JP2006211510A - Demodulation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、PPM(Pulse Position Modulation)により変調されたパルスデータの復調に用いる復調装置に関し、例えば、IrDA(Infrared Data Association)_FIR(Fast Infrared)規格による赤外線通信に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a demodulator used for demodulating pulse data modulated by PPM (Pulse Position Modulation), and relates to, for example, a technique effective when applied to infrared communication according to IrDA (Infrared Data Association) _FIR (Fast Infrared) standards.
PPM変調では例えばデータの2ビット単位に4種類のパルス位置を規定する4PPM変調や、データの4ビット単位に16種類のパルス位置を規定する16PPM変調がある。このPPM変調では変調されたパルス同士が隣接するダブルパルスと、隣接しないシングルパルスと呼ばれる状態が発生し得る。変調されたパルスデータの復調では例えばサンプリングしたパルスに対するハイレベル検出によってパルス位置の検出を行うことになる。このとき、受信側ではPPM変調されたパルスデータが歪んでパルス幅が大幅に伸びてしまった場合にはパルス位置の判定に誤りを生ずる虞がある。それに対して特許文献1では、4PPM変調では4個のパルススロット毎のシンボル位置の同期を獲得し、それによって把握される同一シンボル内での複数のパルススロット位置を検出したときは最初の検出位置にパルススロット位置があるとする。特許文献2では、受信データエラーを検出したとき受信信号の受信可能パルス幅範囲を切り換える位相補正回路を採用する。
PPM modulation includes, for example, 4PPM modulation that defines four types of pulse positions in 2-bit units of data, and 16PPM modulation that defines 16 types of pulse positions in 4-bit units of data. In this PPM modulation, a state called a double pulse in which modulated pulses are adjacent to each other and a single pulse that is not adjacent to each other can occur. In demodulating the modulated pulse data, for example, the pulse position is detected by high level detection of the sampled pulse. At this time, if the PPM modulated pulse data is distorted on the receiving side and the pulse width is greatly extended, there is a possibility that an error may occur in the determination of the pulse position. On the other hand, in
本発明者はPPM変調されたパルスデータに対するパルス位置の判定誤りについて検討した。例えば、IrDA_FIRの規格では4PPM変調されたパルスデータにおいてシングルパルスの幅が125nsec (±10nsec)、ダブルパルス幅が250nsec(±10nsec)と規定されている。しかしながら、IrDA_FIR対応赤外線モジュールでも、受信パルスに対してはこの規格値を満足しないケースが多々ある。規格値の逸脱には種々の形態のあることが本発明者によって見出された。例えば常に規格値を逸脱するケースは、パルス幅が広い側に逸脱する場合と狭い側に逸脱する場合の両方のケースがある。また、受信の初期段階で規格値を逸脱するケースがある。例えば、受信パルスのパケットフォーマットにおけるプリアンブル受信中、初期の数回は受信パルスが出力されなかったり、受信パルスが出力されても著しくパルス幅が細くなるケースがある。その後、パルスが安定して規格値通りのパルスを出力する場合もあれば、赤外線モジュール製品の特性や通信環境によって、パルス幅が安定した後の期間中でもパルス幅が不規則に規格値を満たさなくなる場合がある。この様に赤外線モジュールごとに異なる信号特性を示すため、復調を行う受信回路側で何らかの対策を採用しなければ、赤外線モジュールからの規格外のパルスを受信した際に、シングルパルスをダブルパルスに誤認するなど、正確な受信を行うことが出来ず、通信エラーとなってしまう。また、受信回路に接続される赤外線モジュール製品が異なる毎に、異なる電気的特性を示した場合に、製品個別の電気的特性に対応して受信回路でシングルパルスとダブルパルスの判別範囲の設定が必要になってしまう。例えば、使用する赤外線受光モジュールの電気的特性に合わせて、マイクロプロセッサなどであらかじめ個別の判別範囲を設定してシングルパルスとダブルパルスを判別可能にする。また、このようにしたときでも、想定している判別範囲を逸脱したパルスを受信した場合にはパルスの判別を誤認して受信エラーになってしまう。また、受信の初期段階(プリアンブル期間中)にパルス幅が著しく細いケースではその段階で受信エラーになってしまう虞がある。携帯機器などの設置状態が不安定な機器では、刻々と変化する受信距離や角度の影響によるパルス幅特性の変化に追随することができず、受信エラーを発生させてしまう。このようにして本発明者は通信モジュールの特性や通信環境の変化に追随してパルスデータを判定可能にすることの必要性を見出した。そのような観点に対して上記特許文献は具体的な手段を提供するものではない。 The present inventor has examined an error in determining a pulse position for PPM-modulated pulse data. For example, in the IrDA_FIR standard, the width of a single pulse is defined as 125 nsec (± 10 nsec) and the double pulse width is 250 nsec (± 10 nsec) in 4PPM modulated pulse data. However, even IrDA_FIR compatible infrared modules often do not satisfy this standard value for received pulses. It has been found by the present inventors that there are various forms of deviation from the standard value. For example, there are cases where the standard value always deviates from both the case where the pulse width deviates to the wide side and the case where it deviates to the narrow side. In some cases, the standard value deviates from the initial stage of reception. For example, during the preamble reception in the packet format of the reception pulse, there are cases where the reception pulse is not output for the initial several times, or the pulse width becomes extremely narrow even if the reception pulse is output. After that, there are cases where the pulse stabilizes and the pulse is output according to the standard value. Depending on the characteristics of the infrared module product and the communication environment, the pulse width does not meet the standard value irregularly even during the period after the pulse width has stabilized. There is a case. In this way, different signal characteristics are shown for each infrared module, so if some measure is not used on the receiving circuit side that performs demodulation, a single pulse is mistakenly recognized as a double pulse when a nonstandard pulse is received from the infrared module. For example, it is impossible to perform accurate reception, resulting in a communication error. In addition, when the infrared module product connected to the receiver circuit is different, it shows different electrical characteristics, and the receiver circuit can set the single pulse and double pulse discrimination range corresponding to the individual electrical characteristics of the product. It becomes necessary. For example, according to the electrical characteristics of the infrared light receiving module to be used, an individual discrimination range is set in advance by a microprocessor or the like so that a single pulse and a double pulse can be discriminated. Even in such a case, if a pulse deviating from the assumed determination range is received, the determination of the pulse is mistaken and a reception error occurs. In the case where the pulse width is extremely narrow at the initial stage of reception (during the preamble period), there is a possibility that a reception error occurs at that stage. A device such as a portable device whose installation state is unstable cannot follow the change in the pulse width characteristic due to the influence of the receiving distance and the angle that change every moment, and a reception error occurs. In this way, the present inventor has found that it is necessary to be able to determine pulse data following changes in the characteristics of the communication module and the communication environment. For such a viewpoint, the above-mentioned patent document does not provide a specific means.
本発明の目的は、通信モジュールの特性や通信環境の変化に追随して受信パルスを判定することができる復調装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a demodulator capable of determining a received pulse following changes in characteristics of a communication module and a communication environment.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
本発明の代表的な一つの復調装置は、入力パルス(10)のパルス幅を計測する計測回路(3)と、前記入力パルスのパケットフォーマットで規定されるシングルパルス部の最大パルス幅とダブルパルス部の最小パルス幅とに対応する値を前記計測回路による計測値を用いて夫々パケット単位で生成し、その生成結果に基づいてシングルパルスとダブルパルスを区別するための判定閾値(13)を取得する演算回路(4)と、前記入力パルスに対する前記計測回路による計測値と前記演算回路で取得された判定閾値との大小関係に基づいて、前記入力パルスのダブルパルスとシングルパルスのパルス幅を所定の幅に調整する調整回路(5)と、前記調整回路で調整されたパルス幅からデータを取得してそのデータの復調を行うデータ処理部(6)とを有する。上記より、パケットフォーマット単位で判定閾値を更新するから、シングルパルスとダブルパルスの判別範囲をパケット受信動作毎に動的に変化させて入力パルスのデータを判定することが可能になる。したがって、通信モジュールの特性や通信環境の変化に追随して入力パルスのデータを判定することができる。設置状態が不安定な携帯機器に適用する場合であっても、刻々と変化する受信距離や角度の影響によるパルス波形の変化に追随するため、常に正常なデータ受信を行うことができる。 One representative demodulating device of the present invention includes a measuring circuit (3) for measuring the pulse width of an input pulse (10), the maximum pulse width of a single pulse portion defined by the packet format of the input pulse, and a double pulse. A value corresponding to the minimum pulse width of the unit is generated for each packet using the measurement value by the measurement circuit, and a determination threshold value (13) for distinguishing between the single pulse and the double pulse is obtained based on the generation result A pulse width of the double pulse and the single pulse of the input pulse is predetermined based on a magnitude relationship between the arithmetic circuit (4) that performs the measurement and a determination threshold value acquired by the arithmetic circuit with respect to the input pulse. An adjustment circuit (5) for adjusting the width of the data, and a data processing unit (6) for acquiring data from the pulse width adjusted by the adjustment circuit and demodulating the data With the door. As described above, since the determination threshold value is updated in packet format units, it is possible to determine input pulse data by dynamically changing the single pulse / double pulse determination range for each packet reception operation. Therefore, input pulse data can be determined following changes in the characteristics of the communication module and the communication environment. Even when it is applied to a portable device whose installation state is unstable, normal data reception can always be performed because it follows the change of the pulse waveform due to the influence of the receiving distance and the angle that change every moment.
本発明の代表的な一つの具体的な形態として、前記パケットフォーマットはIrDA_FIR規格に対応し、前記シングルパルス部はプリアンブル(PA)であり、前記ダブルパルス部はスタートフラグ(STA)である。 As a typical embodiment of the present invention, the packet format corresponds to the IrDA_FIR standard, the single pulse part is a preamble (PA), and the double pulse part is a start flag (STA).
本発明の代表的な別の一つの具体的な形態として、前記演算回路は、標準のシングルパルスに対して入力パルスが持つパルス幅の誤差の傾向と同じ方向に値をずらす演算を行って前記判定閾値を取得する。例えば前記演算回路は、前記シングルパルス部の最大パルス幅に対応した値と、前記ダブルパルスデータ部の最小パルス幅に対応した値との平均値に対応する値を前記判定閾値として取得する。更に具体的な演算手法として、例えば、前記演算回路は、前記シングルパルスデータ部の最大パルス幅に対応する値を1ビット右シフトして得られる値と、前記ダブルパルスデータ部の最小パルス幅に対応する値を1ビット右シフトして得られる値とを加算して、前記判定閾値を取得する。 As another specific embodiment of the present invention, the arithmetic circuit performs an operation of shifting a value in the same direction as a tendency of an error of a pulse width of an input pulse with respect to a standard single pulse. Get the decision threshold. For example, the arithmetic circuit acquires, as the determination threshold, a value corresponding to an average value of a value corresponding to the maximum pulse width of the single pulse portion and a value corresponding to the minimum pulse width of the double pulse data portion. As a more specific calculation method, for example, the calculation circuit calculates a value obtained by shifting the value corresponding to the maximum pulse width of the single pulse data portion by 1 bit to the right and the minimum pulse width of the double pulse data portion. The determination threshold is acquired by adding the value obtained by shifting the corresponding value to the right by 1 bit.
本発明の代表的な別の一つの復調装置は、受信パルス(10)のパケットフォーマットで規定されるパルスのパルス幅を解析する第1演算回路(3)と、前記パケットフォーマットで規定されるシングルパルス部におけるパルス幅の最大値とダブルパルス部におけるパルス幅の最小値とをパケット単位で解析し、その解析結果に基づいてシングルパルスとダブルパルスを区別するための判定閾値を演算する第2演算回路(4)と、前記第1演算回路による解析結果と前記第2演算回路による判定閾値との大小関係に基づいて前記受信パルスからデータを検出する検出回路(5,6)とを有する。 Another representative demodulator of the present invention includes a first arithmetic circuit (3) for analyzing a pulse width of a pulse defined by the packet format of the received pulse (10), and a single unit defined by the packet format. A second calculation for analyzing the maximum value of the pulse width in the pulse part and the minimum value of the pulse width in the double pulse part for each packet, and calculating a determination threshold for distinguishing between the single pulse and the double pulse based on the analysis result A circuit (4) and a detection circuit (5, 6) for detecting data from the received pulse based on a magnitude relationship between an analysis result by the first arithmetic circuit and a determination threshold value by the second arithmetic circuit.
本発明の代表的な更に別の一つの復調装置は、赤外線モジュールによる受信パルスのパケット単位で、そのパケットフォーマットで規定されるプリアンブル及びスタートフラグのパルス幅を解析し、その解析結果に基づいて受信パルスに含まれるシングルパルスのパルス幅とダブルパルスのパルス幅とを区別するための判定閾値を取得し、取得した判定閾値に基づいて受信パルスにおけるシングルパルスのパルス幅とダブルパルスのパルス幅を所定の幅に調整する。 Still another representative demodulating device of the present invention analyzes the pulse width of the preamble and start flag specified by the packet format in units of packets of the received pulse by the infrared module, and receives based on the analysis result. Acquire a judgment threshold value for distinguishing between the pulse width of a single pulse and a pulse width of a double pulse included in the pulse, and determine the pulse width of the single pulse and the double pulse in the received pulse based on the obtained judgment threshold value. Adjust to the width of.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、通信モジュールの特性や通信環境の変化に追随して受信パルスのデータを判定することができる。 That is, the received pulse data can be determined following changes in the characteristics of the communication module and the communication environment.
図1にはIrDA_FIR規格による赤外線通信に適用される復調装置(DMDL)が例示される。赤外線モジュール2は赤外線信号を受信してパルスデータを出力する。復調装置1はそのパルスデータを入力する。復調装置1は、パルス幅カウンタ3、演算回路4、パルス幅調整回路5、データ処理回路6、及び制御回路7を備える。
FIG. 1 illustrates a demodulator (DMDL) applied to infrared communication based on the IrDA_FIR standard. The infrared module 2 receives an infrared signal and outputs pulse data. The
先ず、IrDA規格のFIRで規定されている通信データフォーマットおよび赤外線モジュールの特性について説明する。IrDA_FIRの変調方式である4PPMの通信データフォーマットは図2に示される。赤外線を使用してシリアル通信で送信するデータを2ビット単位で、4つの発光パルス位置に変換して送受信を行う。実際のシリアル通信は図3のようになり、4PPMで変調したパルス同士が隣接しないシングルパルスと、隣接するダブルパルスと呼ばれる状態が発生し得る。 First, the communication data format defined by the IrDA FIR and the characteristics of the infrared module will be described. A communication data format of 4PPM which is a modulation method of IrDA_FIR is shown in FIG. Data transmitted by serial communication using infrared is converted into four light emission pulse positions in units of 2 bits and transmitted / received. The actual serial communication is as shown in FIG. 3, and a state called a single pulse in which pulses modulated by 4PPM are not adjacent to each other and an adjacent double pulse may occur.
IrDA_FIRの規格では、シングルパルスの幅が125nsec(±10nsec)、ダブルパルスの幅が250nsec(±10nsec)と規定されている。これが標準値である。IrDA_FIR対応赤外線モジュールにおいては前述の通り通信環境や電気的特性からその規格値を満たさないケースが多々あり、例えば図4に例示されるように、パルス幅が広い側に逸脱する場合と狭い側に逸脱する場合の両方のケースがあり得る。さらに、受信の初期段階において通信データフォーマットのプリアンブル(後述)受信中に、初期の数回は受信パルスが出力されなかったり、受信パルスが出力されても著しく細いケースもあり、パルスが安定して規格値通りのパルスが出力された後も通信環境の変化などによってパルス幅が規格値を満たさなくなる場合もある。 In the IrDA_FIR standard, the width of a single pulse is defined as 125 nsec (± 10 nsec), and the width of a double pulse is defined as 250 nsec (± 10 nsec). This is the standard value. In IrDA_FIR compatible infrared modules, there are many cases where the standard value is not satisfied due to the communication environment and electrical characteristics as described above. For example, as illustrated in FIG. 4, the pulse width deviates to the wide side and the narrow side to the narrow side. There can be both cases of deviating. In addition, during reception of the communication data format preamble (described later) in the initial stage of reception, there are cases where the reception pulse is not output for the initial several times, or even if the reception pulse is output, the pulse is stable. Even after a pulse according to the standard value is output, the pulse width may not satisfy the standard value due to changes in the communication environment.
IrDA_FIRで規定されているパケットフォーマットが図5に示される。送信動作では16回のプリアンブル(PA)と1回のスタートフラグ(STA)の送出の後に、データ(DATA)とそのデータに対するCRC (Cyclic Redundancy Check code)を4PPMで変調して送出し、ストップフラグ(STO)の送出までを1パケットとしている。 The packet format specified by IrDA_FIR is shown in FIG. In the transmission operation, after sending 16 preambles (PA) and 1 start flag (STA), data (DATA) and CRC (Cyclic Redundancy Check code) for the data are modulated by 4PPM and sent, and a stop flag is sent One packet is transmitted until (STO) is transmitted.
復調装置1は、受信において16回のプリアンブル(PA)の内、少なくとも最後の数回と1回のスタートフラグ(STA)を受信することによって、データ受信を開始する。データ受信中にストップフラグ(STO)を検出するとデータ受信を終了し、受信したデータとCRCを検査し正常受信かどうか判定する。正常であれば受信データ(DATA)に対する復調を行い、必要な場合には後続のパケットを受信する。CRC検査で異常があれば当該パケットの再送を指示することになる。
The
プリアンブル(PA)のシンボルフォーマットは図6に示され、スタートフラグ(STA)のシンボルフォーマットは図7に示される。これらシンボルフォーマットは4PPM変調の対象にはされておらず、以下の特徴がある。即ち、プリアンブル(PA)は全てシングルパルスで構成されている。スタートフラグ(STA)は全てダブルパルスで構成されている。 The symbol format of the preamble (PA) is shown in FIG. 6, and the symbol format of the start flag (STA) is shown in FIG. These symbol formats are not subject to 4PPM modulation and have the following characteristics. That is, the preamble (PA) is composed of a single pulse. All the start flags (STA) are composed of double pulses.
赤外線モジュール2は赤外線信号を受信して受信パルス(入力パルス)10を出力する。前記パルス幅カウンタ3は前記信号パルス10をサンプリングしてそのパルス幅をカウントする。例えばサンプリングパルス11は48MHzとさる。図8に例示されるように、パルス幅カウンタ3は例えば受信パルス10の立ち上がりに同期して初期値よりサンプリングパルス11の計数を開始し、信号パルス10の立ち下がりで計数動作を停止し、パルス幅更新トリガ信号12をイネーブルにする。
The infrared module 2 receives an infrared signal and outputs a reception pulse (input pulse) 10. The pulse width counter 3 samples the
前記演算回路4は、前記パルス幅更トリガ信号12がイネーブルにされる毎にパルス幅カウンタ3のカウント値を取り込んでパルス幅の解析を行う。プリアンブル(PA)受信中にはシングルパルスのパルス幅を解析することができ、スタートフラグ(STA)を受信中にはダブルパルスのパルス幅を解析することができる。解析したシングルパルスのパルス幅に対してはその内の最大パルス幅のカウント値を記憶回路16に記憶し、解析したダブルパルスのパルス幅に対してはその内の最小パルス幅のカウント値を記憶回路17記憶する。スタートフラグ(STA)の受信が完了したら、記憶したシングルパルスの最大パルス幅に応ずるカウント値とダブルパルスの最小パルス幅に応ずるカウント値からシングルパルスとダブルパルスの判別の境界条件である判定閾値13を算出する。判定閾値13は例えば、「シングルパルス最大パルス幅+ダブルパルス最小パルス幅)/2」とする。これは、パルス信号におけるパルス幅の誤差がシングルパルスに対してダブルパルスはその2倍になるので、パルス幅に対する誤差の傾向と同じ方向に判定閾値もずらすようにするための一つの考え方である。単純平均でなくても二乗平均などを用いることも可能である。図1の回路ではパルス幅の解析の際に、パルスサンプリングの誤差が発生することを考慮して最大パルス幅および最小パルス幅のカウント値を記憶する際に、下位1ビットを誤差として切り捨てる処理、即ち1ビット右シフト処理をシフト回路14,15で行う。1ビット右シフト処理は2で除算する事と等価であるため、記憶回路16に記憶された最大パルス幅に応ずるカウント値と記憶回路17に記憶されたダブルパルスの最小パルス幅に応ずるカウント値を加算回路18で加算して判定閾値13を取得する。
The
比較回路19はパルス幅カウンタ3から出力される計数値と判定閾値13との大小を比較し、そのパルスがシングルパルスであるのかダブルパルスであるかを示す識別信号20を出力する。パルス幅調整回路5は識別信号20に応答して信号パルス10のパルス幅を規格に準拠した125nsecのシングルパルス又は250nsecのダブルパルスのパルス幅に調整して出力する。
The comparison circuit 19 compares the count value output from the pulse width counter 3 with the
データ処理回路6は16ビットシフトレジスタ21及び4PPMデコーダ22を有する。16ビットシフトレジスタ21はパルス幅調整回路5から出力されるパルス信号を125nsecの周期でシリアル入力し、これを16ビット単位でパラレル出力する。4PPMデコーダは16ビット単位で4PPM形態の変調データを8ビットデータに復調して出力する。8ビットデータは図示を省略する後段の回路にて所要のデータ処理が施される。
The
制御回路7はフォーマット検出回路23とステートマシン24とを有する。フォーマット検出回路23は16ビットシフトレジスタ21の出力データ25に対して、それがプリアンブル(PA)か、スタートフラグ(STA)か、データ(DATA)かを検出して、プリアンブル検出信号26、スタートフラグへの遷移検出信号27、データへの遷移検出信号28を生成する。図示はしないが、フォーマット検出回路23はストップフラグ(STO)の検出も行う。図9にはフォーマット検出回路23の具体例が示される。同図に例示されるように、フォーマット検出回路23は検出信号26、27、28毎に検出すべきビットパターン30〜32と比較器33〜35とを備えて構成される。特に図示はしないが、スタートフラグへの遷移検出信号34がアサートされるとプリアンブル検出信号26がネゲートされ、データへの遷移検出信号28がアサートされるとスタートフラグへの遷移検出信号34がネゲートされ、ストップフラグ(STO)が検出されるとデータへの遷移検出信号28がネゲートされる。前記ステートマシン24は信号パルス10の入力及びフォーマット検出回路23による検出結果などに基づいて復調回路の動作を所定の手順に従って制御する。
The
前記記憶回路16はプリアンブル検出信号26のアサート期間にシフト回路14の出力カウント値を入力することが可能にされる。例えば図10に例示されるように記憶回路16はラッチ回路41と比較器40を有し、比較器40はラッチ回路41のラッチデータよりもシフト回路14の出力カウント値42が大きいとき、パルス更新トリガ12による更新タイミングに同期してラッチ回路41にカウント値42のラッチ動作を指示する。ラッチ動作の指示はプリアンブル検出信号26がアサートされている期間だけ有効とされる。これにより、ラッチ回路41はプリアンブル(PA)に含まれるシングルパルスの最大パルス幅に応ずる最大カウント値を保持することができる。ラッチ回路41は初期化されることによって0をラッチしているので、最初に受信したシングルパルスのパルス幅が最大値となり、以降、パルス幅が更新される度により大きなパルス幅のカウント値を最大値として記憶することになる。ラッチ回路41の初期化はステートマシン24によるストップフラグ(STO)の検出に応答して行われる。
The
前記記憶回路17はスタートフラグへの遷移検出信号27がアサートされている期間にシフト回路15の出力カウント値を入力することが可能にされる。例えば図11に例示されるように記憶回路17はラッチ回路51と比較器50を有し、比較器50はシフト回路15の出力カウント値52よりもラッチ回路51のラッチデータの方が大きいとき、パルス更新トリガ12による更新タイミングに同期してラッチ回路51にカウント値52のラッチ動作を指示する。ラッチ動作の指示はスタートフラグ遷移検出信号27がアサートされている期間だけ有効とされる。これにより、ラッチ回路51はスタートフラグ(STA)に含まれるダブルパルスの最小パルス幅に応ずる最小カウント値を保持することができる。ラッチ回路51は初期化されることによって、375nsecc(規格値250nsecの1.5倍)のパルス幅をサンプリングした時のパルス幅のカウント値(例えばサンプリングクロック11が48MHzなら18/2=9)を保持する。したがって、最初に受信したダブルパルスのパルス幅が375nsec以下ならば、そのパルス幅の値が最小値となり、以降、パルス幅が更新される度により小さなパルス幅のカウント値を最小値として記憶することになる。ラッチ回路51の初期化はステートマシン24によるストップフラグ(STO)の検出に応答して行われる。
The
図12にはパルス幅調整回路5の一例が示される。図13にはパルス幅調整回路5による調整動作のタイミングチャートが示される。フリップフロップ(FF)61,62は48MHzのようなクロック67に同期して受信信号パルス10をラッチするD形フリップフロップとされる。直列2段のフリップフロップ61,62、インバータ60及びアンドゲート63により受信パルス10の立ち上がりを検出する。カウンタ71は前記クロック67を計数して、125nsec間隔でパルス68を生成する。セットクリアレジスタ64は、信号パルス10の立ち上がり検出によって検出信号69がハイレベルにされると1にセットされ、125nsec間隔のパルス68の発生で0にクリアされる。セットクリアコントローラ65はセットクリアレジスタ64のセット状態において125nsec間隔のパルス68が発生されることによってセットクリアレジスタ66を1にセットする(t1,t3)。この後、セットクリアレジスタ64のクリア状態において125nsec間隔のパルス68が発生されると、セットクリアコントローラ65は識別信号20がシングルパルスを意味する場合にはセットクリアレジスタ66を0にクリアし、結果として、幅調整後パルス70として125nsecのシングルパルスを形成する(t2)。一方、セットクリアレジスタ66が1にセットされた後、セットクリアレジスタ64のクリア状態において125nsec間隔のパルス68が発生されたとき、識別信号20がダブルパルスを意味する場合には、セットクリアコントローラ65は再度125nsec間隔のパルス68が発生されるタイミングでセットクリアレジスタ66を0にクリアし、結果として、幅調整後パルス70として250nsecのダブルパルスを形成する(t4)。
FIG. 12 shows an example of the pulse
図14にはシングルパルスの最大カウント値とダブルパルスの最小カウント値を取得する動作の制御手順が示される。ステートマシン24は受信パルス10に変化があるまで待ち、変化を検出すると次の処理に進む(S1)。パルス幅の広いシングルパルスを受信可能にするためにシングルパルスのパルス幅の最大カウント値は例えば0に初期設定されている(S2)。パルス信号10の受信を開始しパルス幅をカウントする(S3)。プリアンブル(PA)を例えば3回受信するまで待機する(S4)。これは受信の初期段階でパルス幅が安定するまで待機するためである。3回受信すると、受信したシングルパルスのカウント値と直前に受信したシングルパルスのカウント値(初めて受信した場合は初期値0)を比較し(S5)、受信したパルスの方が大きければステップS6に処理を進め、同じか小さい場合にはステップS7に処理を進める。ステップS6では、そのときのシングルパルスのパルス幅に応ずるカウント値の1ビット右シフト値をシングルパルスの最大カウント値として記憶する。ステップS7では検出回路23にてプリアンブル(PA)とスタートフラグ(STA)との境界検出が行われ、境界であれば次の処理に進み、まだプリアンブルPAを受信中であればステップS5の処理に戻る。
FIG. 14 shows a control procedure of an operation for obtaining the maximum count value of a single pulse and the minimum count value of a double pulse. The
スタートフラグ(STA)の受信のためにダブルパルスのパルス幅の最小カウント値は例えばパルス幅375nsecに対応する9に初期設定されている(S8)。受信したダブルパルスと直前に受信したダブルパルスのカウント値を比較し(S9)、受信したパルスの方が小さければステップS10の処理に進み、同じか大きければステップS11の処理に進む。ステップS10ではそのときのダブルパルスのパルス幅に応ずるカウント値の1ビット右シフト値をダブルパルスの最小カウント値として記憶する。ステップS11ではスタートフラグ(STA)とデータ(DATA)との境界検出が行われ、データとの境界が検出された後はステップS12の処理に進み、スタートフラグ(STA)を受信中であればステップS9の処理に戻る。データ(DATA)受信中は、シングルパルスの最大カウント値の1ビット右シフト値とダブルパルスの最小カウント値の1ビット右シフト値との和を判定閾値とし(S12)、この判定閾値を用いてデータ受信処理を開始する(S13)。ストップフラグ(STO)を受信するまでデータ受信処理を繰り返し、ストップフラグ(STO)を受信すると一連の処理終了し、次のパケット受信に備えてステップS1に戻る。以下、パケットフォーマット毎に上記処理を繰り返す。 For reception of the start flag (STA), the minimum count value of the pulse width of the double pulse is initialized to 9 corresponding to the pulse width of 375 nsec, for example (S8). The received double pulse and the count value of the double pulse received immediately before are compared (S9). If the received pulse is smaller, the process proceeds to step S10, and if it is equal, the process proceeds to step S11. In step S10, the 1-bit right shift value of the count value corresponding to the pulse width of the double pulse at that time is stored as the minimum count value of the double pulse. In step S11, a boundary between the start flag (STA) and data (DATA) is detected, and after the boundary with the data is detected, the process proceeds to step S12. If the start flag (STA) is being received, step S11 is performed. The process returns to S9. While data (DATA) is being received, the sum of the 1-bit right shift value of the maximum count value of the single pulse and the 1-bit right shift value of the minimum count value of the double pulse is used as a determination threshold value (S12). Data reception processing is started (S13). The data reception process is repeated until the stop flag (STO) is received. When the stop flag (STO) is received, the series of processes ends, and the process returns to step S1 in preparation for the next packet reception. Thereafter, the above process is repeated for each packet format.
以上説明した復調装置1によれば、パケットフォーマット単位で判定閾値を更新するから、シングルパルスとダブルパルスの判別範囲をパケット受信動作毎に動的に変化させてパルスデータを判定することが可能になる。したがって、赤外線モジュールの特性や通信環境の変化に追随してパルスデータを判定することができる。設置状態が不安定な携帯機器に適用する場合であっても、刻々と変化する受信距離や角度の影響によるパルス波形の変化に追随するため、常に正常なデータ受信を行うことができる。接続される赤外線モジュール毎に異なる電気的特性を有することになっても、マイクロプロセッサなどによってシングルパルスとダブルパルスとの判定閾値を個々に設定したりすることを必要としない。
According to the
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.
例えば、4PPMに対する復調限定されず、16PPMの変調信号に対する復調にも本発明を適用することができる。また、最大カウント値や最小カウント値を記憶する記憶回路、そしてパルス幅調整回路などは、上記の構成に限定されず適宜の論理構成に変更可能である。 For example, the present invention is not limited to 4PPM demodulation and can be applied to demodulation of 16PPM modulated signals. In addition, the storage circuit that stores the maximum count value and the minimum count value, the pulse width adjustment circuit, and the like are not limited to the above configuration, and can be changed to an appropriate logical configuration.
1 復調装置
2 赤外線モジュール
3 パルス幅カウンタ
4 演算回路
5 パルス幅調回路
6 データ処理回路
7 制御回路
PA プリアンブル
STA スタートフラグ
DATA データ
STO ストップフラグ
13 判例閾値
14、15 シフト回路
16、17 記憶回路
18 加算回路
19 比較器
20 シングルパス/ダブルパルスの識別信号
21 16ビットシフトレジスタ
22 4PPMデコーダ
23 フォーマット検出回路
24 ステートマシン
25 出力データ
26 プリアンブル検出信号
27 スタートフラグへの遷移検出信号
28 データへの遷移検出信号
40 比較器
41 ラッチ回路
42 出力カウント値
43 シングルパルス最大カウント値
50 比較器
51 ラッチ回路
52 出力カウント値
53 ダブルパルス最小カウント値
70 調整後パルス
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記入力パルスのパケットフォーマットで規定されるシングルパルス部の最大パルス幅とダブルパルス部の最小パルス幅とに対応する値を前記計測回路による計測値を用いて夫々パケット単位で生成し、その生成結果に基づいてシングルパルスとダブルパルスを区別するための判定閾値を取得する演算回路と、
前記入力パルスに対する前記計測回路による計測値と前記演算回路で取得された判定閾値との大小関係に基づいて、前記入力パルスのダブルパルスとシングルパルスのパルス幅を所定の幅に調整する調整回路と、
前記調整回路で調整されたパルス幅からデータを取得してそのデータの復調を行うデータ処理部と、を有する復調装置。 A measurement circuit that measures the pulse width of the input pulse;
A value corresponding to the maximum pulse width of the single pulse part and the minimum pulse width of the double pulse part defined by the packet format of the input pulse is generated for each packet unit using the measurement value by the measurement circuit, and the generation result An arithmetic circuit for obtaining a determination threshold for distinguishing between a single pulse and a double pulse based on
An adjustment circuit that adjusts the pulse widths of the double pulse and the single pulse of the input pulse to a predetermined width based on the magnitude relationship between the measurement value of the input pulse by the measurement circuit and the determination threshold acquired by the arithmetic circuit; ,
And a data processing unit that acquires data from the pulse width adjusted by the adjustment circuit and demodulates the data.
前記シングルパルス部はプリアンブルであり、
前記ダブルパルス部はスタートフラグである請求項1記載の復調装置。 The packet format corresponds to the IrDA_FIR standard,
The single pulse part is a preamble,
The demodulator according to claim 1, wherein the double pulse part is a start flag.
前記パケットフォーマットで規定されるシングルパルス部におけるパルス幅の最大値とダブルパルス部におけるパルス幅の最小値とをパケット単位で解析し、その解析結果に基づいてシングルパルスとダブルパルスを区別するための判定閾値を演算する第2演算回路と、
前記第1演算回路による解析結果と前記第2演算回路による判定閾値との大小関係に基づいて前記受信パルスからデータを検出する検出回路と、を有する復調装置。 A first arithmetic circuit that analyzes a pulse width of a pulse defined by a packet format of a received pulse;
For analyzing the maximum value of the pulse width in the single pulse part and the minimum value of the pulse width in the double pulse part specified in the packet format in units of packets, and for distinguishing between the single pulse and the double pulse based on the analysis result A second arithmetic circuit for calculating a determination threshold;
And a detection circuit configured to detect data from the received pulse based on a magnitude relationship between an analysis result by the first arithmetic circuit and a determination threshold value by the second arithmetic circuit.
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