JPH0556691B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明はデイジタル位相同期ループに関し、
さらに詳細にいえば、ランダムウオークフイルタ
を使用して入力信号のジツタを効果的に抑制する
ことができるようにしたデイジタル位相同期ルー
プに関する。

〈従来の技術〉 従来から信号再生・選択等の用途にデイジタル
位相同期ループが広く使用されており（IEEE
TRANSACTTIONS ON
COMMUNICATIONS，VOL.COM−20，No.２，
APRIL 1972参照）、具体的な１構成としては、
第３図、および第４図に示すように、デイジタル
入力信号、および分周器２５からの出力信号を２
値位相比較器２１に供給することにより進み入力
指示信号、または遅れ入力指示信号を選択的にラ
ンダムウオークフイルタ２２に供給している。そ
して、ランダムウオークフイルタ２２からの進み
制御信号、または遅れ制御信号を、上記デイジタ
ル入力信号の周波数より充分に高い周波数の信号
が発振器２３から供給される位相制御器２４に供
給し、位相制御器２４からの出力信号を分周器２
５により分周して、外部に出力するようにしてい
る。

また、上記ランダムウオークフイルタ２２は、
2N段のアツプダウンカウンタ２２ａを主要部と
するものであり、進み入力指示信号が供給される
毎に内容を１ずつ増加させ、遅れ入力指示信号が
供給される毎に内容を１ずつ減少させるようにし
ている。そして、アツプダウンカウンタ２２ａか
らのキヤリー出力を進み制御信号とし、ボロー出
力を遅れ制御信号とし、両制御信号を入力とする
ORゲート２２ｂからの出力信号を上記アツプダ
ウンカウンタ２２ａのリセツト端子に供給するこ
とにより、アツプダウンカウンタ２２ａの内容を
Ｎにリセツトするようにしている。

したがつて、進み入力指示信号が遅れ入力指示
信号よりもＮ回多くなつた時点で進み制御信号が
出力され、位相制御器２４により遅れ側に位相を
制御し、分周器２５により分周することにより、
位相のずれを補償した信号を出力することができ
る。

逆に、遅れ入力指示信号が進み入力指示信号よ
りもＮ回多くなつた時点で遅れ制御信号が出力さ
れ、位相制御器２４により進み側に位相を制御
し、分周器２５により分周することにより、位相
のずれを補償した信号を出力することができる。

即ち、進み入力指示信号、または遅れ入力指示
信号が出力されても、直ちに位相制御を行なうの
ではなく、何れかの入力指示信号が他方よりもＮ
回多くなつた時点においてのみ位相制御を行なう
のであるから、デイジタル入力信号のジツタを抑
制して、出力位相を安定させることができる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の構成のデイジタル位相同期ループにおい
ては、アツプダウンカウンタ２２ａの段数を増加
させることにより、ジツタ抑制効果を向上させる
ことができるのであるが、アツプダウンカウンタ
２２ａの段数を増加させると、デイジタル位相同
期ループの応答時間が段数に比例して増加するの
で、ジツタ抑制効果と過渡特性とを共に満足させ
ることができないとう問題がある。即ち、ジツタ
抑制効果を高めると過渡特性が劣化し、過渡特性
を高めるとジツタ抑制効果が劣化するという問題
が発生するのである。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたもの
であり、ジツタ抑制効果と過渡特性とを共に満足
させることができるデイジタル位相同期ループを
提供することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明のデイ
ジタル位相同期ループは、進み入力指示信号、お
よび遅れ入力指示信号を入力として位相のずれ傾
向を示す信号を出力する位相ずれ傾向検出手段
と、位相ずれ傾向検出手段のずれ傾向検出信号を
入力としてランダムウオークフイルタに供給する
基準値を上記ずれ傾向に対応させて変化させる基
準値制御手段とを具備するものである。

〈作用〉 以上の構成のデイジタル位相同期ループであれ
ば、入力信号の位相を判別して、進み入力指示信
号、遅れ入力指示信号を選択的にランダムウオー
クフイルタに供給することにより位相進み制御信
号、位相遅れ制御信号を位相制御装置に供給し、
位相補正が施された信号を出力する場合におい
て、上記進み入力指示信号、または遅れ入力指示
信号に基いて位相ずれ傾向検出手段により位相の
ずれ傾向を検出し、位相ずれ傾向検出手段からの
ずれ傾向検出信号に基いて基準値制御手段により
ランダムウオークフイルタに供給する基準値を上
記ずれ傾向に対応させて変化させることができ
る。

即ち、位相のずれは一般的に進み方向、或は遅
れ方向の何れかにのみ偏つて発生するのであるか
ら、位相のずれ傾向を検出すれば、ランダムウオ
ークフイルタの基準値を偏らせて、少ない入力指
示信号に基いて位相制御を行なわせても、充分な
ジツタ抑制効果を発揮させることができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によつて詳細に説
明する。

第２図はこの発明のデイジタル位相同期ループ
の一実施例を示す電気回路図であり、２値位相比
較器１と、ランダムウオークフイルタ２と、固定
発振器３と、位相制御器４と、分周器５と、位相
ずれ傾向検出部６と、基準値制御部７とから構成
されている。

上記２値位相比較器１は、デイジタル入力信
号、および分周器５からの分周信号とを入力とし
て、デイジタル入力信号の位相が進んでいるか否
かを判別し、進み入力指示信号、遅れ入力指示信
号を選択的に出力するものであり、上記ランダム
ウオークフイルタ２は、例えば2N段のアツプダ
ウンカウンタからなるものであつて、進み入力指
示信号に基いて内容が１つずつ増加させられ、遅
れ入力指示信号に基いて内容が１ずつ減少させら
れ、キヤリー信号を進み制御信号として出力し、
ボロー信号を遅れ制御信号として出力するもので
ある。また、上記固定発振器３は、デイジタル入
力信号の周波数よりも充分に高い周波数（例え
ば、デイジタル入力信号の周波数が100KHzであ
る場合に、1.6MHz程度の周波数）の信号を出力
するものであり、上記位相制御器４は、上記制御
信号に基いて固定発振器３からの信号の周波数を
制御するものであり、上記分周器５は、位相制御
器４からの出力信号を１／ｋ（ｋは予め設定され
ている整数であり、ｋを大きくする程、定常状態
における位相誤差を小さくすることができる）に
分周するものである。

第１図は上記ランダムウオークフイルタ２、位
相ずれ傾向検出部６、および基準値制御部７を詳
細に示す電気回路図である。

上記ランダムウオークフイルタ２は、進み入力
指示信号がアツプ入力端子に供給されるととも
に、遅れ入力指示信号がダウン入力端子に供給さ
れている。そして、基準値制御部７からのロード
信号がロード端子に供給された時点で基準値制御
部７からの数値信号がプリセツト入力端子に供給
され、さらに、キヤリー信号が進み制御信号とし
て出力されるとともに、ボロー信号が遅れ制御信
号として出力されるようにしている。

また、上記位相ずれ傾向検出部６は、ｍ段のシ
フトレジスタ８を主要部とするものであり、上記
進み入力指示信号、および遅れ入力指示信号を入
力とするORゲート９からの出力信号をクロツク
信号としてシフトレジスタ８に供給しているとと
もに、上記進み入力指示信号をデータ信号として
シフトレジスタ８に供給している。そして、上記
シフトレジスタ８の全段の出力信号をそのまま第
１のANDゲート１０に供給しているとともに、
全段の出力信号を反転させた状態で第２のAND
ゲート１１に供給し、各ANDゲート１０，１１
の出力信号を、上記ORゲート９からの信号によ
り開かれるANDゲート１２，１３にそれぞれ供
給しているとともに、両ANDゲート１０，１１
の出力信号を反転させた状態でXORゲート１４
に供給している。尚、上記ｍは、後述するアツプ
ダウンカウンタ１５の段数ｎに依存して定められ
るものであり、ジツタ抑圧効果、および応答性が
最も良好になる所定数に設定されることが好まし
い。

さらに、上記基準値制御部７は、アツプダウン
カウンタ１５、およびORゲート１６から構成さ
れている。そして、上記ANDゲート１２からの
出力信号が進み側基準値制御信号としてアツプダ
ウンカウンタのアツプ入力端子に供給されている
とともに、上記ANDゲート１３からの出力信号
が遅れ側基準値制御信号としてアツプダウンカウ
ンタのダウン入力端子に供給され、上記XORゲ
ート１４からの出力信号がアツプダウンカウンタ
のリセツト入力端子に供給されている。また、上
記進み制御信号、および遅れ制御信号を入力とす
る上記ORゲート１６からの出力信号をランダム
ウオークフイルタ２のロード端子に供給してい
る。さらに、上記アツプダウンカウンタ１５の数
値出力信号をランダムウオークフイルタ２のプリ
セツト入力端子に供給している。

上記の構成のデイジタル位相同期ループの動作
は、概略的には、従来のデイジタル位相同期ルー
プの動作と同様であるから、第１図に示した部分
の動作のみを以下に説明する。

進み入力指示信号が供給された場合（ハイレベ
ルである場合、以下同じ）には、シフトレジスタ
８の内容が順次シフトアツプされるとともに、第
１段目の内容がハイレベルになる。逆に遅れ入力
指示信号が供給された場合には、シフトレジスタ
８の内容が順次シフトアツプされるとともに、第
１段目の内容がローレベルになる。

そして、進み入力指示信号のみがｍ回連続して
供給された場合には、シフトレジスタ８の全段が
ハイレベルになるので、第１のANDゲート１０
がハイレベル信号を供給する。そして、次のOR
ゲート９の出力信号の立上りのタイミングで開か
れるANDゲート１２を通して上記ハイレベル信
号がアツプダウンカウンタ１５のアツプ入力端子
に供給されることにより、アツプダウンカウンタ
１５の内容が１だけ増加する。逆に遅れ入力指示
信号がｍ回連続して供給された場合には、アツプ
ダウンカウンタ１５の内容が１だけ減少する。ま
た、上記何れかの入力指示信号がｍ回連続しなか
つた場合には、両ANDゲート１０，１１の出力
信号が共にローレベルになるので、XORゲート
１４がハイレベル信号を出力してアツプダウンカ
ウンタ１５の内容を中間値ｎにリセツトする。

また、上記の動作も行なつている間、ランダム
ウオークフイルタ２にも進み入力指示信号、また
は遅れ入力指示信号が供給され続けるので、両入
力指示信号が供給された回数の差に対応する内容
になり、上記差が所定数に達した時点でキヤリー
信号、またはボロー信号が出力されることにな
る。そして、このキヤリー信号、またはボロー信
号に基いて位相制御器４を制御することができ
る。

また、上記キヤリー信号、またはボロー信号が
出力された場合には、ORゲート１６からロード
信号がランダムウオークフイルタ２に供給される
ので、上記アツプダウンカウンタ１５の内容によ
り初期値がプリセツトされる。

したがつて、例えば、ｍ回連続して進み入力指
示信号が供給された場合には、アツプダウンカウ
ンタ１５の内容がｎ＋１になるので、進み入力指
示信号が供給される回数が１回少ない状態でキヤ
リー信号が出力されることになり、その後は、進
み入力指示信号が供給される毎にアツプダウンカ
ウンタ１５の内容が増加させられる。そして、次
にランダムウオークフイルタ２からキヤリー信号
が出力された時点において上記アツプダウンカウ
ンタ１５の内容がランダムウオークフイルタ２に
プリセツトされるので、少ない回数の進み入力指
示信号が供給されるのみでランダムウオークフイ
ルタ２からキヤリー信号を出力することができ
る。

遅れ入力指示信号が連続的に供給される場合に
は、アツプダウンカウンタ１５の内容が減少させ
られるので、ボロー信号が出力されるのに必要な
遅れ入力指示信号の入力回数を少なくすることが
できる。

また、進み入力指示信号が供給され続けている
途中において遅れ入力指示信号が供給された場
合、或は逆の場合には、両ANDゲート１０，１
１からの出力信号が共にローレベルになるので、
XORゲート１４からハイレベル信号が出力され、
アツプダウンカウンタ１５の内容を中間値にリセ
ツトする。

さらに、上記ANDゲート１２，１３を、ORゲ
ート９からの出力信号の立上りのタイミングで開
くようにしているので、精度を向上させることが
できる。

以上要約すれば、進み傾向が続いている場合、
或は遅れ傾向が続いている場合には、アツプダウ
ンカウンタ１５の内容を増加させ、或は減少さ
せ、所定のタイミングでランダムウオークフイル
タ２のプリセツト値を上記アツプダウンカウンタ
１５の内容にリセツトするので、キヤリー信号、
或はボロー信号が出力されるまでに必要な入力指
示信号の回数を減少させてフイルタ応答を速くす
ることができる。また、進み傾向、或は遅れ傾向
が続かなくなつた場合には、アツプダウンカウン
タ１５の内容の中間値にリセツトするので、ジツ
タ抑圧効果を高めることができる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるもの
ではなく、例えば余り高速のフイルタリングを行
なわせる必要がない場合には、位相ずれ傾向検出
部６をマイクロコンピユータにより構成すること
が可能である他、この発明の要旨を逸脱しない範
囲内において種々の設計変更を施すことが可能で
ある。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、位相ずれの傾向を検
出して基準値を制御するようにしているので、ジ
ツタ抑圧効果を高く維持したままで、フイルタ応
答時間を短縮することができるという特有の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のデイジタル位相同期ループ
の要部の電気的構成を示す電気回路図、第２図は
デイジタル位相同期ループの電気的構成を示す電
気回路図、第３図、および第４図は従来例を示す
電気回路図。 ２……ランダムウオークフイルタ、６……位相
ずれ傾向検出部、７……基準値制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力信号の位相を判別して、進み入力指示信
   号、遅れ入力指示信号を選択的にランダムウオー
   クフイルタに供給することにより位相進み制御信
   号、位相遅れ制御信号を位相制御装置に供給し、
   位相補正が施された信号を出力するデイジタル位
   相同期ループにおいて、上記進み入力指示信号、
   および遅れ入力指示信号を入力として位相のずれ
   傾向を示す信号を出力する位相ずれ傾向検出手段
   と、位相ずれ傾向検出手段からのずれ傾向検出信
   号を入力としてランダムウオークフイルタに供給
   する基準値を上記ずれ傾向に対応させて変化させ
   る基準値制御手段とを具備することを特徴とする
   デイジタル位相同期ループ。