JPH0614071A - 伝送装置 - Google Patents

伝送装置

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JPH0614071A
JPH0614071A JP5029340A JP2934093A JPH0614071A JP H0614071 A JPH0614071 A JP H0614071A JP 5029340 A JP5029340 A JP 5029340A JP 2934093 A JP2934093 A JP 2934093A JP H0614071 A JPH0614071 A JP H0614071A
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Koninklijke Philips Electronics NV
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    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems

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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 データ伝送装置はチャネル(4)により受信
機(6)に接続された送信機(2)からなり、ここで伝
送さるべきデータ記号が群に細分割され、群からのデー
タ記号が各々異なる信号素子により表わされる。次に伝
送された信号は種々の信号素子の和からなる。かかる表
示の例は直角位相コードである。受信された信号から伝
送された記号を復元する為、直角位相コードの場合にこ
の受信された信号は第1及び第2のサンプリング時点で
信号素子の群毎に受信機でサンプルされ伝送された記号
値に関する決定はこれらのサンプルの値に応じてなされ
る。サンプルが正しい時点で行なわれるのを可能にする
為、受信機はエラー信号に応じてサンプリング時点を調
整するタイミング手段(21)からなる。 【効果】 本発明により、このエラー信号は第1の時点
でのサンプルの値及び第2の時点でのサンプルの期待さ
れた値に対する尺度間の相関に依存する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は第1の一連のデータ記号
を第1の一連の信号素子に符号化する第1の符号化手段
と、第2の一連のデータ記号を第2の一連の信号素子に
符号化する第2の符号化手段とからなり、第1の一連の
データ記号及び第1の一連の信号素子間の関係は第2の
一連のデータ記号と第2の一連の信号素子間の関係と異
なり、2つの一連の信号素子を一連のデータパルスに結
合する結合手段を含む送信機と、データパルスを受信機
に伝送するチャネルとからなり、受信機の入力で、第1
の一連の信号素子が第1の一連の基準時点で第1の基準
値を有し、第2の一連の信号素子が第2の一連の基準時
点で第2の基準値を有する受信された信号が存在し、受
信機は夫々第1又は第2の一連のサンプリング時点で受
信された信号の第1又は第2のサンプル値を夫々決定す
るサンプリング手段と、サンプリング時点をデータパル
スから引き出すタイミング手段とからなる伝送装置に係
る。
【0002】本発明は同様にこのタイプの伝送装置用受
信機に係る。
【0003】
【従来の技術】前節に記述の如く伝送装置は磁気のIE
EEトランザクション、MAG−15巻、6号、197
9年11月のジェー エイ ビクスビィ及びアール エ
ム ケッチャム 1−82 ジャーナル論文「Q.P.
高密度ディジタル記録用改良コード」が公知である。
【0004】このタイプの伝送装置は例えば伝送媒体、
例えば有線リンク又は無線リンクを介してデータ信号伝
送用に又は磁気テープ又はディスクからのデータ信号を
再生する為に用いられる。データ記号が伝送媒体を介し
て伝送され又は、夫々記録媒体に蓄積される時、伝送さ
れる又は夫々記録さるべき記号は以下でチャネルと言う
伝送媒体又は記録媒体に供給さるべきデータパルスに符
号化手段により符号化される。
【0005】データパルスの形式はチャネルを通って伝
送された信号の特性を大きく決定する。伝送さるべき信
号の重要な尺度は多くの適用に対して、種々の要求を満
たす周波数スペクトルである。周波数スペクトルの第1
の望ましい特性は処理さるべき信号の帯域幅が事実上全
ての伝送媒体及び記録媒体でより大きくなるにつれ必要
な設備のコスト価格が上昇するので信号の全帯域幅が制
限されたままであることである。
【0006】第2の望ましい特性は直流周波数スペクト
ルがゼロに等しいことである。この特性は多くの屡々用
いられるチャネルの場合である直流成分を通過すること
が出来ないチャネルに対して重要である。かかるチャネ
ルの例は300Hz乃至3400Hzの通過帯域を有す
る公衆電話回線網、及び磁気的に蓄積された情報の読取
りが読取ヘッドでの磁束の変化の検出に基づいている磁
気記録チャネルである。
【0007】信号の帯域幅を制限するのに用いられる方
法は伝送さるべき又は記録さるべきデータストリームを
データ記号群に分割し、異なる信号素子の和であるデー
タパルスを発生し、ここで各信号素子がデータ記号群の
記号の1つを表わす。複数の記号が同時に伝送されるの
で、記号素子の期間は全てのデータ記号が順次伝送され
るべき時より短かい。信号素子のこのより長い期間の結
果として、データパルスの帯域幅はより小さい。しか
し、信号素子はデータ記号群が受信したデータパルスか
ら再生されうることを可能にするよう相互妨害を避ける
よう適切に選択されなければならない。
【0008】上記のジャーナル論文から公知の装置にお
いて、記号間隔Tの2倍に等しく用いられる持続時間を
有する信号素子が用いられる。関連データ記号の二進値
に依存する第1の符号化手段の信号素子は2・Tの期間
に対して夫々値1,0,−1,0及び−1,0,1,0
を用いる。関連したデータ記号の二進値に依存して、第
2の符号化手段の信号素子は2・Tの期間に対して各値
1,0,−1,0及び−1,0,1,0を用いる。これ
らの信号素子に導びくコードは又直角位相コードとして
知られている。しかし、それは同時に伝送された信号素
子の和からなる公知のコードだけではない。
【0009】受信した信号は信号素子の1つが関連した
基準値を有する基準時点と一致するサンプリング時点で
理想的にサンプルされる。直角位相コードの場合におい
て、両基準素子用のこの基準値はゼロに等しい。この方
法において、直角位相コードによってのみ他の信号素子
に依存するサンプル値が得られる。これらのサンプルは
関連したデータ記号の値に関する決定に用いられる。
【0010】サンプリング時点が基準時点よりずれる場
合、得られたサンプル値は単一信号素子に依存するのみ
ならず、1つ(又はそれ以上の)他の信号素子にも依存
し、それは関連したデータ記号の値に関してなされた決
定の信頼性を減少する。このずれを避ける為、従来技術
の装置はサンプリング時点をデータパルスから得る手段
からなる。
【0011】かかる符号の帯域幅が比較的小さい結果と
して、サンプリング時点を受信したデータ記号から得る
クロック信号再生はかなり困難である。従来技術の装置
において、クロック信号は第4の電力伝送を有する非線
形素子の助けで受信したデータパルスから得られる。か
かる非線形クロック復元装置の問題は非線形に処理され
た入力信号の信号対雑音比が常に入力信号より小さいこ
とである。クロック信号の雑音がそれ自体位相ジッタの
形を明らかにするので、復元したクロック信号は入力信
号が比較的低い信号対雑音比を有する時より多くの位相
ジッタを含む。位相ジッタはサンプリング時点が常に最
適でないという事実を生ずる。
【0012】従来技術のクロック復元装置の動作は、ク
ロック信号の信号対雑音比が改善されるよう、非線形素
子に続く狭帯域位相ロックドループを含むことにより改
善されうる。しかし、位相ロックドループの小さい帯域
幅の結果として、クロック復元装置のトラッキング比は
比較的小さい。伝送比が例えば磁気記録チャネル又は固
定及び移動局間の無線リンクのように強く変動する場
合、狭帯域位相ロックドループがこれらの変動を持続す
ることができず、同期が失われるということが起こる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はクロッ
ク復元装置が有害に影響されるクロック復元装置のトラ
ッキング比なしに減少した位相ジッタを有するクロック
信号を発生する前述の如き装置を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】この目的の為、本発明は
タイミング手段は第2のサンプル値と期待された第1の
サンプル値用尺度との間の相関に依存するタイミングエ
ラー信号を決定する手段とからなり、タイミングエラー
信号に応じてサンプリング時点を調整する調整手段を更
に含むことを特徴とする。
【0015】これらの特徴の結果として、サンプリング
時点及び基準時点間の差に対する尺度であるタイミング
エラー信号を最小にする制御ループが生成される。以下
に、タイミングエラー信号が実際にサンプリング時点及
び基準時点間の差に対する尺度であることを説明する。
次に受信機の入力信号は送信機により伝送された直角位
相信号に等しいとする。しかし、一般的に、伝送された
直角位相信号は方形波信号であるが、チャネル及び等化
手段でなされたフィルタリングの結果として、もしある
なら、受信機の入力での信号は特定の間隔でのある値を
時間でとりうるアナログ信号である。
【0016】特定の間隔t(2iT<t<2iT+2
T)で、以下の式が受信機の信号素子S1 ,S2 及び入
力パルスSC にあてはまる:
【0017】
【数1】
【0018】ここで、a2i-1及びa2iはデータ記号の群
からの2つのデータ記号であり、tは時間であり、Tは
2つのデータ記号間の平均時間間隔である。記号aK は
可能な記号値Mの数が偶数である場合、値−(M−
1),−(M−3),…,−1,+1,…,+(M−
3),+(M−1)を用いうるとする。記号Mの数が奇
数である場合、aK は値−(M−1),−(M−3),
…,−2,0,2,…,(M−3),(M+1)を用い
るとする。ゼロがクロック復元に対して用いられうる第
1及び第2の信号素子のゼロは夫々t=2iT+T/2
及びt=2iT+Tに位置する。第1のサンプリング時
点が2iT+T/2+τに等しく、第2のサンプリング
時点が2iT+T+τに等しく、ここでτが基準時点及
びサンプリング時点間の偏差であるとすると、第1及び
第2のサンプル値は以下の如く表わされる:
【0019】
【数2】
【0020】期待された第1のサンプル値用尺度は記号
a2iの値である。受信機で利用されるa2iの値に関する
決定
【0021】
【外1】
【0022】だけがあるので、この決定はa2iの実値の
代わりに用いられる。簡略化の為、
【0023】
【外2】
【0024】がaK に等しい以下の偏差であるとする。
2つの信号間の相関が乗算により決定されるとすると、
タイミングエラー信号は次式の如く表わされる:Vτ=
a2i・sC (2iT+T/2+τ)。次に期待値E{e
i}は下式の如く表わされる:
【0025】
【数3】
【0026】a2i-1及びa2iは相関されないとすると、
E{a2i-1・a2i}はゼロになる。タイミングエラー信
号の期待値に対して、下式が成り立つ:
【0027】
【数4】
【0028】式(5) から、サンプリング時点を正しい方
向に調整するのに用いられるタイミングエラー信号が実
際得られることが分る。同様に、信号a2i-1・sC (T
+τ)がサンプリング時点を調整するのに用いられるよ
う、a2i・sC (T/2+τ)の期待値からその符号に
関してだけ異なる期待値を有するよう信号a2i-1・sC
(T+τ)が示されうる。
【0029】τが記号a2iに関する決定が正しいままで
あるような小さい値を有する場合、タイミングエラー信
号eiは正しい値を有し、これによりサンプリング時点
が正しい方向に調整される。シミュレーションはτ(|
τ|<T)より大きい値に対して、a2i+1・sC (T+
τ)の期待値が悪いサンプリング時点で同期に導びく値
をもはや用いないことを示した。この性質は本発明の冗
長性により伝送装置のワード同期メカニズムの使用をも
たらす。
【0030】通信のIEEEトランザクション、COM
24,1976年5月、516−536頁のケイ エイ
チ ミュラー及びエム ミュラーによるジャーナル論文
「ディジタル同期データ受信機のタイミング復元」にお
いて、理想的及び実際のサンプル又は決定時点間の差に
対する尺度であり、本発明によるタイミングエラー信号
とのある類似性を示すタイミングエラー信号が記述され
ていることが分かる。しかし、上記のジャーナル論文記
事は1つ以上の信号素子は用いられない順次のデータパ
ルスに対する受信機のクロック復元装置を示しており、
このジャーナル論文は同時に存在する2つ又はそれ以上
の異なる信号素子が用いられる装置を如何に扱うかを示
していない。
【0031】本発明の更なる実施例はタイミングエラー
信号が第1のサンプル値の期待された第1のサンプル値
用尺度との間の相関及び第2のサンプル値及び期待され
た第2のサンプル値間の差に依存することを特徴とす
る。これらの特性の特徴は二進伝送の期待値が実質的に
実際の値に等しいタイミングエラー信号が得られること
を提供する。これは期待値の評価がより早くなされえ、
その結果、クロック復元回路が夫々より早くロックオン
しえ、又は伝送速度でより早い変動に追従しうるという
利点である。本実施例によるタイミングエラー信号がa
2i・{s2 (t)−a2i-1}に等しいよう選択される場
合、式(1) から、eiの実際の値に対して下式が得られ
る:
【0032】
【数5】
【0033】a2i-1による期間は確かに略ゼロに等しい
より小さいτに対してである。本発明の望ましい実施例
はタイミングエラー信号は第2のサンプル値の期待され
た第1のサンプル値用尺度との相関と、第1のサンプル
値の期待された第2のサンプル値用尺度との相関との間
の差に依存することを特徴とする。このタイミングエラ
ー信号は期待値が二進伝送の実際の値に等しいという性
質を有する。本実施例によるタイミングエラー信号がa
2i・sC (2iT+T/2+τ)−a2i-1・sC (2i
T+T+τ)に等しくなるよう選択される場合、式(1)
から、eiの実際の値に対して下式が得られる:
【0034】
【数6】
【0035】本発明の更なる実施例は受信機は第2のサ
ンプル値の期待された第1のサンプル値用尺度との相関
及び第1のサンプル値の期待された第2のサンプル用尺
度との相関の和、期待された第1のサンプル値用尺度の
期待された第2のサンプル値用尺度との相関に比例する
値間の差に比例する差信号に応じて第1のサンプリング
時点及び第2のサンプリング時点間の差を調整する調整
手段からなることを特徴とする。
【0036】これらの特性の特徴は第1及び第2のサン
プリング時点間の差から偏差を補正する可能性を提供す
る。これらのような偏差は例えばクロック発生器部品の
公差の結果又は信号素子の理想的形成からの偏差であ
る。
【0037】
【実施例】本発明を同じ素子が同じ参照符号で示される
図面を参照して詳細に説明する。図1で示される伝送装
置は送信機2,チャネル4及び受信機6からなる。符号
化手段はここで符号器8,符号器10及び加算回路12
により構成される。符号器8の入力は第1のデータ記号
a2i-1を供給され、符号器10の入力は1群のデータ記
号からの第2のデータ記号a2iを供給される。2つの符
号器8及び10の出力は2つの一連の信号素子を結合す
る結合手段、この例では加算回路12の入力に各々接続
される。加算回路12の出力はチャネル4により受信機
6の入力に接続される。
【0038】受信機6の入力信号は等化器14(適合又
は非適合)の入力に印加される。等化器14の出力はサ
ンプリング手段、この例では2つのサンプリング回路1
6及び20の入力に接続される。サンプリング回路16
(20)の出力は決定回路26(30)の入力に接続さ
れる。2つの決定回路26及び30の入力及び出力はタ
イミング手段21の入力に接続される。これらのタイミ
ング手段は、タイミングエラー信号を決定する。この例
では位相検出器28により構成される決定手段及びタイ
ミングエラー信号に応じてサンプリング時点を適合す
る。この例では低域通過フィルタ22及び電圧制御発振
器18である適合手段からなる。出力信号Vτを生ずる
位相検出器28の第1の出力は低域通過フィルタ22を
通って電圧制御発振器18の周波数制御入力に接続され
る。電圧制御発振器は出力パルスを夫々第1及び第2の
サンプリング時点で生ずる2つの出力を有する。これら
の出力は夫々第1及び第2のサンプリング時点に接続さ
れる。タイミング手段は、必要により、第1及び第2の
サンプリング時点間の差を調整する調整手段からなって
よい。この目的の為、次に位相検出器28は低域通過フ
ィルタ24を通って電圧制御発振器18の更なる制御入
力に接続される出力信号Vφを生ずる余分の出力を有す
る。
【0039】符号器8及び10は印加されたデータ記号
a2i-1及びa2iを夫々チャネルに亘って伝送さるべき信
号素子に符号化する。信号素子及び印加された記号間の
関係は用いられるチャネルコードにより決定される。よ
り多くの同時に伝送された信号素子を生じ本発明が用い
られる可能なチャネルコードの1つはビクスビィー及び
ケッチャムによる前記ジャーナル論文から一般に直角位
相コードと言われるものである。前記ジャーナル論文か
らの図4は直角位相コードが同時に伝送さるべき2つの
信号素子に対するコードであることを明確に示してい
る。
【0040】符号器8及び10により発生された2つの
信号素子は加算回路12により共に加算される。信号素
子の結合はチャネル4を介して受信機に伝送される。チ
ャネルは帯域通過特性を示す。チャネル4の出力信号は
チャネル4により生じた記号間干渉を完全に又は部分的
に等化する等化器14に印加される。等化器14の出力
信号の形はチャネル4及び等化器14の伝達関数により
決定される。等化器14の可能な実施例は、エレクトロ
ニクスレター、1990年1月4日、26巻、1号、1
3−15頁におけるジェー ダブリュー エム バーグ
マン及びエスミタによるジャーナル論文「直角位相変調
コードでの高密度ディジタル磁気記録装置用の2つの新
しい等化計画」から公知である。
【0041】しかし、第1の基準時点で第1の基準値を
適合する第1の信号素子及び第2の基準時点で第2の基
準値を適合する第2の信号素子の性質は、等化器の出力
信号に有効のままである。直角位相コードに対して2つ
のサンプリング時点間の差はT/2に等しく、ここでT
は記号a2i-1の記号レートの相反値である。直角位相コ
ードに対して、クランク軸コード及びヘデマンコードは
更に、1つの信号素子が極値を用い、一方他の信号素子
は基準値(0に等しい)を用いることが成り立つ。後者
の性質は送信機で伝送された記号の検出を簡易化する。
【0042】サンプリング回路16及び20による夫々
第1及び第2のサンプリング時点での等化器14の出力
信号のサンプリングは夫々伝送された記号a2i-1及びa
2iの値に関する決定
【0043】
【外3】
【0044】が簡単な決定回路26及び30により得ら
れる2つのサンプル値を生じる。位相検出器28は伝送
された記号の値に関するサンプル値及び関連した決定を
基にタイミングエラー信号Vτ(及び必要によりタイミ
ングエラー信号Vφ)の値を決定する。このタイミング
エラー信号は低域通過フィルタ22により平均化され
る。低域通過フィルタ22の出力信号はサンプリング時
点が基準時点と一致するよう電圧制御発振器の周波数を
右方向に調整するのに用いられる。
【0045】図2のa−1及び図2のb−1はそれらが
等化器の出力に、直角位相コードで生じるとしての信号
素子ai 及びai+1 を示す。これらの信号素子により実
質的に全ての記号間干渉が除去されるように配置され
る。その結果、各信号素子は関連した記号だけでなく、
次の記号にも又依存する。図2のc−1は関連したサン
プリング時点1及び2での等化器14の全体出力信号、
即ち2つの信号素子の和を示す。
【0046】図2のa−2及び図2のb−2はある符号
間干渉が許される場合、等化器14の出力に生じる信号
素子を示す。これらの信号素子はバーグマン及びミタに
よる前記ジャーナル論文の図3の「新計画1」による信
号素子に対応する。等化器は、記号間干渉が伝送された
記号a2i-1及びa2iの値に関する決定に影響しないよ
う、基準時点での記号間干渉が0であり続けるように構
成される。第2の等化方法の利点はチャネルの必要な帯
域幅が第1の等化方法に対するよりかなり小さいという
ことである。このより小さい帯域幅は、ビットエラーレ
ートが第1の等化方法が実施される時、より小さくてよ
いよう、サンプリング回路16及び18の入力でより小
さい量の雑音を生ずる。より小さい帯域幅は又図2のc
−1及び図2のc−2間の差で明らかに顕著に示され
る。図2のc−2は図2のc−1より明らかに少ない高
周波数成分を含む。
【0047】図3に示す如く、位相検出器18の第1実
施例において、第2のサンプル値、この例では信号SC
(T+τ)は、乗算回路40の第1の入力に印加され、
期待された第1のサンプル値、この例では決定
【0048】
【外4】
【0049】に対する尺度が印加される。乗算回路40
は本発明による相関を決定する。次に乗算回路40の出
力は式(5) に示される如き期待値を有するタイミングエ
ラー信号Vτを生じる。図4に示される如き位相検出器
18の第2実施例において、第2のサンプル値、この例
において、信号SC (T/2+τ)は乗算回路42の第
1の入力に印加され、期待された第2のサンプル値に対
する尺度、この例において
【0050】
【外5】
【0051】は乗算回路42の第2の入力に印加され
る。乗算回路42の出力は式(5) による値に関して単に
符号の反転された期待値を有するタイミングエラー信号
Vτを生じる。乗算回路42は本発明による相関を決定
する。乗算回路42の出力信号をインバータ44により
反転することで、図3に示される回路により得られたタ
イミングエラー信号に等しいタイミングエラー信号が得
られる。
【0052】図5において、タイミングエラー信号Vτ
の値はタイミングエラーτに対してプロットされる。こ
の図はVτが間隔−T<τ<Tで位置されたτの値に対
して正の傾斜で1つ以上の0を有さないことを示す。こ
れは周波数制御ループが単に1つの安定したτの固定
値、即ちゼロがあることを提供することを意味する。図
6に示される如き位相検出器18の第3実施例におい
て、第1のサンプル値、この場合例において信号S
C (T+τ)は減算回路50の正の入力に印加される。
信号
【0053】
【外6】
【0054】の反転値は減算回路50の負の入力に印加
される。減算回路50の出力は乗算回路52の第1の入
力に接続され、一方期待された第1のサンプル値の第1
の尺度、この例では決定
【0055】
【外7】
【0056】は、乗算回路52の第2の入力に印加され
る。次に乗算回路52の出力はタイミングエラー信号V
τを生じる。図6に示される如き位相検出器により、式
(6) によるエラー尺度が得られる。期待された第1のサ
ンプル値用尺度を記号a2i-1の値に関する決定
【0057】
【外8】
【0058】に等しいとする。次に減算回路50の出力
信号は
【0059】
【外9】
【0060】に等しい。決定
【0061】
【外10】
【0062】が正しい場合、
【0063】
【外11】
【0064】はa2i-1に等しく、減算回路50の出力信
号はa2i-1−a2i-1・cos (πτ/T)−a2i・sin
(πτ/T)=2・a2i-1・sin2(πτ/2T)−a2i
・sin (πτ/T))に等しい。乗算回路52の出力信
号は2・a2i-1・a2i・sin2(πτ/2T)−a2i 2 ・
sin (πτ/T)に等しい。このタイミングエラー信号
は式(6) によるタイミングエラー信号に等しい。
【0065】図7に示す如き位相検出器18の第4実施
例において、第1のサンプル値、この例において入力信
号SC (T+τ+φ)は、乗算回路64の第1の入力に
印加される。第2のサンプル値、この例において入力信
号SC (T/2+τ−φ)は、乗算回路62の第1の入
力に印加される。期待された第1のサンプル値用尺度、
この例において記号a2i-1に関する決定
【0066】
【外12】
【0067】は、乗算回路62の第2の入力に印加され
る。期待された第2のサンプル値用尺度、この例におい
て記号a2iに関する決定
【0068】
【外13】
【0069】は乗算回路64の第2の入力に印加され
る。乗算回路62の出力は減算回路66の負の入力及び
加算回路68の第1の入力に接続される。乗算回路64
の出力は減算回路66の正の入力及び加算回路68の第
2の入力に接続される。減算回路66の出力はタイミン
グエラー信号Vτを生じる。
【0070】
【外14】
【0071】に等しい信号は加算回路68の第3の入力
に印加される。加算回路68の出力は差分信号Vφを生
じる。図7に示す如き位相検出器において、サンプリン
グ時点及び基準時点間の差の他に、2つのサンプリング
時点間の差及びこの差の理想的値の偏差もあるとする。
この偏差は第1のサンプリング時点のエラー+φ及び第
2のサンプリング時点のエラー−φを導入することで考
慮されうる。2つのサンプル値に対して、以下の値が直
角位相コードの実施の例として式(1) から得られうる:
【0072】
【数7】
【0073】式(8) から乗算回路62の次の出力信号U
62が得られる:
【0074】
【数8】
【0075】式(9) から乗算回路64の次の出力信号U
64が得られる:
【0076】
【数9】
【0077】a2i-1及びa2iの期待値が等しいとする
と、減算回路66の出力信号の期待値E{U66}が次の
如くになる:
【0078】
【数10】
【0079】τ及びφのより小さい値に対して、式(12)
は式(5) に変換され、これにより実際、電圧制御発振器
の周波数調整用の適切なタイミングエラー信号が得られ
る。加算回路68の出力信号の期待値E{U68}に対し
て、同様に次式が得られる:
【0080】
【数11】
【0081】τ及びφのより小さい値に対して式(13)は
下式に変換される:
【0082】
【数12】
【0083】信号U68はエラーφに対する尺度であり、
2つのサンプリング時点間の差を調整するのに用いられ
る。例えば電圧制御発振器18の出力ブランチの1つに
挿入された位相シフターによりなされる。同時に伝送さ
れた信号素子を生じ、本発明が同様に実行される他のコ
ードは例えば「クランク軸コード」及び「ヘーデマンコ
ード」である。「クランク軸コード」はエレクトロニク
スレター、1984年6月、20巻、15号においてピ
ージェー ダブリュ パン ジャーウエン、ダブリュ
エイ エム スニジャー及びエヌ エイ エム バーホ
エクスによるジャーナル論文「「クランク軸符号化」を
基にしたマルチベアーケーブル用デュアルディジタル伝
送装置」から公知である。ヘーデマンコードは通信のI
EEE会議、COM−31巻、1号、1983年1月、
105−110頁におけるアール ダブリュ ウッドに
よるジャーナル論文「ヘーデマンH−1,H−2及びH
−3コードの特性に関する更なるコメント」から公知で
ある。 わずかな変換を受けた時、本発明は前記の「ク
ランク軸コード」に対し用いられてもよい。この目的の
為、発振器18はt1 及びt 2 間の時間差がT/4に等
しく、Tが「クランク軸コード」の信号素子の期間であ
るよう構成される。
【0084】ヘーデマンH2コードが、ウッドによる前
記ジャーナル論文から明らかな如く、直角位相コードに
対し変数であるので、本発明による受信機はH2コード
に対して不変で用いられてよい。ヘーデマンH3コード
は3つの信号素子が同時に伝送されるコードである。信
号素子は3Tの期間を有する。H3コードにおいて、本
発明による受信機を変えずに用いることも或いは可能で
あるが、その場合、ワード同期メカニズムが追加さるべ
きである。1つでなく2つのタイミングエラー信号がゼ
ロに設定される場合、ワード同期メカニズムは省略され
てよい。次にこれらのタイミングエラー信号は例えば下
式となる。
【0085】
【外15】
【0086】図6に示される位相検出器が用いられる
時、タイミングエラーτ及びφの小さい値への収束が時
々具体化しないことをシュミレーションは示した。これ
は伝送された信号に関してなされた決定が誤りであるほ
ど大きいτ及びφの初期値に起因する。種々の解決策は
収束の具体化をしないのを避けることが可能である。
【0087】第1の解決策は有用なデータ以前に公知の
訓練シーケンスを伝送することである。著しく適切な訓
練シーケンスは記号のシーケンス+1,+1,−1,−
1,+1,+1等である。その例において、検出された
記号の代わりに既に公知のトレーニングシーケンス記号
がタイミングエラーτ及びφを決定する為、受信機で用
いられる。前記のトレーニングシーケンスが用いられる
時、常にτ及びφの初期値に関係なく収束されることを
シュミレーションは示す。
【0088】収束の問題への第2の解決策はエラー信号
φを一定値に、乗算回路62の出力信号を収束位相中0
に設定することにより得られる。これは実際に図3に示
される如き回路を提供する。第3の解決策は取得位相中
ヒステリシス素子によりタイミングエラー信号Vτから
得られたタイミングエラー信号Vτ’を得る。ヒステリ
シス素子の影響下でサンプリング時点が一般的に単一方
向に調整され、その結果τの値は自動的に時間で得ら
れ、その値は0モジューロ2Tに等しい。又この方法に
おいて、φの値は一定値に設定さるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による伝送装置のブロック図を示す図で
ある。
【図2】図1でのサンプリング回路16及び20の入力
で生じる信号の信号変化及びこの信号からなる信号素子
を示す図である。
【図3】図1に示される位相検出器18の第1実施例を
示す図である。
【図4】図1に示される位相検出器18の第2実施例を
示す図である。
【図5】図3又は図4に示される如き位相検出器が用い
られる時τの関数としてのタイミングエラー信号Vτの
値を示す図である。
【図6】図1に示される位相検出器18の第3実施例を
示す図である。
【図7】図1に示される位相検出器18の第4実施例を
示す図である。
【符号の説明】
2 送信機 4 チャネル 6 受信機 8,10 符号器 12,68 加算回路 14 等化器 16,20 サンプリング回路 18 電圧制御発振器 21 タイミング手段 22,24 低域通過フィルタ 26,30 決定回路 28 位相検出器 40,42,52,62,64 乗算回路 50,66 減算回路

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の一連のデータ記号を第1の一連の
    信号素子に符号化する第1の符号化手段と、第2の一連
    のデータ記号を第2の一連の信号素子に符号化する第2
    の符号化手段とからなり、第1の一連のデータ記号及び
    第1の一連の信号素子間の関係は第2の一連のデータ記
    号と第2の一連の信号素子間の関係と異なり、2つの一
    連の信号素子を一連のデータパルスに結合する結合手段
    を含む送信機と、データパルスを受信機に伝送するチャ
    ネルとからなり、受信機の入力で、第1の一連の信号素
    子が第1の一連の基準時点で第1の基準値を有し、第2
    の一連の信号素子が第2の一連の基準時点で第2の基準
    値を有する受信された信号が存在し、受信機は夫々第1
    又は第2の一連のサンプリング時点で受信された信号の
    第1又は第2のサンプル値を夫々決定するサンプリング
    手段と、サンプリング時点をデータパルスから引き出す
    タイミング手段とからなる伝送装置であって、タイミン
    グ手段は第2のサンプル値と期待された第1のサンプル
    値用尺度との間の相関に依存するタイミングエラー信号
    を決定する手段からなり、該タイミング手段はタイミン
    グエラー信号に応じてサンプリング時点を調整する調整
    手段を更に含むことを特徴とする伝送装置。
  2. 【請求項2】 タイミングエラー信号は期待された第1
    のサンプル値用尺度と、第2のサンプル値及び期待され
    た第2のサンプル値間の差との間の相関に依存すること
    を特徴とする請求項1記載の伝送装置。
  3. 【請求項3】 タイミングエラー信号は、第2のサンプ
    ル値の期待された第1のサンプル値用尺度との相関と、
    第1のサンプル値の期待された第2のサンプル値用尺度
    との相関との間の差に依存することを特徴とする請求項
    1記載の伝送装置。
  4. 【請求項4】 第2の信号素子はスケールされ、時間シ
    フトされた第1の信号素子に等しく、期待されたサンプ
    ル値用尺度はこのサンプル値の量子化値に等しいことを
    特徴とする請求項1,2又は3記載の伝送装置。
  5. 【請求項5】 受信機は第2のサンプル値の期待された
    第1のサンプル値用尺度との相関及び第1のサンプル値
    の期待された第2のサンプル値用尺度との相関の和、期
    待された第1のサンプル値用尺度の期待された第2のサ
    ンプル値用尺度との相関に比例する値間の差に比例する
    差信号に応じて第1のサンプリング時点及び第2のサン
    プリング時点間の差を調整する調整手段からなることを
    特徴とする請求項1,2,3又は4のうちいずれか一項
    記載の伝送装置。
  6. 【請求項6】 送信機は既知のデータ記号群を順次伝送
    する手段からなり、2つの順次のデータ記号群の信号素
    子の記号は互いに反対であり、受信機は既知の記号値か
    ら期待されたサンプル値用尺度を得る取得手段からなる
    ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一項記
    載の伝送装置。
  7. 【請求項7】 タイミングエラー信号は第2のサンプル
    値及び期待された第1のサンプル値用尺度間の相関とサ
    ンプリング時点の取得の役だけ第1のサンプル値及び期
    待された第2のサンプル値用尺度間の相関に依存するこ
    とを特徴とする請求項1記載の伝送装置。
  8. 【請求項8】 受信機がタイミングエラー信号を基に得
    られたタイミングエラー信号を決定する符号化手段から
    なり、一方符号化手段の移送がヒステリシスを示すこと
    を特徴とする請求項1,2,3又は4のうちいずれか一
    項記載の伝送装置。
  9. 【請求項9】 信号素子は直角位相信号素子であること
    を特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか一項記載の
    伝送装置。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至9のうちいずれか一項記
    載の伝送装置に用いられる受信機。
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