JP3568791B2 - Sampling clock recovery circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アナログ画像信号をデジタル変換して音声等の符号化信号とデータを多重化して伝送された信号を再生する装置において、送信側の標本化クロックに同期した標本化クロックを安定且つ高精度に再生する標本化クロック再生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
送信側の標本化周波数を周波数情報として伝送し、受信側で再生する同期回路又は装置は、例えば特開昭54−51305号公報の「標本化周波数の同期装置」に開示されている。
【0003】
この従来技術では、伝送路クロックを1/N分周器で分周した周期における標本化クロック数をカウンタで計数し、その周波数情報△Sを受信装置に送る。
【0004】
一方、受信装置では、再生した伝送路クロックを1/N分周期で分周した周期における再生標本化クロック数をカウンタで計数して、その周波数情報△Rを得る。
【0005】
これらの両周波数情報△S、△Rの差(△S−△R)を積分器で積分し、D/A変換器によりアナログ信号に変換して標本化クロックを発生するVCOを制御する。こうして、受信装置の標本化クロックを送信装置と同じ標本化クロックとする。
【0006】
この従来装置では、周波数は同じとすることができる。しかし、標本化クロックのジッタについては定義されていない。即ち、周波数情報を送る周期より高い周波数のジッタについては抑圧できるが、低い周波数のジッタが発生する。多段接続すると、ジッタが累積されて大きなジッタとなる。
【0007】
この問題を解決する手段として、特開平6−338880号の「標本化クロック再生方式」が提案されている。
この再生方式では、制御を行う周期を伝送路クロックの1/Nでなく、更に1/M(Mは1以上の整数)に分周した1/MN周期で、周波数情報の差分信号を求め、差分が0となるように制御を行う。Mの値の分周は、差分信号の値が大きいときは、次の周期ではMは1又は小さい値に設定し、差分信号が小さいときは、Mの値は大きい値に設定するプログラマブル分周器とする。
【0008】
この再生方式では、周波数のジッタを低減する為に、周波数情報の生成周期を更に任意の分周比で分周するプログラム分周器を用い、この周期で送信側の標本化周波数情報△Sと受信側の周波数情報△Rを積算してΣS、ΣRを得、その差分値Σ=ΣS−ΣRを使用して再生標本化周波数の制御を行う。これにより、入力される映像信号のカラーサブキャリア(副搬送波)の周波数値差が小さい場合、Σは小さい値で安定する為に、再生周波数の制御は長周期となり、ジッタの発生する周期を長期化することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の再生方式では、分周比Mを大きくすると、制御の周期(1/NM)は長くなり、その周波数以下のジッタは小さくなるものの、その制御周期でのジッタは残るという欠点があった。分周比Mを大きくした場合に、D/A変換した後の低域通過フィルタ(LPF)の特性は、M=1のときの周期(1/N)している為に、Mの値が大きくなって周期が長くなっても、LPFの特性は固定で変わらない為に、周波数も局部的に変化するジッタを発生する欠点がある。また、制御が1/M毎に行われることになる為に、1/Mの周期の初めの方で急に周波数変動が起った場合、その周期が終わって差分値が計算されて制御が行われる迄の時間がかかり、周波数応答性が悪くなる欠点があった。周波数制御がVCOの電圧としてアナログ値でフィードバック制御される為に真の補正値を求めにくい欠点がある。
【0010】
そこで、本発明の目的は、再生標本化クロックの伝送で発生する低周波のジッタを抑圧し且つ追従特性を良好にする標本化クロック再生回路を提供することにある。
【0011】
また、本発明の他の目的は、送受信装置の多段接続時においても、再生した映像信号を構成するカラーバーストのジッタの発生が低減でき且つ追従性の良好な標本化クロック再生回路を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明による標本化クロック再生回路は、次のような特徴的な構成を備えている。
【0013】
(1)送信側からの周波数情報から標本化クロックを再生して受信側の標本化に使用する受信標本化クロックを再生する標本化クロック再生回路において、前記送信側からの標本化周波数情報と前記受信側の標本化周波数情報の差分信号を求め、該差分信号に基づいて角速度発生回路の角速度を補正し、補正された角速度に基づいて受信側標本化クロックを生成し、生成された標本化クロック基づいて前記受信側の標本化周波数情報を生成するようなフィードバックループを構成する標本化クロック再生回路。
【0014】
(2)前記角速度発生回路の前記角速度の補正は、伝送路クロックの周期毎に積分して位相角を求めて行う上記(1)の標本化クロック再生回路。
【0015】
(3)前記送信側の伝送データから周波数情報△S、及びクロックを分離する手段と、前記受信側の標本化クロックの周波数を計数して受信周波数情報△Rを得る手段と、前記△S及び△Rの差分信号から補正角速度△Wを求め補正した角速度を得る手段とを備える上記(1)又は(2)の標本化クロック再生回路。
【0016】
(4)前記位相角を前記角速度の上位桁と下位桁に分け、夫々別個に求めた角速度を加算して前記標本化クロックの位相角を得る上記(1)、(2)又は(3)の標本化クロック再生回路。
【0017】
(5)前記送信周波数情報、前記差分信号及び前記角速度をもとに適応的に角速度補正を行う適応補正回路を備える上記(1)、(2)、(3)又は(4)の標本化クロック再生回路。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明による標本化クロック再生回路の好適実施形態を詳細に説明する。
【0019】
図1は、本発明の標本化クロック再生回路の好適実施形態例のブロック図を示し、図2及び図3は、図1の主要ブロックの詳細ブロック図である。
【0020】
先ず、図1を参照して本発明の標本化クロック再生回路を含む受信装置の構成を説明する。この受信装置は、標本化クロック再生回路10、デジタル・アナログ(D/A)変換器11、分離回路12、復調器(DEM)13、1/N分周器(1/N)19を含み、DEM13に伝送データが入力され、D/A変換器11から信号が出力される。標本化クロック再生回路10は、カウンタ14、減算回路(−)15、角速度発生回路16、位相角発生回路17及びクロック発生器18を含んでいる。
【0021】
この受信装置は、DEM13を介して伝送データを受信すると、伝送データから伝送路クロックを抽出し、このクロックを基準に分離回路12で伝送路フレームから映像符号化データと送信周波数情報△Sを分離する。この送信周波数情報△Sは、標本化クロック再生回路10の減算回路15へ供給される。
【0022】
伝送路クロック周波数f1は、分周器19で1/Nに分周され、この周期φNでカウンタ14により、受信標本化クロックfrから受信周波数情報△Rを生成する。減算回路15は、送信周波数情報△Sから受信周波数情報△Rを減算した差分信号(△=△S−△R)を求める。この差分信号△が0のとき、送信標本化クロック周波数fsと受信標本化クロック周波数frとが一致している。
【0023】
角速度発生回路16では、上述した差信号△が与えられる毎に、伝送路クロック周期の時間で回転する受信標本化クロック周波数frの角速度W=360度×fr/flを求める。この値は、差分信号△の値により補正された角速度となる。この補正は、差分信号△が0になるようにフィードバック(帰還)制御で行われる。現在の角速度に対して差分信号△により補正される角速度の大きさ△Wは、360度×△/Nとなる。
【0024】
他方、位相角発生回路17は、伝送路クロック周波数の積分クロック毎に角速度を累積積分して、角速度Wで回転する標本化クロックの位相角θを求める。位相角を△Wだけ補正したとき、次のφNの周期後では、補正値がN倍されるので、位相角は360度×△/N×Nだけ余分に回転することとなる。即ち、標本化クロックの数が△だけ増加する。送信周波数情報△Sがこの間一定不変であれば、次のφNの周期後には、差分信号△は0にできる。差分信号△が0に収束すると、fs=frとなる。クロック発生器18は、位相角θからPCM正弦波を発生し、更にアナログ信号に変換して受信標本化(サンプリング)
クロックfrを発生する。
【0025】
D/A変換器11は、分離回路12で分離された映像符号化データからPCM映像信号を得て、D/A変換してアナログの映像信号を出力する。
【0026】
ここで、計数する周期が決まり、標本化クロック周波数の変動範囲が決まっていれば、周波数情報の変動範囲も決まるので、上位の固定部分は送らずに下位の必要なビット数を送信側周波数情報として受信側に送っても受信側では判別できるので、伝送するビット数を少なくすることができる。
【0027】
例えば、伝送路クロックを1/19,440に分周して、8Kのクロックを求め、更にこれを1/458に分周する。即ち、N=19,440×458=8,903,520(16進数で87DB60h)となる。伝送路クロックをN分周したときの周期φN=57.25msとなり、これが標本化周波数のカウント周期(周波数fn)となる。入力テレビ信号のカラーサブキャリアの4倍である14.31818MHzを標本化クロックとすると、カウント周期毎の計数値は、fr×φ=819,716近傍の値となる。テレビ信号のカラーサブキャリア周波数変動が±100ppmの範囲とすると、クロック数は、±82の変動となる。8ビットでは、256の区間を表すことができる。即ち、下位8ビットのみを送っても、変動周波数範囲は±82であるので、受信側では周波数情報を判別できることになる。
【0028】
次に、図2は、図1の角速度発生回路16及び位相角発生回路17の一例の詳細ブロック図を示す。角速度発生回路16は、補正回路21、加算回路22及びレジスタ23を含んでいる。一方、位相角発生回路17は、加算回路24及びレジスタ25を含んでいる。
【0029】
角速度を2進数で表すとき、必要な有効ビット数は周期φNの長さ、換言するとNの大きさに依存する。また、打ち切り誤差がN倍されるので、N倍に累積された誤差が無視できる値、例えば1%以下にするには、100×Nの値が表せるビット数が必要になる。N=8903520(16進数では87DB60h)の場合、30ビット程度必要となる。
【0030】
上述の伝送路クロックと標本化周波数の場合、中心の角速度W0=360度×fs/fl=33.14393519度となる。360度を1.0に規格化したときの値は0.092066486である。小数点以下の有効ビットが32ビットの16進数(h)とすると、1.0は1.00000000hで、0.092066486は0.1791AB53hとなる。電源オン時で初期化されたときは、レジスタ23にこの値が角速度としてセットされる。
【0031】
補正回路21で、差分信号△から補正角速度△Wを得る。差分信号△=1のときの補正角度は、△W=360度×△/N=360度/8903520=0.000040433度(規格化した16進表示で0.00001E2h)であるので、補正角度△W=0.000040443度×△となる。得られた補正角速度△Wは加算回路22に供給され、レジスタ23から供給される現在の角速度Wに累積加算されて、加算回路23の出力に補正された角速度Wを得る。角速度W=360度×fs/flの値に収束されるようになる。
【0032】
補正さた角速度Wは、位相角発生回路17に供給され、レジスタ24と加算回路25で構成される積分器で、伝送路クロックの周期毎に角速度Wを積分して、位相角θの信号を得る。位相角は、360度でモジュロー演算される。
【0033】
次に、図3は、図1のクロック発生器18の一例の詳細ブロック図を示す。このクロック発生器18は、正弦波発生器31、D/A変換器32及び矩形波回路33を含んでいる。正弦波発生器31は、入力される位相角θからPCM正弦波を発生する。この正弦波発生器31は、ROM(読出し専用メモリ)で変換できる。ROMにより、位相角が入力されると、PCMの正弦波信号を出力する。位相角の有効ビット数は、上位8ビット程度であれば、誤差の大きさは0.4%以下にできる。これをD/A変換器32でアナログ正弦波に変換し、更に矩形波回路33で正弦波を振幅増幅と、振幅クリップを行って矩形波に波形整形することにより受信標本化クロックfrを発生する。
【0034】
次に、図4及至図6を参照して、本発明の標本化クロック再生回路の他の実施形態例を説明する。尚、図1及至図3の構成素子に対応する構成素子には同様の参照符号を附している。
【0035】
図4にその概略構成を示すブロック図を示す。この受信装置は、標本化クロック再生回路10aと、D/A変換器11aと、分離回路12aと、復調器(DEM)13aと、1/N分周器19aとを含んでいる。また、標本化クロック再生回路10aは、カウンタ14aと、減算回路15aと、角速度発生回路16aと、位相角発生回路17aと、クロック発生器18aとに加えて、1/K分周器41とを含んでいる。
【0036】
伝送路クロックfrの周波数が高い場合に、そのまま位相角を算出する位相角発生回路17aの積分動作のクロックに用いると高速動作IC(集積回路)が必要となる。これを避ける為に、1/4分周器41は、伝送路クロックを1/Kに分して出力し、これを積分の動作クロックfkとして用いる構成とする。伝送路としてISDNハイアラキST1を用いる場合には、伝送路クロックの周波数は、fl=155.52MHzであり、入力映像信号の標本化クロックfs=14.3818MHZとする。この場合、標本化クロックを再生する動作クロックは、標本化クロック周波数の2倍以上の周波数として伝送路クロックをK=4分周した積分動作クロックfkを用いる。約38.88MHzであるので、高速素子を使用することなく位相角発生回路17a及びクロック発生器18aが構成できる。
【0037】
角速度発生回路16aは、伝送路クロックを分周した積分動作クロックfkに対応した角速度を発生し、位相角発生回路17a及びクロック発生器18aは、積分動作クロックfkで処理される。
【0038】
伝送路クロックを1/Kに分周した積分クロックを用いる場合の角速度Wは、360度×fs×k/frに収束する。積分クロックfkが低くなり、標本化クロックの2倍近くに設定される場合、D/A変換器11aのLPF特性をシャープにする他、標本化クロック周波数で共振するタンク回路を設けてジッタを吸収する構成により、クロック発生器18aのD/A出力の波形ジッタを少なくすることができる。
【0039】
図5は、図4の位相角発生回路17aの一例の詳細ブロック図である。この位相角発生回路17aは、分離器51、加算回路52、54、56、レジスタ53、57、4倍回路55、及び1/4分周器58を含んでいる。積分クロックが高い場合、位相角を求める演算を角速度Wの桁数のまま行うと桁数が多すぎて積分加算処理が動作クロックの周期内に行えなくなるのを防止する為に、高速の積分処理は少ない桁数で構成する技法を示す。角速度Wの積分動作は、Wを4回積分すること、即ちWを4倍することで、Wを上位に2ビットシフトしたものを4回に1回加算することに等しい。
【0040】
角速度の上位の値Wuの積分の処理と、下位Wlの積分の処理を別々に行い後で加算する。上位Wuの積分は、積分クロックで動作し、下位Wlの積分は4×Wlの値を積分クロックの1/4で積分する。これらの積分動作は、上述した加算回路52、56、レジスタ53、57、4倍回路55及び1/4分周器58により行う。位相角θは、上位の積分値と下位の積分値の上位8ビットを加算器54により加算して求める。4回に1回の下位桁Wlの位相角の変化は、上位桁Wuの位相角の8ビット(360度)に対して最大3となる。位相角の変動は、3/256=1.17%で標本化クロックの変動への影響は無視できる大きさとなる。
【0041】
有効桁が32ビットの角速度Wは、分離器51で上位8ビットのWuと、9ビット以下の値を持つ桁32ビットで表されるWlに分ける。従って、W=Wu+Wlとなる。角速度Wの上位は、加算回路52へ供給され、上位位相角Wuを積分クロック毎に積分してレジスタ53に供給し、加算回路54へ供給する。下位の角速度Wlは、4倍(乗算)回路55へ供給されて、4倍されたものが加算回路56へ供給され、1/4分周器58から供給される1/4の積分クロック毎に下位角速度Wlが積算され、レジスタ57の出力に下位の角速度Wlを積分した位相角が得られる。上位8ビットが加算回路54へ供給される。この加算回路54の出力には、上位θuと下位θlが加算された位相角θが得られる。高速の積分処理と、低速の積分処理のビット数の振分け及び低速の分周比は、上述の例に限定されるものではないことに注目されたい。
【0042】
次に、図6を参照して、図4の角速度発生回路16aの詳細構成のブロック図を説明する。この角速度発生回路16aは、適応補正回路21a、加算回路22a、レジスタ23a及び監視回路61を含んでいる。
【0043】
補正角速度の値を適応的に行うことにより定常ジッタを少なくし、周波数同期外れの状態では短時間に同期することができる。
【0044】
テレビ信号のカラーサブキャリアに同期させた標本化クロックを用いる場合、カラーサブキャリアは非常に安定しており、通常状態では標本化クロックも安定する筈である。
【0045】
一方、差分信号4が与えられた場合に、その値をそのまま補正に用いると、伝送系等で発生するゆらぎがそのまま標本化クロックに反映される為に、色歪みが発生する等の不都合が生じる。この為に、状態に応じて単位時間に変動する角速度の変化率を制御する。また、角速度の変動範囲を超えないように角速度Wを監視して、標本化クロックの周波数変動範囲を制限する。
【0046】
監視回路61は、送信周波数情報△S又は△を長時間監視して、状態制御信号を適応補正回路21aに供給する。また、現在の角速度Wを監視していて、角速度の変動許容範囲内に入るように補正角速度△Wを制限する。この適応補正回路21aでは、変動が少なく安定状態である場合は、差分信号△をそのまま用いるのではなく。決められた変動幅に制限して補正角速度△Wを発生する制御を行うことにより、ジッタや長時間ゆらぎを少なくすることができる。
【0047】
一方、切替等で送信側の標本化クロックと受信側クロックの周波数差が大きくなった場合は、短時間で送信側の周波数に受信側周波数を同期させる必要があるので、補正角速度△Wは、大きくする。但し、カラーサブキャリアの変動の許容範囲に入るように標本化クロックの変動が制限されるように補正角速度Wを制限しておく。
【0048】
バッファメモリ等がオーバーフローして映像の再生に破綻をきたすような緊急の場合には、制限なしの補正角速度を出力して補正を行う。補正角速度△Wが、fnの計数周期毎に急に変動すると、位相のジャンプが急に発生してテレビ信号に悪影響を与えるので、補正角速度△Wは、0から積分クロックをもとにタイミングをとって徐々に増やし、時定数をもって所定の補正角速度△Wにするようにする。タイミングと増加する補正角速度△Wの値を制御することにより、標本化クロックの周波数変動の時定数を自由に調整できる。これにより、クロック発生器18aの時定数の切替えを不要にする。
【0049】
以上、本発明の標本化クロック再生回路の好適実施形態例を説明した。しかし、本発明は斯る例のみに限定されるべきではなく、特定用途に応じて種々の変形変更可能であること勿論である。
【0050】
【発明の効果】
上述の説明から理解される如く、本発明の標本化クロック再生回路によると、制御周波数差分に応じてデジタル信号の角速度を補正して、デジタルによる標本化クロックの位相角を求め、これから標本化クロックを再生する為に、正確な周波数フィードバック制御が可能である。更に、角速度の変動を適応的に制御できる為に、定常ジッタを少なくし且つ短時間で引込み同期が可能な標本化クロックが再生できるという実用上の顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の標本化クロック再生回路の好適実施形態例を含む受信装置のブロック図である。
【図2】図1の標本化クロック再生回路の角速度発生回路及び位相角発生回路の詳細ブロック図である。
【図3】図1の標本化クロック再生回路のクロック発生器の詳細ブロック図である。
【図4】本発明の標本化クロック再生回路の他の実施形態例を含む受信装置のブロック図である。
【図5】図4の標本化クロック再生回路の位相角発生回路の詳細ブロック図である。
【図6】図4の標本化クロック再生回路の角速度発生回路の詳細ブロック図である。
【符号の説明】
10、10a 標本化クロック再生回路
16、16a 角速度発生回路
11、11a D/A変換器
12、12a 分離回路
13、13a 復調器
21a 適応補正回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for reproducing a transmitted signal by multiplexing an encoded signal such as audio with data by converting an analog image signal into a digital signal, thereby stabilizing a sampling clock synchronized with a sampling clock on a transmission side. The present invention relates to a sampling clock recovery circuit that recovers data with high accuracy.
[0002]
[Prior art]
A synchronizing circuit or device that transmits a sampling frequency on the transmission side as frequency information and reproduces the information on the reception side is disclosed in, for example, "Sampling Frequency Synchronization Device" in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-51305.
[0003]
In this prior art, the number of sampling clocks in a cycle obtained by dividing the transmission line clock by a 1 / N divider is counted by a counter, and the frequency information ΔS is sent to a receiving device.
[0004]
On the other hand, the receiving apparatus counts the number of reproduced sampling clocks in a cycle obtained by dividing the reproduced transmission path clock by a 1 / N cycle, and obtains the frequency information ΔR.
[0005]
The difference between these two pieces of frequency information 両 S and △ R (△ S- △ R) is integrated by an integrator and converted into an analog signal by a D / A converter to control a VCO that generates a sampling clock. In this way, the sampling clock of the receiving device is the same as the sampling clock of the transmitting device.
[0006]
In this conventional device, the frequencies can be the same. However, the jitter of the sampling clock is not defined. That is, jitter of a frequency higher than the cycle of transmitting the frequency information can be suppressed, but jitter of a lower frequency occurs. When multiple stages are connected, jitter is accumulated and becomes large.
[0007]
As a means for solving this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-338880 proposes a "sampled clock recovery method".
In this reproduction method, the difference signal of the frequency information is obtained not by 1 / N of the transmission line clock but by 1 / MN which is further divided to 1 / M (M is an integer of 1 or more). Control is performed so that the difference becomes zero. When the value of the difference signal is large, M is set to 1 or a small value in the next cycle, and when the difference signal is small, the value of M is set to a large value. Container.
[0008]
In this reproduction method, in order to reduce the frequency jitter, a program frequency divider that further divides the frequency information generation cycle by an arbitrary frequency division ratio is used. The frequency information △ R on the receiving side is integrated to obtain ΣS and ΣR, and the reproduction sampling frequency is controlled using the difference value Σ = ΣS−ΣR. As a result, when the frequency difference between the color subcarriers (subcarriers) of the input video signal is small, Σ is stabilized at a small value, so that the reproduction frequency is controlled in a long cycle, and the cycle in which jitter occurs is extended. Can be
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned conventional reproducing method, when the dividing ratio M is increased, the control cycle (1 / NM) becomes longer, and the jitter below the frequency becomes smaller, but the jitter in the control cycle remains. Was. When the frequency division ratio M is increased, the characteristic of the low-pass filter (LPF) after D / A conversion has a period (1 / N) when M = 1, so that the value of M is Even if the period becomes longer due to the increase, the characteristic of the LPF is fixed and does not change, so that there is a drawback that jitter whose frequency changes locally also occurs. In addition, since the control is performed every 1 / M, if the frequency fluctuates suddenly at the beginning of the 1 / M cycle, the difference is calculated at the end of the cycle, and the control is performed. It takes a long time until the operation is performed, and there is a disadvantage that the frequency response is deteriorated. There is a disadvantage that it is difficult to obtain a true correction value because the frequency control is feedback-controlled with an analog value as the voltage of the VCO.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sampling clock recovery circuit that suppresses low-frequency jitter generated by transmission of a recovered sampling clock and improves tracking characteristics.
[0011]
It is another object of the present invention to provide a sampling clock reproducing circuit which can reduce the occurrence of jitter of a color burst constituting a reproduced video signal and have good tracking performance even when a transmitting / receiving apparatus is connected in multiple stages. It is in.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a sampling clock recovery circuit according to the present invention has the following characteristic configuration.
[0013]
(1) A sampling clock regeneration circuit for regenerating a sampling clock from frequency information from the transmission side and regenerating a reception sampling clock used for sampling on the reception side, wherein the sampling frequency information from the transmission side and the obtains the difference signal of the sampling frequency information of the receiving side to correct the angular velocity of the angular velocity generating circuit based on the said difference signal to generate a receiver-side sampling clock based on the corrected angular velocity, generated sampled A sampling clock recovery circuit forming a feedback loop for generating the sampling frequency information on the receiving side based on a clock.
[0014]
(2) The sampling clock reproducing circuit according to (1), wherein the angular velocity of the angular velocity generating circuit is corrected by integrating the angular velocity for each cycle of the transmission line clock to obtain a phase angle.
[0015]
(3) means for separating frequency information △ S and a clock from the transmission data on the transmission side, means for counting the frequency of the sampling clock on the reception side to obtain reception frequency information △ R, Means for obtaining a corrected angular velocity ΔW from the differential signal of ΔR to obtain a corrected angular velocity.
[0016]
(4) The method according to (1), (2) or (3), wherein the phase angle is divided into an upper digit and a lower digit of the angular velocity, and the angular velocity separately obtained is added to obtain a phase angle of the sampling clock. Sampling clock recovery circuit.
[0017]
(5) The sampling clock according to (1), (2), (3) or (4), further comprising an adaptive correction circuit for adaptively correcting angular velocity based on the transmission frequency information, the difference signal, and the angular velocity. Regeneration circuit.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a sampling clock recovery circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a block diagram of a preferred embodiment of a sampling clock recovery circuit according to the present invention. FIGS. 2 and 3 are detailed block diagrams of main blocks in FIG.
[0020]
First, the configuration of a receiving apparatus including a sampling clock recovery circuit according to the present invention will be described with reference to FIG. This receiving apparatus includes a sampling
[0021]
When receiving the transmission data via the
[0022]
The transmission line clock frequency f1 is frequency-divided by the
[0023]
The angular
[0024]
On the other hand, the phase
Generates a clock fr.
[0025]
The D /
[0026]
Here, if the counting cycle is determined and the variation range of the sampling clock frequency is determined, the variation range of the frequency information is also determined. Even if it is sent to the receiving side, it can be determined at the receiving side, so that the number of transmitted bits can be reduced.
[0027]
For example, the transmission line clock is frequency-divided into 1 / 19,440 to obtain an 8K clock, which is further frequency-divided into 1/458. That is, N = 19,440 × 458 = 8,903,520 (87DB60h in hexadecimal). The cycle φN when the transmission path clock is divided by N is 57.25 ms, which is the count cycle (frequency fn) of the sampling frequency. If 14.31818 MHz, which is four times the color subcarrier of the input television signal, is used as the sampling clock, the count value for each count cycle is a value near fr × φ = 819,716. If the color subcarrier frequency variation of the television signal is in the range of ± 100 ppm, the number of clocks will vary by ± 82. 8 bits can represent 256 sections. That is, even if only the lower 8 bits are transmitted, the fluctuation frequency range is ± 82, so that the receiving side can determine the frequency information.
[0028]
Next, FIG. 2 shows a detailed block diagram of an example of the angular
[0029]
When the angular velocity is represented by a binary number, the required number of effective bits depends on the length of the period φN, in other words, the magnitude of N. Further, since the truncation error is multiplied by N, in order to make the error accumulated by N times negligible, for example, 1% or less, a number of bits that can represent a value of 100 × N is required. In the case of N = 8903520 (87DB60h in hexadecimal), about 30 bits are required.
[0030]
In the case of the transmission line clock and the sampling frequency described above, the central angular velocity W0 = 360 degrees × fs / fl = 33.1439935 degrees. The value when 360 degrees is normalized to 1.0 is 0.092066486. Assuming that the effective bits after the decimal point are a 32-bit hexadecimal number (h), 1.0 is 1.0000000000h and 0.092066486 is 0.1791AB53h. When initialized at power-on, this value is set in the
[0031]
The
[0032]
The corrected angular velocity W is supplied to a phase
[0033]
Next, FIG. 3 shows a detailed block diagram of an example of the
[0034]
Next, another embodiment of the sampling clock recovery circuit of the present invention will be described with reference to FIGS. Components similar to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.
[0035]
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration thereof. This receiving device includes a sampling
[0036]
When the frequency of the transmission line clock fr is high, a high-speed operation IC (integrated circuit) is required if it is used as the clock for the integration operation of the phase
[0037]
The angular
[0038]
The angular velocity W when using an integrated clock obtained by dividing the transmission line clock by 1 / K converges to 360 degrees × fs × k / fr. When the integration clock fk decreases and is set to nearly twice the sampling clock, the LPF characteristic of the D /
[0039]
FIG. 5 is a detailed block diagram of an example of the phase
[0040]
The process of integrating the upper value Wu of the angular velocity and the process of integrating the lower Wl are separately performed and added later. The integration of the upper Wu operates by the integration clock, and the integration of the lower Wl integrates the value of 4 × W1 by l of the integration clock. These integration operations are performed by the above-described
[0041]
The angular velocity W of which the effective digit is 32 bits is separated by the separator 51 into Wu of the upper 8 bits and Wl represented by 32 bits of a digit having a value of 9 bits or less. Therefore, W = Wu + Wl. The upper order of the angular velocity W is supplied to the adding
[0042]
Next, a block diagram of a detailed configuration of the angular
[0043]
By adaptively setting the value of the corrected angular velocity, steady jitter can be reduced, and synchronization can be performed in a short time in a state where frequency synchronization is lost.
[0044]
When using a sampling clock synchronized with the color subcarrier of the television signal, the color subcarrier is very stable, and the sampling clock should be stable in a normal state.
[0045]
On the other hand, when the difference signal 4 is given, if the value is used as it is for correction, fluctuations occurring in the transmission system or the like are directly reflected on the sampling clock, so that inconvenience such as occurrence of color distortion occurs. . For this purpose, the rate of change of the angular velocity that fluctuates per unit time according to the state is controlled. Further, the angular velocity W is monitored so as not to exceed the fluctuation range of the angular velocity, and the frequency fluctuation range of the sampling clock is limited.
[0046]
The
[0047]
On the other hand, if the frequency difference between the sampling clock on the transmitting side and the clock on the receiving side becomes large due to switching or the like, it is necessary to synchronize the receiving side frequency with the transmitting side frequency in a short time. Enlarge. However, the correction angular velocity W is limited so that the variation of the sampling clock is limited so as to fall within the allowable range of the variation of the color subcarrier.
[0048]
In the case of an emergency in which the buffer memory or the like overflows to cause a failure in video reproduction, the correction is performed by outputting an unlimited correction angular velocity. If the corrected angular velocity △ W suddenly fluctuates every counting cycle of fn, a phase jump occurs suddenly and adversely affects the television signal. Therefore, the corrected angular velocity △ W starts from 0 based on the integration clock. Thus, the correction angle is gradually increased so that a predetermined correction angular velocity ΔW is obtained with a time constant. By controlling the timing and the value of the increasing correction angular velocity ΔW, the time constant of the frequency fluctuation of the sampling clock can be freely adjusted. This eliminates the need to switch the time constant of the
[0049]
The preferred embodiment of the sampling clock recovery circuit of the present invention has been described above. However, the present invention should not be limited to only such an example, and it is needless to say that various modifications can be made depending on the specific application.
[0050]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the sampling clock recovery circuit of the present invention, the angular velocity of the digital signal is corrected according to the control frequency difference, and the phase angle of the digital sampling clock is obtained. , Accurate frequency feedback control is possible. Furthermore, since the variation of the angular velocity can be adaptively controlled, there is a practically remarkable effect that a sampling clock which can reduce the steady-state jitter and can be locked in a short time can be reproduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a receiving apparatus including a preferred embodiment of a sampling clock recovery circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed block diagram of an angular velocity generation circuit and a phase angle generation circuit of the sampling clock recovery circuit of FIG.
FIG. 3 is a detailed block diagram of a clock generator of the sampling clock recovery circuit of FIG. 1;
FIG. 4 is a block diagram of a receiving apparatus including another embodiment of the sampling clock recovery circuit of the present invention.
5 is a detailed block diagram of a phase angle generation circuit of the sampling clock recovery circuit of FIG.
FIG. 6 is a detailed block diagram of an angular velocity generating circuit of the sampling clock recovery circuit of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
10, 10a Sampling
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28199498A JP3568791B2 (en) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Sampling clock recovery circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28199498A JP3568791B2 (en) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Sampling clock recovery circuit |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2000101556A JP2000101556A (en) | 2000-04-07 |
| JP3568791B2 true JP3568791B2 (en) | 2004-09-22 |
Family
ID=17646756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28199498A Expired - Lifetime JP3568791B2 (en) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Sampling clock recovery circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3568791B2 (en) |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP28199498A patent/JP3568791B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2000101556A (en) | 2000-04-07 |
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