトレジスタによってシフトされる限り
、2つの出力Ql、Q2は論理1である(データパルス
存在)。後縁パルスエツジ、すなわち波形(e)および
波形(f)および波形(C)におけるカウント0または
1は、出力Q2  (波形(f))がまだ論理1であり
、−力出力Q1はすでに論理0に変化していることを示
す。これらの4つの異なるビットの組合せは、連続的に
基準クロックのパルス反復速度で位相評価論理回路PA
Lに通信される。
3つの出力A、BおよびCを介して利用できるカウント
すなわち(C)、およびシフトレジスタSRの2つの出
力Ql、Q2を介して同期して送信されたビットの組合
せから、位相評価論理回路PALは通信信号の各受信パ
ルスの前縁および後縁が発生するカウントを決定する。
第3図において、(a)は第3図の波形(b)のビット
クロックの期間Tを8等分の時間に分割するカウンタZ
のカウントを示す(第2図、(C)参照)。
第°3図の波形(b)の局部ビットクロックの実効パル
スエツジはN/2−4で決定されたカウントに位置され
る(いわゆるビットサンプリングの中央);これは第3
図において垂直の実線で示されている。
受信パルスの期間とは無関係に、局部ビットクロックの
パルスエツジが通信信号の受信パルスの中央に位置され
ない場合にのみ、位相評価論理回路PALは第1または
第2の制御ラインSLU。
SLDを介してカウンタZに訂正信号を送信する(以下
に説明されている)。
以下において、本発明を特徴とする種々のケースがm4
図に示される位相評価論の回路の真値表により示されて
いる。
2部分の真値表は、上半分の第1段目において3つの出
力A、B、Cを介して位相評価論理回路PALに供給さ
れる8カウントを示す。第2段目は、(a)に関して2
カウントだけシフトされる各カウントにおけるシフトレ
ジスタSRの2つの出力Ql、Q2におけるビットの組
合せ10(バルス前縁)を示す。FFUと示された第3
の段目において、2段目の中に入れられたカウントで評
価“パルス前縁゛がそれぞれ受信パルスのないこと、ま
たは受信された進相パルスがあることを表す場合、0ま
たは1が入れられる。同様に、2段目の中に入れられた
カウントで評価“パルス後縁“がそれぞれ受信パルスの
ないこと、または遅延した受信パルスがあることを表す
場合、0または1はFFDと示された第4段目に入れら
れる。
したがって、真値表の上半分は基準“N/2.−4を特
徴とするビットクロックの実効パルス端部に対するカウ
ントに関連する受信パルスの前縁におけるカウント“の
評価を表す。
例えば第3図の波形(c)を参照すると、受信パルスの
前縁が第3図の(a)に示される1のカウントで決定さ
れるとする。受信されるパルスは望ましいT/2の期間
を有し、カウント1で検出されるパルス端部は以下“サ
ンプリングカウント”として示されるカウントN/2−
4に関連して早すぎるあるカウントで発生すると仮定す
る。結果として、訂正信号DOWNが第2のフリップフ
ロップFFDに蓄積される(第4図、第4段目のエント
リイ “1゛参照)。第3図の波形(C)および第4図
に示されている受信パルスの後縁の、表の下半分の第2
段目のQl−0,Q2−1がカウント7で決定される場
合、第4図の下半分の第1段目に示されるように、受信
パルスは所望の期間T/2 (2カウントで)とは異な
るがしかしサンプリングカウントに関して対称的な期間
を有するパルスである。しかしながら、この拡張したパ
ルスは本発明にしたがってサンプリングカウントに関し
て中心でサンプルされるため、訂正信号は全く要求され
ないため、第2のフリップフロップFFDに蓄積される
訂正信号DOWNは第4図、表の下半分の第4段目の、
第1段目のカウント5の下のエントリイ1に示されるよ
うにリセットされる。真値表におけるエントリイlは予
め蓄積された訂正信号DOWN(またはUP)がリセッ
トされることを示す。
受信パルスの後縁が第3図の(f)および第4図の上半
分の第1段目のカウント3で発生し、関連した後縁パル
スエツジが第4図の下半分の第1段目のカウント5で発
生する場合、受信パルスは所望の期間T/2よりも短い
期間を有するが、サンプリングカウントN/2に関して
対称的なパルスである。カウント3におけるパルス前縁
に応答して、訂正信号UPは第4図の上半分の第3段目
のエントリイ1で第1のフリップフロップFFUに蓄積
される。位相評価論理回路PALはそのパルスが“ただ
1つの“短くされたが正確にサンプルされたパルスであ
ると決定するので、第1のフリップフロップFFUに蓄
積された訂正信号UPは第4図の下半分の第3段目の、
第1段目のカウント5の下のエントリイ1に示されるよ
うにリセットされる。
2つの前記のケースにおいて、第3図の波形(c)およ
び(f)を参照すると、本発明により受信パルスの実際
の期間は前縁および後縁の決定から得られることができ
、サンプリングカウントに関して対称的なパルスを訂正
する必要がないので、位相訂正は行われない。
第3図の波形(d)および第4図の上半分における第1
および第4段目に示されるように、パルス前縁がカウン
ト1で発生し、パルス後縁がカウント5で発生した場合
、これは、パルスがサンプリングカウント4に関して非
対称的なので実際の位相シフト(遅延)を示す。
第4図の上半分の、第4段目に見られるように、訂正信
号DOWNは第2のフリップフロップFFDに蓄積され
、第2の制御ラインSLDを介してカウンタZの第2の
訂正入力に2に送信される(第4図の下半分の第4段目
の、エントリイX−注意を払わない、すなわちリセット
なし)。訂正信号DOWNはカウンタZのカウントパル
スを抑制させる。
第3図の波形(e)および第4図の第1および第3段目
のように、パルス前縁がカウント3で発生し、パルス後
縁がカウント7で発生する場合、これは実際の位相シフ
ト(進相)を示す。このとき訂正は、第1のフリップフ
ロップFFUに訂正信号UPを蓄積することによって実
行される。訂正信号UPは第1の制御ラインSLUを介
してカウンタZの第1の訂正入力Klに供給され、付加
的カウントパルスを挿入させる。
本発明による回路装置全体は、クロック発生器TGとし
ての水晶発振器およびプログラム可能な論理アレイによ
り構成されることができる。したがってそれは非常に少
ない空間を占有し、安価であって、ディスクリート部品
を全く必要としない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による回路装置のブロック図である。 第2図は本発明による方法を説明するための第1のタイ
ミング図である。 第3図は本発明による方法を説明するための第2のタイ
ミング図である。 第4図は本発明による位相評価論理回路に対する真値表
を示す。 TG・・・クロック発生器、SR・・・シフトレジスタ
、PAL・・・位相評価論理回路、2・・・カウンタ、
OR・・・オアゲート、FFU・・・第1のフリップフ
ロップ、FFD・・・第2のフリップフロップ、SLU
・・・第1の制御ライン、SLD・・・第2の制御ライ
ン。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)受信端部におけるクロック発生器はビットクロッ
    クの周波数のN倍の周波数を有する基準クロックを発生
    し、周波数分割装置として動作し少なくともNカウント
    状態を有するカウンタはその出力の1つに出力されるビ
    ットクロックの周波数に基準クロックを分割するように
    基準クロックによって周期的にインクレメントされ、ビ
    ットクロックの周期はN個の等分の時間に分割され、カ
    ウンタの出力において供給されたビットクロックの実効
    パルスエッジはN/2により決定されたカウントで発生
    される受信されたデジタル通信信号からビットクロック
    を回復する方法において、位相評価論理回路は通信信号
    の受信パルスのそれぞれの前縁および後縁が発生するカ
    ウントを決定し、カウンタによって供給されたビットク
    ロックのパルスエッジが通信信号の受信パルスの中央に
    存在しない場合にだけ、受信パルスの期間とは無関係に
    位相評価論理回路はカウンタに位相訂正信号を送信する
    ことを特徴とする方法。
  2. (2)受信パルスの前縁がNを偶数の自然数としてカウ
    ントN−(N−1)またはN/2−1で発生し、パルス
    の後縁がカウントN−1またはN/2+1で発生する場
    合、位相訂正信号は位相評価論理回路によって出力され
    ず、そのため受信されるパルスの所望の期間とは異なる
    期間を有するが、カウントN/2に関して対称的なパル
    スが与えられることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. (3)受信パルスの前縁および後縁に対して位相評価論
    理回路によって決定されたカウントがカウントN/2を
    先行または遅延していることが分かった場合、カウンタ
    は付加的なカウントパルスを挿入させるか、もしくはカ
    ウントパルスを抑制させる位相訂正信号を供給されるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の方法。
  4. (4)周波数分割装置として動作し、少なくともNカウ
    ント状態を有するカウンタは、クロック発生器に接続さ
    れたクロック入力と受信ラインに接続されている位相評
    価論理回路に結合された出力とを有する請求の範囲1乃
    至3のいずれか1項記載の方法を実行する回路装置にお
    いて、 受信ラインはクロック発生器に接続されているクロック
    入力と位相評価論理回路に結合されたその2個の並列出
    力とを有する2段直列並列シフトレジスタの信号入力に
    接続され、位相評価論理回路は付加的なカウントパルス
    を挿入する訂正信号を一時的に蓄積するために第1のフ
    リップフロップに、またカウンタのカウントパルスを抑
    制する訂正信号を一時的に蓄積するために第2のフリッ
    プフロップに接続され、クロック発生器はフリップフロ
    ップのクロック入力に接続され、第1のフリップフロッ
    プの出力および第2のフリップフロップの出力はそれぞ
    れ第1の制御ラインおよび第2の制御ラインを介してカ
    ウンタの第1の訂正入力および第2の訂正入力に接続さ
    れていることを特徴とする回路装置。
  5. (5)フリップフロップはDフリップフロップであり、
    第1のフリップフロップの出力および第2のフリップフ
    ロップの出力は位相評価論理回路にフィードバックされ
    ることを特徴とする請求項4記載の回路装置。
JP14092589A 1988-06-03 1989-06-02 受信されたデジタル通信信号からビットクロックを回復する方法および回路装置 Expired - Lifetime JPH0761067B2 (ja)

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AU (1) AU614138B2 (ja)
CA (1) CA1308448C (ja)
DE (2) DE3818843A1 (ja)
ES (1) ES2070143T3 (ja)
FI (1) FI97584C (ja)
MX (1) MX170655B (ja)
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