JPS60198945A - 符号識別器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、伝送される符号系列自体から伝送符号をサ
ンプリングするに供する符号サンプリングパルスを発生
し、伝送符号を識別すると共に前記サンプリングパルス
が前記符号系列に正しく同期しているか否かを検出する
同期（佳ずれ検出機能をも有した符号識別器に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、伝送された符号を識別するためには、伝送符号
をサンプリングするための符号サンプリングパルスが必
要とされる。

この符号サンプリングパルスを得る方式は、外部タイミ
ング方式と自己タイミン／　（５ｅｌｆ　ｔｉｍｉｎｇ
）方式とに大別される。前者の方式は、伝送符号と同一
？伝送系に周波数多重或は時分割多重で挿入されたタイ
ミング信号を再生する方式でちゃ、後者の方式は伝送さ
れる符号自体から、符号サンプリングのためのクロック
周波数成分を再生抽出する方式である。両者を比較する
と伝送符号と９位相偏差が生じにくい点及び回路が簡単
な点等で、自己タイミングの方が外部タイミングに比べ
有利である。

□　自己タイミングによる符号サンプリングのため紀 の符号サンプリングの代表的な例としてＰＬＬ（Ｐｌｉ
ａｓｅＬｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）を用いた符号識別器が
あげられる。

このような、符号識別器は例えば、搬送波デジタル伝送
方式に使用される受像装置の一例として、ＳＨｇ衛星放
送の音声伝送方式である４相ＤＰ　５Ｋ（Ｄｉｆｆｅｒ
ｅｎｔｉａｌ　Ｐ＃ａｓｅ　５ｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ
）変調波を同−期検波してデジタルデータを復調する復
調器がある。４相Ｄ　Ｐ　Ｓ　Ｋは、ある符号を表わす
搬送波の位相を、その１つ前の符号を表わす位相を基準
としてそれから定められた量だけ変化させる方式で差動
位相変調方式と呼ばれ、２ビツトの符号の組合せの４種
類がそれぞれ４つの位相のうちの１つに対応する。この
１つの位相に対応する２ビツトはダイビット七呼ばれ、
このグイビットを誤まシなくサンプリングし識別再生す
ることが正確な復調をする上で必要とされる。

ここで、伝送符号の識別再生とは５例えば４相ＤＰＳＫ
信号を同期検波により復調し、た信号が、識別レベルに
対する高低を判別し、その結果に基づいて波形を整形し
て送出する作用をいう。このとき最適なタイミングで識
別することが要求される。

このタイミングは、符号量干渉が最っとも少ない時点で
行なう必要がある。この符号量干渉は。

受信波を所定期間毎に水平掃引させて観測した波形でア
イパターンとして観測される。第１図は、このアイパタ
ーンを示す特性図であり、符号量干渉や位相ジッタがあ
るとアイパターンの開口は狭くなる。即ち、符号誤りの
原因である符号量干渉や位相ジッタがあると正しい符号
のサンプリングが行なわれない。従って、伝送符号の識
別はアイパターンの１ポロが大きい時点で行なわなけれ
ばならない。

ところで、上記のＰＬＬを用いた符号識別器においては
、Ｓ′ＨＦ衛星放送のように降雨等の原因によシＣ／Ｎ
　（受信電力対雑音電力化）が劣化してしまう系の場合
には信号が雑音に埋もれて同期はずれを生じることがあ
る。この状態では伝送データとサンプリングパルスの位
相関係が不安定となり、デジタルデータの復調が正しく
行われなくなる。

そこで一般にはＰＬＬを用いた符号識別器に同期はずれ
検出機能を付加することにより、同期はずれを検出した
後は正しい同期状態に復帰する他識別動作全停止する等
の方策がとられている５第２図は１例えば４相ＤＰＳＫ
の復調に供する同期はずれ検出機能を備えた自己タイミ
ングによる符号サンプリングのための符号識別器の従来
例を示す。

第２図に示す符号識別器では、端子Ｔ１に復調信号１０
１が印加され、リミッタ】を介し、このリミッタ１の出
力１０２は位相検波器２に供給される。

位相検波器２の出力は、低域通過フィルタ３ｔ−介し電
圧制御型発振器４を制御する。この電圧制御型発振器４
の出力１０４は、上記位相検波器２及び移相器５に供給
される。上記位相検波器２．低域通過フィルタ３．電圧
制御型発振器４で構成されるＰＬＬ回路によＩ）、到来
データに位相同期し７’）：電圧制御型発振器４の出力
は、移相器５により移相された後、到来データをラッチ
するラッチ回路６のラッチパルス１０５として用いられ
る。即ち、到来した伝送符号データは、上記ＰＬＬＫよ
って自己タイミングによる符号として得られる移相器５
の出力１０５によって２ツチされ符号識別がなされる。

以上の符号識別動作を第３図に示す波形図を用いて更に
説明するに、第３図（ａ）は伝送された送信符号を示し
、この送信符号は伝送系の周波数特性に依存し高域周波
数成分が著しく減衰された信号として第３図（ｂ）に示
すような同期検波信号を得る。

そして、この同期検波された復調信号は、上記リミッタ
１を介して位相検波器２に供給される。この位相検波器
２によシ到来データに位相同期したクロック信号１０４
が得られ、このクロック信号１．０４が移相回路５によ
って移相され、データをサンプリングするサンプリング
クロック１０５が第３図（Ｃ）に示すタイミングで得ら
れる。そして、上記到来データを同期検波して得た信号
（第３図（ｂ））は、上記第３１ｆｆｌ　（ｃ）　ＶＣ
示すタイミングでラッチ回路６にラッチされる。この結
果ランチ回路６の出力には、第３図（ｄ）に示す伝送さ
れたＰＣＭ符号１０６ヲ出力端子Ｔ２に得る。

この場合において、上記同期検波信号全サンプリングす
るタイミングは、アイパターンの開口率の大きい部分で
なされなければ、符号識別に誤まりを生ずることは上述
した通シである。

次に同期はずれ検出（良能について説明するっ移相器５
が出力するサンプリングクロック１０５はリミッタ１の
出力１０２と共に位相検波器７に供給される。この位相
検波器７の出力波形を第４図に示す。５　、ｉ　ＩＭ　
（ａ）は正常動作時のＰＩ、Ｌにおける位相検波！！１
２の出力波形であり、同図（ｂ）は上記位相検波器７の
出力波形である。ここで横軸θはリミッタ１の出力信号
と電圧制御発振器４との位相差であり、π／２位相で同
期するように制御極性が選ばれている。したがって、位
相検波器７の出力信号１０７ヲ低域通過フィルタ８ｆ：
介して比較器９において基準バイアス１０（第４図（ｂ
）に示す破＠）と比較することによシ、同期はずれ検出
信号１０９ヲ端子Ｔ３に得る。この場合同期はずれ検出
信号１０９は同期状態で「１」、非同期状態で「０」と
なる。

さて、上記符号の識別再生においては、再生回路自体が
理想的な動作をするとしても、伝送系にて生じた雑音の
重畳あるいは位相ジッタ等によシ本来「１」と識別され
るべき符号が「０」に、まトＯ」が「１」と誤まって識
別されることがある。この誤る。符号誤９率は符号識別
器の性能を評価する一つの基準となるもので、符号誤り
率が小さい程、優れた符号識別器といえる。

ここで、上記識別器に雑音が重畳され符号識別に問題と
なる場合を考えると、一番問題となるのは、従来符号の
識別は一つの符号データに対しタイミングパルス例よっ
て決まる瞬時サンプルにより識別するたぬ、当該符号サ
ンプル瞬時に周期の短かいインパルス性の雑音が重畳さ
れると符号識別に誤動作が発生する点である。即ち、伝
送符号のピットレートよりも短かい周期のインパルス雑
音が符号識別時である符号サンプル時以外に発生した場
合には問題はないが、符号識別時にパルス性雑音が到来
すると符号識別に誤動作全土じ、正しい伝送符号の復調
がなされないという問題が発生する７ と述の符号識別時に、Ｚ−ける識別器ｌ１Ｉｂ作の原因
となるパルス性雑音を除去するためには低域通過フィル
ターを用いて周波数帯域制限を行々うが、この場合にお
いて狭帯域にし過ぎると、通過波形の立ち上り或は立ち
下が、りの特性が緩慢となり次の識別時点における識別
動作に影響を与え、符号量干渉が発生しアイパターンの
開口が狭くなり識別ＦＪＩ　動作を生じる。また、フィ
ルターには位相特性であり、これにより信号が遅延歪を
うけ符号誤り率が劣化する。従って、符号識別の誤動作
を抑屯するには、フィルタの最適化が重要であるが、こ
れを満足するには位相等化回路や遅延等化器が必要とさ
れ非常に困難を伴なう。

また、同期はずれ検出においても従来の方式では基準バ
イアス１０の安定度が間粗となり、′「「源電圧ドリフ
ト対策を講する必要がある。さらに同期はずれ状態の検
出だけでなく、残留位相誤差が漸増して行き同期はずれ
に到る過度的状態を従来の方法によシ検出するには、さ
らに厳密な基準バイアス１０の設定ならびに低域通過フ
ィルタ８の設定が要求され、これらを実現することは中
々に困難なことであった。

〔発明の目的〕

この発明は、上述してきた問題点に鑑み成されたもので
、符号識別の誤動作が軽減され、かつ同期（はずれ検出
を安定に、しかも多段階に設定し得る符号識別器を提供
することを目的とする５〔発明の概要〕 この発明においては、符号識別にあたシ、識別すべきピ
ッ）Ｋ対して複数回の符号サンプルを行ない、これら数
点の符号サンプリングによって当該ピントの識別を行な
うことにより符号識別誤動作を軽減し符号識別の性能を
向上する５″！、た、当該ビットに対する符号サンプル
を複数回行なった後に符号識別を行なうので、符号識別
が確実になるとともに、これにともない雑音に対する積
分動作がなされる。

さらに前記１ビット当シ複数回行われる符号サンプルの
結果を複数ピットに渡シ任意に設定し得る同期けずれ検
出基準データと比較し、両者の一致回数が所定値以上と
なったときに同期けずれ検出信号全発生させることによ
り、安定した同期はずれ検出を行うものである。

〔発明の実施例〕

第５図は、この発明の係る符号識別器の一実施例を示す
回路図であり、前述の第２図と同一機能を有する部分に
ついては同一符号を付しその説明を省略する。

第５図において、識別すべき符号データは、端子Ｔ□。

に印加され、リミッタ１によって識別符号はリミッタ作
用をうけラッチ回路６に供給される。

また、リミッタ１の出力はＰ　Ｌ　Ｌ回路口に供給され
る。ＰＬＬ回路Ｕは位相検波器】１１．低域通過フィル
タ１１２．電圧制御発振器１１３．および分周器１１４
よシ構成されており、電圧制御発振器１１３はリミッタ
１の出力信号２０１に同期し、かつこれのｎ倍（本実施
例では５倍）の周波数を有するクロックパルス２０２を
出力する。この単位識別符号期間の５倍のクロックパル
ス２０２はリミッタ１の出力信号２０１をラッチするラ
ッチパルスとしてラッチ回路６に供給される。ラッチ回
路６の出力２０３はアンド回路１２に供給され、アンド
回路１２の出力２０４は（ｎ＋ｚ、）進（本実施例では
６進）カウンタ１３のクロックパルスとして供給される
。

一方、６進カウンタ１３のリセット端にはタイミングパ
ルス発生回路１４の出力するリセットパルス２０５が供
給される。このリセットパルス２０５は単位識別信号の
前縁部パルスであシ、電圧制御発振器１１３の出力する
クロックパルス２０２を１１５分周する分周ｒ？！１１
４の出方２０６の供給を受けタイミングパルス発生回路
１４が出力するものである。

６進カウンタ１３の出力する計数結果である３ビットデ
°−夕２０７はう・ツチ回路１５に供給され。

前記タイミングパルス発生回路１４の出力するラッチパ
ルス２０８によシラッチされる。このラッチ回路１５の
出力するラッチデータ２０９は多数決判定回路１６に供
給される。多数決判定回路１６は供給されるラッチデー
タ２０９　’にタイミングパルス発生回路１４の出力す
る単位識別符号の後縁部パル／Ｘ、２１０　Ｋｌ”ラッ
チパルスとしてラッチし、前記ラッチデータ２０９のＭ
ＳＢを識別符号結果信号２１１として出力端子Ｔ２ｏに
出力する。

上述の如く第５図に示す符号識別器では、単位識別符号
に対して複数回サンプリングを行ない、との稜、この複
数回のサンプリング結果に基づＮ符号識別を行々ってい
る。この動作を第６図の波形図を用いて説明する。

上記の識別すべき符号データは、リミッタ１によシリミ
ッタ作用を受け、第５図（ａ）　Ｋ示す符号データ２０
１を出力する。この識別すべき符号データには１種々の
原因で雑音が混入する。この場合において、伝送符号を
雑音混入時にサンプリングすると、１符号識別動作に誤
動作を生ずる。そこで、上記電圧制御発振器１１３７の
出力である単位符号周波数の５倍の周波数のクロックパ
ルス２ｏ２（１６図（ｂ））で上記伝送符号をサンプリ
ングする。

このサンプリングはラッチ回路６で行なわれ、うに ッチ回路６の出力には第６図（ｃ）に示すＮＸＺ（Ｎｏ
ｎ−几ｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ　）符号２０３　ｅ
得る。この場合において、上記ラッチ回路６の出力に現
われるＮ几Ｚ符号２０３は、上記伝送符号のサンプリン
グパルス２０２とアンド回路１２による乗算作用により
、第５図ｆｄ）に示すＲＺ　（Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏｌＺ
ｅｒｏ　）符号２０４に変換される。

そして、との几Ｚに号２０４に変換された上記アンド回
路１２の出力は、６進カウンター３に入力される。この
６進カウンター３は、前記タイミングパルス発生器１４
が発生する単位識別符号の前縁に呼応したパルス２０５
（第６図（ｅ））によってリセットが行なわれる。この
場合、上記６進カウンタ１３は、上記アンド回路１２の
出力である信号２０４ｔ−カウントし、カウント結果で
ある３ビツトデータ２０７（第６１凶ｆｆ）　）　’！
＋−ラッチ回路１５に供給する。ラッチ回路１５は供給
されるカウント結果２０７を１ビット期間毎にランチし
多数決判定回路１６に向は供給する。

このとき、６進カウンタ１３の最上位ビット（ＭＳＢ）
は、上記アンド回路１２の出力パルスを小なくとも４計
数するとｔｒｉＪｉ保持する。即ち、第６図（ｄｔで示
されるアンド回路１２の単位識別符号期間に対応した出
力パルス２０４に応じて、上記６進カウンタＪ３け第６
ｉ随（ｆ）Ｋ示す状態をとる。

この後、上記６進カウンタ１３の出力２０７中のＭＳＢ
は、第６図（ｇ）　Ｋ示す単位識別符号の後縁部に位置
するパルス２１０により、多数決判定回路１６によって
保持される。この結果、多数決判定回路１６の出力端Ｔ
２ｏＫは、第６図Ｉｈ）　Ｋ示す符号識別結果２１１を
得る。

上記６進力ウンタ回路１３で、本位識別符号を複数回に
わたりカウントすることにより、最上位ビットの状態を
検出することで識別する動作は、本質的にはデジタル積
分であり外来雑音に対する影響を防止する。

さて次に同期はずれ検出について説明する。まず本発明
における同期はずれ検出の基本原理を第７図を用いて説
明する。第７図は符号識別を１ビット当９５回行った場
合に、６進カウンタ１３の出力データ２０７が雑音量に
よりどのように分布するかを模式的に示したものである
。図において横軸は出力データ２０７の値を示し、縦軸
は識別ビット数を示す。第、７図ｆａ）は雑音が殆んど
含まれておらず完全に同期している状態を示す、すなわ
ち、得られる出力データ２０７の値は５回の緩サンプリ
ングで得られる値が全て「０」か全て「１」であるかの
いずれかであるため、　ｒｏｏｏｊか「１０１」の２状
態しか取り得ないことを示す、以下、第７図ｆｂ）　、
　ｆｃ）。

Ｃｄ）は順次雑音量が増えていった場合を示してお九第
７図（ｄ）に至っては、雑音が非常に多く、カウンタ１
３の出力データ２０７の値が「０００」から「１０１」
に至って均一に分布した状態、すなわち同期はずれの状
態ヲ示している。出力データ２０７の分布と雑音量には
相関があり、雑音量が増すに従い出力データ２０７は中
間値ｒｏｏＩＪ　、　ｒｏｌｏ　Ｊ　Ｊｏｎ　Ｊ　、ｒ
ｔｏｏＪを取ることとなる。したがって、上記中間値を
計数することＫより同期はずれ検出を行うことがでキル
。コと−ｃ中Ｚ（ｔＲｒａｏｘＪ　、　ｒｚｏｏＪ　）
：ｙ　、１！：　ｒｏｗＪ。

ｌ−０１１Ｊのペアとでは同じ雑音量でも分布数が異な
る。すなわちｒｏｏｌＪ、ｒｌｏＯＪの出現確率は「０
ＩＯＪ。

ｒｏｌｌＪのそれよりも常に大きいため、ｒｏｏＩＪＪ
ｘｏｏＪのベアを計数するかｒｏｌｏＪ、ｒｏｌｌＪの
ペアを計数するかによシ同期はずれに至る過渡状態を区
別して検出することができる。例えばｒｏｏｚ、Ｊ、ｒ
ｚｏｏＪのペアを計数すれば完全には同期していないが
同期はずれには未だ至っていない状態を知ることができ
、一方ｒｏ１ｏＪ、ｒｏｔ】、Ｊのベアを計数すれば同
期はずれに近づいている状ｔＲを知ることができる。ま
た中間値の分布は伝送符号パターンが等確率ならば対称
分布となるため、例えばｒｏｏｘＪ、［ｏｏＪのベアを
計数する場合には、いずれか一方のみを計数すればよい
ことになる。

以上の基本原理をもとに再び第５図を用いて本発明にお
ける同期はずれ検出について説明する。

ラッチ回路１５が出力する６進カウンタ１３のラッチデ
ータ２０９は一致検出回路１７に供給される。

−散積出回路１７は、データプリセット回路１８にｊシ
ブリセットされた計数すべき所望の中間値である比較計
数値２１２１例えば「ｏｏｌ」、「０１１」等と前記ラ
ッチデータ２０９の値の比較を行い、両者が一致した場
合に一致パルス２１３を次段のｔ進カウンタ１９に供給
する。このｔ進カウンタ１９のリセット端にはタイミン
グパルス発生回路２０の出力するリセットパルス２］４
が供給される。リセットパルス２１４はＰＬＬ回路１１
の一部を構成する分局器１１４の出力するクロックパル
ス２０６ｅ分周器２１によＦ）１／ｍ分周したクロック
パルスであり、タイミングパルス発生回路２０を介して
得られるものである。したがって、を進カウンタ１９は
ｍビット中に何回一致パルス２１３が出力されるか全計
数するもので、を個カウントすると同期けずれ信号２１
５をラッチ回路２２に向は出力する＋、ラッチ回路２２
はタイミングパルス発生回路２０が出力するラッチパル
ス２１６の供給を受け５ｍビット毎に同期はずれ信号２
】５ヲラツチし、出力端子Ｔ３ｏに向は同期はずれ検出
信号２１７ヲ検出する。

上記において、Ｌ、ｍの値は同期はずれ検出信号２１７
をどのような段階において出力させるかＫより適宜設定
される値であるが１次式の関係を満たすものでなければ
ならない。

これは例えば　ｎ＝５．ｍ＝１２０とした場合中間値の
取り得る計数値は最大２０個（第７図ｆｄ）参照）、す
なわち１個であることから定められる条件ｎ＋１ である。

〔発明の効果〕

以上の記載から明らかなように、この発明によれば、伝
送された符号に対し単位識別符号毎に複数回のサンプリ
ングを行ないこの後に当該ビットに対する符号識別動作
を行なうので識別誤動作を軽減し得る。

また、このためアイパターンの開口が狭い場合において
も、符号識別の誤動作を防ぐことができ。

る。

さらに１本発明の符号識別器によれば従来問題となって
いた同期はずれ検出における不安定要因、すなわち電源
電圧特性や温度ドリフト等による基準バイアスの変動に
よる誤動作を一掃することができる。また、データプリ
セット回路１８にプリセットしておく中間値もしくはｔ
進カウンタ１９０カウント数ｔを適宜任意値に設定する
ことにより、同期はずれ直前の任意の段階で同期はずれ
検出信号を得、ることかできる。これは特にＳＨＦ衛星
放送の様なＰＣＭ音声放送においては、　Ｃ／Ｎが低下
し符号誤シ庫が増していくと、未だ同期けずれに至って
いない状態においても復調音声にインノくル性のノイズ
が混入するため、これを事前に避けたい場合有効である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、伝送信号に対するアイパターンを示す信号特
性図、第２図は従来の符号識別器を示す回路図、第３図
は第２図の説明に供する波形図、第４図は第２図に示し
た符号識＋Ａ１」ｉ！鼻の一部を構成する位相検波器の
出力波形図、第５図は本発明の一実施例に係る符号識別
器を示す回路図、第６図は第５図に示した符号識別器の
各部における入出力信号波形図、第７図は本発明におけ
る同期はずれ検出方□法の基準原理を説明□するための
データ分布図である。 ６・・ラッチ回路、Ｕ・・・１）　Ｌ　Ｌ回路、１２・
・・刃０回路−３−・−（ｎ＋１）進カウンタ、１５・
・・ラッチ回路、１６・・・多数決判定回路、１７・・
−数棟出回路、１８・・・データプリセット回路、１９
・・・を進カウンタ、２１・１／ｍ分周器、２２・・・
ラッチ回路、２０１・・・符号データ、２０２・・・ク
ロックツくルス、２０３・・・Ｎ　ＲＺ　Ｍ　号−２０
４・・・ＲＺ倍信号２０７・・・３ビツトデータ、２０
９　・ラッチデータ、　’　２１１・・符号識別語シ枝
”、２１２・・比較計数値２１３・・・一致ノくルス、
２１７・・・同Ｊｊｌｌはずれ検出信号。 代理人　弁理士　則近憲イ右（／’！、ｉ−１名）第１
図 ｆｆ１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 識別すべき符号データ列に同期しこの符号データ列の単
   位識別符号の周波数のｎ倍（ｎ≧２）の周波数のクロッ
   クパルスを発生するクロックパルス発生手段と、前記ク
   ロックパルスによシ前記識別符号をサンプリングする符
   号サンプリング手段と、この符号サンプリング手段によ
   り得られる単位識別符号に対するＮＲＺ　（Ｎｏｎｒｅ
   ｔｕｒｎ−Ｔｏ−Ｚｅｒｏ）形態のサンプル信号１．（
   ＲＺ　（Ｒｅｔｕｒｎ−Ｔｏ−Ｚｅｒｏ）形態の信号に
   変換する変換手段と、この変換手段により得られる前記
   几Ｚ形態の信号を計数する計数手段と、この計数手段に
   よる単位識別符号に対する計数結果をラッチするラッチ
   手段と、このラッチ手段（（よジ得られる計数結果に対
   応して符号識別結果を出力する符号判定手段と、前記ラ
   ッチ手段により得られる計数結果の比較対象となる任意
   に設定可能な比較計数値を供給するデータプリセット手
   段と、この比較計数値と前記計数結果との値全比較し両
   者が一致したときにパルス信号を発生する一致パルス発
   生手段と、前記一致パルスｉｍビビット期間に渡シ計数
   しこの計数結果が任意に設定し得る所定値以上に達した
   ときに同期はずれ検出信号を出力する同期はずれ検出信
   号発生手段とを有することを特徴とする符号識別器。