JP2012124783A - パルス信号受信装置及び伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズの影響による伝送エラーの発生を抑えることができるパルス信号受信装置及び伝送システムを提供する。
【解決手段】パルス信号受信装置２０は、ダブルエッジ変調方式によって変調されたパルス信号ＰＳを受信する受信部２１と、受信部２１で受信されたパルス信号のエッジ間隔を測定するエッジ間隔測定タイマ２２ａと、パルス信号ＰＳの幅の基準値を示すパルス幅基準値に対するエッジ間隔測定タイマ２２ａで測定されたエッジ間隔の偏差を検出するパルス幅偏差検出部２２ｃと、パルス幅偏差検出部２２ｃで検出された偏差を用いてエッジ間隔測定タイマ２２ａで次に測定されるエッジ間隔を補正するパルス幅補正部２２ｂと、パルス幅補正部２２ｂで補正されたパルス信号を復号してディジタル信号Ｄ２を得るパルス幅デコード部２３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、パルス信号受信装置及び伝送システムに関する。

周知の通り、ディジタル信号の伝送方式は、ベースバンド方式とブロードバンド方式とに大別される。ベースバンド方式はディジタル信号を変調せずにそのまま伝送する伝送方式であり、ブロードバンド方式はディジタル信号をアナログ信号に変調して伝送する伝送方式である。上記のブロードバンド方式で用いられる変調方式の代表的なものとしては、、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）方式、パルス振幅変調(ＰＡＭ：Pulse Amplitude Modulation)方式、パルス位置変調(ＰＰＭ：Pulse Position Modulation)方式等が挙げられる。

従来、上記のパルス幅変調方式やパルス位置変調方式は、電力制御やモータ制御の分野で用いられることが多かった。しかしながら、近年では、消費電力の低減が可能である、高速化が容易である等の理由から、ＩｒＤａ（Infrared Data Association）規格による赤外線通信、高速光通信、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）と呼ばれる高速無線通信でも利用されてきている。

ここで、パルス幅変調方式は、シングルエッジ変調方式とダブルエッジ変調方式とに分けられる。シングルエッジ変調方式は、パルス信号が「Ｈ（ハイ）」レベルである期間とパルス信号が「Ｌ（ロー）」レベルである期間との何れか一方の期間を変調する変調方式であり、ダブルエッジ変調方式は、これらの期間の双方を変調する変調方式である。ダブルエッジ変調方式を用いれば、シングルエッジ変調方式を用いた場合に比べてより高い性能（伝送レート、制御応答性等）を実現することが可能であると考えられる。尚、シングルエッジ方式により変調されるパルス信号とダブルエッジ方式により変調されるパルス信号との違いについては、例えば以下の特許文献１を参照されたい。

特開平９−８４３８８号公報

ところで、上述したダブルエッジ変調方式によって変調されたパルス信号は、パルスエッジが、ある期間（例えば「Ｈ」レベルである期間）の終了時点を規定するとともに、この期間に続く期間（例えば「Ｌ」レベルである期間）の開始時点を規定している。このため、ノイズ等によってパルスエッジの位置が変動してしまうと、そのパルスエッジに前後する期間の双方に偏差（誤差）が生じて伝送エラーが発生してしまうという問題がある。しかも、パルスエッジの位置が連続して変動すると、偏差が累積されて発生する伝送エラーが大きくなるという問題もある。

ここで、バンドパスフィルタを用いれば、低周波成分及び高周波数成分のノイズを除去することが可能ではあるが、ダブルエッジ変調方式によって変調されたパルス信号の周波数帯と同じ周波数帯のノイズは除去できない。このため、バンドパスフィルタを用いても、ノイズによるパルスエッジの位置変動を完全に抑えることができない。そこで、ノイズの影響を考慮してパルス幅の変調度を余裕をもって設定すればパルスエッジの位置変動の影響を低減できると考えられるが、高い伝送レートを実現することが困難になるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ノイズの影響による伝送エラーの発生を抑えることができるパルス信号受信装置及び伝送システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のパルス信号受信装置は、ダブルエッジ変調方式によって変調されたパルス信号（ＰＳ）を受信する受信部（２１）と、該受信部で受信されたパルス信号を復号してディジタル信号を得る復号部（２３）とを備えるパルス信号受信装置（２０、３０）において、前記受信部で受信されたパルス信号のエッジ間隔を測定する測定部（２２ａ）と、前記測定部で測定されたエッジ間隔の、前記パルス信号の幅の基準値を示すパルス幅基準値に対する偏差を検出する検出部（２２ｃ）と、前記測定部で次に測定されるエッジ間隔を、前記検出部で検出された偏差を用いて補正する補正部（２２ｂ、３１ｂ）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、受信部で受信されたパルス信号のエッジ間隔が測定部で測定され、測定部で測定されたエッジ間隔のパルス幅基準値に対する偏差が検出部で検出され、測定部で次に測定されるエッジ間隔が検出部で検出された偏差を用いて補正部で補正される。
ここで、本発明のパルス信号受信装置は、前記検出部で検出された偏差を保持する保持部（２２ｄ）を備えており、前記補正部が、前記保持部に保持された偏差を用いて前記測定部で次に測定されるエッジ間隔を補正することを特徴としている。
或いは、本発明のパルス信号受信装置は、前記測定部が、前記受信部で受信されたパルス信号のエッジ間隔を計時するタイマを備えており、前記補正部が、前記検出部で検出された偏差を用いて前記タイマの初期値を補正することにより、前記測定部で次に測定されるエッジ間隔を補正することを特徴としている。
また、本発明のパルス信号受信装置は、前記受信部が、受信したパルス信号に重畳されるノイズの除去を行うフィルタ部（２１ａ）と、受信したパルス信号を整形する整形部（２１ｂ）と、受信したパルス信号のエッジ位置を検出するエッジ検出部（２１ｃ）とを備えることを特徴としている。
本発明の伝送システムは、ディジタル信号（Ｄ１）の伝送を行う伝送システム（１）であって、伝送すべきディジタル信号に応じてパルス幅をダブルエッジ変調方式によって変調したパルス信号を送信するパルス信号送信装置（１０）と、前記パルス信号送信装置から送信されるパルス信号を受信してディジタル信号に復号する上記の何れかに記載のパルス信号受信装置（２０、３０）とを備えることを特徴としている。

本発明によれば、受信部で受信したパルス信号のエッジ間隔を測定部で測定し、測定部で測定したエッジ間隔のパルス幅基準値に対する偏差を検出部で検出し、測定部で次に測定されるエッジ間隔を、検出部で検出された偏差を用いて補正部で補正しているため、ノイズの影響による伝送エラーの発生を抑えることができるという効果がある。

本発明の第１実施形態によるパルス信号受信装置及び伝送システムの要部構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態において、伝送すべきディジタル信号とパルス幅基準値との関係の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態において、受信したパルス信号のパルス幅と復号されるディジタル信号との関係の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態における伝送システムで伝送される信号を示すタイミングチャートである。 本発明の第１実施形態におけるパルス信号受信装置の動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態によるパルス信号受信装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態におけるパルス信号受信装置の動作を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態によるパルス信号受信装置及び伝送システムについて詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態によるパルス信号受信装置及び伝送システムの要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の伝送システム１は、伝送ケーブルＣを介して接続されたパルス信号送信装置１０及びパルス信号受信装置２０を備えており、パルス信号送信装置１０からパルス信号受信装置２０に向けてパルス信号ＰＳを送信することによりディジタル信号の伝送を行う。

パルス信号送信装置１０は、パルス幅エンコード部１１及び出力ドライバ１２を備えており、伝送すべきディジタル信号Ｄ１に応じてパルス幅をダブルエッジ変調方式により変調したパルス信号ＰＳをパルス信号受信装置２０に向けて送信する。パルス幅エンコード部１１は、上記のディジタル信号Ｄ１に基づいて、パルス信号受信装置２０に向けて送信すべきパルス信号を生成する。具体的には、信号レベルが「Ｈ」レベルである期間の長さと信号レベルが「Ｌ」レベルである期間の長さとが、ディジタル信号Ｄ１に応じたパルス幅基準値に変調されたパルス信号を生成する。

図２は、本発明の第１実施形態において、伝送すべきディジタル信号とパルス幅基準値との関係の一例を示す図である。図２に示す通り、パルス信号の幅の基準値を示すパルス幅基準値は、伝送すべきディジタル信号Ｄ１の値に応じて互いに異なる値が規定されている。図２に示す例では、ディジタル信号Ｄ１の値「００」，「０１」，「１０」，「１１」に対して、それぞれ「６００ｎｓｅｃ」，「７００ｎｓｅｃ」，「８００ｎｓｅｃ」，「９００ｎｓｅｃ」なるパルス幅基準値が規定されている。尚、図２では、説明を簡単にするために、ディジタル信号Ｄ１が２ビットである場合の４種類のパルス幅基準値を図示しているが、ディジタル信号Ｄ１がｎビット（ｎは２以上の整数）である場合には、２^ｎ種類のパルス幅基準値が規定される。

パルス幅エンコード部１１は、図２を用いて説明した関係に基づいて、入力されるディジタル信号Ｄ１に応じて信号レベルが「Ｈ」レベルである期間の長さと信号レベルが「Ｌ」レベルである期間の長さとを交互に変調したパルス信号を生成する。出力ドライバ１２は、パルス幅エンコード部１１で生成されたパルス信号を、パルス信号ＰＳとして伝送ケーブルＣに送出する。

パルス信号受信装置２０は、受信部２１、補正回路部２２、及びパルス幅デコード部２３（復号部）を備えており、パルス信号送信装置１０から伝送ケーブルＣを介して送信されてきたパルス信号ＰＳを受信してディジタル信号Ｄ２に復号する。受信部２１は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２１ａ（フィルタ部）、入力レシーバ２１ｂ（整形部）、及びエッジ検出部２１ｃを備えており、パルス信号ＰＳを受信してそのエッジ位置を示すエッジ検出信号を出力する。

バンドパスフィルタ２１ａは、受信したパルス信号の周波数帯よりも低い周波数帯のノイズ成分と、受信したパルス信号の周波数帯よりも高い周波数帯のノイズ成分とを除去する。入力レシーバ２１ｂは、バンドパスフィルタ２１ａを介したパルス信号ＰＳ１の波形整形を行う。エッジ検出部２１ｃは、入力レシーバ２１ｂで波形整形されたパルス信号ＰＳ２のエッジ位置を検出し、その検出結果を示すエッジ検出信号を出力する。

補正回路部２２は、エッジ間隔測定タイマ２２ａ（測定部）、パルス幅補正部２２ｂ（補正部）、パルス幅偏差検出部２２ｃ（検出部）、及びパルス幅偏差保持部２２ｄ（保持部）を備えており、パルス信号ＰＳのパルス幅（正確には、入力レシーバ２１ｂで波形整形がされたパルス信号ＰＳ２のエッジ間隔）を測定するとともに、測定したパルス幅の偏差を補正する。ここで、パルス幅の偏差とは、測定されたパルス幅のパルス幅基準値に対するずれ量（誤差）を意味する。

エッジ間隔測定タイマ２２ａは、受信部２１のエッジ検出部２１ｃから出力されるエッジ検出信号に基づいて、受信したパルス信号（入力レシーバ２１ｂで波形整形がされたパルス信号ＰＳ２）のエッジ間隔であるパルス幅を測定する。尚、このエッジ間隔測定タイマ２２ａは、パルス幅を測定する度に、その測定値（カウント値）をクリアして初期値を「０」に設定する。パルス幅補正部２２ｂは、エッジ間隔測定タイマ２２ａで測定されたパルス幅を、パルス幅偏差保持部２２ｄに保持されるパルス幅偏差を用いて補正する。

パルス幅偏差検出部２２ｃは、パルス幅補正部２２ｂの出力と、パルス幅デコード部２３から出力されるパルス幅基準値Ｖ１との偏差を検出する。ここで、パルス幅補正部２２ｂの出力は、エッジ間隔測定タイマ２２ａで測定されたパルス幅、或いは、エッジ間隔測定タイマ２２ａで測定されたパルス幅がパルス幅偏差保持部２２ｄに保持されたパルス幅偏差を用いて補正されたものである。また、パルス幅デコード部２３から出力されるパルス幅基準値Ｖ１は、パルス幅補正部２２ｂの出力に応じたパルス幅基準値である。このため、パルス幅偏差検出部２２ｃでは、エッジ間隔測定タイマ２２ａで測定されたパルス幅（或いは、補正されたパルス幅）の、パルス幅基準値に対する偏差が検出される。パルス幅偏差保持部２２ｄは、パルス幅偏差検出部２２ｃで検出されたパルス幅偏差を、パルス幅偏差検出部２２ｃから次のパルス幅偏差が出力されるまで保持する。

パルス幅デコード部２３は、補正回路部２２に設けられたパルス幅補正部２２ｂの出力に基づいてディジタル信号Ｄ２を復号するとともに、パルス幅補正部２２ｂの出力に応じた（復号したディジタル信号Ｄ２に応じた）パルス幅基準値Ｖ１を出力する。図３は、本発明の第１実施形態において、受信したパルス信号のパルス幅と復号されるディジタル信号との関係の一例を示す図である。図３に示す通り、補正回路部２２に設けられたパルス幅補正部２２ｂから出力されるパルス幅に対して重複しない複数の判定領域が設定されており、各々の判定領域に対して復号すべきディジタル信号Ｄ２が割り当てられている。

図３に示す例では、図２を用いて説明したパルス幅基準値の各々を中心として、幅が１００［ｎｓｅｃ］である４つの判定領域が設定されている。具体的には、パルス幅補正部２２ｂから出力されるパルス幅Ｗ［ｎｓｅｃ］に対して、５５０≦Ｗ＜６５０なる第１判定領域Ｒ１と、６５０≦Ｗ＜７５０なる第２判定領域Ｒ２と、７５０≦Ｗ＜８５０なる第３判定領域Ｒ３と、８５０≦Ｗ＜９５０なる第４判定領域Ｒ４とが設定されている。

上記の第１判定領域Ｒ１〜第４判定領域Ｒ４には、ディジタル信号Ｄ２の値「００」，「０１」，「１０」，「１１」がそれぞれ割り当てられている。尚、パルス幅Ｗが、５５０［ｎｓｅｃ］未満である場合、又は、９５０［ｎｓｅｃ］以上である場合には、「ビットエラー」とされている。このため、パルス幅デコード部２３は、例えばパルス幅補正部２２ｂの出力が９４０［ｎｓｅｃ］なるパルス幅を示すものである場合には、値が「１１」であるディジタル信号Ｄ２を出力するとともに、パルス幅基準値Ｖ１としてこのディジタル信号Ｄ２に応じたパルス幅基準値「９００」を出力する。

次に、上記構成における伝送システム１の動作について説明する。図４は、本発明の第１実施形態における伝送システムで伝送される信号を示すタイミングチャートである。まず、パルス信号送信装置１０に設けられたパルス幅エンコード部１１に対して「１１」，「０１」，「１０」，「００」なるディジタル信号Ｄ１が順に入力されると、図２を用いて説明した関係に従ってパルス幅が変調されたパルス信号が生成され、出力ドライバ１２を介してパルス信号ＰＳとして伝送ケーブルＣに送出される。

具体的には、図４に示す通り、パルス幅エンコード部１１で行われる変調によって、最初の「Ｈ」レベルの期間の長さが「９００ｎｓｅｃ」であり、これに続く「Ｌ」レベルの期間の長さが「７００ｎｓｅｃ」であり、これに続く「Ｈ」レベルの期間の長さが「８００ｎｓｅｃ」であり、これに続く「Ｌ」レベルの期間の長さが「６００ｎｓｅｃ」であるパルス信号ＰＳが生成されて伝送ケーブルＣに送出される。このパルス信号ＰＳはパルス信号受信装置２０に向けて伝送ケーブルＣを伝播する。

ここで、パルス信号ＰＳが、伝送ケーブルＣを伝播している最中に図４に示す外来のノイズ成分Ｎの影響を受けたとする。すると、このノイズ成分Ｎが重畳されたパルス信号ＰＳがパルス信号受信装置２０の受信部２１で受信され、バンドパスフィルタ２１ａからは図４中の実線で示すパルス信号ＰＳ１が出力される。尚、図４においては、比較のために、ノイズ成分Ｎの影響が無い場合にバンドパスフィルタ２１ａから出力されるパルス信号ＰＳ１を破線で図示している。

ノイズ成分Ｎの影響が無い場合には、受信部２１に設けられた入力レシーバ２１ｂからは、パルス信号送信装置１０から伝送ケーブルＣに送出されたパルス信号ＰＳと同様のパルス信号ＰＳ２が出力される。つまり、パルス幅が順に「９００ｎｓｅｃ」，「７００ｎｓｅｃ」，「８００ｎｓｅｃ」，「６００ｎｓｅｃ」と変化するパルス信号ＰＳ２が出力される。これに対し、ノイズ成分Ｎの影響を受けた場合には、受信部２１に設けられた入力レシーバ２１ｂからは、最初の期間が伸びて「９４０ｎｓｅｃ」に変化する一方で、第２番目の期間が縮んで「６４０ｎｓｅｃ」に変化し、更には、第４番目の期間も「６２０ｎｓｅｃ」に変化したパルス信号ＰＳ２が出力される。

ノイズ成分Ｎの影響が無い場合には、パルス信号受信装置２０の補正回路部２２に設けられたエッジ間隔測定タイマ２２ａで順に測定されるパルス幅は、パルス幅基準値「９００ｎｓｅｃ」，「７００ｎｓｅｃ」，「８００ｎｓｅｃ」，「６００ｎｓｅｃ」に等しい。このため、補正回路部２２のパルス幅偏差検出部２２ｃで検出されるパルス幅偏差は「０」になる。すると、エッジ間隔測定タイマ２２ａで測定されたパルス幅は、パルス幅補正部２２ｂで補正されずにパルス幅デコード部２３に出力され、パルス幅デコード部２３からはディジタル信号Ｄ１と同じ「１１」，「０１」，「１０」，「００」なるディジタル信号Ｄ２が出力される。

これに対し、ノイズ成分Ｎの影響を受けた場合には、補正回路部２２に設けられたエッジ間隔測定タイマ２２ａで測定されるパルス幅が、パルス幅基準値からずれる場合がある。本実施形態のパルス信号受信装置２０は、このようなずれ（偏差）を補正回路部２２で補正することにより、パルス信号送信装置１０から送信されたパルス信号ＰＳにノイズ成分Ｎが重畳されていても、伝送エラーの発生を抑えるようにしている。以下、ノイズ成分Ｎが重畳されたパルス信号ＰＳを受信した場合のパルス信号受信装置２０の動作について詳細に説明する。

図５は、本発明の第１実施形態におけるパルス信号受信装置の動作を説明するための図である。まず、カウント値が「０」に初期化されたエッジ間隔測定タイマ２２ａに対して、受信部２１からのエッジ検出信号が入力されると、エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウントが開始される（ステップＳ１）。エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウントが行われている最中に、受信部２１から次のエッジ検出信号が出力されると、エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウントが停止されて、そのカウント値（パルス幅「９４０ｎｓｅｃ」を示すカウント値）がパルス幅補正部２２ｂに出力される（ステップＳ２）。尚、エッジ間隔測定タイマ２２ａからカウント値が出力されると、そのカウント値がクリアされて初期値が「０」に設定された後にカウントが再び開始される（ステップＳ３）。

エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウント値が入力されると、パルス幅補正部２２ｂは、入力されたカウント値を、パルス幅偏差保持部２２ｄに保持されるパルス幅偏差を用いて補正する（ステップＳ４）。図５に示す通り、パルス幅偏差保持部２２ｄに保持されているパルス幅偏差の初期値は「０」であるため、パルス幅補正部２２ｂの出力はエッジ間隔測定タイマ２２ａで測定されたパルス幅「９４０ｎｓｅｃ」を示す値になる。このパルス幅補正部２２ｂの出力は、パルス幅デコード部２３に入力されて「１１」なるディジタル信号Ｄ２にデコードされる（ステップＳ５）。

つまり、パルス幅補正部２２ｂからは図３に示す第４判定領域Ｒ４に含まれるパルス幅「９４０ｎｓｅｃ」を示す値が出力されるため、パルス幅デコード部２３は「１１」なるディジタル信号Ｄ２を出力する。また、パルス幅デコード部２３からは、この「１１」なるディジタル信号Ｄ２に応じたパルス幅基準値「９００」がパルス幅基準値Ｖ１として出力される（ステップＳ６）。すると、パルス幅偏差検出部２２ｃにおいて、パルス幅補正部２２ｂの出力と、パルス幅デコード部２３から出力されたパルス幅基準値Ｖ１との偏差が検出され（ステップＳ７）、その偏差「＋４０」がパルス幅偏差保持部２２ｄに保持される。

受信部２１からエッジ間隔測定タイマ２２ａに対し、次のエッジ検出信号が出力されると、エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウントが停止されて、そのカウント値（パルス幅「６４０ｎｓｅｃ」を示すカウント値）がパルス幅補正部２２ｂに出力される（ステップＳ８）。尚、エッジ間隔測定タイマ２２ａからカウント値が出力されると、そのカウント値が再度クリアされて初期値が「０」に設定された後にカウントが再び開始される（ステップＳ９）。

エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウント値が入力されると、パルス幅補正部２２ｂは、入力されたカウント値を、パルス幅偏差保持部２２ｄに保持されるパルス幅偏差を用いて補正する（ステップＳ１０）。図５に示す通り、パルス幅偏差保持部２２ｄには偏差「＋４０」が保持されているため、パルス幅補正部２２ｂの出力はエッジ間隔測定タイマ２２ａで測定されたパルス幅「６４０ｎｓｅｃ」に偏差「＋４０」を加えた値「６８０ｎｓｅｃ」になる。パルス幅補正部２２ｂの出力はパルス幅デコード部２３に入力され、図３に示す関係から「０１」なるディジタル信号Ｄ２にデコードされる（ステップＳ１１）。

また、パルス幅デコード部２３からは、この「０１」なるディジタル信号Ｄ２に応じたパルス幅基準値「７００」がパルス幅基準値Ｖ１として出力される（ステップＳ１２）。すると、パルス幅偏差検出部２２ｃにおいて、パルス幅補正部２２ｂの出力と、パルス幅デコード部２３から出力されたパルス幅基準値Ｖ１との偏差が検出され（ステップＳ１３）、その偏差（−２０）がパルス幅偏差保持部２２ｄに保持される。

以下同様の動作が繰り返されて、パルス幅デコード部２３からは「１０」，「００」なるディジタル信号Ｄ２が続けて順次出力される。すると、パルス信号受信装置２０では、ノイズ成分Ｎの影響が無い場合に出力されるディジタル信号Ｄ２と同じ「１１」，「０１」，「１０」，「００」なるディジタル信号Ｄ２（ディジタル信号Ｄ１と同じディジタル信号Ｄ２）が得られることになり、ノイズ成分Ｎの影響があっても伝送エラーが発生していないことが分かる。

このように、本実施形態では、受信部２１で受信されたパルス信号ＰＳ２のパルス幅（エッジ間隔）を測定し、測定したパルス幅のパルス幅基準値に対する偏差を検出して保持し、次に測定されるパルス幅を保持した偏差を用いて補正することにより、前後するパルス幅の変動を相殺している。これにより、伝送ケーブルＣを伝播するパルス信号ＰＳにノイズ成分Ｎが重畳されても、ノイズ成分Ｎの影響による伝送エラーの発生を抑えることができる。この結果として、伝送システム１の伝送レートを向上させることも可能である。

〔第２実施形態〕
図６は、本発明の第２実施形態によるパルス信号受信装置の要部構成を示すブロック図である。図６に示す通り、本実施形態のパルス信号受信装置３０は、図１に示すパルス信号受信装置２０の補正回路部２２を補正回路部３１に代えた構成である。補正回路部３１は、補正回路部２２が備えるエッジ間隔測定タイマ２２ａ及びパルス幅偏差検出部２２ｃと、パルス幅保持部３１ａ及びタイマ初期値設定部３１ｂ（補正部）とを備える。パルス幅保持部３１ａは、エッジ間隔測定タイマ２２ａから出力されるパルス幅を、エッジ間隔測定タイマ２２ａから次のパルス幅が出力されるまで保持する。タイマ初期値設定部３１ｂは、パルス幅偏差検出部２２ｃで検出された偏差を用いて、エッジ間隔測定タイマ２２ａの初期値を設定する。

つまり、前述した第１実施形態のパルス信号受信装置２０が備える補正回路部２２は、パルス幅偏差検出部２２ｃで検出された偏差をパルス幅偏差保持部２２ｄで保持することにより、エッジ間隔測定タイマ２２ａで次に測定されるパルス幅をパルス幅補正部２２ｂで補正するものであった。これに対し、本実施形態のパルス信号受信装置３０が備える補正回路部３１は、パルス幅偏差検出部２２ｃで検出された偏差を用いてタイマ初期値設定部３１ｂがエッジ間隔測定タイマ２２ａの初期値を補正することにより、エッジ間隔測定タイマ２２ａで次に測定されるパルス幅を補正するものである。

次に、上記構成におけるパルス信号受信装置３０の動作について詳細に説明する。図７は、本発明の第２実施形態におけるパルス信号受信装置の動作を説明するための図である。まず、第１実施形態と同様に、カウント値が「０」に初期化されたエッジ間隔測定タイマ２２ａに対して、受信部２１からのエッジ検出信号が入力されると、エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウントが開始される（ステップＳ２１）。そして、受信部２１から次のエッジ検出信号が出力されると、エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウントが停止されて、そのカウント値（パルス幅「９４０ｎｓｅｃ」を示すカウント値）がパルス幅保持部３１ａに出力されて保持される（ステップＳ２２）。

パルス幅保持部３１ａに保持されたパルス幅は、パルス幅デコード部２３に出力されて「１１」なるディジタル信号Ｄ２にデコードされる（ステップＳ２３）。また、パルス幅デコード部２３からは、この「１１」なるディジタル信号Ｄ２に応じたパルス幅基準値「９００」がパルス幅基準値Ｖ１として出力される（ステップＳ２４）。すると、パルス幅偏差検出部２２ｃにおいて、パルス幅保持部３１ａの出力と、パルス幅デコード部２３から出力されたパルス幅基準値Ｖ１との偏差が検出され（ステップＳ２５）、その偏差「＋４０」がタイマ初期値設定部３１ｂによってエッジ間隔測定タイマ２２ａの初期値に設定される（ステップＳ２６）。初期値が設定されると、エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウントが再び開始される。

受信部２１からエッジ間隔測定タイマ２２ａに対し、次のエッジ検出信号が出力されると、エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウントが停止されて、そのカウント値がパルス幅保持部３１ａに出力されて保持される（ステップＳ２７）。ここで、エッジ間隔測定タイマ２２ａでカウントされるカウント値は、本来であればパルス幅「６４０ｎｓｅｃ」を示すカウント値である。しかしながら、上述したステップＳ２６の処理で初期値が「＋４０」に設定されているため、パルス幅保持部３１ａに保持されるカウント値は、パルス幅「６４０ｎｓｅｃ」に偏差「＋４０」を加えた値「６８０ｎｓｅｃ」になる。

パルス幅保持部３１ａに保持されたパルス幅は、パルス幅デコード部２３に出力されて「０１」なるディジタル信号Ｄ２にデコードされる（ステップＳ２８）。また、パルス幅デコード部２３からは、この「０１」なるディジタル信号Ｄ２に応じたパルス幅基準値「７００」がパルス幅基準値Ｖ１として出力される（ステップＳ２９）。すると、パルス幅偏差検出部２２ｃにおいて、パルス幅保持部３１ａの出力と、パルス幅デコード部２３から出力されたパルス幅基準値Ｖ１との偏差が検出され（ステップＳ３０）、その偏差「−２０」がタイマ初期値設定部３１ｂによってエッジ間隔測定タイマ２２ａの初期値に設定される（ステップＳ３１）。初期値が設定されると、エッジ間隔測定タイマ２２ａのカウントが再び開始される。

以下同様の動作が繰り返されて、パルス幅デコード部２３からは「１０」，「００」なるディジタル信号Ｄ２が続けて順次出力される。すると、パルス信号受信装置３０では、第１実施形態のパルス信号受信装置２０と同様に、ノイズ成分Ｎの影響が無い場合に出力されるディジタル信号Ｄ２と同じ「１１」，「０１」，「１０」，「００」なるディジタル信号Ｄ２（ディジタル信号Ｄ１と同じディジタル信号Ｄ２）が得られることになり、ノイズ成分Ｎの影響があっても伝送エラーが発生していないことが分かる。

このように、本実施形態では、受信部２１で受信されたパルス信号ＰＳ２のパルス幅（エッジ間隔）を測定し、測定したパルス幅のパルス幅基準値に対する偏差を検出し、この偏差を用いてエッジ間隔測定タイマ２２ａの初期値を補正して次に測定されるパルス幅を補正することにより、前後するパルス幅の変動を相殺している。これにより、第１実施形態と同様に、伝送ケーブルＣを伝播するパルス信号ＰＳにノイズ成分Ｎが重畳されても、ノイズ成分Ｎの影響による伝送エラーの発生を抑えることができる。この結果として、伝送システム１の伝送レートを向上させることも可能である。

以上、本発明の実施形態によるパルス信号受信装置及び伝送システムについて説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、パルス信号受信装置２０，３０の補正回路部２２，３１やパルス幅デコード部２３等がハードウェアにより構成された例について説明したが、これらをソフトウェアで実現しても良い。

また、上記実施形態では、説明を簡単にするために、２ビットのディジタル信号Ｄ１を伝送する例について説明した。しかししながら、伝送すべきディジタル信号Ｄ１のビット数は２ビットに制限されることはなく、任意のビット数のディジタル信号Ｄ１を伝送することが可能である。また、上記実施形態では、説明を簡単にするために、パルス信号の幅の基準値を示すパルス幅基準値が、線形的に変化する値に設定されている例について説明した。しかしながら、パルス幅基準値は非線形的に変化する値に設定されていても良い。

１ 伝送システム
１０ パルス信号送信装置
２０，３０ パルス信号受信装置
２１ 受信部
２１ａ バンドパスフィルタ
２１ｂ 入力レシーバ
２１ｃ エッジ検出部
２２ａ エッジ間隔測定タイマ
２２ｃ パルス幅偏差検出部
２２ｂ パルス幅補正部
２２ｄ パルス幅偏差保持部
２３ パルス幅デコード部
３１ｂ タイマ初期値設定部
Ｄ１ ディジタル信号
ＰＳ パルス信号

Claims (5)

1. ダブルエッジ変調方式によって変調されたパルス信号を受信する受信部と、該受信部で受信されたパルス信号を復号してディジタル信号を得る復号部とを備えるパルス信号受信装置において、
   前記受信部で受信されたパルス信号のエッジ間隔を測定する測定部と、
   前記測定部で測定されたエッジ間隔の、前記パルス信号の幅の基準値を示すパルス幅基準値に対する偏差を検出する検出部と、
   前記測定部で次に測定されるエッジ間隔を、前記検出部で検出された偏差を用いて補正する補正部と
   を備えることを特徴とするパルス信号受信装置。
2. 前記検出部で検出された偏差を保持する保持部を備えており、
   前記補正部は、前記保持部に保持された偏差を用いて前記測定部で次に測定されるエッジ間隔を補正する
   ことを特徴とする請求項１記載のパルス信号受信装置。
3. 前記測定部は、前記受信部で受信されたパルス信号のエッジ間隔を計時するタイマを備えており、
   前記補正部は、前記検出部で検出された偏差を用いて前記タイマの初期値を補正することにより、前記測定部で次に測定されるエッジ間隔を補正する
   ことを特徴とする請求項１記載のパルス信号受信装置。
4. 前記受信部は、受信したパルス信号に重畳されるノイズの除去を行うフィルタ部と、
   受信したパルス信号を整形する整形部と、
   受信したパルス信号のエッジ位置を検出するエッジ検出部と
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のパルス信号受信装置。
5. ディジタル信号の伝送を行う伝送システムであって、
   伝送すべきディジタル信号に応じてパルス幅をダブルエッジ変調方式によって変調したパルス信号を送信するパルス信号送信装置と、
   前記パルス信号送信装置から送信されるパルス信号を受信してディジタル信号に復号する請求項１から請求項４の何れか一項に記載のパルス信号受信装置と
   を備えることを特徴とする伝送システム。

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