JPH01238337A - タイミング抽出回路 - Google Patents

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〕 本発明はタイミング抽出回路に関し５、特に数ギガビッ
ト／秒の情報を伝送する伝送系における受信機のタイミ
ング抽出回路に関する。

〔従来の技術〕

光伝送技術の進歩に伴ない、大容量・長距離伝送システ
ムの可能性として長波長帯の光デバイス・単一モード光
ファイバを用いた超高速光伝送技術の検討が進められ、
特に画像・データ・音声の多種多様なサービスを行なう
広帯域情報通信ネットワークの実現のためには光伝送装
置の高速化、安定な実用化が期待されつつある。このよ
うな広帯域情報通信ネットワークにおける基幹１云送系
の伝送容量としては、例えば、時分割多重伝送系におい
ては、数ギガビット／秒にも達し、その光送受信装置に
も広帯域・高速化が要求される。

通常、伝送装置の受信機には、等化した波形に対して正
しい識別を行なわせるためにアイの中央の時点を与える
役目を持つタイミング回路が備えられ、一般にＰＣＭ再
生中継の場合、伝送された符号系列自体の中からタイミ
ング成分を抽出するタイミング抽出回路が用いられてい
る。

第２図は従来のタイミング抽出回路の一例のブロック図
である。

入力信号の符号形式がＮＲＺ符号であると仮定する。Ｎ
ＲＺ符号やバイポーラ符号等はぞの信号自体にタイミン
グ成分を保有しないため、一般的に非線形タイミング抽
出法によりタイミング信号を抽出しクロック信号を生成
する。

第２図において、入力端子１に入力されたＮＲＺ信号は
微分回路２で符号変化点検出が行なわれ、両波整流回路
３において両波整流をすることにより′周波数ｆ。のク
ロック成分を抽出する。両波整流口＆＋８３の出力信号
３はさらに共振回路（タイミング・タンク）に印加され
、周波数ｆｏの正弦波成分くクロック信号）が抽出され
る。共振回路としては、タイミング偏差が重要な特性と
して重視されるため、温度特性、経年変化、離調などを
考慮して比帯域Ｑを８００程度に設計した弾性表面波フ
ィルタ４（参照二゛表面波デバイスとその応用”日刊工
業新聞社）が用いられる。

一方、入力信号の符号形式がＲＺの場合、信号自体にク
ロック成分を有するため、入力端子５に入力されたＲＺ
倍信号直接弾性表面波フィルタ４に印加して正弦波のク
ロック信号を抽出する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来のタイミング抽出回路の形式、
すなわち、タイミング・タンクとして弾性表面波フィル
タを用いＧＨｚ領域の周波数のクロック信号を直接生成
する形式では、弾性表面波フィルタの微細加工上の問題
から使用できる周波数域に限界が生じると共に、プロセ
ス上の歩留りが低下するという問題があり、これを用い
たＰＣＭ信号受信機の生産性の低下にもつながるという
欠点がある。

すなわち、弾性表面波フィルタにおいて励振される表面
波の基本周波数ｆは、材料の表面波伝搬速度Ｖと電極ピ
ッチＬとによって決まり、ｆ＝Ｖ７／Ｌどなる。したが
って、励振周波数がＧＨ２領域の場合、一般的に表面波
伝搬速度りが３×１．０’ｍ／ｓ程度であることから、
電極幅が１ミクｔコン以下のものを製作しなければなら
ない。具体例として、４Ｇｂｐｓの光再生中継器に用い
た弾性表面波フィルタの電極幅は、材料として水晶基板
を用いて０．２ミクロン、電極長として４００ミクロン
である（参照：昭和６２年総合全国大会予稿集”　４　
Ｇ　ｂ　ｐ　ｓ光再生中継器の試作”電子情報通信学会
）。

このような電極幅を精度よく加工するためにはポＩ・エ
ツチングやレーザ加工などの加工技術では限界が生じる
ために、弾性表面波フィルタの実現が困難となり、Ｇｂ
ｐｓ領域におけるＰＣＭ信号受信機のタイミング抽出回
路が実現できなくなるという大きな問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のタイミング抽出回路は、受信信号を入力し、ク
ロック信号を出力するタンク回路を備えｔ：Ｐ　ＣＭ信
号受信機のタイミング抽出回路において、入力した前記
受信信号から粗いタイミング成分を抽出する第１のタイ
ミング抽出フィルタと、この第１のタイミング抽出フィ
ルタの出力信号を１／Ｎに分周する分周回路と、この分
周回路の出力信号から安定なタイミング信号を抽出する
第２のタイミング抽出フィルタと、この第２のタイミン
グ抽出フィルタで抽出したタイミング信号をＮ倍に逓倍
づる逓倍回路とを備えて構成される。

〔作用〕

入力信号から粗いタイミング成分を抽出し、この粗いタ
イミング成分を１／Ｎの周波数領域に分周した後高安定
なタイミング・タンクでクロック信号を生成し、このク
ロック信号をＮ逓倍する構成をとることにより、Ｇ　Ｈ
ｚ領域におけるタイミング抽出回路の実現性を向上させ
ることができる。

〔実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

いま、受信等化波形の符号形式がＲＺ符号であるとする
。

入力端子５に入力されたＲＺ倍信号第１のタイミング抽
出フィルタ１１に印加される。この第１のタイミング抽
出フィルタ１１では、入力されたＲＺ信号の等化波形か
らそのクロック周波数ｆＯに同期したクロック信号を粗
い精度で抽出する。

したがって、用いるタイミング・タンクとしては、タイ
ミング・ジッタ量にあまり影響しない程度のクロック信
号を抽出できる比帯域Ｑを有するフィルタで良い（Ｑが
およそ数百）、第１のタイミング抽出フィルタ１１で抽
出された粗いｆＯ酸成分クロック信号は１／Ｎ分周回路
１２において任意の分周比でカウントダウンされる。こ
の分周回路１２の分周比は、高Ｑのタイミング・タンク
が実現できうる領域まで分周する比率に任意に選択する
ことができる。１／Ｎ分周回路１２で１／Ｎに分周され
たクロック信号は第２のタイミング抽出フィルタ１３に
入力される。この第２のタイミング抽出フィルタ１３は
、その中心周波数をｆｏ／Ｎに設定すること、タイミン
グ偏差、離調などを考慮し高い比帯域Ｑに設定する必要
がある。特に経年変化、温度特性等を考慮すると、タイ
ミング・タンクとしては弾性表面波フィルタを用いる事
が望ましい。

いま、クロック周波数ｆ。を４ＧＨｚ、分周比Ｎを８と
すると、ｆＯ／Ｎは５００ＭＨ２となる。

第２のタイミング抽出フィルタ１３を、水晶を材、料と
した弾性表面波フィルタとすると、弾性表面波波長は約
６．３μｍである。すだれ状電極のストリップ幅とギャ
ップ幅とを等しく選ぶと、ストリップ幅は約１．６μｍ
であり、このような電極パターンは通常のフォトエツチ
ング技術で作成できる。

第２のタイミング抽出フィルタ１３で抽出された安定な
特性を持つ周波数ｆＯ／Ｎのクロック信号は、Ｎ逓倍回
路１４によって、入力端子５に入力されたＲＺ信号に同
期した周波数ｆ。にＮ逓倍される。Ｎ逓倍回路１４で得
られた周波数ｆ。のクロック信号は、通常、−逓倍回路
による高調波成分を有している。したがって、帯域通過
フィルタ１５によって高調波成分及び低域側雑音を取除
き、出力端から周波数ｆ。のクロック信号として出力さ
れる。

一般的に、タイミング抽出回路の出力端には、符号系列
のマーク率変動によるタロツク信号振幅の変動を抑制す
るために、リミッタ増幅回路を従属接続している。本発
明によるタイミング抽出回路の出力端にも、当然、同様
のリミッタ増幅回路が接続される。

受信等化波形の符号形式がＮＲＺの場合にも本発明は有
効であり、第１図に示すごとく、入力端子１に入力され
たＮＲＺ信号は、そのスペクトルにクロック成分を持た
ないなめ、微分回路２１両波整流回路３の非線形手段に
よって周波数ｆｏのクロック成分を生成した後、第１の
タイミング抽出フィルタ１１に入力する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、タイミング抽出を行なう
ために必要な高Ｑの弾性表面波フィルタを１／Ｎ分周比
の領域で用いることによって、高速ＰＣＭ信号伝送系の
タイミング抽出回路の実現性を向上することができると
共に、安定なりロック信号を識別回路に対して供給する
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来のタイミング抽出回路の一例を示すブロック図であ
る。 １１・・・第１のタイミング抽出回路、１２・・・１／
′Ｎ分周回路、１３・・・第２のタイミング抽出回路、
１４・・・Ｎ逓倍回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 受信信号を入力しクロック信号を出力するタンク回路を
   備えたＰＣＭ信号受信機のタイミング抽出回路において
   、入力した前記受信信号から粗いタイミング成分を抽出
   する第１のタイミング抽出フィルタと、この第１のタイ
   ミング抽出フィルタの出力信号を１／Ｎに分周する分周
   回路と、この分周回路の出力信号から安定なタイミング
   信号を抽出する第２のタイミング抽出フィルタと、この
   第２のタイミング抽出フィルタで抽出したタイミング信
   号をＮ倍に逓倍する逓倍回路とを備えたことを特徴とす
   るタイミング抽出回路。