JPH0535616B2 - - Google Patents
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- JPH0535616B2 JPH0535616B2 JP59105748A JP10574884A JPH0535616B2 JP H0535616 B2 JPH0535616 B2 JP H0535616B2 JP 59105748 A JP59105748 A JP 59105748A JP 10574884 A JP10574884 A JP 10574884A JP H0535616 B2 JPH0535616 B2 JP H0535616B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
- H04L7/033—Speed 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
- H04L7/0334—Processing of samples having at least three levels, e.g. soft decisions
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明はデイジタル信号伝送におけるクロツ
ク信号位相同期技術に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a clock signal phase synchronization technique in digital signal transmission.
(発明の背景)
高能率デイジタル信号伝送においては、小ロー
ルオフ波形整形されたパルスを用いて符号伝送を
行うため、受信側のサンプル・タイミングのずれ
は特性を急激に劣化させることになる。従来、サ
ンプル・タイミング、すなわちクロツク信号抽出
は、入力信号を整流し、クロツク成分を発生させ
ておいて、狭帯域の帯域通過波器を通してクロ
ツクを抽出していた。すなわち従来クロツクの抽
出はアナログ回路により行われており、回路素子
の調整が必要なことから、検査、保守などに手間
を要することが多かつた。(Background of the Invention) In high-efficiency digital signal transmission, code transmission is performed using pulses shaped into a small roll-off waveform, so a sample timing shift on the receiving side will rapidly deteriorate the characteristics. Conventionally, sample timing, or clock signal extraction, involves rectifying an input signal to generate a clock component, and then extracting the clock through a narrowband bandpass waver. That is, in the past, clock extraction was performed using analog circuits, which required adjustment of circuit elements, which often required time and effort for inspection and maintenance.
また近年受信器のデイジタル化が進み、クロツ
ク信号抽出のデイジタル処理の必要性が高まつて
きた。デイジタル化受信器の場合、クロツク信号
を抽出すると言う方式より、むしろサンプル・タ
イミングを直接制御する方式が向いている。 In recent years, receivers have become increasingly digital, and the need for digital processing for clock signal extraction has increased. For digitizing receivers, direct control of sample timing is preferred rather than extraction of the clock signal.
(発明の目的)
本発明の目的は、デイジタル処理に向いた、簡
易なサンプルタイミング制御を実現するクロツク
位相誤差検出器を提供することにある。(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a clock phase error detector suitable for digital processing and realizing simple sample timing control.
(発明の構成)
本発明によれば、クロツク信号の位相誤差を検
出するクロツク位相誤差検出器であつて、
(a) クロツク信号の零位相で入力信号をサンプル
する第1のサンプラ、
(b) 前記クロツク信号のπ位相で入力信号をサン
プルする第2のサンプラ、
(c) 前記第1のサンプラの出力を符号識別する識
別器、
(d) 該識別器出力の2周期前の値と現時刻での値
が一致し、かつ1周期前の値と現時刻での値が
異なる場合に検出信号を出力する検出器、
(e) 前記第2のサンプラ出力の1周期前の値と現
時刻での値との振幅差を検出する振幅差検出
器、
(f) 該振幅差検出器出力に前記第1のサンプラ出
力の1周期前の出力値の極性を掛けた値を求
め、前記検出器が検出信号を出力したときにの
み前記掛けた値をクロツク位相誤差として出力
する手段、
とから少なくとも構成されるクロツク位相誤差検
出器が得られる。(Structure of the Invention) According to the present invention, there is provided a clock phase error detector for detecting a phase error of a clock signal, which includes: (a) a first sampler that samples an input signal at the zero phase of the clock signal; (b) a second sampler that samples the input signal at the π phase of the clock signal; (c) a discriminator that identifies the output of the first sampler as a code; and (d) a value of the output of the discriminator two cycles before and the current time. a detector that outputs a detection signal when the values at the output of the second sampler match and the value at the current time is different from the value at the current time; an amplitude difference detector that detects an amplitude difference between the value of There is obtained a clock phase error detector comprising at least the following: means for outputting the multiplied value as a clock phase error only when a detection signal is output.
(発明の原理)
次に本発明に付いて図面を参照して詳細に説明
する。(Principle of the Invention) Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図aは+1、−1の2値デイジタル信号、
あるいは4相位相変調波の復調信号の実部、また
は虚部のアイ・パターンを示した図である。同図
bは、そのサンプル・タイミングを示しており、
矢印で示したクロツク周期(T秒)ごとのそれ
は、アイ・パターンの最も広く目の開く時間に一
致している。以下ではこのタイミングを信号検出
タイミングと呼ぶこととする。同図cは、先のb
とπ相(180°)だけずれたタイミング位相を示し
ている。以下では、このタイミングをクロツク位
相検出タイミングと呼ぶ。このタイミングで第1
図aの波形をサンプルすると、その前後で送信符
号が変化しなかつた場合の±1の値と、逆に変化
した場合の零近傍の値との3種類の値をとる。第
1図aの波形は、伝送パルスのロール・オフ率や
ビツト・パターンにも依存するが、おおよそ第2
図aの様に簡略化して扱つても、平均的には問題
はない。まず第2図aの太線の様な信号変化につ
いて考察してみる。この変化は送信符号が±1、
−1、+1、−1と交互に繰返されて送信された場
合である。同図b,cは各々信号検出タイミング
とクロツク位相検出タイミングを示している。こ
こでTe秒だけ前者を遅らせるとアイ・パターン
の目の広さはW0からW1へと狭くなつてしまうこ
とになる。つぎに相前後する2つのクロツク位相
検出タイミングによりサンプルされる信号の大き
さを考えてみよう。第2図cのTe=0のとき、
2つのサンプル値は1000と1001であり、同一の値
をとつている。一方Te≠0でTe<0(すなわちサ
ンプル遅れ)の場合は2つのサンプル値は1002と
1003となり、両者の差は非零となる。またTe>
0の時には1004と1005となり、両者の差は同じく
非零となり、その極性はTe<0の場合と逆にな
る。このことを利用すれば、まず信号検出タイミ
ングで第2図aの太線2000の様な信号遷移(−
1、+1、−1)を抽出し、その時の前後するクロ
ツク位相検出タイミングでのサンプル値の差を求
めることによつて、Teの極性と大きさが推定で
きることがわかる。ここでもし、信号遷移が太線
2000の代りに細線2001である場合、(信号遷移は
+1、−1、+1)Teに対するクロツク位相検出
タイミングでの前後するサンプル値の差の極性は
先の例とは逆になる。実用上は信号遷移(−1、
+1、−1)と(+1、−1、+1)の両方を利用
する方が、クロツク位相差検出器としてはより多
くの位相差情報を提供できるので、両方とも利用
することが得策ではあるが、片方のみを利用して
も本発明の目的を達成することはできる。以下で
は両方とも使用する場合についてのみ述べること
とする。位相差情報、すなわち(1000、1001)の
サンプル値の差や(1004、1005)のサンプル値の
差にそれらのサンプルの間の信号検出タイミング
でのサンプル値(この場合は+1か−1)を掛け
る必要がある。第2図で太線2000の信号遷移(−
1、+1、−1)の場合にはクロツク位相検出タイ
ミングでの2サンプル値(1000、1001)または
(1004、1005)の差に信号検出タイミングでのサ
ンプル値1006の極性(+1)を、逆に細線の信号
遷移(+1、−1、+1)の場合には信号検出タイ
ミングでのサンプル値1007の極性(−1)を掛け
る必要がある。以上がクロツク位相検出の原理で
ある。 Figure 1 a is a binary digital signal of +1 and -1,
Alternatively, it is a diagram showing an eye pattern of a real part or an imaginary part of a demodulated signal of a quadrature phase modulated wave. Figure b shows the sample timing.
The time per clock period (T seconds) indicated by the arrow corresponds to the widest eye opening time of the eye pattern. In the following, this timing will be referred to as signal detection timing. c in the same figure is the previous b
This shows the timing phase shifted by π phase (180°). Hereinafter, this timing will be referred to as clock phase detection timing. At this timing, the first
When the waveform in Figure a is sampled, it takes three types of values: a value of ±1 when the transmission code does not change before and after that, and a value near zero when it changes conversely. The waveform in Figure 1a depends on the roll-off rate of the transmitted pulse and the bit pattern, but it is approximately the same as the second one.
Even if it is simplified as shown in Figure a, there is no problem on average. First, let's consider signal changes as indicated by the thick line in FIG. 2a. This change means that the transmission code is ±1,
This is a case where -1, +1, -1 are alternately repeated and transmitted. Figures b and c show the signal detection timing and clock phase detection timing, respectively. If the former is delayed by T e seconds, the width of the eye pattern will narrow from W 0 to W 1 . Next, let us consider the magnitude of the signal sampled at two successive clock phase detection timings. When T e =0 in Figure 2c,
The two sample values are 1000 and 1001, which are the same value. On the other hand, if T e ≠ 0 and T e < 0 (i.e. sample delay), the two sample values are 1002.
1003, and the difference between the two is non-zero. Also, T e >
When it is 0, it becomes 1004 and 1005, and the difference between them is also non-zero, and the polarity is opposite to that when T e <0. If we take advantage of this, we can first make a signal transition (-
It can be seen that the polarity and magnitude of T e can be estimated by extracting the values (1, +1, -1) and finding the difference between the sample values at the clock phase detection timings before and after that time. Here again, if the signal transition is a thick line
If the thin line 2001 is used instead of 2000, (the signal transition is +1, -1, +1), the polarity of the difference between the sample values before and after the clock phase detection timing with respect to T e will be opposite to that in the previous example. In practice, the signal transition (-1,
+1, -1) and (+1, -1, +1) can provide more phase difference information as a clock phase difference detector, so it is better to use both. , the object of the present invention can be achieved even if only one of them is used. In the following, only the case where both are used will be described. The phase difference information, that is, the difference between the sample values of (1000, 1001) and the difference between the sample values of (1004, 1005), and the sample value at the signal detection timing between those samples (+1 or -1 in this case). need to be hung. In Figure 2, the thick line 2000 indicates the signal transition (-
1, +1, -1), the polarity (+1) of the sample value 1006 at the signal detection timing is reversed to the difference between the two sample values (1000, 1001) or (1004, 1005) at the clock phase detection timing. In the case of a thin line signal transition (+1, -1, +1), it is necessary to multiply the polarity (-1) of the sample value 1007 at the signal detection timing. The above is the principle of clock phase detection.
今までの説明では、入力信号の信号遷移が+
1、−1、+1、−1と周期的に繰りかえす場合で
あつたが、一般データが入力であつても、もちろ
ん問題はない。すなわちそられランダムな信号遷
移の中で(+1、−1、+1)及び(−1、+1、−
1)の遷移のみを選択的に抽出してクロツク位相
検出が行なわれるのである。 In the explanation so far, the signal transition of the input signal is +
In the above case, the input is periodically repeated as 1, -1, +1, -1, but of course there is no problem even if the input is general data. That is, among the random signal transitions (+1, -1, +1) and (-1, +1, -
Clock phase detection is performed by selectively extracting only the transitions in (1).
(実施例)
第3図は本発明の一実施例のブロツク図であ
る。図中の1が第1のサンプラー、2が第2のサ
ンプラー、3が第1のサンプラー出力を符号識別
する識別器、4が検出器で信号送出周期Tの遅延
回路40,41と加算器42及び絶対値回路44
で識別器3の出力(±1)の2周期前の値と現在
の値が等しい場合には2が出力され、異なれば零
が出力される。一方減算器43からは1周期前の
値と現在の値が異る場合に2が出力され、同一の
場合には零が出力される。これによりアンド・ゲ
ート46の出力が高位レベルHになるためには、
識別器出力の2周期前の値と現在の値が等しく、
かつ1周期前の値と現在の値が異る場合に限られ
ることがわかる。5は、振幅検出器で先の40,
41と同じ遅延回路50の入出力差を減算器51
によつて検出するものである。6は、振幅等検出
器の出力に第1のサンプラの一周期前の出力の極
性をブロツク4の遅延回路40の出力から得て掛
算を行うものである。(Embodiment) FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is the first sampler, 2 is the second sampler, 3 is a discriminator for identifying the code of the output of the first sampler, 4 is a detector, and delay circuits 40 and 41 with a signal transmission period T and an adder 42 and absolute value circuit 44
If the value of the output (±1) of the discriminator 3 two cycles before and the current value are equal, 2 is output, and if they are different, 0 is output. On the other hand, the subtracter 43 outputs 2 if the value one cycle before and the current value are different, and outputs 0 if they are the same. In order for the output of the AND gate 46 to become a high level H,
The value of the discriminator output two cycles ago and the current value are equal,
It can also be seen that this is limited to cases where the value one cycle ago and the current value are different. 5 is an amplitude detector and the previous 40,
The difference between the input and output of the delay circuit 50, which is the same as 41, is subtracted by the subtracter 51.
It is detected by 6 multiplies the output of the amplitude etc. detector by obtaining the polarity of the output of the first sampler one period before from the output of the delay circuit 40 of block 4.
7は検出器4の出力が「H」になつた時にの
み、掛算器6の出力を端子101へ導くための掛
算器である。なお第1、第2のサンプラのサンプ
ル・タイミングはクロツク発振器8とT/2遅延回
路9とによつて第1のサンプラーには信号検出タ
イミング、第2のサンプラーにはクロツク位相検
出タイミングが各々供給される。 7 is a multiplier for guiding the output of the multiplier 6 to the terminal 101 only when the output of the detector 4 becomes "H". Note that the sample timing of the first and second samplers is supplied by a clock oscillator 8 and a T/2 delay circuit 9, and the signal detection timing is supplied to the first sampler, and the clock phase detection timing is supplied to the second sampler. be done.
端子101はクロツク位相差信号が出力される
ので、これを適当な低減フイルターにより、その
出力を平滑し、クロツク発振器8に供給すること
によつてクロツク位相(クロツク周波数)が制御
されることとなる。 Since a clock phase difference signal is output from the terminal 101, the output is smoothed by an appropriate reduction filter and supplied to the clock oscillator 8, thereby controlling the clock phase (clock frequency). .
(発明の効果)
本発明によつて小数のデイジタル素子のみによ
つて、クロツク位相制御が平易に行える。(Effects of the Invention) According to the present invention, clock phase control can be easily performed using only a small number of digital elements.
第1図は2値のデータ伝送波形を説明する為の
図、第2図はクロツク位相差情報を抽出する原理
を説明するための図、第3図は本発明の一実施例
を示すブロツク図である。
図中、1……第1のサンプラ、2……第2のサ
ンプラ、3……識別器、4……検出器、5……振
幅差検出器、6……掛算器を各々示す。
Fig. 1 is a diagram for explaining a binary data transmission waveform, Fig. 2 is a diagram for explaining the principle of extracting clock phase difference information, and Fig. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. It is. In the figure, 1...first sampler, 2...second sampler, 3...discriminator, 4...detector, 5...amplitude difference detector, 6...multiplier are shown, respectively.
Claims (1)
信号の位相誤差を検出するクロツク位相誤差検出
器であつて、 (a) クロツク信号の零位相で入力信号をサンプル
する第1のサンプラ、 (b) 前記クロツク信号のπ位相で入力信号をサン
プルする第2のサンプラ、 (c) 前記第1のサンプラの出力を符号識別する識
別器、 (d) 該識別器出力の2周期前の値と現時刻での値
が一致し、かつ1周期前の値と現時刻での値が
異なる場合に検出信号を出力する検出器、 (e) 前記第2のサンプラ出力の1周期前の値と現
時刻での値との振幅差を検出する振幅差検出
器、 (f) 該振幅差検出器出力に前記第1のサンプラ出
力の1周期前の出力値の極性を掛けた値を求
め、前記検出器が検出信号を出力したときにの
み前記掛けた値をクロツク位相誤差として出力
する手段、 とから少なくとも構成されることを特徴とするク
ロツク位相誤差検出器。[Claims] 1. A clock phase error detector for detecting a phase error of a clock signal of a received digital signal (input signal), comprising: (a) a first sampler that samples the input signal at the zero phase of the clock signal; (b) a second sampler that samples the input signal at the π phase of the clock signal; (c) a discriminator that identifies the code of the output of the first sampler; (d) a second sampler that samples the input signal at the π phase of the clock signal; a detector that outputs a detection signal when the value at the current time matches the value at the current time and the value at the current time differs from the value one cycle before; (e) the value at the output of the second sampler one cycle before; an amplitude difference detector that detects the amplitude difference between the value at the current time and the value at the current time; A clock phase error detector comprising at least the following: means for outputting the multiplied value as a clock phase error only when the detector outputs a detection signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59105748A JPS60249450A (en) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | Clock phase error detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59105748A JPS60249450A (en) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | Clock phase error detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60249450A JPS60249450A (en) | 1985-12-10 |
| JPH0535616B2 true JPH0535616B2 (en) | 1993-05-27 |
Family
ID=14415870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59105748A Granted JPS60249450A (en) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | Clock phase error detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60249450A (en) |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP59105748A patent/JPS60249450A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60249450A (en) | 1985-12-10 |
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