JP2918080B2 - 空間光通信におけるキャリアパルスの判定回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空間光通信において受信
側でキャリアパルスの正偽を判定するキャリアパルスの
判定回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル信号を空間光通信する場合、
一般に送信側で変調された信号を受信側でアナログ的に
復調している。そして、その復調回路に入力される信号
が正しいキャリアパルスによるものか、ノイズ等の擬似
信号によるものかの判定を行なう判定回路も設けられる
が、この判定回路は復調出力を用いて行なうようになっ
ている。

【０００３】このような判定回路による判定はアナログ
的処理により行なわれ、しかも例えばキャリアパルスの
一群全部を判定に利用するような構成となるので、処理
スピ−ドが遅く、そのため通信スピ−ドが遅くなるとい
う欠点があった。特にその通信スピ−ドは変調時に使用
されるキャリアパルスの周期によって決定されてしま
う。判定速度を上げるべく通信スピ−ドを上げるために
は周期を短くすればよいが、これでは送信側の発光素子
及び発光回路と、受信側の受光素子及び受光回路の性能
を上げなければならず、コスト高となってしまう。

【０００４】そこで、特願平３−３４２４０９号では、
複数個のパルスからなるキャリヤパルスの第１、第２パ
ルスの幅と周期を検出する検出手段と、検出された値に
基いて入力信号の正偽を判定する判定手段を設けるとと
もに、これら検出手段及び判定手段をコンピュ−タのプ
ログラム上でソフト的に形成することによってキャリア
パルス判定の処理スピ−ドがキャリアパルスの周期にか
かわりなく早く行い得るようにしたキャリアパルス判定
回路を提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この先
願の発明においては、複数のパルスから成るキャリアパ
ルスの正偽を判別するのに、最初の２つのパルスに基い
て判別するので、例えば後続するパルスが存しない場合
にも２つのパルスが所定の要件を充足していれば正しい
キャリアパルスとして誤判定してしまうことになる。

【０００６】従って、判定の正確さを期するためには全
てのパルスについてパルス幅やパルス間隔などをチェッ
クするのが望ましい。しかしながら、そのようにする
と、全てのパルスが正規の連続したパルス列の形で入っ
てこなければ、キャリアパルスと判定されないことにな
る。

【０００７】即ち、空間光通信でパルス列を通信する場
合、一般にその受信信号のパルス列は通信距離や通信環
境によって連続性が損なわれる場合がある（通信パルス
の受信が不可能になる場合は全てのパルスが突然受信不
能になるのでなく、その連続性が徐々に失われていく）
が、その場合でも残りのパルスには通信のデータを示す
周期や位相が残されているにも拘らず、全体が擬似信号
と判定され、キャリアパルスとして認知されないことに
なってしまうのである。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、キャリアパルスを構成するパルスが部分的に
失われている場合であっても、そのパルス列を判別可能
とすることにより通信距離の増大や通信環境の劣化に対
する耐久性を向上させるようにした空間光通信における
キャリアパルスの判定回路を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の判定回路は、複数個のキャリアパルス（以下
「パルス」という）からなるパルスブロックの各パルス
幅を検出するパルス幅検出手段と、前記パルス幅が所定
範囲内でないときは擬似信号と判定する第１判定手段
と、前記パルスの周期Ｔを検出する周期検出手段と、パ
ルスの立ち下がりから次のパルスの立ち上がりまでの間
隔を検出するパルス間隔検出手段と、第１パルスと第２
パルスの間隔が所定範囲内でないときは擬似信号と判定
するが、第２パルスより後のパルスについては先行する
パルスとの間隔が前記所定範囲内になくても該所定範囲
に前記周期Ｔを加えた範囲内にあれば擬似信号と判定し
ない第２判定手段と、から成り、前記パルス幅検出手
段、第１、第２判定手段、周期検出手段及びパルス間隔
検出手段はコンピュ−タのプログラム上でソフト的に形
成されているものである。

【００１０】

【作用】このような構成によると、判定の正確さを期す
るためキャリアパルスの全てについてチェックが行なわ
れるが、パルスが部分的に破損していても、それがデー
タとして使用可能な範囲内であればキャリアパルスとし
て認知される。しかもソフト的に処理するので処理スピ
−ドが著しく早く且つ正確である。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に従って説明す
る。図１において、空間光通信システムの送信側は、ホ
ストシステム１と、インタ−フェイス２と、発光回路３
とから成っており、ホストシステム１は通信すべきデ−
タを表わすコ−ド信号を発生する。インタ−フェ−ス２
はホストシステム１から出力されるコ−ド信号を通信用
信号へ変調する。発光回路３は変調後の信号を光信号に
変換する。

【００１２】図２において、（ａ）はインタ−フェイス
２から出力される変調信号の一例を示しており、ここで
Ｂ１〜Ｂ５はパルスブロックであり、それらの隣接間隔
によってコ−ド信号が表わされている。即ち、パルスブ
ロック間の間隔がｗである時は”０”、２ｗであるとき
は”１”となっている。従って、図２の場合は、０１０
１なる信号が送信されることになる。ここで、各パルス
ブロックは図２（ｂ）に示す如き１１個のキャリアパル
スから成っている。

【００１３】図１に戻って、受信側は送信側から送られ
てきた光信号を受信して電気信号に変換する受光回路４
と、その電気信号をインタ−フェイスに対応できるレベ
ルまで増幅する増幅回路５と、増幅された電気信号を復
調しデ−タコ−ド信号として出力するインタ−フェ−ス
６と、インタ−フェ−ス６の出力に基いて各種の制御を
行なうホストシステム７とから成っている。尚、インタ
−フェ−ス６は単に復調を行なうだけでなく、後述する
ように入力信号が送信側から送られてきた正規の信号で
あるかノイズ等の擬似信号であるかの判定も行なう。

【００１４】図３において、（ａ）は受光回路４から増
幅回路５を通してインタ−フェ−ス６へ与えられる信号
を示している。これらは送信側での変調信号（図２
（ａ））と同じようにパルスブロックＢ１〜Ｂ５から成
っている。（ｂ）はパルスブロックＢ１のキャリアパル
スを示している。インタ−フェ−ス６はマイクロコンピ
ュ−タを有しており、そのマイクロコンピュ−タによっ
て入力信号の復調処理を行なう以外に、入力信号の適否
を判定する機能も有する。この機能により入力信号をノ
イズ等と区別し、ホストシステム７が誤制御を行なうの
を防止する。

【００１５】次に、インタ−フェ−ス６におけるマイク
ロコンピュ−タによる信号の適否判定（キャリアパルス
の適否判定）の動作を図４及び図５のフロチャ−ト及び
図３（ｂ）のキャリアパルス波形図を参照して説明す
る。ただし、図３（ｂ）は４個の破損パルスＤが生じて
いる場合を示す。

【００１６】図４において、キャリアパルス判定のル−
チンが呼び出されると、マイクロコンピュ−タは、まず
ステップ＃５で入力信号からハイレベル（Ｈレベル）が
確認されたか否かをル−ププログラム（繰り返しプログ
ラム）により判定し、Ｈレベル（図３のイで示される第
１パルスＡ１の立ち上がり）が確認されると、ステップ
＃１０へ進んでマイクロコンピュ−タ内にソフト的に構
成された第１カウンタをスタ−トさせるとともに、ステ
ップ＃１５でＨレベルから立ち下がる（図３のロで示さ
れる第１パルスＡ１の立ち下がり）のを検出する。Ｈレ
ベルからの立ち下がりが検出されると、第１カウンタに
よる立ち下がりまでのカウント値（イからロまでのカウ
ント値、即ち第１パルスＡ１のパルス幅）をｎ１とし
（ステップ＃２０）、且つ第１カウンタをリセットする
（ステップ＃２５）。

【００１７】しかる後、ステップ＃３０で、その立ち下
がりまでのカウント値ｎ１が所定の範囲Ｐ１〜Ｐ２内に
あるか否か判定する。これはキャリアパルス群のうちの
第１パルス（最初のパルス）の幅が所定範囲のものか否
か判定することである。そして、ｎ１が所定範囲になけ
れば、それはノイズ等の擬似信号であったとみなし、ス
テップ＃５へ戻る。所定範囲にあれば、ステップ＃３５
で第２カウンタ（マイクロコンピュ−タ内に構成され
る）をスタ−トさせ、そのカウント値ｎ２（図３のロか
らのカウント値）が予め設定した値Ｑに達するのを待ち
（ステップ＃４０）、Ｑに達した後、ステップ＃４５で
そのＱまでの間に入力信号にＨレベルが確認されたか否
か判定する。

【００１８】これはキャリアパルスは所定の繰り返し周
期があり、その周期よりも早くハイレベルになるのはノ
イズであるので、ｎ２がＱに達する前にＨレベルが検出
されると、ステップ＃５０で第２カウンタをリセットし
てからステップ＃５へ戻る。これに対しｎ２＝Ｑになる
までの間、Ｌレベルのままであれば、ステップ＃５５で
入力がＨレベルになる（図３のハで示される第２パルス
Ａ２の立ち上がり）のを待ち、Ｈレベルになったら、ス
テップ＃６０で第２カウンタをリセットした後、ステッ
プ＃６５でＨレベルまでのカウンタ値ｎ２（即ち、Ｌレ
ベル期間であるロからハまでのカウンタ値、即ち第１パ
ルスＡ１と第２パルスＡ２との間隔）が所定の範囲Ｋ１
〜Ｋ２内であるか否か判定する。

【００１９】これが所定の範囲内になければ擬似信号と
みなしてステップ＃５へ戻り、所定範囲内にあればステ
ップ＃６８で周期Ｔ（図３のイからハまでの期間）を第
２カウンタのカウント値ｎ２等に基いて算出する。次に
ステップ＃７０で第１カウンタをスタ−トさせ、パルス
が立ち下がる（図３のニで示される第２パルスＡ２の立
ち下がり）のを待つ。そして、立ち下がりまでの第１カ
ウンタによるカウント値ｎ１が所定の範囲Ｐ１〜Ｐ２内
であるか否か判定し、所定範囲内になければステップ＃
５へ戻り、所定範囲内であれば図５のステップ＃９０へ
進んで第２、第３、第４カウンタをそれぞれスタートさ
せる。

【００２０】ここで、第２カウンタは上述したようにパ
ルスの立ち下がりから次のパルスの立ち上がりまでをカ
ウントするものであるが、第３カウンタは第２パルスの
立ち下がりの時点（図３のニ）から所定の時間、チェッ
クを続けるため、その時間を計測するカウンタであり、
Ｔ×α（αは設定値、Ｔは上述の周期）の時間が経つま
でカウントを行なう。また、第４カウンタはＴ×αの期
間におけるパルス数を数えるためのカウンタである。こ
れらの第３、第４カウンタもコンピュータ内にソフト的
に構成される。

【００２１】ステップ＃９０で上記カウンタをスタート
させた後は、ステップ＃９５へ進む。ステップ＃９５〜
＃１２０は図４のステップ＃４０〜＃１２０に準ずる。
ただし、ステップ＃１００の判定でＹｅｓのときはステ
ップ＃１０５で第２、第３、第４カウンタをリセットし
てからステップ＃５へ戻る。ステップ＃１２０の判定で
Ｎｏのときはステップ＃１２２でｎ２が（Ｋ１＋Ｔ）〜
（Ｋ２＋Ｔ）の範囲内か否か判定し範囲外であればステ
ップ＃１２５で第３、第４カウンタをリセットしてから
ステップ＃５へ戻る。ステップ＃１２０又は＃１２２で
Ｙｅｓのときはステップ＃１３０へ進む。

【００２２】尚、ステップ＃１２２の判定は図３（ｂ）
に示すようにパルスの１周期に破損パルスが１つ生じて
も（ただし、本実施例では２周期連続して破損している
場合は不可）、それだけではノイズとみなさないように
するためである。

【００２３】ステップ＃１３０〜＃１５０は図４のステ
ップ＃１０〜＃３０に準ずる。ただし、ステップ＃１５
０でＮｏのときはステップ＃１５５で第２、第３、第４
カウンタをリセットしてからステップ＃５へ戻る。ステ
ップ＃１５０でＹｅｓのときは、ステップ＃１６０で第
４カウンタのカウント値ｎ４を１だけインクリメントす
る。

【００２４】しかる後、ステップ＃１６５で第３カウン
タのカウント値ｎ３がチェック時間（Ｔ×α）内である
か否か判定し、（Ｔ×α）内であればステップ＃１７０
で第２カウンタをスタートさせてからステップ＃９５へ
戻る。ステップ＃１６５でｎ３が（Ｔ×α）になってい
る場合はステップ＃１７５で第３、第４カウンタをリセ
ットした後、ステップ＃１８０でｎ４が予め定められた
所定の値Ｎ以上であるか否か判定する。このＮは破損パ
ルスがいくつ生じたとき尚データとして使用できるかと
いう観点から定められる。ここで、、ｎ４＜Ｎであれ
ば、ステップ＃１８５で第３、第４カウンタをリセット
してステップ＃５へ戻る。ｎ≧Ｎであれば、ステップ＃
１９０へ進んでデコード出力を許可する。即ち、インタ
ーフェース６は別途復調回路を有していて入力信号の復
調（デコード）を行なうが、上記判定回路の判定結果に
より、その出力の許可が支配されるようになっている。

【００２５】尚、上記の判定は引き続くパルスブロック
Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５について行なってもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、判
定の正確さを期するためパルスブロックを構成する全て
のキャリアパルスについてチェックが行なわれるが、デ
ータとして使用可能な範囲でパルスが破損している限り
においては、キャリアパルスとして認知される。従っ
て、パルスの多少の破損は許容できるので、その分、通
信距離が増大したり、通信環境が悪くても信号の授受が
可能であり、空間光通信のシステムのコストを低減でき
る。しかも本発明ではソフト的に処理するので処理スピ
−ドが著しく早い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の判定回路を用いた光通信システムのブ
ロック図。

【図２】その通信側から送られる信号を示す図。

【図３】その受信側で受信される信号を示す図。

【図４】本発明のキャリアパルス判定の動作手順例を示
すフローチャート。

【図５】図４に引き続くキャリアパルス判定の動作手順
を示すフローチャート。

【符号の説明】

６ 受信側のインタフェース Ｂ１〜Ｂ５ パルスブロック Ａ１ 第１パルス Ａ２ 第２パルス Ｄ 破損パルス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｌ 29/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個のキャリアパルス（以下「パルス」
   という）からなるパルスブロックの各パルス幅を検出す
   るパルス幅検出手段と、 前記パルス幅が所定範囲内でないときは擬似信号と判定
   する第１判定手段と、 前記パルスの周期Ｔを検出する周期検出手段と、 パルスの立ち下がりから次のパルスの立ち上がりまでの
   間隔を検出するパルス間隔検出手段と、 第１パルスと第２パルスの間隔が所定範囲内でないとき
   は擬似信号と判定するが、第２パルスより後のパルスに
   ついては先行するパルスとの間隔が前記所定範囲内にな
   くても該所定範囲に前記周期Ｔを加えた範囲内にあれば
   擬似信号と判定しない第２判定手段と、 から成り、前記パルス幅検出手段、第１、第２判定手
   段、周期検出手段及びパルス間隔検出手段はコンピュ−
   タのプログラム上でソフト的に形成されているものであ
   ることを特徴とする空間光通信におけるキャリアパルス
   の判定回路。