JP3778043B2

JP3778043B2 - Signal switching device and signal switching method

Info

Publication number: JP3778043B2
Application number: JP2001310415A
Authority: JP
Inventors: 憲司小室
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: JP2003115785A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号切替装置及び信号切替方法に関し、特に、一方の信号から他方の信号へ出力信号の位相を変えずに無瞬断で切替を行う信号切替装置及び信号切替方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、二つの信号を入力し、一方の信号から他方の信号に無瞬断で切替を行う信号切替装置は、切替に高速の半導体スイッチ等を用い、切替を高速で行うことにより、切替時のショックを軽減している。
【０００３】
上記信号切替装置は、通常、同一の基準信号と同期をとることにより、入力される二つの信号の周波数を精度良く一致させることができるが、位相に関しては使用されているＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋＬｏｏｐ）回路によって相関なく変動していた。
【０００４】
ところで、通信技術の進歩にともない、信号切替装置が、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号などの急激な位相変化により影響を受けやすい信号に用いられる場合には、切替に伴う位相変化を最少化することが求められるようになってきた。
【０００５】
このため、切替時に位相も一致させることが可能な信号切替装置に関して、様々な技術が提案されており、たとえば、特開２０００−１７４６７０号公報において、伝送路切替装置の技術が開示されている。
【０００６】
（従来例）
図３は、特開２０００−１７４６７０号公報における伝送路切替装置を説明するための、概略ブロック構成図を示している。
同図において、伝送路切替装置１００は、符号一致検出手段１０１と、可変遅延回路１０２ａ，１０２ｂと、選択回路１０３と、禁止回路１０４と、遅延制御手段１０５とで構成してある。
【０００７】
図示してないが、送信装置は、信号を２分岐して出力し、伝送路切替装置１００を備えた受信装置は、２分岐された信号を入力し一方の信号を選択する。
つまり、伝送路切替装置１００は、２分岐された信号、すなわち、Ａ系データとＢ系データを入力し、いずれか一方の信号を選択して出力する。
【０００８】
ここで、送信装置は、送信するデータより符号化された符号を空いているタイムスロットに挿入し、伝送路切替装置１００は、符号一致手段１０１が、Ａ系データとＢ系データの符号をそれぞれ検出し記憶し、Ａ系データとＢ系データの二つの符号が一致する位相差を検出する。
また、遅延制御手段１０５は、符号一致検出手段１０１が検出した位相差を入力し、この位相差にもとづいて可変遅延回路１０２ａ，１０２ｂの位相を制御する。
【０００９】
可変遅延回路１０２ａは、Ａ系データを入力し遅延量を可変設定してから、Ａ系データを選択回路１０３に出力する。
また、可変遅延回路１０２ｂは、Ｂ系データを入力し遅延量を可変設定してから、Ｂ系データを選択回路１０３に出力する。
【００１０】
禁止回路１０４は、符号一致検出手段１０１が検出した位相差検出状態信号を入力し、さらに、外部からの切替要求にもとづいて、選択回路１０３にいずれかのデータを選択するかを制御する選択制御信号を出力する。
また、禁止回路１０４は、選択制御信号を遅延制御手段１０６に出力する。
【００１１】
このように、伝送路切替装置１００は、符号一致検出手段１０１が、両系の信号受信回路の出力からそれぞれ、使用する伝送フォーマットの規則に従って生成され、所定の位置に挿入された符号をそれぞれ検出し記憶し、これら二つの符号が一致する位相差を検出し、可変遅延回路１０２ａ，１０２ｂがその位相差に従って両系の信号の遅延調整を行うので、対向する送信側装置にマルチフレーム構成手段等の特別な機能がなくても、確実に無瞬断切替を実現することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記伝送路切替装置は、二つの信号の位相差を検出し、その位相差にもとづいて二つの信号の位相差がほぼゼロとなるように、可変位相回路を制御する。つまり、フィードバック回路を構成している。
このため、フィードバックの時定数によっては、キャリアの位相ノイズに起因するようなランダムに変化する入力信号の位相差をゼロにすることが困難となる場合があり、かかる場合には、無瞬断で切替を行うことができないといった問題があった。
【００１３】
また、フィードバック回路は、遅延制御手段や可変遅延回路などを使用するため、回路自体が複雑になるといった問題があった。
【００１４】
本発明は、このような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、フィードバック制御を行わずに入力信号間の位相差をなくし、無瞬断で切替を行うことが可能な信号切替装置及び信号切替方法の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の請求項１記載の信号切替装置は、第一の信号を入力し、該信号の位相を変化させる第一の移相器と、第二の信号を入力し、該信号の位相を変化させる第二の移相器と、前記第一の移相器および第二の移相器から出力された信号を入力し、これら両信号の位相を検出する位相検出器と、前記第一の移相器および第二の移相器から出力された前記信号を入力し、これら両信号の切替を行う切替器と、切替制御信号を入力すると、前記位相検出器からの位相データにもとづいて、前記第一の移相器及び第二の移相器に反対方向の位相変化を行わせ、位相差が予め設定された許容位相差より小さくなったと判断したとき、前記切替器に、前記第一の移相器又は第二の移相器からの信号の切替を行わせる制御回路と、を具備した構成としてある。
【００１６】
このようにすると、切替制御信号を入力した信号切替装置は、切り替えられる側の信号の位相および送信中の信号の位相を変化させ、これら信号の位相が同じになったとき、信号の切替を行うことができ、位相差を制御した状態で信号切替を行うことができる。また、切り替えられる側の信号と送信中の信号との位相を短時間で同じにすることができる。
【００１７】
また、フィードバック制御を行っていないので、フィードバック制御の最適な時定数を選定する必要もなく、キャリアの位相ノイズに起因するようなランダムに変化する入力信号に対しても、位相差を制御した状態で信号の切替を行うことができる。
また、遅延制御手段や可変遅延回路などを必要とする複雑なフィードバック回路が不要となり、回路構成を簡単化することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。
【００２２】
上記目的を達成するため本発明の請求項２記載の信号切替方法は、第一の信号および第二の信号を入力し、これら信号を切り替える信号切替方法であって、制御回路が、切替制御信号を入力すると、位相検出器に、前記第一の信号を入力する第一の移相器からの出力信号と第二の信号を入力する第二の移相器からの出力信号の位相を検出させ、前記位相検出器からの位相データにもとづいて、前記第一の移相器及び第二の移相器に反対方向の位相変化を行わせ、位相差が予め設定された許容位相差より小さくなったと判断したとき、前記切替器に、前記第一の移相器又は第二の移相器からの信号の切替を行わせる方法としてある。
【００２３】
このように、本発明は、信号切替方法としても有効であり、フィードバック制御を行わなくても、切替制御信号を入力すると、切り替えられる側の信号及び/又は送信中の信号の位相を変化させ、これら信号の位相が同じになったとき、信号の切替を行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における信号切替装置及び信号切替方法の各実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
「信号切替装置」
図１は、本発明の信号切替装置における一実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、信号切替装置１は、第一の移相器２，第二の移相器３，制御回路４，位相検出器５及び切替器６とで構成してある。
【００２６】
信号切替装置１は、第一の信号と第二の信号を入力し、両信号のいずれかを選択された信号として出力しており、切替制御信号を入力すると、選択された一方の信号から他方の信号に切り替える。
なお、信号切り替え装置１は、第一の信号を選択された信号として出力している。
【００２７】
ここで、第一の信号と第二の信号は、一般的に、高信頼性が要求されるデジタル処理装置で使用されるクロック信号などであるが、クロック信号以外の信号であってもよいことは勿論である。
【００２８】
信号切替装置１は、第一の移相器２が第一の信号を入力し、第二の移相器３が第二の信号を入力する構成としてある。
各移相器２，３は、信号の減衰量に影響を与えることなく、入力電圧（電流）に対し、出力電圧（電流）の位相量のみを任意の値だけ差を生じるように調整する。
なお、移相器２，３は、一般的に、ＬＣ移相回路又はＲＣ移相回路が用いられる。
【００２９】
また、切り替えられる側の信号、すなわち、送信中でない信号を入力している移相器は、切替制御信号を入力した制御回路４からの制御信号を入力すると、入力している信号の位相を変化させる。
つまり、本実施形態においては、第一の信号が送信されているので、制御回路４が切替制御信号を入力すると、制御回路４は、第二の移相器３に制御信号を出力し、第二の信号を位相変化させる。
【００３０】
なお、信号切替が行われ第二の信号が送信中の場合には、制御回路４が切替制御信号を入力すると、制御回路４は、第一の移相器２に制御信号を出力し、第一の信号を位相変化させる。
また、各移相器２，３は、制御回路４から制御信号を入力したときだけ、信号の位相を変化させる。
【００３１】
位相検出器５は、移相器２，３から出力される信号を入力し、これら両信号の位相を検出する。
つまり、位相検出器５は、制御回路４から制御信号を入力すると、両信号の位相、あるいは、両信号の位相差を制御回路４に出力する。
なお、位相検出器５としては、第一の信号と第二の信号の周波数が同じ場合には、通常、位相比較器が用いられる。位相比較器としては、乗算器によるものや、ＥＸ−ＯＲ回路を用いるものが一般的に使用される。
【００３２】
制御回路４は、切替制御信号を入力すると、第二の移相器３に、第二の信号の位相変化を行わせるとともに、位相検出器５からの位相データにもとづいて、切替器６に、第一の移相器２から出力される信号の切替を行わせる。
なお、「位相データ」とは、移相器２，３から出力された信号の位相に関するデータをいい、たとえば、第一の移相器２および第二の移相器３から出力される信号の位相差などを含むものとする。
【００３３】
つまり、制御回路４は、位相検出器５から位相データを入力すると、第一の移相器２および第二の移相器３から出力される信号の位相差が、信号切替を行うために予め設定された許容位相差より小さくなったとき、切替器６に制御信号を出力し信号の切替を行わせる。
【００３４】
なお、制御回路４は、接続された移相器２，３と、位相検出器５と、切替器６とを順序正しく動作させるための制御信号を発するとともに、第一の移相器２および第二の移相器３から出力される信号の位相差が信号切替を行うために予め設定された許容位相差より小さくなったかどうかを判断するための、記憶、時限、論理演算機能を有している。
【００３５】
切替器６は、制御回路４から制御信号を入力すると、選択されていた一方の信号から新たに選択された他方の信号に切り替える。
切替器６は、通常、ＣＭＯＳトランジスタを用いたＣＭＯＳ回路，バイポーラトランジスタを用いたＴＴＬ回路やＥＣＬ回路，ＣＭＯＳトランジスタとバイポーラトランジスタを混載したＢｉＣＭＯＳ回路やＳＣＦＬ回路などのスイッチング回路が用いられる。
【００３６】
次に、上記構成の信号切替装置１の動作及び作用について説明する。
信号切替装置１は、第一の移相器２が第一の信号を入力し、移相器３が第二の信号を入力している。
また、信号切替装置１は、切替制御信号を入力しないときは、移相器２，３が入力する信号の位相を変化させない。したがって、移相器２，３は、入力した信号をそのまま出力する。
【００３７】
位相検出器５は、制御回路４から制御信号を入力すると、第一の移相器２および第二の移相器３から出力される信号の位相を検出する。また、制御回路４から制御信号を入力しないときは、第一の移相器２および第二の移相器３から出力される信号の位相を検出していない。
切替器６は、先の切替制御信号で指示された信号を選択された信号として出力している。
なお、本実施形態では、先の切替制御信号によって、第一の信号が選択され出力されているものとする。
【００３８】
制御回路４は、切替制御信号を入力すると、第二の移相器３に、第二の信号の位相変化を行わせる（ステップＳ１、図２を参照。）とともに、位相検出器５に、制御信号を出力し、第一の移相器２および第二の移相器３から出力される信号の位相を検出させる（ステップＳ２）。
つまり、位相検出器５は、位相変化されていない第一の信号と、位相変化された第二の信号の位相を検出し、制御回路４にこれら信号の位相データを出力する。
【００３９】
制御回路４は、位相検出器５から第一の移相器２及び第二の移相器３から出力される信号の位相データを入力すると、これら信号の位相差を算出し、位相差が予め設定された許容位相差より小さくなったかどうかを比較し（ステップＳ３）、位相差が予め設定された許容位相差より小さくなったと判断したとき、切替器６に制御信号を出力する。
【００４０】
切替器６は、制御回路４から制御信号を入力すると、第一の信号から第二の信号に切り替え（ステップＳ４）、位相変化された第二の信号を選択された信号として出力する。
【００４１】
上述したように、本実施形態の信号切替装置１は、切替制御信号を入力すると、切り替えられる側の信号を位相変化させ、この信号の位相が送信中の信号の位相と同じになったとき、信号切替を行うことができる。
したがって、信号切替装置１は、フィードバック制御を行わなくても、位相差を制御した状態で信号の切替を行うことができる。このため、フィードバック制御の最適な時定数を選定する必要もなく、キャリアの位相ノイズに起因するようなランダムに変化する入力信号に対しても、瞬断の起こらない信号切替を行うことができる。
【００４２】
また、信号切替装置１は、フィードバック制御を行っていないので、遅延制御手段や可変遅延回路などを必要とする複雑なフィードバック回路が不要となり、回路構成を簡単化することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。
さらにまた、信号切替装置１は、位相を変化させる際、ループによる自動制御を行っていないので、位相の変化の速度等により悪影響を受けるといった不具合を防止することができる。
【００４３】
なお、信号切替装置１は、上記構成に限定するものではなく、制御回路４が、位相データにもとづいて、第一の移相器２および第二の移相器３から出力される信号の位相が同じになったと判断したとき、第二の移相器３に、位相変化を中止させる構成としてある。
このようにすると、制御回路４が、切り替えられる側の信号の位相が送信中の信号の位相と同じになったと判断したとき、信号切替を行うことができる。
【００４４】
なお、上記「信号の位相が同じになったとき」とは、完全に同じになった場合に限られるものではなく、位相検出器５の検出時間，制御回路４の応答速度，切替器６のスイッチング時間などを考慮して、通常認識される誤差を含む範囲で同じになったときというものとする。
【００４５】
また、移相器２，３の位相変化を、単調変化とした構成としてもよく、このようにすると、移相器２，３を単純な構造とすることができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、「単調変化」とは、位相を進み方向又は遅れ方向に、連続的に変化させることをいう。
【００４６】
つまり、送信中の第一の信号の位相と、切り替えられる側の第二の信号の位相が異なっていても、第二の信号の位相は、第二の移相器３により単調変化されるので、３６０°位相変化する前に、第一の信号の位相と同じになる。
【００４７】
そして、制御回路４は、位相検出器５から第一の信号と位相変化中の第二の信号との位相差を入力し、第一の移相器２および第二の移相器３から出力される信号の位相が同じになったと判断したとき、第二の移相器３に、位相変化を中止させ、さらに、切替器６に、送信中の第一の信号から切り替えられる側の第二の信号に切替を行わせる。
したがって、信号切り替え装置１は、フィードバック制御を行わなくても、第二の信号が３６０°位相変化する前に、入力信号間の位相差をなくし、無瞬断で信号切替を行うことができる。
【００４８】
さらにまた、移相器２，３の位相変化を、手動操作により行う構成としてもよく、このようにすると、移相器２，３に自動制御を行うための部品を設ける必要がなくなり、信号切替装置１の構成を単純化することができる。
【００４９】
なお、本発明の信号切替装置１は、たとえば、入力する信号を二つの信号に限定するものではなく、入力する信号に応じて移相器を設けることにより、あるいは、入力する信号を移相器に接続する回路（図示せず）を設けることにより、入力する信号が三つ以上の場合であっても、同様に切替を行うことができる。
【００５０】
また、本実施形態の信号切り替え装置１は、切替制御信号を入力すると、切り替えられる側の信号を入力している第二の移相器３に、位相変化を行わせる構成としてあるが、これに限定するものではない。
たとえば、切り替えられる側の信号を入力している第二の移相器３に、位相変化を行わせず、代りに、送信中の信号を入力している第一の移相器２に、位相変化を行わせたり、あるいは、第一の移相器２と第二の移相器３の双方に、位相変化を行わせてもよいことは、勿論である。
【００５１】
また、第一の移相器２及び第二の移相器３の双方に、位相変化を行わせるとき、これら位相変化の方向を反対方向、すなわち、相互に接近しあう方向とした構成とするとよく、このようにすると、切り替えられる側の信号と送信中の信号との位相をより短時間で同じにすることができる。
たとえば、送信中の第一の信号の位相が切り替えられる第二の信号の位相より進んでいるときは、第一の信号を遅れる方向に位相変化させ、かつ、第二の信号の位相変化を進む方向に位相変化させることにより、短時間で位相を同じにすることができる。
【００５２】
「信号切替方法」
次に、本発明の信号切替方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図２は、本発明の信号切替方法の一実施形態における概略フローチャート図を示している。
同図において、本実施形態の信号切替方法は、第一の信号および第二の信号を入力し、いずれか一方の信号を他方の信号に切り替える信号切替方法である。
なお、以下で説明する信号切り替え装置１は、第一の信号を選択された信号として出力しているものとする。
【００５３】
制御回路４は、切替制御信号を入力すると、第二の信号を入力する第二の移相器３に、第二の信号の位相変化を行わせるとともに（ステップＳ１）、位相検出器５に、第一の移相器２および第二の移相器３から出力された信号の位相を検出する（ステップＳ２）。
このようにすると、位相変化される第二の信号は、位相変化中に、第一の信号の位相と同じになる。
【００５４】
さらに、制御回路４は、位相検出器５からの位相データにもとづいて、第一の移相器２および第二の移相器３から出力される信号の位相差を比較し（ステップＳ３）、これらの信号の位相が同じになったと判断したとき、第二の移相器３に、第二の信号の位相変化を中止させ、かつ、切替器６に、第一の移相器２から出力される第一の信号の切替を行わせる（ステップＳ４）。
このようにすると、制御回路４は、位相変化される第二の信号の位相が第一の信号の位相と同じになったとき、切替器６に信号切替を行わせることができる。
なお、図示してないが、第一の移相器２及び第二の移相器３の双方に、位相変化を行わせるとき、これら位相変化の方向を反対方向、すなわち、相互に接近しあう方向とした方法とするとよく、このようにすると、切り替えられる側の信号と送信中の信号との位相をより短時間で同じにすることができる。
【００５５】
このように、本発明の信号切替方法によれば、フィードバック制御を行っていないので、キャリアの位相ノイズに起因するようなランダムに変化する入力信号に対しても、位相差を制御した状態で信号の切替を行うことができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の信号切替装置及び信号切替方法によれば、フィードバック制御を行わずに入力信号間の位相差をなくし、無瞬断で切替を行うことができる。
つまり、フィードバック制御を行う代りに、切替制御信号を入力した信号切替装置は、切り替えられる側の信号の位相を変化させ、この信号の位相が送信中の信号の位相と同じになったとき、信号の切替を行うことができ、位相差を制御した状態で信号の切替を行うことができる。
【００５７】
また、本発明の信号切替装置は、遅延制御手段や可変遅延回路などを必要とする複雑なフィードバック制御を行っていないので、回路構成を簡単化することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。
さらに、第一の移相器２及び第二の移相器３の双方に、相互に接近しあう方向に位相変化を行わせることにより、切り替えられる側の信号と送信中の信号との位相をより短時間で同じにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の信号切替装置における一実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
【図２】図２は、本発明の信号切替方法の一実施形態における概略フローチャート図を示している。
【図３】図３は、特開２０００−１７４６７０号公報おける伝送路切替装置を説明するための、概略ブロック構成図を示している。
【符号の説明】
１信号切替装置
２移相器
３移相器
４制御回路
５位相検出器
６切替器
１００伝送路切替装置
１０１符号一致検出手段
１０２ａ，１０２ｂ可変遅延回路
１０３選択回路
１０４禁止回路
１０５遅延制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal switching device and a signal switching method, and more particularly to a signal switching device and a signal switching method that perform switching without instantaneous interruption without changing the phase of an output signal from one signal to the other.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a signal switching device that inputs two signals and switches from one signal to the other without instantaneous interruption uses a high-speed semiconductor switch or the like for switching, and performs switching at a high speed. Reduces shock.
[0003]
The signal switching device can usually match the frequency of two input signals with high accuracy by synchronizing with the same reference signal. However, the phase switching PLL (Phase Lock Loop) that is used is used. It fluctuated without correlation depending on the circuit.
[0004]
By the way, with the advancement of communication technology, when a signal switching device is used for signals that are susceptible to sudden phase changes such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signals, the phase changes associated with switching are minimized. It has come to be demanded.
[0005]
For this reason, various techniques have been proposed for a signal switching apparatus capable of matching the phases at the time of switching. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-174670 discloses a technique of a transmission path switching apparatus.
[0006]
(Conventional example)
3, for explaining a transmission path switching apparatus definitive in JP 2000-174670 shows a schematic block diagram.
In the figure, the transmission line switching apparatus 100 is configured by a code match detection unit 101, variable delay circuits 102a and 102b, a selection circuit 103, a prohibition circuit 104, and a delay control unit 105.
[0007]
Although not shown in the figure, the transmitting device outputs the signal after being branched into two, and the receiving device including the transmission path switching device 100 inputs the signal branched into two and selects one signal.
That is, the transmission line switching apparatus 100 inputs the signal branched into two, that is, the A-system data and the B-system data, and selects and outputs one of the signals.
[0008]
Here, the transmission device inserts a code encoded from the data to be transmitted into an empty time slot. In the transmission path switching device 100, the code matching unit 101 sets the codes of the A system data and the B system data, respectively. Detect and store, and detect a phase difference in which the two codes of the A system data and the B system data match.
The delay control means 105 receives the phase difference detected by the code match detection means 101 and controls the phases of the variable delay circuits 102a and 102b based on the phase difference.
[0009]
The variable delay circuit 102 a inputs the A system data and variably sets the delay amount, and then outputs the A system data to the selection circuit 103.
The variable delay circuit 102 b receives the B system data and variably sets the delay amount, and then outputs the B system data to the selection circuit 103.
[0010]
The prohibition circuit 104 receives the phase difference detection state signal detected by the code coincidence detection unit 101, and further selects control to control which data is selected by the selection circuit 103 based on a switching request from the outside. Output a signal.
Further, the prohibition circuit 104 outputs a selection control signal to the delay control means 106.
[0011]
As described above, in the transmission path switching device 100, the code match detection unit 101 detects the codes generated from the outputs of the signal receiving circuits of both systems according to the rules of the transmission format to be used and inserted at predetermined positions, respectively. Since the variable delay circuits 102a and 102b adjust the delay of the signals of both systems in accordance with the phase difference, a multi-frame configuration means, etc. Even without the special function, it is possible to surely switch without interruption.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the transmission line switching device detects the phase difference between the two signals, and controls the variable phase circuit so that the phase difference between the two signals becomes substantially zero based on the phase difference. That is, a feedback circuit is configured.
For this reason, depending on the time constant of the feedback, it may be difficult to make the phase difference of the input signal that changes randomly such as due to the phase noise of the carrier zero. There was a problem that switching could not be performed.
[0013]
Further, since the feedback circuit uses delay control means, a variable delay circuit, and the like, there is a problem that the circuit itself becomes complicated.
[0014]
The present invention has been proposed in order to solve such problems of the conventional technique, and it is possible to eliminate the phase difference between input signals without performing feedback control and to perform switching without interruption. An object of the present invention is to provide a signal switching device and a signal switching method.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a signal switching device according to claim 1 of the present invention inputs a first signal, inputs a first phase shifter for changing the phase of the signal, and a second signal. A second phase shifter that changes the phase of the signal, a phase detector that receives the signals output from the first phase shifter and the second phase shifter, and detects the phase of both signals; The signal output from the first phase shifter and the second phase shifter is input, the switch for switching between these signals, and the switching control signal is input, the phase from the phase detector Based on the data, when the first phase shifter and the second phase shifter perform a phase change in the opposite direction, and it is determined that the phase difference is smaller than a preset allowable phase difference, the switcher And a control circuit for switching signals from the first phase shifter or the second phase shifter, There is a configuration in which the Bei.
[0016]
In this way, the signal switching device that receives the switching control signal changes the phase of the signal to be switched and the phase of the signal being transmitted, and switches the signal when the phases of these signals become the same. It is possible to perform signal switching while controlling the phase difference. In addition, the phase of the switched signal and the signal being transmitted can be made the same in a short time.
[0017]
In addition, since feedback control is not performed, it is not necessary to select an optimal time constant for feedback control, and the phase difference is controlled even for an input signal that changes randomly such as due to carrier phase noise. The signal can be switched with.
Further, a complicated feedback circuit that requires a delay control means, a variable delay circuit, and the like is not required, the circuit configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0022]
In order to achieve the above object, a signal switching method according to claim 2 of the present invention is a signal switching method for inputting a first signal and a second signal and switching the signals, wherein the control circuit includes a switching control signal. The phase detector detects the phase of the output signal from the first phase shifter that inputs the first signal and the output signal from the second phase shifter that inputs the second signal. Based on the phase data from the phase detector, the first phase shifter and the second phase shifter perform phase changes in opposite directions, and the phase difference becomes smaller than a preset allowable phase difference. When it is determined that the signal has been received, the switching device switches the signal from the first phase shifter or the second phase shifter.
[0023]
As described above, the present invention is also effective as a signal switching method, and when a switching control signal is input without performing feedback control, the phase of the signal to be switched and / or the signal being transmitted is changed, When these signals have the same phase, the signals can be switched.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a signal switching device and a signal switching method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
"Signal switching device"
FIG. 1: has shown the schematic block diagram for demonstrating one Embodiment in the signal switching apparatus of this invention.
In the figure, the signal switching device 1 is composed of a first phase shifter 2, a second phase shifter 3, a control circuit 4, a phase detector 5 and a switch 6.
[0026]
The signal switching device 1 inputs the first signal and the second signal, and outputs either of the two signals as a selected signal. When the switching control signal is input, the selected signal is switched from one signal to the other. Switch to the signal.
Note that the signal switching device 1 outputs the first signal as the selected signal.
[0027]
Here, the first signal and the second signal are generally clock signals used in digital processing devices that require high reliability, but may be signals other than clock signals. Of course.
[0028]
The signal switching device 1 is configured such that the first phase shifter 2 receives the first signal and the second phase shifter 3 receives the second signal.
Each phase shifter 2 and 3 adjusts only the phase amount of the output voltage (current) by an arbitrary value with respect to the input voltage (current) without affecting the signal attenuation.
The phase shifters 2 and 3 are generally LC phase shift circuits or RC phase shift circuits.
[0029]
In addition, when a phase shifter that inputs a signal to be switched, that is, a signal that is not being transmitted, receives the control signal from the control circuit 4 that has input the switching control signal, the phase of the input signal changes. Let
That is, in this embodiment, since the first signal is transmitted, when the control circuit 4 inputs the switching control signal, the control circuit 4 outputs the control signal to the second phase shifter 3 and The phase of the second signal is changed.
[0030]
When the signal is switched and the second signal is being transmitted, when the control circuit 4 inputs the switching control signal, the control circuit 4 outputs the control signal to the first phase shifter 2 and The phase of one signal is changed.
The phase shifters 2 and 3 change the phase of the signal only when a control signal is input from the control circuit 4.
[0031]
The phase detector 5 receives the signals output from the phase shifters 2 and 3 and detects the phases of these two signals.
That is, when the control signal is input from the control circuit 4, the phase detector 5 outputs the phase of both signals or the phase difference between the two signals to the control circuit 4.
As the phase detector 5, a phase comparator is usually used when the frequency of the first signal is the same as that of the second signal. As the phase comparator, one using a multiplier or one using an EX-OR circuit is generally used.
[0032]
When receiving the switching control signal, the control circuit 4 causes the second phase shifter 3 to change the phase of the second signal, and based on the phase data from the phase detector 5, The signal output from the first phase shifter 2 is switched.
The “phase data” refers to data relating to the phase of the signals output from the phase shifters 2 and 3. For example, the “phase data” refers to the signals output from the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3. Including phase difference.
[0033]
That is, when the phase data is input from the phase detector 5, the control circuit 4 determines the phase difference between the signals output from the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 in advance for signal switching. When the difference is smaller than the set allowable phase difference, the switch 6 outputs a control signal to switch the signal.
[0034]
The control circuit 4 issues a control signal for operating the connected phase shifters 2 and 3, the phase detector 5 and the switch 6 in order, and the first phase shifter 2 and the second phase shifter 2. It has a memory, time limit, and logic operation function for judging whether or not the phase difference of the signal output from the second phase shifter 3 is smaller than a preset allowable phase difference for signal switching. Yes.
[0035]
When the control signal is input from the control circuit 4, the switch 6 switches from the selected signal to the newly selected signal.
The switching device 6 is typically a switching circuit such as a CMOS circuit using a CMOS transistor, a TTL circuit or ECL circuit using a bipolar transistor, a BiCMOS circuit in which a CMOS transistor and a bipolar transistor are mixed, or an SCFL circuit.
[0036]
Next, the operation and action of the signal switching device 1 configured as described above will be described.
In the signal switching device 1, the first phase shifter 2 inputs a first signal, and the phase shifter 3 inputs a second signal.
The signal switching device 1 does not change the phase of the signal input by the phase shifters 2 and 3 when the switching control signal is not input. Therefore, the phase shifters 2 and 3 output the input signals as they are.
[0037]
When the control signal is input from the control circuit 4, the phase detector 5 detects the phase of the signal output from the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3. When no control signal is input from the control circuit 4, the phases of the signals output from the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 are not detected.
The switch 6 outputs the signal instructed by the previous switching control signal as the selected signal.
In the present embodiment, it is assumed that the first signal is selected and output by the previous switching control signal.
[0038]
When the switching control signal is input, the control circuit 4 causes the second phase shifter 3 to change the phase of the second signal (see step S1, FIG. 2), and causes the phase detector 5 to perform control. A signal is output, and the phases of the signals output from the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 are detected (step S2).
That is, the phase detector 5 detects the phases of the first signal whose phase is not changed and the second signal whose phase is changed, and outputs the phase data of these signals to the control circuit 4.
[0039]
When the phase data of the signals output from the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 are input from the phase detector 5, the control circuit 4 calculates the phase difference between these signals, and the phase difference is calculated in advance. Whether the phase difference is smaller than the set allowable phase difference is compared (step S3). When it is determined that the phase difference is smaller than the preset allowable phase difference, a control signal is output to the switch 6.
[0040]
When the control signal is input from the control circuit 4, the switcher 6 switches from the first signal to the second signal (step S4), and outputs the phase-changed second signal as the selected signal.
[0041]
As described above, when the switching control signal is input, the signal switching device 1 of the present embodiment changes the phase of the signal to be switched, and when the phase of this signal becomes the same as the phase of the signal being transmitted, Signal switching can be performed.
Therefore, the signal switching device 1 can perform signal switching in a state in which the phase difference is controlled without performing feedback control. For this reason, it is not necessary to select an optimal time constant for feedback control, and it is possible to perform signal switching that does not cause instantaneous interruption even for an input signal that randomly changes such as that caused by carrier phase noise.
[0042]
Further, since the signal switching device 1 does not perform feedback control, a complicated feedback circuit that requires delay control means, a variable delay circuit, or the like is not required, the circuit configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced. You can go down.
Furthermore, since the signal switching device 1 does not perform automatic control by a loop when changing the phase, it is possible to prevent a problem that the signal switching device 1 is adversely affected by the speed of the phase change or the like.
[0043]
The signal switching device 1 is not limited to the above configuration, and the phase of the signal output from the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 by the control circuit 4 based on the phase data. Are determined to be the same, the second phase shifter 3 is configured to stop the phase change.
In this way, the signal can be switched when the control circuit 4 determines that the phase of the signal to be switched is the same as the phase of the signal being transmitted.
[0044]
Note that “when the signal phases are the same” is not limited to the case where they are completely the same, but the detection time of the phase detector 5, the response speed of the control circuit 4, and the switching device 6. Considering the switching time and the like, it is assumed that they are the same in a range including a normally recognized error.
[0045]
In addition, the phase shifters 2 and 3 may be monotonously changed in phase, and in this way, the phase shifters 2 and 3 can have a simple structure, and the manufacturing cost can be reduced. be able to.
Note that “monotonic change” means that the phase is continuously changed in the advance direction or the delay direction.
[0046]
That is, even if the phase of the first signal being transmitted is different from the phase of the second signal to be switched, the phase of the second signal is monotonously changed by the second phase shifter 3. Before the phase change of 360 °, it becomes the same as the phase of the first signal.
[0047]
Then, the control circuit 4 inputs the phase difference between the first signal and the second signal undergoing phase change from the phase detector 5, and outputs it from the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3. When it is determined that the phase of the transmitted signal is the same, the second phase shifter 3 stops the phase change, and the switch 6 further switches the second phase on the side switched from the first signal being transmitted. The signal is switched.
Therefore, the signal switching device 1 can eliminate the phase difference between the input signals and perform signal switching without instantaneous interruption before the second signal changes in phase by 360 ° without performing feedback control.
[0048]
Furthermore, the phase shifters 2 and 3 may be changed in phase by manual operation. In this way, it is not necessary to provide components for automatic control in the phase shifters 2 and 3, and signal switching is performed. The configuration of the device 1 can be simplified.
[0049]
Note that the signal switching device 1 of the present invention is not limited to, for example, two signals to be input, but a phase shifter is provided according to the input signal or the input signal is shifted to the phase shifter. By providing a circuit (not shown) connected to, even if there are three or more input signals, switching can be performed in the same manner.
[0050]
In addition, the signal switching device 1 according to the present embodiment is configured to cause the second phase shifter 3 that is inputting the signal to be switched to change the phase when the switching control signal is input. It is not limited.
For example, the second phase shifter 3 that inputs the signal to be switched is not changed in phase, but instead the first phase shifter 2 that inputs the signal being transmitted is phase-shifted. Of course, it is possible to change the phase, or to cause both the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 to change the phase.
[0051]
Further, when both the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 perform the phase change, the direction of the phase change is set to the opposite direction, that is, the direction approaching each other. In this case, the phase of the switched signal and the signal being transmitted can be made the same in a shorter time.
For example, when the phase of the first signal being transmitted is ahead of the phase of the second signal to be switched, the phase of the first signal is changed in the delaying direction and the phase change of the second signal is advanced. By changing the phase in the direction, the phase can be made the same in a short time.
[0052]
"Signal switching method"
Next, an embodiment of a signal switching method of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a schematic flowchart in one embodiment of the signal switching method of the present invention.
In the figure, the signal switching method of the present embodiment is a signal switching method in which a first signal and a second signal are input and one of the signals is switched to the other signal.
It is assumed that the signal switching device 1 described below outputs the first signal as a selected signal.
[0053]
When the control circuit 4 receives the switching control signal, the control circuit 4 causes the second phase shifter 3 that receives the second signal to change the phase of the second signal (step S1), and causes the phase detector 5 to The phases of the signals output from the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 are detected (step S2).
In this way, the second signal whose phase is changed becomes the same as the phase of the first signal during the phase change.
[0054]
Further, the control circuit 4 compares the phase difference between the signals output from the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 based on the phase data from the phase detector 5 (step S3), When it is determined that the phases of these signals are the same, the second phase shifter 3 stops the phase change of the second signal, and the switch 6 outputs from the first phase shifter 2. The first signal is switched (step S4).
In this way, the control circuit 4 can cause the switch 6 to perform signal switching when the phase of the second signal whose phase is changed becomes the same as the phase of the first signal.
Although not shown, when both the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 perform the phase change, the direction of these phase changes is opposite, that is, approaches each other. It is preferable that the direction is set, and in this way, the phase of the signal to be switched and the signal being transmitted can be made the same in a shorter time.
[0055]
As described above, according to the signal switching method of the present invention, since feedback control is not performed, even in the case of an input signal that changes randomly such as due to the phase noise of the carrier, the signal is controlled in the phase difference controlled state. Can be switched.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the signal switching device and the signal switching method of the present invention, the phase difference between input signals can be eliminated without performing feedback control, and switching can be performed without instantaneous interruption.
That is, instead of performing feedback control, the signal switching device that has input the switching control signal changes the phase of the signal to be switched, and when the phase of this signal becomes the same as the phase of the signal being transmitted, The signal can be switched in a state where the phase difference is controlled.
[0057]
In addition, since the signal switching device of the present invention does not perform complicated feedback control that requires delay control means, variable delay circuits, etc., the circuit configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
Further, by causing both the first phase shifter 2 and the second phase shifter 3 to change the phase in the direction of approaching each other, the phase of the signal to be switched and the signal being transmitted can be changed. It can be the same in a shorter time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining an embodiment of a signal switching device according to the present invention.
FIG. 2 shows a schematic flowchart in one embodiment of a signal switching method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic block diagram for explaining a transmission path switching apparatus in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-174670.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal switching device 2 Phase shifter 3 Phase shifter 4 Control circuit 5 Phase detector 6 Switch 100 Transmission path switching device 101 Code coincidence detection means 102a, 102b Variable delay circuit 103 Selection circuit 104 Inhibition circuit 105 Delay control means

Claims

A first phase shifter that inputs a first signal and changes the phase of the signal;
A second phase shifter for inputting a second signal and changing the phase of the signal;
A phase detector for inputting the signals output from the first phase shifter and the second phase shifter and detecting the phases of both signals;
A switch for inputting the signals output from the first phase shifter and the second phase shifter and switching between both signals;
When the switching control signal is input , based on the phase data from the phase detector, the first phase shifter and the second phase shifter perform the phase change in the opposite direction, and the phase difference is preset. A control circuit for causing the switch to switch signals from the first phase shifter or the second phase shifter when it is determined that the difference is smaller than an allowable phase difference ;
A signal switching device comprising:

A signal switching method for inputting a first signal and a second signal and switching these signals,
Control circuit,
If you enter a switching control signal, the phase detector, the output signal from the second phase shifter for receiving the output signal and a second signal from the first phase shifter for inputting the first signal phase to detect,
Based on the phase data from the phase detector, causing the first phase shifter and the second phase shifter to perform phase changes in opposite directions, and the phase difference becomes smaller than a preset allowable phase difference. When the determination is made, the switching unit is caused to switch the signal from the first phase shifter or the second phase shifter.