JPH0439934B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、時分割多重通信方式の同期方法およ
び装置に関する。特に、符号変換されたパルスの
変換則を利用しビツト配列の同期を確立する方法
および装置の改良に関するものである。

〔概要〕

本発明は、（Ｋ＋１）ビツト（Ｋは１以上の整
数）の信号を１ワードとし、複数のワードから構
成される時分割多重フイルムの１ワード中の第Ｌ
番目（Ｌは１以上の整数、ただしＬ≦Ｋ）の位置
の信号と付加された１ビツトの信号の補符号信号
とにより同期を確立する時分割多重通信方式の同
期方法および同期装置において、 Ｍワード（Ｍは２以上の整数）を１ブロツクと
し、１ブロツク中の１ワードでも第Ｌ番目の位置
の信号と付加された１ビツトの信号とが補符号関
係でないときにはそのブロツクは不一致とし、Ｎ
ブロツク（Ｎは２以上の整数）連続して不一致が
生じる場合には同期外れとして同期をとり、Ｐワ
ード（Ｐは２以上の整数）連続して一致する場合
には同期が確立したとすることにより、 誤同期となることがなく安全な同期を確立する
ことができ、かつ同期の復帰を極めて迅速に行う
ことができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来時分割信号を伝送する場合に、特に多重化
された信号のときには、そのビツト配列を識別す
るために連続する複数ビツトをまとめてフレーム
を構成し、そのフレームには情報ビツトとは独立
なフレームパターンを挿入し、受信側ではそのフ
レームパターンを検出して、ビツト配列を識別、
分離を行つている。さらに時分割信号のタイミン
グは受信信号より抽出しているので、情報に
「１」または「０」が連続した場合にタイミング
成分がなくなることを防止するために、各種の符
号変換が行われている。それらの変換の中にＫビ
ツトを１ワードとし、その第Ｌ番目の情報の補符
号を加えて伝送することにより、「０」または
「１」の連続を防止する方式がある。

第２図は従来例の同期装置のフレーム構成図で
ある。第２図において、I_Lは１ワード中の第Ｌ番
目の情報を示し、_Lは第Ｌ番目の情報I_Lの補符
号を示す。具体的には第Ｌ番目の情報I_Lが「１」
のときには情報_Lは「０」であり情報I_Lが「０」
のときは情報_Lは「１」である。Ｆはフレーム
の始点を識別するフレームパターンである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような従来例の同期装置では、フ
レームパターンはちようど１ワードとしてある。
フレームパターンＦは伝送効率をよくするために
数十ワード以上に１回しか挿入されない。したが
つて受信側でフレームパターンを検出するために
は、１フレーム全てのビツトを掃引しなければな
らず同期の復帰に長時間を要する欠点があつた。
またフイルムパターン検出のハードウエアおよび
フレームパターンの挿入または抜き去りを行うと
きのギヤツプを吸収する回路（具体的にはバツフ
アメモリ）のハードウエアも大きくなる欠点があ
つた。

第２図に示すフレームパターンの部分も他の情
報ワードと等しい長さとし、情報I_L，_Lの補符
号の関係のみで同期をとる場合の回路構成を第３
図に示す。第３図は従来例の同期装置のブロツク
構成図である。このようなＭワード（Ｍは２以上
の整数）連続して不一致が検出された場合には非
同期状態とし、Ａワード（Ａは２以上の整数）連
続して一致が検出された場合には同期状態とする
方式では、誤つて同期状態とする欠点があつた。
すなわち第３図において、T₁は受信信号の入力
端子、T₂はクロツク信号端子、１，３は補符号
の関係を検出するためのシフトレジスタおよびエ
クスクルーシブオアゲートであり、４は１／（Ｋ
＋１）分周カウンタ、２１は不一致によりセツト
されるフリツプフロツプ、５は１ワード内の必要
なタイミングパルスS₄、S₅をデコードするデコー
ダ、２２はシフトレジスタ、２３はＭワードの連
続不一致を検出するアンドゲート、２４はＡワー
ドの連続一致を検出するアンドゲート、２５はフ
リツプフロツプ、６は不一致のときのみタイミン
グパルスS₄を通すアンドゲート、９は同期外れの
ときアンドゲート６の出力パルスS₇を通すゲート
である。アンドゲート２にアンドゲート９の出力
パルスS₂₄が出る毎にクロツクを禁止しカウンタ
４を止めることにより同期が確立される。

ランダムな信号が補符号検出用ゲートであるエ
クスクルーシブオアゲート３に入力された場合に
は、一致、不一致の確立はどちらも1/2である。
したがつて何らかの原因で入力信号の位相のず
れ、クロツク信号の断続および電源投入等がある
と正しい同期状態でないにもかかわらず、一致、
不一致がほぼ交互に発生する。そのために、Ｍワ
ード連続して不一致とならずしたがつてフリツプ
フロツプ２５がセツトされず正しい同期状態にな
らない場合が発生する欠点があつた。

本発明は上記の欠点を解決するもので、フレー
ムパターンを用いることなく（Ｋ＋１）ビツト１
ワードの情報に付加された補符号の関係のみを用
い誤同期状態となることが極めて少なく安定して
いて、かつ同期の復帰が極めて迅速に行われる同
期方法および装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第一の発明は同期方法の発明であり、（Ｋ＋１）
ビツト（Ｋは１以上の整数）の信号を１ワードと
し、複数のワードから構成される時分割多重フレ
ームを入力し、この時分割多重フレームの１ワー
ド中の第Ｌ番目（Ｌは１以上の整数、ただしＬ≦
Ｋ）の位置の信号と付加された１ビツトの信号の
補符号信号とにより同期を確立する時分割多重通
信方式の同期方法において、Ｍワード（Ｍは２以
上の整数）を１ブロツクとし、この１ブロツク中
の一つ以上のワードの第Ｌ番目の位置の信号と上
記付加された１ビツトの信号と補符号関係でない
ときはこのブロツクは不一致であるとし、Ｎブロ
ツク（Ｎは２以上の整数）連続して不一致が生じ
る場合には同期が外れたと判定し、Ｐワード（Ｐ
は２以上の整数）連続して一致する場合には同期
が確立されたと判定することを特徴とする。

第二の発明は同期装置の発明であり、入力する
受信信号をその受信信号クロツク信号によりシフ
トとして一時格納する第一のシフトレジスタと、
この第一のシフトレジスタの（Ｋ＋１−Ｌ）だけ
はなれた二つの並列出力信号を入力するエクスク
ルーシブオアゲートと、上記クロツク信号を入力
し、同期状態のときにこのクロツク信号を通過さ
せる第一のアンドゲートと、この第一のアンドゲ
ートの出力クロツク信号を入力し、１／（Ｋ＋
１）分周信号を出力する１／（Ｋ＋１）分周カウ
ンタと、この１／（Ｋ＋１）分周信号と上記エク
スクルーシブオアゲートの出力を禁止入力とする
第二のアンドゲートと、この第二のアンドゲート
の出力信号を入力し、同期外れ状態のときこの出
力信号を第一のアンドゲートに禁止入力として与
える第三のアンドゲートとを備えた時分割通信方
式の同期装置において、上記１／（Ｋ＋１）分周
信号を入力し、１／Ｍ・（Ｋ＋１）分周信号を出
力する１／Ｍ分周信号カウンタと、上記第二のア
ンドゲートの出力信号でリセツトされ、上記１／
（Ｋ＋１）分周信号を入力して１／Ｐ・（Ｋ＋１）
分周信号を出力する１／Ｐ分周カウンタと、上記
１／Ｍ・（Ｋ＋１）分周信号でリセツトされ、上
記第二のアンドゲートの出力信号でセツトする第
一のフリツプフロツプと、この第一のフリツプフ
ロツプの出力信号を入力し、上記１／Ｍ・（Ｋ＋
１）分周信号をクロツク信号としてシフトし一時
格納する第二のシフトレジスタと、この第二のシ
フトレジスタからＭワード毎の連続するＮ個（Ｎ
は１以上の整数）の出力信号を入力とする第四の
アンドゲートと、上記１／Ｐ・（Ｋ＋１）分周信
号をリセツト入力とし、上記第四のアンドゲート
の出力をセツト入力としてその出力を上記第三の
アンドゲートに与える第二のフリツプフロツプと
を備えたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、（Ｋ＋１）ビツトの情報を１ワード
としこのワード中の第Ｌ番目の位置の信号と第Ｋ
＋１番目の位置に付加された１ビツトの信号とが
補符号の関係を満たしているかを判定し、Ｍワー
ドを１ブロツクとし、１ブロツク中の１ワードで
も不一致があるときはそのブロツクは不一致と
し、Ｎブロツク連続して不一致が生じる場合には
同期外れとして同期をとり、Ｐワード連続して一
致する場合には同期が確立したとすることによ
り、誤同期となることがなく安定な同期を確立す
ることができ、かつ同期の復帰を極めて迅速に行
うことができる。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明一実施例同期装置のブロツク構
成図である。図外から受信信号S₁が入力端子T₁
に入力され、図外からクロツク信号S₂が入力端子
T₂に入力される。入力端子T₁から受信信号S₁が
シフトレジスタ１の入力INに接続され、入力端
子T₂からクロツク信号S₂がシフトレジスタ１の
クロツク入力CKとアンドゲート２の一方の入力
とに接続される。シフトレジスタ１の出力Q₁，
Q_Cから第Ｌ番目と第Ｋ＋１番目とのビツト信号
がエクスクルーシブオアゲート３の入力にそれぞ
れ接続される。アンドゲート２を経由してクロツ
ク信号S₃が１／（Ｋ＋１）分周カウンタ４に接続
され１／（Ｋ＋１）分周カウンタ４から１ワード
周期の信号がデコーダ５に接続される。デコーダ
５から１ワード周期のタイミングパルスS₄がアン
ドゲート６の一方の入力に接続される。エクスク
ルーシブオアゲート３の出力不一致信号S₆が上記
アンドゲート６の禁止入力に接続される。

ここで本発明の特徴とするところは、一点鎖線
で囲む同期検出部分である。すなわち、１ワード
周期のタイミングパルスS₅が１／Ｍ分周カウンタ
７と１／Ｐ分周カウンタ８とに接続される。アン
ドゲート６の出力パルスS₇がアンドゲート９の一
方の入力、フリツプフロツプ１０のセツト入力Ｓ
および１／Ｐ分周カウンタのリセツト入力CRに
接続される。１／Ｍ分周カウンタ７からＭワード
周期のタイミングパルスS₈がフリツプフロツプ１
０のリセツト入力Ｒとシフトレジスタ１１のクロ
ツク入力CKに接続され、フリツプフロツプ１０
の出力Ｑがシフトレジスタ１１の入力INに接続
される。シフトレジスタ１１の出力Q₁〜Q_Nがア
ンドゲート１２に接続され、アンドゲート１２か
ら同期外れ信号S₉がフリツプフロツプ１３のセツ
ト入力Ｓに接続される。１／Ｐ分周カウンタ８か
らＰワードの周期のタイミング信号S₁₀がフリツ
プフロツプ１３のリセツト入力Ｒに接続される。
フリツプフロツプ１３の出力Ｑから同期外れ信号
S₁₁が上記アンドゲート９の他の入力に接続され
る。アンドゲート９の出力パルスS₁₂が上記アン
ドゲート１２の禁止入力に接続される。

このような構成の同期装置の動作について説明
する。

第１図において、受信信号S₁がクロツク信号S₂
によりシフトレジスタ１に一時格納される。クロ
ツク信号S₂は同期状態のときアンドゲート２を経
由して１／（Ｋ＋１）分周カウンタ４に入力さ
れ、１／（Ｋ＋１）分周信号がデコーダ５に入力
される。デコーダ５から１ワード周期のタイミン
グパルスS₄が発生し、アンドゲート６に入力す
る。シフトレジスタ１から時分割多重フレームの
１ワード中の第Ｌ番目の位置の信号と第Ｋ＋１番
目の位置の信号とがエクスクルーシブオアゲート
３で両信号が補符号関係でないときはエクスクル
ーシブオアゲート３の出力不一致信号S₆は「０」
となる。この不一致信号S₆はアンドゲート６を導
通状態とする。アンドゲート６の出力パルスS₇は
フリツプフロツプ１０をセツトする。フリツプフ
ロツプ１０には、またデコーダ５からの１ワード
周期のタイミングパルスS₅が１／Ｍ分周カウンタ
７により分周されてＭワード周期のタイミングパ
ルスS₈がリセツト入力に入力される。したがつて
Ｍワード中の１ワード以上が不一致の場合には、
そのＭワードに対する不一致の信号がフリツプフ
ロツプ１０からシフトレジスタ１１に出力され
る。シフトレジスタ１１にはＭワード周期のタイ
ミングパルスS₈がクロツク信号として入力され、
Ｎブロツクに連続して不一致の場合には、その各
Ｎブロツクに対するＮ個の不一致の信号がシフト
されて一時格納され、シフトレジスタ１１からア
ンドゲート１２に入力される。アンドゲート１２
からの同期外れ信号S₉がフリツプフロツプ１３を
セツトし、フリツプフロツプ１３から同期外れ信
号S₁₁がアンドゲート９に出力される。すなわち
同期外れの状態を示す。アンドゲート９には、ま
たアンドゲート６の出力パルスS₇が入力されてい
るので、アンドゲート９から出力パルスS₁₂が出
力され、出力パルスS₁₂はアンドゲート２の出力
クロツク信号S₃を禁止するため、１／（Ｋ＋１）
分周カウンタ４が止められ同期引き込みがなされ
る。

同期が外れた場合に、上述の動作を最大Ｋ回繰
り返すことによりエクスクルーシブオアゲート３
の出力不一致信号S₆が「１」となりアンドゲート
６からの出力パルスS₇が禁止される。Ｐワード連
続して不一致がない場合には、１／Ｐ分周カウン
タ８のＰワード周期のタイミングパルスS₁₀がフ
リツプフロツプ１３をリセツトし同期外れ信号
S₁₁が出力されなくなり同期状態になる。

エクスクルーシブオアゲート３の入力が補符号
関係の信号でなくランダムな信号の場合は、その
出力が「１」となる確率は1/2である。したがつ
て１ブロツク（Ｍワード）すべてが補符号関係と
なる確率P_Mは2^-Mで少なくとも１ワード以上補符
号関係でないワードが検出される確率、すなわち
不一致となる確率は１−P_Mである。いま、 Ｍ＝10 とすれば P_M≒0.001 であり同期状態でないにもかかわらず一致したと
判定されるブロツクは平均1024ブロツク（2¹⁰）
に１回しか発生しない。したがつてＮ回連続して
不一致ブロツクが発生したときに同期外れとして
も十分ブロツク数Ｎを2^Mより小さくすることがで
きるので、第３図の従来例のように一致、不一致
が約交互に発生することによる誤同期状態が発生
することはない。また同期状態から連続的な誤り
が発生した場合は、（Ｎ−１）ブロツク連続した
としても同期外れにはならない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、同符号連続防
止の補符号付加の変換則を検出するのみで誤同期
となることがない安定な同期を確立することがで
き、かつ同期の復帰は最大Ｋ回シフトすれば達成
されるので同期引き込みを極めて迅速に行うこと
ができる優れた効果がある。

さらに、動画信号等の広帯域信号をデイジタル
化して伝送する場合等高速の信号を伝送する場合
に、フレームパルスが不要となり、本発明の必要
な部分は低速で動作させる部分のみであり簡単な
構成で容易に実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例同期装置のブロツク構
成図。第２図は従来例の同期装置のフレーム構成
図。第３図は従来例の同期装置のブロツク構成
図。 １，１１，１２……シフトレジスタ、２，６，
９，１２，２３，２４……アンドゲート、３……
エクスクルーシブオアゲート、４……１／（Ｋ＋
１）分周カウンタ、５……デコーダ、７……１／
Ｍ分周カウンタ、８……１／Ｐ分周カウンタ、１
０，１３，２１，２５……フリツプフロツプ、S₁
……受信信号、S₂，S₃……クロツク信号、S₄，S₅
……１ワード周期のタイミングパルス、S₆……不
一致信号、S₇，S₁₂，S₂₄……出力パルス、S₈……
Ｍワード周期のタイミングパルス、S_9，S₁₁，S₂₃
……同期外れ信号、S₁₀……Ｐワード周期のタイ
ミングパルス、S₂₁……Ｍワードの不一致信号、
S₂₂……同期信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （Ｋ＋１）ビツト（Ｋは１以上の整数）の信
   号を１ワードとし、複数のワードから構成される
   時分割多重フレームを入力し、この時分割多重フ
   レームの１ワード中の第Ｌ番目（Ｌは１以上の整
   数、ただしＬ≦Ｋ）の位置の信号と付加された１
   ビツトの信号の補符号信号とにより同期を確立す
   る時分割多重通信方式の同期方法において、 Ｍワード（Ｍは２以上の整数）を１ブロツクと
   し、 この１ブロツク中の一つ以上のワードの第Ｌ番
   目の位置の信号と上記付加された１ビツトの信号
   とが補符号関係でないときはこのブロツクは不一
   致であるとし、 Ｎブロツク（Ｎは２以上の整数）連続して不一
   致が生じる場合には同期が外れたと判定し、 Ｐワード（Ｐは２以上の整数）連続して一致す
   る場合には同期が確立されたと判定する ことを特徴とする同期方法。 ２ 入力する受信信号をその受信信号クロツク信
   号によりシフトして一時格納する第一のシフトレ
   ジスタ１と、 この第一のシフトレジスタの（Ｋ＋１−Ｌ）だ
   けはなれた二つの並列出力信号を入力するエクス
   クルーシブオアゲート３と、 上記クロツク信号を入力し、同期状態のときに
   このクロツク信号を通過させる第一のアンドゲー
   ト２と、 この第一のアンドゲートの出力クロツク信号を
   入力し、１／（Ｋ＋１）分周信号を出力する１／
   （Ｋ＋１）分周カウンタ４と、 この１／（Ｋ＋１）分周信号と上記エクスクル
   ーシブオアゲートの出力を禁止入力とする第二の
   アンドゲート６と、 この第二のアンドゲートの出力信号を入力し、
   同期外れ状態のときこの出力信号を第一のアンド
   ゲートに禁止入力として与える第三のアンドゲー
   ト９と を備えた時分割多重通信方式の同期装置におい
   て、 上記１／（Ｋ＋１）分周信号を入力し、１／
   Ｍ・（Ｋ＋１）分周信号を出力する１／Ｍ分周信
   号カウンタ７と、 上記第二のアンドゲートの出力信号でリセツト
   され、上記１／（Ｋ＋１）分周信号を入力して
   １／Ｐ・（Ｋ＋１）分周信号を出力する１／Ｐ分
   周カウンタ８と、 上記１／Ｍ・（Ｋ＋１）分周信号でリセツトさ
   れ、上記第二のアンドゲートの出力信号でセツト
   する第一のフリツプフロツプ１０と、 この第一のフリツプフロツプの出力信号を入力
   し、上記１／Ｍ・（Ｋ＋１）分周信号をクロツク
   信号としてシフトし一時格納する第二のシフトレ
   ジスタ１１と、 この第二のシフトレジスタからＭワード毎の連
   続するＮ個（Ｎは１以上の整数）の出力信号を入
   力とする第四のアンドゲート１２と、 上記１／Ｐ・（Ｋ＋１）分周信号をリセツト入
   力とし、上記第四のアンドゲートの出力をセツト
   入力としてその出力を上記第三のアンドゲートに
   与える第二のフリツプフロツプ１３と を備えたことを特徴とする同期装置。