JPH01296733A - ディジタル形位相同期回路 - Google Patents
ディジタル形位相同期回路Info
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- JPH01296733A JPH01296733A JP63125820A JP12582088A JPH01296733A JP H01296733 A JPH01296733 A JP H01296733A JP 63125820 A JP63125820 A JP 63125820A JP 12582088 A JP12582088 A JP 12582088A JP H01296733 A JPH01296733 A JP H01296733A
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- JP
- Japan
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- phase
- sampling
- circuit
- intervals
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- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
- G11B20/10037—A/D conversion, D/A conversion, sampling, slicing and digital quantisation or adjusting parameters thereof
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/14—Digital recording or reproducing using self-clocking codes
- G11B20/1403—Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/76—Television signal recording
- H04N5/91—Television signal processing therefor
- H04N5/93—Regeneration of the television signal or of selected parts thereof
- H04N5/935—Regeneration of digital synchronisation signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
この発明は磁気記録再生装置や情報伝送装置において、
ディジタル信号の再生および受信を行なう場合に必要な
ディジタル形位相同期回路に関するものである。
ディジタル信号の再生および受信を行なう場合に必要な
ディジタル形位相同期回路に関するものである。
(従来の技術)
磁気テープや磁気ディスク等を記録媒体とする磁気記録
再生装置において、ディジタル信号を記録し、読み出さ
れた信号からもとのディジタル信号を識別再生するため
には、読み出された信号のビットレートに等しい周波数
のクロック信号を抽出する位相同期回路が必要になる。
再生装置において、ディジタル信号を記録し、読み出さ
れた信号からもとのディジタル信号を識別再生するため
には、読み出された信号のビットレートに等しい周波数
のクロック信号を抽出する位相同期回路が必要になる。
従来、磁気記録再生装置の位置同期回路としては電圧制
御発振器などを使ったアナログ形の位相同期回路が使わ
れていた。しかしながら、マルチトラックディジタルオ
ーディオテープレコーダ等のような記録データレートの
低い磁気記録装置においては特開昭59−92410で
提案されているようなディジタル形の位相同期回路がI
C化には適しており、杉田他著「固定ヘッド・ディジタ
ルテープレコーダにおけるデータ検出の一手法について
」 (電子通信学会技術報告EA82−5933ページ
〜40ページ)、及び岩本他著「固定ヘッド方式ディジ
タルオーディオテープレコーダ」 (電子通信学会技術
報告EA86−941ページ〜48ページ)にも同様な
位相同期回路が記載されている。しかし、この様な位相
同期回路の動作周波数は位相同期ループの遅延時間によ
って制約され、高くすることが容易でない。
御発振器などを使ったアナログ形の位相同期回路が使わ
れていた。しかしながら、マルチトラックディジタルオ
ーディオテープレコーダ等のような記録データレートの
低い磁気記録装置においては特開昭59−92410で
提案されているようなディジタル形の位相同期回路がI
C化には適しており、杉田他著「固定ヘッド・ディジタ
ルテープレコーダにおけるデータ検出の一手法について
」 (電子通信学会技術報告EA82−5933ページ
〜40ページ)、及び岩本他著「固定ヘッド方式ディジ
タルオーディオテープレコーダ」 (電子通信学会技術
報告EA86−941ページ〜48ページ)にも同様な
位相同期回路が記載されている。しかし、この様な位相
同期回路の動作周波数は位相同期ループの遅延時間によ
って制約され、高くすることが容易でない。
この点にかんがみ、ディジタル信号の再生波形をチャン
ネルビットレート以上の周波数でサンプリングし、隣接
する複数のサンプリング点間隔における平均の位相を並
列処理で演算し、複数のサンプリング点毎に位相同期回
路の位相を修正することにより位相同期ループの遅延時
間によって決まる周波数よりも高い周波数で動作させる
ディジタル形位相同期回路をすでに提案した(特願昭6
2−95314)。
ネルビットレート以上の周波数でサンプリングし、隣接
する複数のサンプリング点間隔における平均の位相を並
列処理で演算し、複数のサンプリング点毎に位相同期回
路の位相を修正することにより位相同期ループの遅延時
間によって決まる周波数よりも高い周波数で動作させる
ディジタル形位相同期回路をすでに提案した(特願昭6
2−95314)。
第4図は上記ディジタル形位相同期回路の概略ブロック
図であり、第5図は第4図の動作を説明するための波形
図である。第4図においては隣接する5個のサンプリン
グ点データを使って4個のサンプリング点間隔の平均位
相で演算し、4個のサンプリング点毎に位相の修正を行
なうように構成しである。第4図において入力端子40
0には例えば磁気記録再生装置において再生ヘッドによ
って読出された信号をプリアンプで増幅し等化回路で波
形等化した再生信号Rsが入力されA/D変換器401
に供給される。A/D変換器401のサンプリングクロ
ック入力にはサンプリングクロック発生器402からチ
ャンネルデータレートの2倍の周波数のクロック信号が
加えられているものとする。
図であり、第5図は第4図の動作を説明するための波形
図である。第4図においては隣接する5個のサンプリン
グ点データを使って4個のサンプリング点間隔の平均位
相で演算し、4個のサンプリング点毎に位相の修正を行
なうように構成しである。第4図において入力端子40
0には例えば磁気記録再生装置において再生ヘッドによ
って読出された信号をプリアンプで増幅し等化回路で波
形等化した再生信号Rsが入力されA/D変換器401
に供給される。A/D変換器401のサンプリングクロ
ック入力にはサンプリングクロック発生器402からチ
ャンネルデータレートの2倍の周波数のクロック信号が
加えられているものとする。
入力端子400に加えられた再生信号RsはA/D変換
器401によって第5図に示すようにディジタルデータ
Sxe Si、 S31 ・・・t SJe
Sj+、t SJ+2 * SJ+i l sj
+4.・・・に変換される。これらのデータはそれぞれ
M (Mは正整数)ビットの並列データであるが、第4
図では1本の線で示しである。A/D変換されたディジ
タルデータは、サンプリングクロック発生器402から
のサンプリングクロック信号によって制御される直列並
列変換回路403と分周器404によりサンプリングク
ロック信号の周波数を1/4に分周したfs/4クロッ
ク信号によって制御されるDフリップフロップ405に
よって、隣接する4個のデータとこの4個のデータの1
つ前(または後)のデータ1個の合計5個のデータが並
列に出力される。このDフリップフロップ405の出力
である5個の並列データは、さらに位相演算回路406
および零クロス検出回路407に加えられる。位相演算
回路406は入力された隣接する5個のサンプリング点
のデータSj + SJ+t * Sj+z l SJ
+3 * Sj+*とから第5図に示すように4個のサ
ンプリング点間隔における平均の位相を演算する回路で
、零クロス点検出回路407によって隣接する2個のサ
ンプリング点の間に零クロスが存在することを検出した
区間の位相を平均化することによって平均位相を求めて
いる。すなわち第5図に示すような5個のサンプリング
点である時には、例えば奇数番目のサンプリング点デー
タSj + Sj+z l SJ+4に対する平均位相
ajは、 θj=Cθj′+θJ’)/2 であるが、θj′渇θj′と仮定してθjを次式で近似
する。
器401によって第5図に示すようにディジタルデータ
Sxe Si、 S31 ・・・t SJe
Sj+、t SJ+2 * SJ+i l sj
+4.・・・に変換される。これらのデータはそれぞれ
M (Mは正整数)ビットの並列データであるが、第4
図では1本の線で示しである。A/D変換されたディジ
タルデータは、サンプリングクロック発生器402から
のサンプリングクロック信号によって制御される直列並
列変換回路403と分周器404によりサンプリングク
ロック信号の周波数を1/4に分周したfs/4クロッ
ク信号によって制御されるDフリップフロップ405に
よって、隣接する4個のデータとこの4個のデータの1
つ前(または後)のデータ1個の合計5個のデータが並
列に出力される。このDフリップフロップ405の出力
である5個の並列データは、さらに位相演算回路406
および零クロス検出回路407に加えられる。位相演算
回路406は入力された隣接する5個のサンプリング点
のデータSj + SJ+t * Sj+z l SJ
+3 * Sj+*とから第5図に示すように4個のサ
ンプリング点間隔における平均の位相を演算する回路で
、零クロス点検出回路407によって隣接する2個のサ
ンプリング点の間に零クロスが存在することを検出した
区間の位相を平均化することによって平均位相を求めて
いる。すなわち第5図に示すような5個のサンプリング
点である時には、例えば奇数番目のサンプリング点デー
タSj + Sj+z l SJ+4に対する平均位相
ajは、 θj=Cθj′+θJ’)/2 であるが、θj′渇θj′と仮定してθjを次式で近似
する。
従って位相演算回路406は零クロス検出回路407か
らの制御信号を受けて5個のサンプリング点間の4個の
間隔のうち零クロスの存在する間隔の両側のサンプリン
グデータの絶対値の和と片方のサンプリングデータの絶
対値とをそれぞれ4個の間隔にわたって加算または平均
化し、それらの除算によって4個のサンプリング点間隔
における平均の位相を近似計算する。位相演算回路40
6はパイプライン処理によって演算を行なう。位相演算
回路406の出力はDフリップフロップ408に、零ク
ロス検出回路407の出力はオア回路409を介してシ
フトレジスタ410に加えられる。シフトレジスタ41
0の段数は、位相演算回路406が、パイプライン処理
に要する時間を補償するように選ばれる。Dフリップフ
ロップ408の出力であるflljは減算回路411に
入力されて、 Dフリップフロップ412の出力である
θ。が減算され、さらに係数器413に加えられて係数
K(ただしO<K≦1)が乗算される。係数器413の
出力はK(θj−θ。)となる。係数器413の出力は
アンドゲート414は一方の入力に加えられ、シフトレ
ジスタ410を介してオア回路409の出力で開閉され
る。オア回路409は零クロス検出回路407によって
5個のサンプリング点の間のどこかに零クロスが検出さ
れた時にu I I+を出力し、零クロスが全熱ない場
合には“0″を出力することにより、シフ1−レジスタ
410を介してアンドゲート414を制御して、零クロ
スがない場合にはアンドゲート414の出力をOにして
いる。アンドゲート414の出力は加算器415に加え
られDフリップフロップ412の出力である0゜と加算
されてDフリップフロップ412に入力される。Dフリ
ップフロップ412の出力は位相同期回路の出力として
出力端416に出力される。分周器404の出力はDフ
リップフロップ405、408.412、位相演算回路
406、シフトレジスタ410にクロック信号として供
給されディジタル形位相同期回路を構成している。
らの制御信号を受けて5個のサンプリング点間の4個の
間隔のうち零クロスの存在する間隔の両側のサンプリン
グデータの絶対値の和と片方のサンプリングデータの絶
対値とをそれぞれ4個の間隔にわたって加算または平均
化し、それらの除算によって4個のサンプリング点間隔
における平均の位相を近似計算する。位相演算回路40
6はパイプライン処理によって演算を行なう。位相演算
回路406の出力はDフリップフロップ408に、零ク
ロス検出回路407の出力はオア回路409を介してシ
フトレジスタ410に加えられる。シフトレジスタ41
0の段数は、位相演算回路406が、パイプライン処理
に要する時間を補償するように選ばれる。Dフリップフ
ロップ408の出力であるflljは減算回路411に
入力されて、 Dフリップフロップ412の出力である
θ。が減算され、さらに係数器413に加えられて係数
K(ただしO<K≦1)が乗算される。係数器413の
出力はK(θj−θ。)となる。係数器413の出力は
アンドゲート414は一方の入力に加えられ、シフトレ
ジスタ410を介してオア回路409の出力で開閉され
る。オア回路409は零クロス検出回路407によって
5個のサンプリング点の間のどこかに零クロスが検出さ
れた時にu I I+を出力し、零クロスが全熱ない場
合には“0″を出力することにより、シフ1−レジスタ
410を介してアンドゲート414を制御して、零クロ
スがない場合にはアンドゲート414の出力をOにして
いる。アンドゲート414の出力は加算器415に加え
られDフリップフロップ412の出力である0゜と加算
されてDフリップフロップ412に入力される。Dフリ
ップフロップ412の出力は位相同期回路の出力として
出力端416に出力される。分周器404の出力はDフ
リップフロップ405、408.412、位相演算回路
406、シフトレジスタ410にクロック信号として供
給されディジタル形位相同期回路を構成している。
このように構成されたディジタル形位相同期回路におい
て隣接する複数のサンプリング点間隔における平均の位
相を並列処理で演算する場合、この複数のサンプリング
点間隔の中で奇数番目と偶数番目の両方の間隔に零クロ
スが存在するとき、すなわちこの複数のサンプリング間
隔に含まれるサンプリング点の位相がO(2π)位相の
近傍またはπ位相の近傍の値であるとき、平均位相の値
に大きな誤差が生じる場合がある。これは同期はずわの
原因となる。
て隣接する複数のサンプリング点間隔における平均の位
相を並列処理で演算する場合、この複数のサンプリング
点間隔の中で奇数番目と偶数番目の両方の間隔に零クロ
スが存在するとき、すなわちこの複数のサンプリング間
隔に含まれるサンプリング点の位相がO(2π)位相の
近傍またはπ位相の近傍の値であるとき、平均位相の値
に大きな誤差が生じる場合がある。これは同期はずわの
原因となる。
(発明が解決しようとする課題)
上記したようなディジタル形位相同期回路では隣接する
複数のサンプリング点間隔における平均位相を並列処理
で演算する場合に、この複数のサンプリング点間隔に含
まれるサンプリング点の位相値によっては演算される平
均位相の値に大きな誤差が生じることがあるので、第6
図によって説明する。入力信号データレートの2倍の周
波数でサンプリングした隣接する5個のサンプリングデ
ータSj p SJ+t l Sj+z l Sj+i
t Sj+nによる4個のサンプリング点間隔におけ
る平均位相を求めるものとする。入力信号データレート
の2倍の周波数でサンプリングしている場合はビットク
ロックの位相で、隣り合うサンプリング点の位相はπだ
け異なる。従って5個のサンプリングデータSj+ S
j+1*SJ+z + Sj+z t Sj+sの位相
はSj + Sj+2+ SJ+4とSJ+t *Sj
+3の2群に分けられる。平均位相の演算はどちらかの
群に対して行なわれるのでここではSj+□。
複数のサンプリング点間隔における平均位相を並列処理
で演算する場合に、この複数のサンプリング点間隔に含
まれるサンプリング点の位相値によっては演算される平
均位相の値に大きな誤差が生じることがあるので、第6
図によって説明する。入力信号データレートの2倍の周
波数でサンプリングした隣接する5個のサンプリングデ
ータSj p SJ+t l Sj+z l Sj+i
t Sj+nによる4個のサンプリング点間隔におけ
る平均位相を求めるものとする。入力信号データレート
の2倍の周波数でサンプリングしている場合はビットク
ロックの位相で、隣り合うサンプリング点の位相はπだ
け異なる。従って5個のサンプリングデータSj+ S
j+1*SJ+z + Sj+z t Sj+sの位相
はSj + Sj+2+ SJ+4とSJ+t *Sj
+3の2群に分けられる。平均位相の演算はどちらかの
群に対して行なわれるのでここではSj+□。
Sj+:+に対して4個のサンプリング点間隔の平均位
相で演算するものとし、零クロス点の位相を零位相とし
て求める。
相で演算するものとし、零クロス点の位相を零位相とし
て求める。
入力信号データレートが定められた値である場合は、4
個のサンプリング点間隔に存在する零クロスは第6図(
1)、(21に示すようになる。第6図■の場合、従来
例で説明した演算手法で平均位相θ1を求めると で表わされる。この値θ1は適正な平均位相の値である
。
個のサンプリング点間隔に存在する零クロスは第6図(
1)、(21に示すようになる。第6図■の場合、従来
例で説明した演算手法で平均位相θ1を求めると で表わされる。この値θ1は適正な平均位相の値である
。
第6図■の場合は平均位相θ2を求めると、となり演算
による平均位相値にπを補正しなくてはならない。入力
信号がジッタ等で本来のデータレートからずれた場合4
個のサンプリング点間隔の中に第6図■に示すように零
クロスが存在することがある。この場合演算により求め
られた平均位相θ3は となりこれはおよそπ/2位相を示す。ところが第6図
■における平均位相はπの近傍であり約π/2の誤差と
なる。同時に第6図に)に示す状態では演算による平均
位相θ、は となりおよそπ/2位相を示す。実際は0(2π)の近
傍であるので+π/2の誤差である。第6図(イ)と零
クロスの存在するサンプリング点間隔は同一であるが、
間隔の中で零クロス点の位置が異なるような第6図0の
状態では、演算された平均位相はθ、と同じくおよそπ
/2位相を示すが、実際はπの近傍であり、−π/2の
誤差が生じている。このようにジッタ等により入力信号
のデータレートが本来の値よりずれた場合従来の演算方
式では大きな誤差が生じ、また零クロスの存在するサン
プリング点間隔は同一でも誤差の方向が異なることもあ
る。
による平均位相値にπを補正しなくてはならない。入力
信号がジッタ等で本来のデータレートからずれた場合4
個のサンプリング点間隔の中に第6図■に示すように零
クロスが存在することがある。この場合演算により求め
られた平均位相θ3は となりこれはおよそπ/2位相を示す。ところが第6図
■における平均位相はπの近傍であり約π/2の誤差と
なる。同時に第6図に)に示す状態では演算による平均
位相θ、は となりおよそπ/2位相を示す。実際は0(2π)の近
傍であるので+π/2の誤差である。第6図(イ)と零
クロスの存在するサンプリング点間隔は同一であるが、
間隔の中で零クロス点の位置が異なるような第6図0の
状態では、演算された平均位相はθ、と同じくおよそπ
/2位相を示すが、実際はπの近傍であり、−π/2の
誤差が生じている。このようにジッタ等により入力信号
のデータレートが本来の値よりずれた場合従来の演算方
式では大きな誤差が生じ、また零クロスの存在するサン
プリング点間隔は同一でも誤差の方向が異なることもあ
る。
そこでこの発明はこの様な点を考慮してなされたもので
、ディジタル形位相同期回路の動作の安定化をはかるこ
とを目的とする。
、ディジタル形位相同期回路の動作の安定化をはかるこ
とを目的とする。
(課題を解決するための手段)
上記の問題点を解決するために隣接する複数のサンプリ
ング点間隔における平均位相を並列処理で演算する場合
、この複数のサンプリング点間隔の中で、零クロスが存
在する間隔の個数と位置(複数のサンプリング点間隔の
何番目の間隔にあるかということ)、および零クロスの
存在する間隔の両側のサンプリング点の値を用いてこの
複数のサンプリング点間隔における位相の補正値を選択
し、この値を平均位相値に加えて補正を行なうディジタ
ル形位相同期回路を提供する。
ング点間隔における平均位相を並列処理で演算する場合
、この複数のサンプリング点間隔の中で、零クロスが存
在する間隔の個数と位置(複数のサンプリング点間隔の
何番目の間隔にあるかということ)、および零クロスの
存在する間隔の両側のサンプリング点の値を用いてこの
複数のサンプリング点間隔における位相の補正値を選択
し、この値を平均位相値に加えて補正を行なうディジタ
ル形位相同期回路を提供する。
(作 用)
上記の手段によれば、隣接する複数のサンプリング点間
隔に含まれるサンプリング点の位相がどのような値をと
っていても適正な平均位相値を求めることができ、従来
の演算によって生じていた大きな誤差による同期はずれ
を防ぐことができる。
隔に含まれるサンプリング点の位相がどのような値をと
っていても適正な平均位相値を求めることができ、従来
の演算によって生じていた大きな誤差による同期はずれ
を防ぐことができる。
これによりディジタル形位相同期回路の動作の安定化を
はかることができる。
はかることができる。
(実 施 例)
第1図は本発明の一実施例に係るディジタル形位相同期
回路を示す概略ブロック図であり、第2図は第1図の動
作を説明するための波形図である。
回路を示す概略ブロック図であり、第2図は第1図の動
作を説明するための波形図である。
尚、第1図に示すディジタル形位相同期回路の構成は、
第4図の提案済のディジタル形位相同期回路に第1図の
破線で囲まれた部分122を加えたものになっている。
第4図の提案済のディジタル形位相同期回路に第1図の
破線で囲まれた部分122を加えたものになっている。
従って、第1図において破線で囲まれた部分123以外
の動作は第4図に示した提案済のディジタル形位相同期
回路と同様で、チャンネルデータレートの2倍の周波数
のサンプリングクロックをもち、隣接する5個のサンプ
リング点データを使って4個のサンプリング点間隔の平
均位相を演算し、4個のサンプリング点毎に位相の修正
を行なうように構成しである。
の動作は第4図に示した提案済のディジタル形位相同期
回路と同様で、チャンネルデータレートの2倍の周波数
のサンプリングクロックをもち、隣接する5個のサンプ
リング点データを使って4個のサンプリング点間隔の平
均位相を演算し、4個のサンプリング点毎に位相の修正
を行なうように構成しである。
第1図において入力端子100には、例えば磁気記録再
生装置において再生ヘッドによって続出された信号をプ
リアンプで増幅し等化回路で波形等化した再生信号Rs
が入力されA/D変換器101に供給されるA/D変換
器101のサンプリングクロック入力にはサンプリング
クロック発生器102からチャンネルデータレートの2
倍の周波数のクロック信号が加えられているものとする
。入力端子100に加えられた再生信号Rsは、A/D
変換器101によって、第2図に示すようにディジタル
データS□。
生装置において再生ヘッドによって続出された信号をプ
リアンプで増幅し等化回路で波形等化した再生信号Rs
が入力されA/D変換器101に供給されるA/D変換
器101のサンプリングクロック入力にはサンプリング
クロック発生器102からチャンネルデータレートの2
倍の周波数のクロック信号が加えられているものとする
。入力端子100に加えられた再生信号Rsは、A/D
変換器101によって、第2図に示すようにディジタル
データS□。
S2t・・・+ Sj+ SJ÷x* SJ+z* S
J+i* Sj+*p・・・に変換される。これらのデ
ータはそれぞれM (Mは正整数)ビットの並列データ
であるが、第1図では1本の線で示しである。A/D変
換されたディジタルデータは、サンプリングクロック発
生器102からのサンプリングクロック信号fsによっ
て制御される直列並列変換回路103と、分周器104
によりサンプリングクロック信号の周波数を174に分
周したfs/4クロック信号によって制御されるDフリ
ップフロップ105によって、 隣接する4個のデータ
とこの4個のデータの1つ前(又は後)のデータ1個の
合計5個のデータが並列に出力される。
J+i* Sj+*p・・・に変換される。これらのデ
ータはそれぞれM (Mは正整数)ビットの並列データ
であるが、第1図では1本の線で示しである。A/D変
換されたディジタルデータは、サンプリングクロック発
生器102からのサンプリングクロック信号fsによっ
て制御される直列並列変換回路103と、分周器104
によりサンプリングクロック信号の周波数を174に分
周したfs/4クロック信号によって制御されるDフリ
ップフロップ105によって、 隣接する4個のデータ
とこの4個のデータの1つ前(又は後)のデータ1個の
合計5個のデータが並列に出力される。
このDフリップフロップ105の出力である5個の並列
データは位相演算回路106零クロス検出回路107、
およびサンプリング値比較回路108に加えられる。位
相演算回路106は入力された隣接する5個のサンプリ
ング点のデータSj+ Sj+、+ SJ+215j+
31SJ+4とから第2図に示すように4個のサンプリ
ング点間隔における平均の位相を演算する回路で、零ク
ロス検出回路107からの制御信号を受けて、5個のサ
ンプリング点間の4個の間隔のうち零クロスの存在する
間隔の両側のサンプリングデータの絶対値の和と片方の
サンプリングデータの絶対値とをそれぞれ4個の間隔に
わたって加算または平均化し、それらの除算により4個
のサンプリング点間隔における平均位相を近似計算する
。
データは位相演算回路106零クロス検出回路107、
およびサンプリング値比較回路108に加えられる。位
相演算回路106は入力された隣接する5個のサンプリ
ング点のデータSj+ Sj+、+ SJ+215j+
31SJ+4とから第2図に示すように4個のサンプリ
ング点間隔における平均の位相を演算する回路で、零ク
ロス検出回路107からの制御信号を受けて、5個のサ
ンプリング点間の4個の間隔のうち零クロスの存在する
間隔の両側のサンプリングデータの絶対値の和と片方の
サンプリングデータの絶対値とをそれぞれ4個の間隔に
わたって加算または平均化し、それらの除算により4個
のサンプリング点間隔における平均位相を近似計算する
。
ところで、入力端子100に加えられる入力信号がジッ
タを有していたり、入力信号データレートが中心値より
変化した場合、4個のサンプリング点間隔に含まれる零
クロス点の位置と個数は第3図に示す12通りの状態が
考えられる。サンプリング周波数は入力信号データレー
トの2倍であるから隣り合うサンプリング点の位相はπ
だけ差があることになる。零クロス点の位相を零として
5個のサンプル点のうちSj+xとSJ+3のサンプル
点に対する平均位相を求めるとする。第3図において■
。
タを有していたり、入力信号データレートが中心値より
変化した場合、4個のサンプリング点間隔に含まれる零
クロス点の位置と個数は第3図に示す12通りの状態が
考えられる。サンプリング周波数は入力信号データレー
トの2倍であるから隣り合うサンプリング点の位相はπ
だけ差があることになる。零クロス点の位相を零として
5個のサンプル点のうちSj+xとSJ+3のサンプル
点に対する平均位相を求めるとする。第3図において■
。
■、■の場合は、演算値をそのまま求める平均位相とで
きる。Q)、(5)、(eの場合は、サンプリング周波
数とデータレートの関係から演算値にπだけ加算した値
が求める平均位相である。■、 (8) 、 (9)
。
きる。Q)、(5)、(eの場合は、サンプリング周波
数とデータレートの関係から演算値にπだけ加算した値
が求める平均位相である。■、 (8) 、 (9)
。
(10)の場合は隣接する間隔に零クロスが存在するた
め、求める平均値はπ位相の近傍となり、平均位相を求
める演算手法より演算値にπ/2を加えた値が求める平
均位相である。 (11)の場合も隣接する間隔に零ク
ロスが存在するが、求める平均値はO(2π)位相の近
傍となり、演算値よりπ/2減算した値が求める平均位
相となる。(12)の場合は、さらに間隔の中で零クロ
スがどこにあるかによって平均位相がπが0(2π)位
相のどちらの近傍にあるか分れるので、この場合は零ク
ロスの存在する間隔の両側のデータの絶対値の大きさを
比較してl5JI≦lsj+、1(又はIsj+al≧
ISJ+41 )のときは演算値にπ/2を加算した値
、l5JI > ISj+11(又はlsJ+3 <I
SJ+41)のときは演算値からπ/2を減算した値が
求める平均位相の値となる。補正値は、平均の位相を求
める近似演算の手法よりO2π、π/2.−π/2の4
種類のみでよく、上記のように4個のサンプリング点間
隔に含まれる零クロス点の個数と位置および零クロス点
の存在する間隔の両側のデータの絶対値の比較により補
正値を選択して演算値に加えることで適正な平均位相を
求めることができる。この補正を行なう部分が第1図に
示す破線部122である。零クロス検出回路107の出
力が零クロス点位置検出回路109に加えられてここで
、4個のサンプリング点間隔に含まれる零クロスの個数
と位置が検出され、この零クロス点位置検出回路109
の出力によって制御されるサンプリング値比較回路10
8により必要なサンプリンゲイ直の大小比較が行なわれ
る。零クロス点位置検出回路109とサンプリング値比
較回路108の出力はそれぞれシフトレジスタ112と
シフトレジスタ113を介して位相演算回路114に加
えられ、補正値の選択が行なわれ、位相演算回路106
の出力に加算されて平均位相値の補正が行なわれる。
め、求める平均値はπ位相の近傍となり、平均位相を求
める演算手法より演算値にπ/2を加えた値が求める平
均位相である。 (11)の場合も隣接する間隔に零ク
ロスが存在するが、求める平均値はO(2π)位相の近
傍となり、演算値よりπ/2減算した値が求める平均位
相となる。(12)の場合は、さらに間隔の中で零クロ
スがどこにあるかによって平均位相がπが0(2π)位
相のどちらの近傍にあるか分れるので、この場合は零ク
ロスの存在する間隔の両側のデータの絶対値の大きさを
比較してl5JI≦lsj+、1(又はIsj+al≧
ISJ+41 )のときは演算値にπ/2を加算した値
、l5JI > ISj+11(又はlsJ+3 <I
SJ+41)のときは演算値からπ/2を減算した値が
求める平均位相の値となる。補正値は、平均の位相を求
める近似演算の手法よりO2π、π/2.−π/2の4
種類のみでよく、上記のように4個のサンプリング点間
隔に含まれる零クロス点の個数と位置および零クロス点
の存在する間隔の両側のデータの絶対値の比較により補
正値を選択して演算値に加えることで適正な平均位相を
求めることができる。この補正を行なう部分が第1図に
示す破線部122である。零クロス検出回路107の出
力が零クロス点位置検出回路109に加えられてここで
、4個のサンプリング点間隔に含まれる零クロスの個数
と位置が検出され、この零クロス点位置検出回路109
の出力によって制御されるサンプリング値比較回路10
8により必要なサンプリンゲイ直の大小比較が行なわれ
る。零クロス点位置検出回路109とサンプリング値比
較回路108の出力はそれぞれシフトレジスタ112と
シフトレジスタ113を介して位相演算回路114に加
えられ、補正値の選択が行なわれ、位相演算回路106
の出力に加算されて平均位相値の補正が行なわれる。
シフトレジスタ112,113の段数は位相演算回路1
06がパイプライン処理に要する時間を補償するように
選ばれる。上記のような比較的簡単な構成により、4個
のサンプリング点間隔における平均位相の値を適切に補
正することができ第3図の■、(8)。
06がパイプライン処理に要する時間を補償するように
選ばれる。上記のような比較的簡単な構成により、4個
のサンプリング点間隔における平均位相の値を適切に補
正することができ第3図の■、(8)。
(9)、 (10)、 (11)、 (12)に示すよ
うな状態で生じるπ/2という大きな位相誤差を防ぐこ
とで同期はずれを防止することができる。
うな状態で生じるπ/2という大きな位相誤差を防ぐこ
とで同期はずれを防止することができる。
Dフリップフロップ115の出力であるθjは減算回路
116に入力されDフリッププロップ120の出力であ
るθ。が減算されさらに係数器117に加えられて係数
K(ただしOAK≦1)が乗算される。係数器117の
出力はK(θj−θ。)となる。係数器117の出力は
アンドゲート118の一方の入力に加えられ、シフトレ
ジスタ111を介したオア回路110の出力で開閉され
る。オア回路110は零クロス検出回路107によって
5個のサンプリング点の間のどこかに零クロスが検出さ
れた時に′1″を出力し、零クロスが全熱ない場合には
“0”を出力することにより、シフトレジスタ111を
介してアンドゲート118を制御して零クロスがない場
合にはアンドゲート118の出力を0にしている。アン
ドゲート118の出力は加算器119に加えられDフリ
ップフロップ120の出力であるθ。と加算されてDフ
リップフロップ120に入力される。 Dフリップフロ
ップの出力は位相同期回路の出力として出力端121に
出力される。分周器104の出力はDフリップフロップ
105゜115、120、位相演算回路、シフトレジス
タ111゜112、113にクロック信号として供給さ
れディジタル形位相同期回路を構成している。
116に入力されDフリッププロップ120の出力であ
るθ。が減算されさらに係数器117に加えられて係数
K(ただしOAK≦1)が乗算される。係数器117の
出力はK(θj−θ。)となる。係数器117の出力は
アンドゲート118の一方の入力に加えられ、シフトレ
ジスタ111を介したオア回路110の出力で開閉され
る。オア回路110は零クロス検出回路107によって
5個のサンプリング点の間のどこかに零クロスが検出さ
れた時に′1″を出力し、零クロスが全熱ない場合には
“0”を出力することにより、シフトレジスタ111を
介してアンドゲート118を制御して零クロスがない場
合にはアンドゲート118の出力を0にしている。アン
ドゲート118の出力は加算器119に加えられDフリ
ップフロップ120の出力であるθ。と加算されてDフ
リップフロップ120に入力される。 Dフリップフロ
ップの出力は位相同期回路の出力として出力端121に
出力される。分周器104の出力はDフリップフロップ
105゜115、120、位相演算回路、シフトレジス
タ111゜112、113にクロック信号として供給さ
れディジタル形位相同期回路を構成している。
また4個のサンプリング点間隔における平均位相を演算
するのに負の位相値を用いると、位相の偏正値をπ/2
のみにすることができる。第3図@)00に示す状態で
は演算値にπ加算した値が平均位相値θ1であり第3図
0を例にとるととなるが、 として演算を行なえば位相補正は必要ない。また第3図
(11)に示すように4個のサンプリング点間“隔に含
まれるサンプリング点の位相が0(2π)位相をはさん
で両側の値をとる場合平均位相1□はとなるが、 のようにサンプリング点SJ+iの位相を2π−δ(δ
は小さい正の値)と表わすかわりに−δと考えて演算す
ればm−の位相補正は行なわれなくてよい。上記のよう
な演算は、第1図で示したディジタル形位相同期回路の
位相演算回路106で行なう演算で、サンプリングデー
タのとり方を変えれば可能であり、この演算を行なう条
件は、πとm−の位相補正値を選択する場合の条件と同
一のものである。
するのに負の位相値を用いると、位相の偏正値をπ/2
のみにすることができる。第3図@)00に示す状態で
は演算値にπ加算した値が平均位相値θ1であり第3図
0を例にとるととなるが、 として演算を行なえば位相補正は必要ない。また第3図
(11)に示すように4個のサンプリング点間“隔に含
まれるサンプリング点の位相が0(2π)位相をはさん
で両側の値をとる場合平均位相1□はとなるが、 のようにサンプリング点SJ+iの位相を2π−δ(δ
は小さい正の値)と表わすかわりに−δと考えて演算す
ればm−の位相補正は行なわれなくてよい。上記のよう
な演算は、第1図で示したディジタル形位相同期回路の
位相演算回路106で行なう演算で、サンプリングデー
タのとり方を変えれば可能であり、この演算を行なう条
件は、πとm−の位相補正値を選択する場合の条件と同
一のものである。
尚、4個のサンプリング点間隔でない複数のサンプリン
グ点間隔における平均位相を求めるように構成した場合
でも、第1図の破線部122に示した補正を行なう部分
は複数のサンプリング点間隔に含まれる零クロスの存在
する間隔の個数と位置を検出し、零クロスの存在する間
隔の両側のサンプリング値の絶対値を比較する回路を設
けることで同じように構成できるものであ゛る。
グ点間隔における平均位相を求めるように構成した場合
でも、第1図の破線部122に示した補正を行なう部分
は複数のサンプリング点間隔に含まれる零クロスの存在
する間隔の個数と位置を検出し、零クロスの存在する間
隔の両側のサンプリング値の絶対値を比較する回路を設
けることで同じように構成できるものであ゛る。
以上説明したように、本発明によるディジタル形位相同
期回路は、隣接する複数のサンプリング点間隔における
平均位相を並列処理で演算する場合、隣接する複数のサ
ンプリング点間隔の中で、零クロスが存在する間隔の個
数と位置、および零クロスの存在する間隔の両側のサン
プリング値を用いてこの複数のサンプリング点間隔にお
ける位相の補正値を選択して、演算された平均位相値に
加算する4とで、適正な平均位相値を求め、この補正さ
れた平均位相値を使って複数のサンプリング点毎に位相
同期ループの位相の修正を行なう二とにより、動作の安
定性を増すことになる。従って、ジッダの大きな磁気記
録再生装置のようなディジタル信号再生におけるディジ
タル形位相同期回路として用いれば大きな利点となる。
期回路は、隣接する複数のサンプリング点間隔における
平均位相を並列処理で演算する場合、隣接する複数のサ
ンプリング点間隔の中で、零クロスが存在する間隔の個
数と位置、および零クロスの存在する間隔の両側のサン
プリング値を用いてこの複数のサンプリング点間隔にお
ける位相の補正値を選択して、演算された平均位相値に
加算する4とで、適正な平均位相値を求め、この補正さ
れた平均位相値を使って複数のサンプリング点毎に位相
同期ループの位相の修正を行なう二とにより、動作の安
定性を増すことになる。従って、ジッダの大きな磁気記
録再生装置のようなディジタル信号再生におけるディジ
タル形位相同期回路として用いれば大きな利点となる。
第1図はこの発明の一実施例であるディジタル形位相同
期回路の概略ブロック図、第2図及び第3図は、第1図
を説明するための波形図、第4図はディジタル形位相同
期回路の概略ブロック図、第5図は第4図を説明するた
めの波形図、第6図は発明が解決しようとする問題点を
説明するための波形図である。 lot、401・・・A/D変換器 102.402・・・サンプリングクロック発生器10
3.403・・・直列並列変換回路104.404・・
・分周器 105、115.120,405,408,412・・
・Dフリップフロップ106.406・・・位相演算回
路 107.407・・・零クロス検出回路108・・・サ
ンプリング値比較回路 109・・・零クロス点位置検出回路 110.409・・・オア回路 111.112,113,410・・・シフトレジスタ
114・・・位相補正回路 116,411・・・減算
回路117.413・・・係数器 118,414・
・・アンドゲート119.415・・・加算回路 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第1図 第2図 第3図 第5図
期回路の概略ブロック図、第2図及び第3図は、第1図
を説明するための波形図、第4図はディジタル形位相同
期回路の概略ブロック図、第5図は第4図を説明するた
めの波形図、第6図は発明が解決しようとする問題点を
説明するための波形図である。 lot、401・・・A/D変換器 102.402・・・サンプリングクロック発生器10
3.403・・・直列並列変換回路104.404・・
・分周器 105、115.120,405,408,412・・
・Dフリップフロップ106.406・・・位相演算回
路 107.407・・・零クロス検出回路108・・・サ
ンプリング値比較回路 109・・・零クロス点位置検出回路 110.409・・・オア回路 111.112,113,410・・・シフトレジスタ
114・・・位相補正回路 116,411・・・減算
回路117.413・・・係数器 118,414・
・・アンドゲート119.415・・・加算回路 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第1図 第2図 第3図 第5図
Claims (2)
- (1)ディジタル信号の再生波形をチャンネルビットレ
ート以上の周波数でサンプリングする手段と、隣接する
3個以上のサンプリング点の値に基づいて、隣接する複
数のサンプリング点間隔のうち、上記ディジタル信号が
基準レベルと交差する点からある定められたサンプリン
グ点までの平均位相を演算する手段とを有し、この演算
された平均位相に位相同期するように構成され、隣接す
る複数のサンプリング点間隔で位相補正を行ってある定
められたサンプリング点までの平均位相を演算すること
を特徴とするディジタル形位相同期回路。 - (2)隣接する複数のサンプリング点間隔を行う位相補
正は、隣接する複数のサンプリング点間隔のなかで、上
記ディジタル信号が基準レベルと交差する点が存在する
サンプリング点間隔の位置と個数、および上記ディジタ
ル信号が基準レベルと交差する点が存在するサンプリン
グ点間隔の両側のサンプリング点の値により補正する位
相値を選択するようにした請求項1記載のディジタル形
位相同期回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125820A JPH01296733A (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | ディジタル形位相同期回路 |
| US07/259,902 US4906941A (en) | 1988-05-25 | 1988-10-19 | Digital phase locked loop circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125820A JPH01296733A (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | ディジタル形位相同期回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01296733A true JPH01296733A (ja) | 1989-11-30 |
Family
ID=14919750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63125820A Pending JPH01296733A (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | ディジタル形位相同期回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4906941A (ja) |
| JP (1) | JPH01296733A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000000975A1 (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-06 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Pll circuit |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5084669A (en) * | 1990-03-08 | 1992-01-28 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | Direct phase digitization |
| JPH05120813A (ja) * | 1991-10-25 | 1993-05-18 | Sony Corp | 位相ロツクループ回路 |
| US5315284A (en) * | 1992-12-23 | 1994-05-24 | International Business Machines Corporation | Asynchronous digital threshold detector for a digital data storage channel |
| JPH06231547A (ja) * | 1993-02-01 | 1994-08-19 | Pioneer Electron Corp | ディジタル信号再生装置 |
| TW303548B (ja) * | 1993-06-07 | 1997-04-21 | Ibm | |
| US5493243A (en) * | 1994-01-04 | 1996-02-20 | Level One Communications, Inc. | Digitally controlled first order jitter attentuator using a digital frequency synthesizer |
| US5796392A (en) | 1997-02-24 | 1998-08-18 | Paradise Electronics, Inc. | Method and apparatus for clock recovery in a digital display unit |
| US6188739B1 (en) | 1997-10-21 | 2001-02-13 | Level One Communications, Inc. | Modified third order phase-locked loop |
| FR2772505B1 (fr) * | 1997-12-11 | 2000-02-25 | Atg Sa | Procede et dispositif de synchronisation et de rephasage d'horloges d'un lecteur-enregistreur de disque optique et disque optique associe |
| JP3573627B2 (ja) * | 1998-09-28 | 2004-10-06 | 富士通株式会社 | マルチレートシンボルタイミングリカバリ回路 |
| US6275524B1 (en) * | 1999-01-29 | 2001-08-14 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and method for reducing the time required to acquire synchronization with an incoming data stream |
| JP3996326B2 (ja) * | 2000-06-26 | 2007-10-24 | 松下電器産業株式会社 | クロック抽出回路 |
| US20030061564A1 (en) * | 2001-09-27 | 2003-03-27 | Maddux John T. | Serial data extraction using two cycles of edge information |
| US7500044B2 (en) * | 2005-07-07 | 2009-03-03 | P.A. Semi, Inc. | Digital phase relationship lock loop |
| WO2009069246A1 (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-04 | Panasonic Corporation | 位相比較器、pll回路、情報再生処理装置、光ディスク再生装置及び磁気ディスク再生装置 |
| US9438204B2 (en) * | 2013-08-27 | 2016-09-06 | Mediatek Inc. | Signal processing device and signal processing method |
| US11290117B1 (en) | 2021-12-01 | 2022-03-29 | Joseph Kosednar, Jr. | Low-frequency arithmetic multiplying PLL for HDL devices |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5992410A (ja) * | 1982-11-17 | 1984-05-28 | Sony Corp | デ−タ検出装置 |
| US4584695A (en) * | 1983-11-09 | 1986-04-22 | National Semiconductor Corporation | Digital PLL decoder |
| JPH0744448B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1995-05-15 | 株式会社東芝 | デジタル位相同期ル−プ回路 |
-
1988
- 1988-05-25 JP JP63125820A patent/JPH01296733A/ja active Pending
- 1988-10-19 US US07/259,902 patent/US4906941A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000000975A1 (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-06 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Pll circuit |
| US6441661B1 (en) | 1998-06-30 | 2002-08-27 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | PLL circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4906941A (en) | 1990-03-06 |
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