DE69625307T2

DE69625307T2 - Pulspositionsdemodulator

Info

Publication number: DE69625307T2
Application number: DE69625307T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Ohtani
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2016-09-28
Also published as: US5691665A; CN1096745C; JP3307527B2; EP0766393A3; EP0766393B1; DE69625307D1; JPH0998193A; EP0766393A2; CN1151635A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Demodulatoren. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung einen auf dem Gebiet der optischen Kommunikation verwendeten Demodulator zum Demodulieren von Empfangsdaten, die Pulspositionsmodulation (PPM) unterzogen werden, wobei ein Impulssignal an einer vorbestimmten Symbolposition eingefügt wird.

Beschreibung der hintergrundbildenden Technik

Das PPM-System überträgt Information abhängig von der Impulsposition. Im Allgemeinen werden der Zweckdienlichkeit halber vorzugsweise 4-PPM, 16-PPM und dergleichen verwendet.
Die Fig. 18 zeigt ein Beispiel für einen Modulations-Signalverlauf bei 4- PPM und 16-PPM. Gemäß der Fig. 18 wird im 4-PPM-System Information für jeweils 2 Bits, nicht 1 Bit, übertragen. Es existieren vier mögliche Kombinationen der 2-Bit-Information, nämlich 00, 01, 10 und 11. Die Information wird in vier zu übertragende Typen von Impulspositionen (0, 1, 2, 3) umgesetzt. Jede der vier Positionen, an denen ein Impuls vorhanden sein kann, wird als "Impulsschlitz" bezeichnet. Die Einheit, die eine Information von 2 Bits aus vier Impulsschlitzen anzeigt, wird als "Symbol" bezeichnet.
Beim 16-PPM-Modulationssystem werden 16 Informationstypen (0000-1111) in vier Bits in 16 zu übertragende Impulspositionen 0-15 umgesetzt. In diesem Fall bildet jede aus 16 Impulsschlitzen bestehende Einheit das "Symbol"
Für das PPM-Modulationssystem bestehen verschiedene herkömmliche Demodulationsverfahren. Eines der einfachsten Demodulationsverfahren besteht darin, davon auszugehen, dass ein Impuls an einer Impulsschlitzposition vorhanden ist, an der als Ergebnis einer Abtastung mit einem reproduzierten Taktsignal synchron mit einem PPM-Impuls ein Pegel H (logisch hoch) erfasst wird. Dieses herkömmliche Demodulationsverfahren wird nachfolgend detailliert beschrieben.
Die Fig. 19 ist ein typisches Timingdiagramm für einen derartigen herkömmlichen PPM-Demodulator, mit dem Symbolsynchronisierung erzielt wird. Aus der Fig. 19 ist es ersichtlich, dass ein spezieller Kopfabschnitt hinzugefügt wird und in einem PPM-Signal übertragen wird, um Synchronisierung zu erzielen. Hierbei werden ein Präambelabschnitt zum Erzielen von Impulssynchronisierung und ein Startflagabschnitt zum Erzielen von Symbolsynchronisierung als Kopf vor dem PPM-Datenabschnitt hinzugefügt. Der Startflagabschnitt ist im ersten und vierten Teil der Fig. 19 als schraffierter Bereich gekennzeichnet. Ein von einem Empfänger empfangenes verstärktes PPM- Signal 21 verfügt über einen Signalverlauf, der im Vergleich zum Signalverlauf des PPM-Signals unmittelbar nach dem Sendevorgang geringfügig verzerrt ist. Dies, da der PPM-Signalverlauf am Empfangsende verzerrt wird, wenn bei räumlicher Übertragung ein PPM-Signal verwendet wird. Das Ausmaß der Verzerrung des Signalverlaufs hängt vom Übertragungsabstand und der Datenrate ab. Entsprechend der Zeitkonstante von den Empfänger bildenden Komponenten wird der Empfangsimpuls in einer Richtung verzerrt, in der die Impulsbreite kleiner wird, wenn der Übertragungsabstand groß ist. Wenn der Übertragungsabstand klein ist, wird der Empfangsimpuls in einer Richtung verzerrt, in der die Impulsbreite größer wird. Ferner wird davon ausgegangen, dass die Verzerrungsrate relativ zunimmt, wenn die Datenrate im Vergleich zur Hochfrequenz-Ansprechrate der Vorrichtung hoch ist.
Die Fig. 19 zeigt den Fall, dass Übertragung über einen kleinen Abstand ausgeführt wird. Der Signalverlauf ist so verzerrt, dass die Impulsbreite erhöht ist. Im zweiten Teil der Fig. 19 verfügt das PPM-Empfangssignal 21 über einen verzerrten, schraffierten Abschnitt, der einem PPM-Sendesignalverlauf ähnlich ist.
Ein PPM-Demodulator erzeugt aus einem von außen empfangenen PPM-Signal 21 ein reproduziertes Taktsignal 22. Das reproduzierte Taktsignal 22 steigt in der Nähe des Zentrums eines PPM-Empfangsimpulses erheblich an, um für das Abtasttiming desselben zu sorgen. Das reproduzierte Taktsignal 22 kann durch eine als PLL bezeichnete Rückkopplungsschaltung erzeugt werden. Aus der Fig. 9 ist es ersichtlich, dass die Phase des reproduzierten Taktsignals 22 so korrigiert wird, dass sie ungefähr in der Mitte des PPM-Impulses ansteigt.
Das Abtastergebnis 23 wird dadurch erhalten, dass das PPM-Signal 21 mit dem reproduzierten Taktsignal 22 abgetastet wird. Der PPM-Demodulator demoduliert die PPM-Daten entsprechend der Information des reproduzierten Taktsignals 22 und des Abtastergebnisses 23. Wie es aus der Fig. 19 erkennbar ist, kann der PPM-Demodulator die Demodulation korrekt ausführen, wenn die Verzerrung des PPM-Empfangssignals 21 nicht groß ist, da der Signalverlauf des Abtastergebnisses 23 nach dem reproduzierten Taktsignal 22 einen Stationärzustand erreicht, der mit dem PPM-Sendesignalverlauf identisch ist.
Wie oben beschrieben, wird der PPM-Signalverlauf im Stadium des Verstärkens des vom Empfänger empfangenen schwachen PPM-Signals in Anbetracht einer Übertragung unter Verwendung eines PPM-Signalverlaufs durch räumliche Übertragung geringfügig verzerrt. Das Ausmaß der Verzerrung des Signalverlaufs differiert abhängig vom Übertragungsabstand, da zwischen einem großen Abstand und einem kleinen Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger ein großer Unterschied hinsichtlich des Eingangssignals in den Verstärker besteht. Im Allgemeinen wird die Impulsbreite eines PPM-Impulses kleiner, wenn der Übertragungsabstand groß ist, und sie wird größer, wenn der Übertragungsabstand klein ist. Wenn ein PPM-Impuls auf mehr als das 1,5-fache der normalen Breite erweitert ist, erzielt das Abtastergebnis 23 im ursprünglichen Impulsschlitz den Pegel H, und auch im benachbarten Impulsschlitz, wenn das PPM-Signal abgetastet wird. Im Fall einer Übertragung unter Verwendung von Infrarotstrahlung sind in der Nähe des Niederfrequenzbereichs Störungen einer Leuchtstofflampe und dergleichen vorhanden. Viele Empfangsverstärker (Verstärker) sind so konzipiert, dass sie für eine Verstärkung unter Vermeidung derartiger niederfrequenter Bereiche sorgen. Dies ist ebenfalls ein Grund für die Einführung von Verzerrungen im Impuls.
Die Fig. 20 und 21 zeigen den Fall, dass die Impulsbreite eines Impulses stark erweitert ist. Gemäß der Fig. 20 wird ein Impuls an der Impulsschlitzposition 1 im Symbol (B) übertragen. Auf der Empfangsseite erzielt das Abtastergebnis 23 an beiden Impulspositionen, entsprechend 1 und 2, den Pegel H. Es kann nicht ermittelt werden, ob 1 oder 2 übertragen wurde.
Beim Symbol (D) steigt das Abtastergebnis 23 an der Impulsschlitzposition 0 auf den Pegel H, da der Impuls des unmittelbar vorangehenden Symbols (C) verlängert ist. Auf der Empfangsseite kann nicht ermittelt werden, ob das Symbol (D) 0 oder 2 war.
Gemäß der Fig. 21 wird das Abtastergebnis für die Symbole (B) und (D) gleich, obwohl die Sendesignalverläufe verschieden sind, da jede Impulsbreite vergrößert ist. Auf der Empfangsseite kann nicht ermittelt werden, ob 0 oder 1 übertragen wird.
Der herkömmliche PPM-Demodulator konnte in den oben beschriebenen Fällen Daten nicht korrekt demodulieren. Es wurde die Erzeugung eines Datenfehlers hingenommen, oder das Paket würde als Ergebnis eines Datenfehlers verworfen. Anders gesagt, besteht beim herkömmlichen PPM-Demodulator ein Problem dahingehend, dass die Demodulation nicht korrekt ausgeführt werden kann, wenn ein Signal zugeführt wird, bei dem die Empfangsimpulsbreite größer als ungefähr das 1,5-fache der Sendeimpulsbreite ist. Demgegenüber muss ein PPM-Empfangssignalverstärker (Verstärker), der mit einem herkömmlichen PPM- Demodulator verbunden ist, so konzipiert werden, dass durch Hinzufügen einer Schaltung wie eines AGC eine Verzerrung eines PPM-Signals vermieden wird, damit die Impulsbreite innerhalb eines Spezifikationsbereichs liegen kann, in dem der PPM-Demodulator die Demodulation korrekt ausführen kann.
Beispiele für PPM-Demodulatoren sind in den folgenden Veröffentlichungen offenbart:
(1) BOERNER, HEICHLER: "4PPM modulator/demodulator with fully digital signal regneration", PROCEEDINGS OF SPIE, Vol. 1131, 24-26 April 1989, Seiten 195-202,
(2) PROVIDAKES, BARSOUM: "Modelling and simulation of a pulse position modulation (PPM) communications system over urban multipath channels", THE MILITARY COMMUNICATIONS CONFERENCE, 1991, 4.-7. November 1991, Seiten 226 -232,
(3) ELMIRGHANI ET AL.: "Optical fibre n-ary PPM: natural acquisition sequences and frame phase extraction", HE GLOBAL TELECOMMUNICATIONS CONFE- RENCE 1993, 29. November 1993 (1993-11-29)-2. December 1993 (1993-12-02), Seiten 1906-1910.
Bei jeder dieser bekannten Vorrichtungen enthält die Demodulationsschaltung die Grundelemente, die den Oberbegriff des Anspruchs 1 bilden. Die in der Veröffentlichung (1) beschriebene Vorrichtung ist so konzipiert, dass sie mit verschiedenen unterschiedlichen Bitrate arbeitet. Die Veröffentlichung (2) ist auf das Problem geschwächter, verzögerter und phasenverschobener Vervielfältigungen eines ursprünglichen Signals in einem vorgegebenen Zeitschlitz gerichtet, die in anderen Zeitschlitzen auftreten. Die Veröffentlichung (3) beschäftigt sich insbesondere mit dem Problem der Phasenentnahme aus einem eingehenden Datenstrom zur Erzeugung des Signals, das hier als Symbolsynchronisiersignal bezeichnet wird. Die Veröffentlichungen (1) und (2) sprechen auch die Probleme an, wie sie auftreten, wenn Impulse an mehr als einer Position innerhalb eines Symbols erfasst werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des Vorstehenden ist es eine Hauptaufgabe der Erfindung, einen PPM-Demodulator zu schaffen, der eine Demodulation selbst dann immer korrekt ausführen kann, wenn ein PPM-Signal mit einer Empfangsimpulsbreite eingegeben wird, die bis näherungsweise zum Doppelten der ursprünglichen Impulsbreite vergrößert ist.
Gemäß der Erfindung ist Folgendes geschaffen: ein Demodulator zum Demodulieren von Empfangsdaten, die mit einem Impuls impulspositionsmoduliert sind, der sich von einem ersten Pegel, dem Basispegel, zu einem zweiten Pegel, dem Impulspegel, ändert, der in jede einer Abfolge regelmäßiger Symbolperioden eingeführt ist, von denen jede mehrere mögliche Impulsschlitzpositionen für den Impuls enthält, mit: einer Taktsignal-Reproduziereinrichtung zum Erzeugen eines reproduzierten Taktsignals aus den impulspositionsmodulierten Empfangsdaten; einer Abtast- und Abtastergebnishalte-Einrichtung zum Abtasten des impulspositionsmodulierten Empfangssignals unter Verwendung des von der Taktsignalreproduziereinrichtung reproduzierten Taktsignals und zum Halten des Ergebnisses des Abtastvorgangs und einer Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Symbolsynchronisiersignals synchron mit den aufeinanderfolgenden Symbolperioden der Empfangsdaten; gekennzeichnet durch eine Demodulationseinrichtung, die dann betreibbar ist, wenn die von der Abtastergebnis-Halteeinrichtung festgehaltenen Abtastdaten das Vorliegen von Impulsdaten vom zweiten Impulspegel an mehreren der genannten Impulsschlitzpositionen innerhalb derselben, durch das Symbolsynchronisiersignal angezeigten Symbolperiode zeigen, um einen solchen Impuls der ersten Impulsschlitzposition als gültig zu behandeln, für den der zweite Pegel innerhalb der Symbolperiode erfasst wird.
Im Gegensatz zum herkömmlichen PPM-Demodulator, bei dem eine hohe Möglichkeit des Auftretens eines Fehlers oder eines Empfangsmangels vorliegt, wenn ein empfangenes PPM-Signal eine Impulsbreite aufweist, die sich über mehr als das 1,5-Fache der ursprünglichen Impulsbreite erstreckt, kann der erfindungsgemäße PPM-Demodulator die Demodulation selbst dann korrekt ausführen, wenn ein PPM-Signal zugeführt wird, dessen Impulsbreite sich bis zum ungefähr Zweifachen der ursprünglichen Impulsbreite erstreckt. Ferner ist bei einem Verstärker oder dergleichen, der mit dem erfindungsgemäßen PPM- Demodulator verbunden ist, die Einschränkung für die Ausgangsimpulsbreite beim Verstärken eines Impulses gelindert. Daher kann die Schaltung ohne jegliche komplizierte Struktur eines AGC oder dergleichen vereinfacht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform behandelt die Demodulationsschaltung so, dass sie einen Impuls an der ersten Impulsschlitzposition als gültig behandelt, für den der zweite Pegel innerhalb der Symbolperiode erkannt wird, wenn Empfangsdaten vom zweiten Pegel an aufeinanderfolgenden Impulsschlitzpositionen innerhalb derselben Symbolperiode existieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Demodulationseinrichtung so ausgebildet, dass dann, wenn ein Impuls zweiten Pegels an mehreren Impulsschlitzpositionen innerhalb derselben Symbolperiode erkannt wird und eine der Impulsschlitzpositionen des erkannten Impulses die erste Impulsschlitzposition in der Symbolperiode ist, und auch ein Impuls vom zweiten Pegel an einer unmittelbar vorangehenden Impulsschlitzposition erkannt wird, die erste Impulsposition der erfassten Impulse des zweiten Pegels in der genannten Symbolperiode als möglicher gültiger Impuls ausgeschlossen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Demodulator ferner mit einer Flankenerfassungseinrichtung zum Erfassen des Auftretens eines Übergangs der Empfangsdaten auf den zweiten Pegel, den Impulspegel, zwischen aufeinanderfolgenden reproduzierten Taktsignalen versehen, und die Demodulationseinrichtung ist so ausgebildet, dass sie ermittelt, wenn ein Impuls des zweiten Pegels an mehreren Impulsschlitzpositionen innerhalb desselben Symbols erkannt wird, dass sich ein Impuls im ersten Impulsschlitz innerhalb des Symbols befindet, wenn zwei der mehreren Impulsschlitzpositionen die erste und die zweite Impulsschlitzposition sind, und auch ein Impuls vom zweiten Pegel an der letzten Impulsposition der unmittelbar vorangehenden Symbolperiode erkannt wird und von der Flankenerfassungseinrichtung keine führende Flanke während der Zeit erkannt wird, zu der der erste und der zweite Impulsschlitz abgetastet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Taktsignal-Reproduziereinrichtung mit Folgendem versehen: einer Taktsignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Haupttaktsignals; einer Oszillatoreinrichtung zum Erzeugen eines reproduzierten Taktsignals; und einer Phasenkomparatoreinrichtung zum Vergleichen der Phase der Empfangsdaten und der Phase des reproduzierten Taktsignals von der Oszillatoreinrichtung unter getakteter Steuerung durch das Haupttaktsignal von der Taktsignal-Erzeugungseinrichtung, um ein Vergleichsausgangssignal zum Steuern der Phase des von der Oszillatoreinrichtung erzeugten reproduzierten Taktsignals zu erzeugen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Abtast- und Abtastergebnishalte-Einrichtung eine Verschiebeeinrichtung zum Verschieben der Empfangsdaten auf das von der Taktsignal-Reproduziereinrichtung ausgegebene reproduzierte Taktsignal hin, und zum Halten dieser Empfangsdaten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinrichtung eine Komparatoreinrichtung zum Ermitteln einer Übereinstimmung zwischen einer Abfolge von in der Abtastergebnis-Halteeinrichtung festgehaltenen Abtastwerten der Empfangsdaten und einem vorbestimmten Muster; und eine Zählereinrichtung, die auf die Ermittlung durch die Komparatoreinrichtung betreffend eine Übereinstimmung zwischen einem Abtastwert der Empfangsdaten und dem vorbestimmten Muster reagiert, um das reproduzierte Taktsignal zu zählen, um das Symbolsynchronisiersignal auszugeben.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 2 zeigt einen speziellen Aufbau einer Taktsignal-Reproduziereinheit in der Fig. 1
Fig. 3 zeigt einen speziellen Aufbau einer Abtastergebnis-Halteeinheit in der Fig. 1.
Fig. 4 zeigt einen speziellen Aufbau einer Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit in der Fig. 1.
Fig. 5 zeigt einen speziellen Aufbau einer Empfangsdaten-Reproduziereinheit in der Fig. 1.
Fig. 6 zeigt einen speziellen Aufbau einer ersten Impulsermittlungseinheit in der Fig. 5.
Fig. 7 zeigt einen speziellen Aufbau einer PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit in der Fig. 5.
Fig. 8 zeigt einen speziellen Aufbau einer Empfangsdaten-Abtasteinheit in der Fig. 5.
Fig. 9 und 10 sind zeitbezogene Diagramme zum Beschreiben spezieller Operationen bei der ersten Ausführungsform.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 12 zeigt einen speziellen Aufbau einer Flankenerfassungsergebnis-Halteeinheit in der Fig. 11.
Fig. 13 zeigt einen speziellen Aufbau einer Empfangsdaten-Reproduziereinheit in der Fig. 11.
Fig. 14 zeigt einen speziellen Aufbau einer Ausnahmeermittlungseinheit in der Fig. 13.
Fig. 15 zeigt einen speziellen Aufbau einer PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit in der Fig. 13.
Fig. 16 und 17 sind zeitbezogene Diagramme zum Beschreiben spezieller Operationen bei der zweiten Ausführungsform.
Fig. 18 ist ein Signalverlaufsdiagramm eines PPM-Modulationssystems.
Fig. 19 ist ein zeitbezogenes Diagramm eines herkömmlichen PPM-Demodulators.
Fig. 20 und 21 sind zeitbezogene Diagramme herkömmlicher PPM-Demodulatoren, die Fehler bei der Demodulation machen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Gemäß der Fig. 1 wird ein von außen zugeführtes schwaches PPM-Infrarotsignal 41 an einen Stift PD31 empfangen und durch einen Verstärker 32 verstärkt, was ein PPM-Signal 21 von digitalem Signalpegel ergibt. Das PPM-Signal 21 wird an eine Taktsignal-Reproduziereinheit 11 und eine Abtastergebnis-Halteeinheit 12 geliefert. Von einem externen Quarzoszillator 33 wird ein Haupttaktsignal 42 hoher Frequenz an die Taktsignal-Reproduziereinheit 11 gegeben. Die Taktsignal-Reproduziereinheit 11 erzeugt aus dem empfangenen PPM-Signal 21 entsprechend dem Haupttaktsignal 42 ein reproduziertes Taktsignal 22. Das reproduzierte Taktsignal 22 wird an die Abtastergebnis-Halteeinheit 12, eine Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14, eine Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 und eine Empfangsdaten-Verarbeitungseinheit 34 gegeben.
Die Abtastergebnis-Halteeinheit 12 tastet das PPM-Signal 21 entsprechend dem reproduzierten Taktsignal 22 ab, um ein Abtastergebnis 23 aufrecht zu erhalten. Das Abtastergebnis 23 wird an die Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14 und die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 geliefert. Die Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14 sorgt entsprechend dem reproduzierten Taktsignal 22 für Symbolsynchronisation aus dem Abtastergebnis 23. Das erhaltene Symbolsynchronisiersignal 25 wird an die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 und die Empfangsdaten-Verarbeitungseinheit 34 geliefert. Die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 demoduliert empfangene Daten entsprechend dem Abtastergebnis 23, dem Symbolsynchronisiersignal 25 und dem reproduzierten Taktsignal 22. Genauer gesagt, analysiert die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 das Ergebnis einer Anzahl voriger Abtastwerte aus dem Abtastergebnis 23, um Empfangsdaten entsprechend einer speziellen Prozedur zu demodulieren. Das Symbolsynchronisiersignal 25, die demodulierten Daten 26 und das reproduzierte Taktsignal 25 werden an die Empfangsdaten-Verarbeitungseinheit 34 gegeben, um verarbeitet zu werden.
Die Fig. 2 zeigt einen speziellen Aufbau der in der Fig. 1 dargestellten Taktsignal-Reproduziereinheit 11. Gemäß der Fig. 2 verfügt die Taktsignal- Reproduziereinheit 11 über eine Phasenkomparatoreinheit 51 und eine Taktsignal-Erzeugungseinheit 52. Die Taktsignal-Erzeugungseinheit 52 erzeugt das reproduzierte Taktsignal 22, das an die Phasenkomparatorschaltung 51 gegeben wird. Die Phasenkomparatoreinheit 51 vergleicht die Phasen des PPM- Signals 21 und des reproduzierten Taktsignals 22 unter getakteter Steuerung durch das Haupttaktsignal 42, um ein Phasensteuersignal 61 an die Taktsignal-Erzeugungseinheit 52 zurückzuführen. Die Taktsignal-Erzeugungseinheit 52 stellt die Phase des reproduzierten Taktsignals 22 mittels des Phasensteuersignals 61 ein. Die Frequenz des Haupttaktsignals 42 wird so ausgewählt, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz eines gewünschten reproduzierten Taktsignals 22 ist. Es ist eine feinere Phasensteuerung möglich, wenn dieser Skalierungsfaktor vergrößert wird. Durch Auswählen des Skalierungsfaktors in solcher Weise, dass er näherungsweise das 8- oder 16- Fache beträgt, kann ein reproduziertes Taktsignal 22 erzielt werden, das im Wesentlichen in der Mitte eines Impulses des PPM-Signals 21 ansteigt.
Die Fig. 3 zeigt einen speziellen Aufbau der in der Fig. 1 dargestellten Abtastergebnis-Halteeinheit 12. Gemäß der Fig. 3 besteht die Abtastergebnis-Halteeinheit 12 aus D-Flipflops 121, 122, 123, ..., 12n, die in Reihe geschaltet sind. Das PPM-Signals 21 wird an den D-Eingang des ersten D- Flipflops 121 gelegt. Das reproduzierte Taktsignal 22 wird an den Taktsignal-Eingangsanschluss jedes der D-Flipflops 121, 122, 123, ..., 12n gelegt. Das Abtastergebnis 23 wird von jedem der D-Flipflops 121, 122, 123, ..., 12n geliefert. Dieses Abtastergebnis 23 wird dazu verwendet, dass die Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14 der Fig. 1 ein Startflagmuster erkennen kann, und dass die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 Empfangsdaten erkennen kann. Die Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14 benötigt ein Abtastergebnis 23, das der Länge des Startflagmusters entspricht. Wenn z. B. das im Timingdiagramm der Fig. 19 dargestellte Startflagmuster (Muster des schraffierten Teils des PPM-Sendesignalverlaufs) zu verwenden ist, ist das Muster in Impulsschlitzeinheit als "1000 0000 1001 1000" repräsentiert. Daher müssen von der Abtastergebnis-Halteeinheit 12 16 Abtastergebnisse 23 an die Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14 geliefert werden. Die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 kann eine Demodulation unter Bezugnahme auf die Abtastergebnisse SAMPLE[2 .. 0] der drei vorigen Daten ausführen.
Die Fig. 4 zeigt einen speziellen Aufbau der in der Fig. 1 dargestellten Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14. Gemäß der Fig. 4 verfügt die Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14 über eine Musterkomparatoreinheit 53, einen 2-Bit-Binärzähler 54 sowie D-Flipflops 141 und 142. Das Abtastergebnis 23 wird an die Musterkomparatoreinheit 53 gegeben. Die Musterkomparatoreinheit 53 ermittelt, ob das Muster des Abtastergebnisses 23 mit dem Startflagmuster übereinstimmt. Die Musterkomparatoreinheit 53 kann einfach durch eine UND-ODER-Logikschaltung realisiert sein. Wenn das Muster des Abtastergebnisses 23 mit dem Startflagmuster übereinstimmt, wird ein Übereinstimmungssignal an den D-Eingang des D-Flipflops 141 geliefert. Beim Anstieg des nächsten reproduzierten Taktsignals 22 nimmt der Wert am Q-Ausgang des D-Flipflops 121 für nur einen Zyklus den Wert 1 ein. Das entsprechende Q-Ausgangssignal wird als Voreinstell-Eingangssignal für das D-Flipflop 142 verwendet. Das Q-Ausgangssignal des D-Flipflops 142 wird an den Aktivierungseingang des 2-Bit-Binärzählers 54 gelegt. Wenn der 2-Bit- Binärzähler 54 einen aktivierten Zustand einnimmt, wird der Wert mit jeder Eingabe des reproduzierten Taktsignals 22 hochgezählt. Das Ausgangssignal COUNT[1 .. 0] des 2-Bit-Binärzählers 54 wird zum Symbolsynchronisiersignal 25.
Die Fig. 5 zeigt einen speziellen Aufbau der Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 in der Fig. 1. Die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 verfügt über einen Decodierer 55, eine erste Impulsermittlungseinheit 56, eine PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 und eine Empfangsdaten-Abtasteinheit 59. Der Decodierer 55 decodiert das Symbolsynchronisiersignal 25, um Signale COUNTis0, COUNTis1, COUNTis2, COUNTis3 zu erzeugen, die den Pegel H einnehmen, wenn der Wert COUNT[1 .. 0] des Symbolsynchronisiersignals 25 den Wert 0, 1, 2 bzw. 3 einnimmt. Die erste Impulsermittlungseinheit 56 empfängt COUNTis0 und COUNTis3 vom Decodierer 55, SAMPLE[0], SAMPLE[1] des Abtastergebnisses 23 sowie das reproduzierte Taktsignal 22, um vermittels desselben zu ermitteln, ob innerhalb des Symbols ein erster gültiger Impuls erkannt wird oder nicht. Das Signal 1stPULSE 62, das das Ausgangssignal der ersten Impulsermittlungseinheit 56 ist, wird an die PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 gelegt. Diese PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 führt tatsächlich eine PPM-Demodulation aus, während sie auf COUNT[1 .. 0], SAMPLE[0] und das Ausgangssignal der ersten Impulsermittlungseinheit 56 Bezug nimmt. Die Empfangsdaten-Abtasteinheit 59 tastet das Demodulationergebnis der PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 mit geeignetem Timing ab, um Empfangsdaten zu liefern.
Die Fig. 6 zeigt einen speziellen Aufbau der ersten Impulsermittlungseinheit 56 der Fig. 5. Gemäß der Fig. 6 verfügt die erste Impulsermittlungseinheit 56 über einen Inverter 561; UND-Gatter 562 und 563, ein ODER-Gatter 564 und ein D-Flipflop 565. Die erste Impulsermittlungseinheit 56 liefert ein Signal 1stPULSE 62, das den Pegel H einnimmt, wenn keinerlei Impuls, der als gültig anzusehen wäre, innerhalb des Symbols abgetastet wird, und das auf den Pegel L (logisch niedrig) heruntergezogen wird, wenn ein gültiger Impuls abgetastet wird.
Die Fig. 7 zeigt einen speziellen Aufbau der PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58. Die PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 verfügt über ein UND-Gatter 581, einen Inverter 582, einen MUX 583 sowie D-Flipflops 584 und 585. Der MUX 583 verfügt über zwei Eingänge S1 und S2. An den Eingang S1 wird ein Signal PPMVALUE [1 .. 0] 64 gelegt, das das Ausgangssignal der PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 ist. An den Eingang S2 wird das Signal COUNT[1 .. 0] 25 gelegt. Der MUX 583 liefert abhängig von den Eingabewerten von Auswähl-Schalteingangssignalen s1 und s2 einen der Eingänge S1 oder S2 aus. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 581, das SAMPLE[0] und das Eingangssignal 1stPULSE 62 empfängt, wird durch den Inverter 582 invertiert, um als Eingangssignal S1 verwendet zu werden. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 581 wird als Schalteingangssignal S2 verwendet.
Die Fig. 8 zeigt einen speziellen Aufbau der Empfangsdaten-Abtasteinheit in der Fig. 5. Gemäß der Fig. 8 beinhaltet die Empfangsdaten-Abtasteinheit 59 zwei D-Flipflops 591 und 592 sowie einen Inverter 593. Wenn der Zählwert des Symbolsynchronisiersignals 25 der Wert 0 ist, ist bereits der Wert PPMVALUE [1 .. 0] 64 für das vorige Symbol bestätigt. Daher ermitteln die D-Flipflops 591 und 592, durch Zwischenspeichern und Abtasten der Daten beim Abfallen des reproduzierten Taktsignals 22, die der Demodulation unterzogenen Empfangsdaten RxDATA[1 .. 0] 26.
Die Fig. 9 und 10 sind zeitbezogene Diagramme zum Beschreiben des Betriebs der ersten Ausführungsform der Fig. 1. Der Betrieb der ersten Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1-10 detailliert beschrieben. Wie es in der Fig. 1 dargestellt ist, wird ein Infrarotsignal 41 an Pin-PD31 empfangen und durch den Verstärker 32 verstärkt, so dass sich ein PPM-Signal 21 ergibt, wie es in der Fig. 9(a) dargestellt ist. Die Taktsignal-Reproduziereinheit 11 erzeugt das in der Fig. 9(b) dargestellte reproduzierte Taktsignal 22 synchron mit dem PPM-Signal 21 entsprechend dem Haupttaktsignal 42 vom Quarzoszillator 33.
Wie es unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben wurde, sorgt die Abtastergebnis-Halteeinheit 12 dafür, dass D-Flipflops 121, 122, 123, ..., 12n das PPM-Signal 21 gemäß dem reproduzierten Taktsignal 22 abtasten, um SAM- PLE 0, SAMPLE 1, SAMPLE 2, ... wie in (c)-(e) der Fig. 9 dargestellt, als Abtastergebnis 23 an die Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14 und die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 zu liefern.
Wie es unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben wurde, verfügt die Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14 über eine Musterkomparatoreinheit 53 zum Vergleichen des Musters des Abtastergebnisses 23 mit dem Startflag Muster. Wenn die verglichenen Muster übereinstimmen, startet der 2- Bit-Binärzähler 54 einen Zählvorgang für das reproduzierte Taktsignal 22. Der Zählwert des 2-Bit-Binärzählers 54 ist dergestalt, wie es in der Fig. 9(f) dargestellt ist. Durch Einstellen des Anfangswerts des 2-Bit-Binärzählers 54 auf 0 kann dafür gesorgt werden, dass der Wert COUNT[1 .. 0] mit der durch SAMPLE[0] repräsentierten Impulsposition übereinstimmt. Genauer gesagt, ist, gemäß der Fig. 9, die erste Impulsposition des PPM-Signals 21 die Position 1. Der Wert COUNT[1 .. 0] wird zum Zeitpunkt, zu dem SAMPLE[0] entsprechend diesem Impuls den Pegel H einnimmt, ebenfalls 1. Die letzte Impulsposition ist 2. Der Wert von COUNT[1 .. 0] zum Zeitpunkt, zu dem SAMPLE[0] entsprechend diesem Impuls den Pegel H einnimmt, ist 2.
Als Nächstes führt die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 eine Demodulation entsprechend dem Abtastergebnis 23 und der Information des Symbolsynchronisiersignals 25 aus. Aus der Demodulationsoperation ist es aus Symbolen (A), (B) und (C) in der Fig. 9 erkennbar, dass für die Übertragung eines Impulses mit dem in der Fig. 9(f) dargestellten Wert COUNT[1 .. 0] zum Zeitpunkt, zu dem SAMPLE[0] im Symbol erstmals den Pegel H einnimmt, eine Ermittlung erfolgt.
Jedoch sorgt, wie bei der Demodulationsoperation für das Symbol (D) in der Fig. 9 der Anstieg von SAMPLE[0] auf den Pegel H an der Impulsposition 0 während dieses Symbols nicht zur sofortigen Ermittlung, dass die Impulsposition 0 ist. Die Ermittlung ist verzögert. Dies, da die Möglichkeit besteht, dass der Impuls bis auf die Impulsposition 0 des aktuellen Symbols erweitert ist, wie dann, wenn SAMPLE[0] auch an der Impulsposition 3 des unmittelbar vorangehenden Symbols den Pegel H einnimmt. Wenn SAMPLE[0] den Pegel H auch an einer anderen Position in diesem Symbol einnimmt, erfolgt die Ermittlung, dass der letztere Impuls übertragen wurde. Wenn während dieses Symbols kein SAMPLE[0] vorliegt, das den Pegel H einnimmt, erfolgt die Ermittlung, dass die übertragene Impulsposition 0 ist. Diese Ermittlung wird durch die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 ausgeführt. Einzelheiten werden nachfolgend beschrieben.
In der Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 decodiert der Decodierer 55 COUNT[1 .. 0] zum Erzeugen von COUNTis0, COUNTis1, COUNTis2 und COUNTis3, die anzeigen, dass der Wert COUNT 0, 1, 2 bzw. 3 ist. Die erste Impulsermittlungseinheit 56 erzeugt das Signal 1stPULSE 62, das anzeigt, ob der erste Impuls im Symbol als gültig erkannt wird oder nicht, wie es in der Fig. 9(g) dargestellt ist. Das erzeugte Signal 1stPULSE 62 wird an die PPM- Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 gegeben.
Nun wird der Betrieb der ersten Impulsermittlungseinheit 56 in der Fig. 6 nachfolgend detailliert beschrieben. Da ein neues Symbol als nächstes beginnt, wenn der Zählwert des Symbolsynchronisiersignals 25 der Wert 3 ist, wird COUNTis3 über das ODER-Gatter 564 an den D-Eingang des D-Flipflops 565 gegeben. Der Ausgang des D-Flipflops 565 wird gleichzeitig mit dem Anstieg des reproduzierten Taktsignals 22 auf 1 gesetzt. Wenn 1stPULSE = 1 und SAMPLE[0] = 0 gelten, d. h., wenn noch kein Impuls erkannt wurde, nimmt der Pegel des Inverters 561 den Pegel H ein, wodurch das UND-Gatter 562 offen ist. An den D-Eingang des D-Flipflops 565 wird ein Signal vom Pegel H angelegt. Daher bleibt 1stPULSE auf 1. Wenn für 1stPULSE = 1 und SAMPLE[0] = 1 ein Impuls erkannt wird, wird das UND-Gatter 562 geschlossen und der D- Eingang des D-Flipflops 565 nimmt den Pegel L ein. Daher hat 1stPULSE den Wert 0.
Wenn jedoch der Zählwert des Symbolsynchronisiersignals 25 0 ist, d. h., es gilt COUNTis0 = 1 beim Erfassen eines Impulses, oder wenn sowohl SAMPLE[0] als auch SAMPLE[1] der letzten zwei Abtastergebnisse 23 den Pegel H einnehmen, besteht die Möglichkeit, dass der aktuell erfasste Impuls ein Abtastwert ist, der ausgehend von der Impulsposition 3 des vorigen Symbols verlängert ist. Daher wird das UND-Gatter 563 geöffnet und 1stPULSE bleibt auf 1. Dies entspricht dem Symbol (D) in der Fig. 9. Da der Ausgangswert PPMVALUE[1 .. 0] auf 0 aktualisiert wird, wie es in der Fig. 9(h) dargestellt ist, erfolgt von der PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 die Ermittlung, dass an der Position des Zählwerts "0" ein korrekter Impuls existiert, wenn im selben Symbol kein neuer Impuls erkannt wird. Da jedoch 1stPULSE auf dem Pegel H bleibt, wird der Zählwert in der PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 weiter aktualisiert, wenn im letzteren Abschnitt desselben Symbols ein neuer Impuls erkannt wird.
Als Nächstes nimmt, wenn das Abtastergebnis 1 ist (SAMPLE[0] = 1) und die Ermittlung erfolgt, dass es sich um den ersten Impuls im Symbol handelt (1stPULSE = 1), wie es in der Fig. 7 dargestellt ist, das Ausgangssignal des UND-Gatters 581 den Pegel H ein, und der MUX 583 wählt bei Empfang in der PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 den Eingang S2 aus. Die Flipflops 584 und 585 werden vom Wert PPMVALUE[1 .. 0] gleichzeitig mit dem Anstieg des reproduzierten Taktsignals 22 auf dem Zählwert COUNT[1 .. 0] des Symbolsynchronisiersignals 25 aktualisiert. Andernfalls wird der Eingang S1 ausgewählt und der Wert PPMVALUE[1 .. 0] wird auf dem vorigen Wert gehalten.
Wenn COUNTis0 den Pegel H einnimmt, wurde der Wert PPMVALUE[1 .. 0] hinsichtlich des vorigen Symbols bereits geklärt, wie es in der Fig. 8 dargestellt ist. Daher tastet die Empfangsdaten-Abtasteinheit 59 die Daten beim Abfallen des reproduzierten Taktsignals 22 ab, um Empfangsdaten RxDATA[1 .. 0] zu reproduzieren, wie es in der Fig. 9(j) dargestellt ist. Es ist aus dem Ergebnis der Fig. 9(j) erkennbar, dass Daten in allen veranschaulichten Fällen korrekt demoduliert werden. Genauer gesagt, weist der in der Fig. 9(j) angegebene Wert RxDATA[1 .. 0] einen Wert auf, der mit dem in der Fig. 9(a) dargestellten Impulswert des PPM-Signals 21 identisch ist.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß den Fig. 1-8 liegt der Fall vor, dass ein folgendes Symbol nicht korrekt demoduliert wird, wenn das Abtastergebnis für drei Impulspositionen, d. h. die Impulspositionen 0 und 1 und die Impulsposition einer unmittelbar vorangehenden Impulsposition, den Pegel H einnehmen, wie in den Fällen der Symbole (A) und (B) oder der Symbole (C) und (D) des in der Fig. 10(a) dargestellten PPM-Signals 21. Anders gesagt, wird eine korrekte Demodulation für die Symbole (A) und (B) ausgeführt, jedoch nicht für die Symbole (C) und (D). Daher sind die Datenwerte RxDATA[1 .. 0] 3, 1, 3, 1, obwohl die Positionen des übertragenen Impuls 3, 1, 3, 0 sind. Die Demodulation bei der ersten Ausführungsform schlägt nur dann fehl, wenn ein Signalverlauf, wie bei den Symbolen (C) und (D) eingegeben wird. Dieser eingegebene Signalverlauf wird nachfolgend als "erweiterter Signalverlauf mit mehreren Impulsen" bezeichnet. Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform zum Lösen dieses Problems beschrieben.
Die Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Der in der Fig. 11 dargestellte Aufbau ist dem in der Fig. 1 dargestellten Aufbau mit der Ausnahme ähnlich, dass zum PPM-Demodulator der Fig. 1 eine Flankenerfassungsergebnis-Halteeinheit 13 hinzugefügt ist und dass die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 verbessert ist.
Die Flankenerfassungsergebnis-Halteeinheit 13 ist vorhanden, um den unter Bezugnahme auf die Fig. 10 beschriebenen Nachteil zu überwinden. Genauer gesagt, wird, wenn die Verzerrung des Signalverlaufs groß ist, der Wert der demodulierten Daten RxDATA[1 .. 0] dann, wenn 3, 1 als PPM-Signal 21 übertragen wird, und dann wenn 3, 0 als PPM-Signal übertragen wird, gleich ist, wie es auf der linken bzw. rechten Seite in der Fig. 10(a) dargestellt ist. Um selbst dann, wenn der Signalverlauf stark verzerrt ist, immer für die korrekte Ermittlung zu sorgen, muss die Information des Flankenerfassungsergebnisses 24 verwendet werden. Das Anlegen des gerade abgetasteten Ergebnisses 23 an die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 reicht nicht aus.
Die Fig. 12 ist ein spezielles Beispiel für die Flankenerfassungsergebnis- Halteeinheit 13 in der Fig. 11. Gemäß der Fig. 12 verfügt die Flankenerfassungsergebnis-Halteeinheit 13 über D-Flipflops 131 und 132. Das D-Flipflop 131 empfängt an seinem D-Eingang eine Versorgungsspannung Vcc, und an seinem Taktsignal-Eingangsanschluss empfängt es das PPM-Signal 21. Ein Signal EDGE[0] wird vom Q-Ausgang geliefert, um an den D-Eingang des D-Flipflops 132 gegeben zu werden. Das reproduzierte Taktsignal 22 wird an den Taktsignal-Eingangsanschluss des D-Flipflops 132 gegeben. Das Signal EDGE[1] wird am Q-Ausgang des D-Flipflops 132 geliefert. Eine invertierte Version des Signals EDGE[1] wird als Löschsignal an das D-Flipflops 131 gelegt. Daher nimmt der Q-Ausgang des D-Flipflops 131 beim Anstieg des PPM-Signals 21 den Pegel H ein. Der Q-Ausgang des D-Flipflops 132 nimmt beim Anstieg des nächsten reproduzierten Taktsignals 22 den Pegel H ein.
Die Fig. 13 zeigt den Aufbau der Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 in der Fig. 11. In dieser Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 ist eine Ausnahmeermittlungseinheit 57 neu vorhanden. Diese Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 der Fig. 13 unterscheidet sich von der in der Fig. 5 dargestellten dadurch, dass das Signal PPMVALUEis0 63, dass das Ausgangssignal der, Ausnahmeermittlungseinheit 57 ist, an die PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 gelegt wird.
Die Fig. 14 zeigt den Aufbau der Ausnahmeermittlungseinheit 57 der Fig. 13. Gemäß der Fig. 14 verfügt die Ausnahmeermittlungseinheit 57 über einen Inverter 571 und ein UND-Gatter 572. Der Inverter 571 liefert eine invertierte Version des Signals EDGE[1] an einen Eingangsanschluss eines UND- Gatters 572. COUNTis1 und SAMPLE[2], SAMPLE[1] und SAMPLE[0] werden an den anderen Eingangsanschluss des UND-Gatters 572 gelegt. Das Signal PPMVALUEis0 63 wird vom UND-Gatter 572 geliefert. Dieses Signal nimmt den Pegel H nur dann ein, wenn der Zählwert des Symbolsynchronisiersignals 25 der Wert 1 ist (COUNTis1), wenn alle drei vorigen Abtastergebnisse 23 den Pegel H einnehmen und wenn zwischen dem jüngsten Abtastzeitpunkt und dem vorigen Abtastzeitpunkt keine ansteigende Flanke des PPM-Signals vorliegt.
Die Fig. 15 zeigt den Aufbau der in der Fig. 13 dargestellten PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58. Die PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 der Fig. 15 unterscheidet sich von der in der Fig. 7 dargestellten dadurch, dass der MUX 586 einen Eingang S3 und einen Auswählschalter s3 beinhaltet und dass ein Inverter 587 sowie UND-Gatter 588 und 589 vorhanden sind. Das Signal PPMVALUEis0 63 von der Ausnahmeermittlungseinheit 57 wird vom Inverter 587 invertiert und an jeweils einen Eingangsanschluss der UND-Gatter 588 und 589 und auch an den Auswählschaltereingang S3 gelegt. Das Ausgangssignal des Inverters 582 wird an den anderen Eingangsanschluss des UND- Gatters 588 gelegt. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 581 wird an den anderen Eingangsanschluss des UND-Gatters 589 gelegt.
Die Fig. 16 und 17 sind Timingdiagramme zum Beschreiben spezieller Betriebsweisen der zweiten Ausführungsform.
Der Betrieb der zweiten Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 11-17 beschrieben. Der Betrieb der Taktsignal-Reproduziereinheit 11, der Abtastergebnis-Halteeinheit 12 und der Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinheit 14 der Fig. 11 sind identisch mit demjenigen bei der ersten Ausführungsform. Daher wird die Beschreibung nicht wiederholt. Der Betrieb der Flankenerfassungsergebnis-Halteeinheit 13, bei der es sich um das Merkmal der zweiten Ausführungsform handelt, wird nun beschrieben.
Wenn ein in der Fig. 16(a) dargestelltes PPM-Signal 21 den Pegel H einnimmt, wird das D-Flipflop 131 in der Flankenerfassungsergebnis-Halteeinheit 13 bei der ansteigenden Flanke des PPM-Signals 21 gesetzt. Wie es in der Fig. 16(f) dargestellt ist, steigt EDGE0, wobei es sich um das Q-Ausgangssignal handelt, auf den Pegel H. Wenn das in der Fig. 16(b) dargestellte reproduzierte Taktsignal 22 ansteigt, wird das D-Flipflop 132 gesetzt. Wie es in der Fig. 16(g) dargestellt ist, steigt EDGE1, das Q-Ausgangssignal, auf den Pegel H. Da das D-Flipflop 131 gelöscht wird, wenn der Q-Ausgang des D-Flipflop 132 auf den Pegel H gesteuert wird, kann während dieser Zeit kein neuer Anstieg erfasst werden. Jedoch bildet dies kein Problem, da unter Berücksichtigung des Signalverlaufs des PPM-Signals 21 keine zwei aufeinanderfolgenden Anstiegsvorgänge auftreten.
Die Empfangsdaten-Reproduziereinheit 15 der Fig. 13 führt eine Demodulation unter Bezugnahme auf die Information aus dem Flankenerfassungsergebnis EDGE[1 .. 0] aus. Als Erstes ermittelt die Ausnahmeermittlungseinheit 57 entsprechend der Information aus COUNTis1, SAMPLE[0], SAMPLE[1], SAMPLE[2] und EDGE[1], ob ein verbreiterter Signalverlauf mit mehreren Impulsen erzeugt wird oder nicht. Genauer gesagt, nehmen, wenn Eingangssignale wie in den Symbolen (C) und (D) in der Fig. 17 vorliegen, die drei vorigen Abtastergebnisse 23 gemäß (c), (d) und (e) der Fig. 17 alle den Pegel H ein, wenn der Zählwert des in der Fig. 17(h) dargestellten Symbolsynchronisiersignals 25 der Wert 1 ist. Auch existiert zwischen dem jüngsten Abtastzeitpunkt und dem dazwischenliegenden vorigen Abtastzeitpunkt kein Anstieg des PPM-Signals 21, und das in der Fig. 17(g) dargestellte Signal EDGE[1] nimmt den Pegel L ein. Wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind, liefert die Ausnahmeermittlungseinheit 57 ein Signal PPMVALUEis0 63 vom Pegel H, wie es in der Fig. 17(j) dargestellt ist.
Wenn das Signal PPMVALUEis0 63 den Pegel H einnimmt, nimmt das Ausgangssignal des Inverters 587 der in der Fig. 15 dargestellten PPM-Empfangsdaten- Ermittlungseinheit 58 den Pegel L ein, wodurch die UND-Gatter 588 und 589 schließen. Der MUX 586 wählt den Eingang S3 entsprechend dem Signal PPMVALUEis0 63 vom Pegel H aus. Am Eingang S3 wird B'00', wobei zwei Bits 0 sind, eingestellt. Der MUX 586 setzt die zwei Bits an die D-Flipflops 584 und 585 auf 0. Im Ergebnis wird PPMVALUE[1 .. 0] auf 0 gesetzt, wie es in der Fig. 17(k) dargestellt ist. Daher wird, im Gegensatz zur fehlerhaften Demodulation von PPMVALUE[1 .. 0] = 1 für das Symbol (D) bei der ersten Ausführungsform als Ausnahmeprozess bei der zweiten Ausführungsform eine korrekte Demodulation von PPMVALUE[1 .. 0] = 0 erhalten.
Wenn kein erweiterter Signalverlauf mit mehreren Pulsen erzeugt wird (wenn PPMVALUEis0 = 0 gilt) und wenn das Abtastergebnis 1 ist (SAMPLE[0] = 1) und wenn es sich um den ersten Impuls im Symbol (PULSE = 1) in der PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 handelt, wird der Eingang S2 ausgewählt und der Wert von PPMVALUE[1 .. 0] wird gleichzeitig mit dem Anstieg des reproduzierten Taktsignals 22 auf dem Zählwert des Symbolsynchronisiersignals (COUNT[1 .. 0] aktualisiert. Andernfalls wählt die PPM-Empfangsdaten-Ermittlungseinheit 58 den Eingang S1 aus, wodurch der Wert PPMVALUE[1 .. 0] auf dem vorigen Wert gehalten wird.
Im Gegensatz zum Fall eines herkömmlichen PPM-Demodulators, bei dem eine große Wahrscheinlichkeit für Fehlererzeugung oder einen Übertragungsmangel existiert, wenn ein PPM-Signal mit einer Impulsbreite eingegeben wird, die auf mehr als ungefähr das 1,5-Fache der ursprünglichen Impulsbreite vergrößert ist, erlaubt der erfindungsgemäße PPM-Demodulator das korrekte Ausführen der Demodulation selbst dann, wenn ein PPM-Signal mit einer Impulsbreite zugeführt wird, das bis auf ungefähr das Zweifache der ursprünglichen Impulsbreite vergrößert ist. Auch ist für einen Verstärker oder dergleichen, der mit dem erfindungsgemäßen PPM-Demodulator verbunden ist, die Einschränkung der Ausgangsimpulsbreite beim Verstärken eines Impuls gelindert. Daher kann die Schaltung ohne jegliche komplizierte Struktur eines AGC realisiert werden.
Obwohl Ausführungsformen der Erfindung im Einzelnen beschrieben und veranschaulicht wurden, ist es deutlich zu beachten, dass dies nur zur Veranschaulichung und als Beispiel diente und sie nicht zur Beschränkung zu verwenden sind, da der Schutzumfang der Erfindung alleine durch die Begriffe der beigefügten Ansprüche beschränkt ist.

Claims

1. Demodulator zum Demodulieren von Empfangsdaten, die mit einem Impuls impulspositionsmoduliert sind, der sich von einem ersten Pegel, dem Basispegel, zu einem zweiten Pegel, dem Impulspegel, ändert, der in jede einer Abfolge regelmäßiger Symbolperioden eingeführt ist, von denen jede mehrere mögliche Impulsschlitzpositionen für den Impuls enthält, mit:

- einer Taktsignal-Reproduziereinrichtung (11) zum Erzeugen eines reproduzierten Taktsignals aus den impulspositionsmodulierten Empfangsdaten;

- einer Abtast- und Abtastergebnishalte-Einrichtung (12) zum Abtasten des impulspositionsmodulierten Empfangssignals unter Verwendung des von der Taktsignalreproduziereinrichtung reproduzierten Taktsignals und zum Halten des Ergebnisses des Abtastvorgangs und

- einer Symbolsynchronisiersignal-Erzeugungseinrichtung (14) zum Erzeugen eines Symbolsynchronisiersignals synchron mit den aufeinanderfolgenden Symbolperioden der Empfangsdaten;

gekennzeichnet durch

- eine Demodulationseinrichtung (15), die dann betreibbar ist, wenn die von der Abtastergebnis-Halteeinrichtung festgehaltenen Abtastdaten das Vorliegen von Impulsdaten vom zweiten Impulspegel an mehreren der genannten Impulsschlitzpositionen innerhalb derselben, durch das Symbolsynchronisiersignal angezeigten Symbolperiode zeigen, um einen solchen Impuls der ersten Impulsschlitzposition als gültig zu behandeln, für den der zweite Pegel innerhalb der Symbolperiode erfasst wird.

2. Demodulator nach Anspruch 1, bei dem die Demodulationseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie einen Impuls an der ersten Impulsschlitzposition als gültig behandelt, für den der zweite Pegel innerhalb der Symbolperiode erkannt wird, wenn Empfangsdaten vom zweiten Pegel an aufeinanderfolgenden Impulsschlitzpositionen innerhalb derselben Symbolperiode existieren.

3. Demodulator nach Anspruch 1, bei dem die Demodulationseinrichtung (15) so ausgebildet ist, dass dann, wenn ein Impuls zweiten Pegels an mehreren Impulsschlitzpositionen innerhalb derselben Symbolperiode erkannt wird und eine der Impulsschlitzpositionen des erkannten Impulses die erste Impulsschlitzposition in der Symbolperiode ist, und auch ein Impuls vom zweiten Pegel an einer unmittelbar vorangehenden Impulsschlitzposition erkannt wird, die erste Impulsposition der erfassten Impulse des zweiten Pegels in der genannten Symbolperiode als möglicher gültiger Impuls ausgeschlossen wird.

4. Demodulator nach Anspruch 1, ferner mit einer Flankenerfassungseinrichtung (13) zum Erfassen des Auftretens eines Übergangs der Empfangsdaten auf den zweiten Pegel, den Impulspegel, zwischen aufeinanderfolgenden reproduzierten Taktsignalen;

- wobei die Demodulationseinrichtung (15) so ausgebildet ist, dass sie ermittelt, wenn ein Impuls des zweiten Pegels an mehreren Impulsschlitzpositionen innerhalb desselben Symbols erkannt wird, dass sich ein Impuls im ersten Impulsschlitz innerhalb des Symbols befindet, wenn zwei der mehreren Impulsschlitzpositionen die erste und die zweite Impulsschlitzposition sind, und auch ein Impuls vom zweiten Pegel an der letzten Impulsposition der unmittelbar vorangehenden Symbolperiode erkannt wird und von der Flankenerfassungseinrichtung keine führende Flanke während der Zeit erkannt wird, zu der der erste und der zweite Impulsschlitz abgetastet werden.

5. Demodulator nach Anspruch 1, bei dem die Taktsignal-Reproduziereinrichtung mit Folgendem versehen ist:

- einer Taktsignal-Erzeugungseinrichtung (33) zum Erzeugen eines Haupttaktsignals;

- einer Oszillatoreinrichtung (52) zum Erzeugen eines reproduzierten Taktsignals; und

- einer Phasenkomparatoreinrichtung (51) zum Vergleichen der Phase der Empfangsdaten und der Phase des reproduzierten Taktsignals von der Oszillatoreinrichtung unter getakteter Steuerung durch das Haupttaktsignal von der Taktsignal-Erzeugungseinrichtung, um ein Vergleichsausgangssignal zum Steuern der Phase des von der Oszillatoreinrichtung erzeugten reproduzierten Taktsignals zu erzeugen.

6. Demodulator nach Anspruch 1, bei dem die Abtast- unch Abtastergebnishalte-Einrichtung eine Verschiebeeinrichtung (121 ... 12n) zum Verschieben der Empfangsdaten auf das von der Taktsignal-Reproduziereinrichtung ausgegebene reproduzierte Taktsignal hin, und zum Halten dieser Empfangsdaten, aufweist.

7. Demodulator nach Anspruch 1, bei dem die Symbolsynchronisiersignal- Erzeugungseinrichtung (14) Folgendes enthält:

- eine Komparatoreinrichtung (53) zum Ermitteln einer Übereinstimmung zwischen einer Abfolge von in der Abtastergebnis-Halteeinrichtung festgehaltenen Abtastwerten der Empfangsdaten und einem vorbestimmten Muster; und

- eine Zählereinrichtung (54), die auf die Ermittlung durch die Komparatoreinrichtung betreffend eine Übereinstimmung zwischen einem Abtastwert der Empfangsdaten und dem vorbestimmten Muster reagiert, um das reproduzierte Taktsignal zu zählen, um das Symbolsynchronisiersignal auszugeben.