JPS5853534B2 - タイミング情報抽出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パルス符号変調（以下、ＰＣＭという）通信
の中継器や受信端局におけるタイ、ミング情報の抽出に
関する。

一般に、ＰＣＭ通信では、送信側と受信側あるいは中継
側の間の同期が非常に重要である。

この同期の方法としては、送信側から伝送信号の他に同
期信号を別に送る外部同期方式と、中継器や受信端局に
おいて、伝送信号から同期の為のタイミング情報を取り
出す内部同期方式があるが後者が多く使われている。

だからこの内部同期方式を採用する場合には、中継器や
受信端局において、識別再生回路や論理変換回路、復号
器などに供給するクロックパルスを、信号パルスから得
るタイミング情報により作らなければならない。

一方、ＰＣＭ通信のベースバンド伝送や、マイクロ波に
おける無線伝送においては、伝送系の所要帯域幅の減少
や、送信電力の有１１Ｊ用の点から伝送する信号パルス
をノン・リターン・ツー・ゼロ（以下、ＮＲＺという）
形式に選ぶことがある。

この場合には、受信のベースバンドパルス、または無線
伝送の場合の中継器や受信端局の復調器における波形に
は、タイミング情報、即ちパルス繰返し周波数の線スペ
クトラムを持たない。

ＮＲＺ形式のＰＣＭ符号パルス列から、クロック周波数
スペクトラムを有するパルス列を得るタイミング情報を
、抽出する方法として従来から行なわれているのは、入
力信号を微分したのち、全波整流する方式である。

しかし、ＰＣＭ通信でクロック周波数が、数１００ Ｍ
Ｈｚ程度に高くなると、通常のＣＲ形又はＬＲ形の微分
操作は非常に困難になり、遅延と合成によって等価的に
微分操作を行うしかない。

また整流操作では高周波のパルス信号を扱うので、直流
成分から高い周波数までの広帯域特性を持つ整流装置が
必要となるが、これを作るのは難しい。

主に、以上の二つの理由によって、従来のタイミング情
報抽出装置はクロック周波数が高くなると動作しなかっ
た。

本発明はクロック周波数が数１００ ＭＨｚでも作動す
るタイミング情報抽出装置を提供する事を目的とする。

次に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

まずタイミング情報抽出回路について第１図及び第２図
を参照して説明する。

１１はＮＲＺ形式の信号パルスが入ってくる入力端子、
１２は信号パルスを増幅して振幅制限する波形整形回路
、１３は整形された信号を一定時間だけ遅らせる遅延回
路、１４は整形された信号とこれの遅延されたものとの
排他的論理和をとる排他的論理和回路、１５はＮＲＺ形
式の信号パルスから得たタイミング情報抽出回路の出力
端子である。

第２図は入力端子１１に（２人）なるＮＲＺ形式のＰＣ
Ｍパルスが入った場合の第１図のＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ点における波形のタイムチャートである。

まず、入力端子１１に、例えば（２人）のようなＮＲＺ
表現パルスが入ってくると、波形整形回路１２でパルス
の形を備えて（２Ｂ）の形にする。

この（２Ｂ）波形を遅延回路１３によっである一定時間
、例えばクロック・パルス間隔の１／２だけの時間遅ら
せた波形（２Ｃ）を作る。

尚、ここで遅延時間はクロックパルス間隔より小さけれ
ばよい。

（２Ｂ）と（２Ｃ）から、論理的に排他的な論理和を、
排他的論理和回路１４でとり出す。

これが（２Ｄ）の波形である。

ところで、排他的論理和とは、２つの入力がｒＯＪ、ｒ
ＯＪまたは「１」、「１」のときは出力がｒＯＪであり
、入力が「０」。

「１」または「１」、「Ｏ」のときは出力が１となる、
ディジタル的論理演算である。

この（２Ｄ）波形には入力端子１１から入ってきたＮＲ
Ｚ表現パルスの零点の情報が入っている。

このようにＮＲＺ表現パルスから零点情報として得られ
たクロックパルスを作るためのパルスをここではタイミ
ング作成ということにする。

このタイミング作成パルスを共振周波数がクロック周波
数である共振回路に入れて整形すれば連続的なりロック
パルスが得られる。

尚、ここで説明の便宜上、遅延回路１３の遅延時間（ク
ロック・パルス間隔の１／２としたが、別にこれにこだ
わらない。

また、排他的論理和の演算は単一の回路で行なってよい
し、第３図、第４図のように、極性反転回路、論理積回
路及び論理和回路で実現してもよいことは当然である。

第３図、第４図は第１図の変形列であり、１６は極性反
転回路、１７は論理積回路、１８は論理和回路である。

ところで、第３図の回路を採用する場合、極性反転回路
１６で反転操作が行なわれるときに必然的に伴う遅れ時
間が問題となる。

即ち、第３図における論理積回路１７の入力端子をそれ
ぞれＰ、Ｑ、Ｒ，Ｓとし、遅延回路１３による遅延時間
を（Ｔ１）、極性反転回路１６による遅延時間を（Ｔ２
）とすると、波形整形回路１２の出力を基準とした遅延
時間は、入力端子Ｐでは（ＴＩ＋Ｔ２ ） 、 Ｑでは
零、Ｒでは（Ｔ２）、Ｓでは（Ｔ１）となりＰとＳまた
はＱとＲの位相の遅いがπから少しずれて、抽出したク
ロックパルスにジッタを生じさせる原因となる。

従って実際には、Ｑ及びＳの前に、極性反転回路１６の
遅延時間（Ｔ２）に相当する遅延時間を与える回路が必
要である。

第４図の回路を採用する場合も極性反転回路２６の遅延
時間（Ｔ２）を考慮して位相の微調整が必要である。

次にこの様なタイミング情報抽出回路を用いた本発明装
置の実施例を第５図及び第６図を参照して説明する。

ディジタル多相位相変調された信号の復調装置に適用し
た場合について説明する。

今、４相位相変調の場合を例にとり、本発明の一実施例
を第５図に示す。

１９は位相変調波が入れられる入力端子、２０は位相復
調回路であり、位相変調波はここで２つのＮＲＺ形式の
信号に分けられる。

１１ａ、１１ｂは第１図の入力端子１１に相当しここか
らタイミング情報抽出回路２１ａ、２１ｂにＮＲＺ表現
パルスが入る。

タイミング情報抽出回路２１ ａ 、 ２１ ｂは第１
図第３図又は第４図のような装置である。

１５ａ。１５ｂは第１図の出力端子１５に相当する。

２２は論理和をとる論理和回路、２３はこの回路の出力
端子である。

第６図は第５図における論理和回路２２の入力端子Ｘ、
Ｙ及び出力端子Ｚの波形例である。

第５図の装置の動作を説明すると、まず４相位相変調波
が入力端子１９に入ると、この信号は位相復調回路２０
で復調され、２つのＮＲＺ表現の信号がとり出される。

この復調による２つの信号は周知のように、それぞれパ
ルスの立上り及び立下りがクロックパルスに同期するが
、互いに一方の信号から他方の信号をつくり得ない独立
のパルス信号となる。

この２つの信号はそれぞれ第１図に示した構成のタイミ
ング情報抽出回路２１ａ。

２１ｂに供給され、該回路によってタイミング作成パル
スが得られる。

各々のタイミング情報抽出回路２１ ａ 、 ２１ ｂ
から得たタイミング作成パルス波形が第６図の６Ｘ、６
Ｙである。

論理和回路２２によりこの２つをディジタル的に加え合
わせて６Ｚのようなタイミング作成パルスを得れば、こ
れは６ｘ、６ｙ各々よりも更に多くのタイミング情報を
含んでいるから、６Ｚから得られるクロックパルスは６
Ｘ、６Ｙ各々からクロックパルスを得た場合よりも各々
のクロックパルスの時点のいずれが少ない。

なぜなら、受信側でクロックパルスがあるべき時点に、
タイミング作成パルスがなければ、共振周波数がクロッ
ク周波数と同じ共振回路を通すことによって、その時点
にパルスを造出しなければならないが、どうしても時点
が少しずれる。

これがジッタとなって現われるわけであり、タイミング
作成パルスが多ければ、それだけ共振回路によって造出
するパルスが少なくなり、時点のずれたパルスが少なく
なって、ジッタが少なくなるわけである。

尚入力端子１９に入れる位相変調波は４相でなくてもよ
く、多ければ多い程、ＮＲＺ表現の信号パルス列が多く
なり、タイミング作成パルスが多くなってジッタ抑圧に
効果がある。

本発明は、タイミンク精報を抽出する方法として、従来
からあった微分して全波整流するようなアナログ的な操
作ではなく、全くディジタル的に処理するのでアナログ
的な装置に比して構成が極めて簡単である。

また、微分操作も全波整流もしないので高速に作動する
微分回路も、広帯域の全波整流装置も必要ではなく、デ
ィジタル処理なので高速動作も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を説明するためのタイミ
ング情報抽出回路のブロック図、第２図は第１図の動作
を説明するためのタイム・チャート第３図及び第４図は
第１図の変形例、第５図は本発明装置を復調装置に適用
した実施例を説明するためのブロック図、第６図は第５
図の動作を説明するためのタイムチャートである。 １１．１１８．１ ｌｂ、 １９・・−入力端子、１２
・・・・・・波形整形回路、１３・・・・・遅延回路、
１４・・・・・・排他的論理和回路、１５，１５ａ、１
５ｂ、２３・・・・・・出力端子、１６・・・・・・極
性反転回路、１７・・・・・・論理積回路、１８・・・
・・・論理和回路、２０・・・・・・位相復調回路、２
１ａ、２１ｂ・・・・・・タイミング情報抽出装置、２
２・・・・・・論理和回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれパルスの立上り及び立下りが基準クロック
   パルスに同期し互いに独立した情報内容を有するパルス
   間隔の不規則なノン・リターン・ツー・ゼロ形式の複数
   の情報パルス信号を得る手段と、この手段により得られ
   た各情報パルス信号に対してそれぞれ設けられた前記情
   報パルス信号を前記クロックパルス間隔未満の時間だけ
   遅延した信号と前記情報パルス信号との排他的論理和を
   とって情報パルス信号からタイミング情報を抽出するタ
   イミング情報抽出回路と、これら複数のタイミング情報
   抽出回路により得られた複数のタイミング情報信号の論
   理和をとる手段とを備えることを特徴とするタイミング
   情報抽出装置。