JP3058997B2 - ユニポーラ／バイポーラ変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現用・予備構成のディ
ジタル無線受信装置などに適用され、現用系および予備
系のそれぞれで得られるバイポーラ信号の極性が一致す
るようにユニポーラ／バイポーラ変換を行うユニポーラ
／バイポーラ変換に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５はディジタル無線通信システムの概
略構成を示すブロック図である。図中、５０は送信機、
５１は受信機である。送信機５０に入力された送信信号
は、入力信号分配器５０ａによって二分配され、現用系
送信装置５０ｂおよび予備系送信装置５０ｃに入力され
る。現用系送信装置５０ｂおよび予備系送信装置５０ｃ
では、それぞれ送信信号に対して変調等を行い、高周波
信号とする。現用系送信装置５０ｂおよび予備系送信装
置５０ｃのそれぞれから出力される高周波信号は、高周
波切換器５０ｄによって択一的に選択されてアンテナ５
０ｅに供給され、このアンテナ５０ｅより空間へと送出
される。

【０００３】一方受信機５１では、送信機５０のアンテ
ナ５０ｅから送出され、空間を介して到来した高周波信
号をアンテナ５１ａで受信する。この受信された高周波
信号は、受信信号分配器５１ｂによって二分配され、現
用系受信装置５１ｃおよび予備系受信装置５１ｄに入力
される。現用系受信装置５１ｃおよび予備系受信装置５
１ｄでは、それぞれ復調やデータ識別等がなされてディ
ジタル信号が再生される。ここで、復調やデータ識別が
なされた段階でのディジタル信号はユニポーラ信号（ユ
ニポーラのＮＲＺ信号）であるが、現用系受信装置５１
ｃおよび予備系受信装置５１ｄにそれぞれ設けられたユ
ニポーラ／バイポーラ変換装置によってバイポーラ信号
（ＡＭＩ信号）に変換されたのち、現用系受信装置５１
ｃおよび予備系受信装置５１ｄから出力される。現用系
受信装置５１ｃおよび予備系受信装置５１ｄのそれぞれ
から出力されるバイポーラ信号は、出力信号切換器５１
ｅによって択一的に選択され、受信信号として出力され
る。

【０００４】このように現用・予備構成をなす受信機５
１では、現用系受信装置５１ｃおよび予備系受信装置５
１ｄのそれぞれで独立的に受信処理が行われており、現
用系受信装置５１ｃおよび予備系受信装置５１ｄのそれ
ぞれで符号誤りの発生状態が異なっている。このため、
現用系受信装置５１ｃおよび予備系受信装置５１ｄで独
立的にユニポーラ／バイポーラ変換を行っていると、現
用系受信装置５１ｃで得られるバイポーラ信号と予備系
受信装置５１ｄで得られるバイポーラ信号との間に極性
の不一致が生じる。

【０００５】図６はこの点を考慮し、現用系受信装置５
１ｃおよび予備系受信装置５１ｄでそれぞれ得られるバ
イポーラ信号の極性の一致を図り得るように構成され
た、従来のユニポーラ／バイポーラ変換装置の構成を示
すブロック図である。

【０００６】図中、６０は現用系受信装置５１ｃに設け
られたユニポーラ／バイポーラ変換回路（Ｕ／Ｂ変換回
路）、６１は予備系受信装置５１ｄに設けられたユニポ
ーラ／バイポーラ変換回路（Ｕ／Ｂ変換回路）、６２は
極性制御回路、６３は出力選択回路、６４は出力選択切
換保護回路である。

【０００７】このユニポーラ／バイポーラ変換装置で
は、図７に示すようにＵ／Ｂ変換回路６１に入力される
ユニポーラ信号Ｓ７３に符号誤りが生じ、Ｕ／Ｂ変換回
路６０に入力されるユニポーラ信号Ｓ７１と異なってい
ると、ユニポーラ信号Ｓ７１，Ｓ７３が次に「符号１」
を示すタイミングＴ７１において、Ｕ／Ｂ変換回路６０
が出力するパルスの極性とＵ／Ｂ変換回路６１が出力す
るパルスの極性とが逆となる。

【０００８】極性制御回路６２は、このようにバイポー
ラ信号Ｓ７２とバイポーラ信号Ｓ７４とが逆極性となっ
たことを検出し、出力信号Ｓ７５として極性反転制御信
号を出力する。Ｕ／Ｂ変換回路６１は極性反転制御信号
を受けると、ユニポーラ信号Ｓ７３が次に「符号１」を
示すタイミングＴ７２において、ＡＭＩ符号則を無視し
て前回と同極性のパルスを発生する。かくして、バイポ
ーラ信号Ｓ７２とバイポーラ信号Ｓ７４との極性が以降
において一致する。

【０００９】ところが以上の従来のユニポーラ／バイポ
ーラ変換装置では、バイポーラ信号Ｓ７２とバイポーラ
信号Ｓ７４とが逆極性となった場合に、バイポーラ信号
Ｓ７４の次のパルスの極性を反転させているため、一度
はバイポーラ信号Ｓ７２とバイポーラ信号Ｓ７４とが極
性不一致となってしまう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のユ
ニポーラ／バイポーラ変換装置は、２つのバイポーラ信
号の極性が逆極性にならなければ、両バイポーラ信号の
極性不一致を検出することができず、従って一度は両バ
イポーラ信号に極性不一致が生じてしまうことを防止す
ることができないという不具合があった。

【００１１】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、２つのバイポ
ーラ信号に極性不一致が生じてしまうことを適確に防止
することができるユニポーラ／バイポーラ変換装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１ユニポーラ信号に応
じ、例えばＡＭＩ符号則などの所定の符号則に準じた第
１バイポーラ信号を生成する例えばユニポーラ／バイポ
ーラ変換回路などの第１変換手段と、第２ユニポーラ信
号に応じ、前記所定の符号則に準じた第２バイポーラ信
号を生成する例えばユニポーラ／バイポーラ変換回路な
どの第２変換手段と、前記第１ユニポーラ信号について
符号誤りの有無の検出を行う例えば符号誤り検出回路な
どの第１誤り検出手段と、前記第２ユニポーラ信号につ
いて符号誤りの有無の検出を行う例えば符号誤り検出回
路などの第２誤り検出手段と、前記第１変換手段により
生成された前記第１バイポーラ信号と前記第２変換手段
により生成された前記第２バイポーラ信号との信号レベ
ルを比較し、この比較結果と前記第１誤り検出手段およ
び前記第２誤り検出手段の検出結果とに基づいて前記第
１バイポーラ信号と前記第２バイポーラ信号との極性不
一致の発生を予測し、当該極性不一致が生じる位置にお
いて、前記第１変換手段および第２変換手段のいずれか
一方に、前記所定の符号則に準じた信号レベルとは逆極
性を生成させる極性制御手段とを具備した。

【００１３】

【作用】このような手段を講じたことにより、第１バイ
ポーラ信号および第２バイポーラ信号の信号レベルと符
号誤りの発生状況とから、極性不一致の発生が予測さ
れ、この極性不一致が生じないように、第１バイポーラ
信号および第２バイポーラ信号のいずれかの極性が反転
制御される。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図１は本発明に係るユニポーラ／バイポー
ラ変換装置を適用して構成されたディジタル無線受信機
の構成を示すブロック図である。なお、図５と同一部分
には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００１５】図中、１は現用系受信部、２は予備系受信
部であり、それぞれ受信信号分配器５１ｂより与えられ
る高周波信号の復調やデータ識別などを行い、ユニポー
ラ信号Ｓ１，Ｓ２を再生する。このユニポーラ信号Ｓ１
は、遅延回路３および符号誤り検出回路４に、またユニ
ポーラ信号Ｓ２は、遅延回路５および符号誤り検出回路
６に入力される。

【００１６】遅延回路３，５は、ユニポーラ信号Ｓ１，
Ｓ２を所定時間遅延してユニポーラ／バイポーラ変換回
路（以下、Ｕ／Ｂ変換回路と称する）７，８に与える。
Ｕ／Ｂ変換回路７，８は、遅延回路３，５から与えられ
るユニポーラ信号Ｓ１，Ｓ２を、ＡＭＩ符号則にしたが
ってバイポーラ信号Ｓ３，Ｓ４に変換し、出力信号選択
回路５１ｅへと出力する。またＵ／Ｂ変換回路７は、バ
イポーラ信号Ｓ３の＋信号Ｓ３ａおよび−信号Ｓ３ｂ
を、Ｕ／Ｂ変換回路８は、バイポーラ信号Ｓ４の＋信号
Ｓ４ａおよび−信号Ｓ４ｂを極性制御回路９に与える。

【００１７】符号誤り検出回路４，６は、ユニポーラ信
号Ｓ１，Ｓ２中の符号誤りを奇数パリティなどによって
検出し、その結果を符号誤り情報Ｓ５，Ｓ６として極性
制御回路９に与える。極性制御回路９は、＋信号Ｓ３
ａ、−信号Ｓ３ｂ、＋信号Ｓ４ａ、−信号Ｓ４ｂおよび
符号誤り情報Ｓ５，Ｓ６から、バイポーラ信号Ｓ３，Ｓ
４の極性不一致の発生を予測し、極性制御信号Ｓ７を発
生する。この極性制御信号Ｓ７は、Ｕ／Ｂ変換回路８に
入力される。

【００１８】図２はＵ／Ｂ変換回路８の具体的構成を示
す図である。図中、２０はＥＸ−ＯＲ回路である。この
ＥＸ−ＯＲ回路２０には、ユニポーラ信号Ｓ２および極
性制御信号Ｓ７が入力されており、両信号のＥＸ−ＯＲ
論理をとる。ＥＸ−ＯＲ回路２０の出力信号Ｓ２０はＴ
−フリップフロップ回路２１の入力端子に入力される。
Ｔ−フリップフロップ回路２１のクロック入力端子には
予備系受信部２から供給されるクロック信号Ｓ２１（図
１では不図示）が入力されている。

【００１９】２２，２３は３入力のＮＡＮＤ回路であ
る。ＮＡＮＤ回路２２には、ユニポーラ信号Ｓ２、クロ
ック信号Ｓ２１およびＴ−フリップフロップ２１の非反
転出力Ｓ２２が入力されており、これらのＮＡＮＤ論理
をとる。このＮＡＮＤ回路２２の出力はバイポーラ信号
Ｓ４の＋信号Ｓ４ａとして出力される。またＮＡＮＤ回
路２３には、ユニポーラ信号Ｓ２、クロック信号Ｓ２１
およびＴ−フリップフロップ２１の反転出力Ｓ２３が入
力されており、これらのＮＡＮＤ論理をとる。このＮＡ
ＮＤ回路２３の出力はバイポーラ信号Ｓ４の−信号Ｓ４
ｂとして出力される。２４はトランス回路であり、ＮＡ
ＮＤ回路２２，２３の出力信号に基づいてバイポーラ信
号Ｓ４を生成し、出力する。

【００２０】図３は極性制御回路９の具体的構成を示す
図である。図中、３０，３１はＥＸ−ＯＲ回路であり、
ＥＸ−ＯＲ回路３０には＋信号Ｓ３ａ，Ｓ４ａが、また
ＥＸ−ＯＲ回路３１には−信号Ｓ３ｂ，Ｓ４ｂがそれぞ
れ入力されている。ＥＸ−ＯＲ回路３０，３１のそれぞ
れの出力信号は、ＥＸ−ＯＲ回路３２およびＡＮＤ回路
３３のそれぞれに入力される。３４はＥＸ−ＯＲ回路、
３５はＮＡＮＤ回路であり、符号誤り情報Ｓ５，Ｓ６が
それぞれ入力されている。

【００２１】３６，３７はＡＮＤ回路である。ＡＮＤ回
路３６には、ＥＸ−ＯＲ回路３２の出力信号およびＥＸ
−ＯＲ回路３４の出力信号が入力されている。ＡＮＤ回
路３７には、ＡＮＤ回路３３の出力信号およびＮＡＮＤ
回路３５の出力信号が入力されている。ＡＮＤ回路３
６，３７のそれぞれの出力信号はＯＲ回路３８に入力さ
れている。

【００２２】次に以上のように構成されたディジタル無
線受信機におけるバイポーラ信号の極性制御動作につき
説明する。まず、現用系受信部１および予備系受信部２
ではそれぞれ受信処理が行われ、ユニポーラ信号Ｓ１，
Ｓ２が再生されている。このユニポーラ信号Ｓ１，Ｓ２
は、遅延回路３，４にて誤り訂正フレームの１フレーム
に対応する時間に亙りそれぞれ遅延されたのち、Ｕ／Ｂ
変換回路７，８でそれぞれＡＭＩ符号則にしたがってバ
イポーラ信号Ｓ３，Ｓ４に変換される。バイポーラ信号
Ｓ３，Ｓ４は、出力信号選択回路５１ｅによって択一的
に選択され、受信信号として出力される。

【００２３】さて、図４に示すように、ユニポーラ信号
Ｓ２にのみ符号誤りが生じたとすると、符号誤り検出回
路６はこの符号誤りを検出し、次の誤り検出フレームの
期間に符号誤り情報Ｓ６として「Ｈ」レベルを出力す
る。ここで、符号誤り検出回路６には遅延回路５で遅延
される前のユニポーラ信号Ｓ２が入力されているので、
符号誤りが発生した箇所を含むフレームがＵ／Ｂ変換回
路８に入力されている期間に符号誤り情報Ｓ６が「Ｈ」
レベルとなる。

【００２４】ところで極性制御回路９は、＋信号Ｓ３
ａ，Ｓ４ａ、−信号Ｓ３ｂ，Ｓ４ｂおよび符号誤り情報
Ｓ５，Ｓ６に対して図３に示す構成の論理回路によって
論理演算を施すことにより、

【００２５】(1) ＋信号Ｓ３ａと＋信号Ｓ４ａとの間、
または−信号Ｓ３ｂと−信号Ｓ４ｂとの間のいずれか一
方にのみ不一致が生じており、かつユニポーラ信号Ｓ
１，Ｓ２のいずれか一方にのみ符号誤りが生じている状
態、すなわち、ユニポーラ信号Ｓ１，Ｓ２のいずれか一
方にのみ符号誤りが生じている状態。

【００２６】(2) ＋信号Ｓ３ａと＋信号Ｓ４ａとの間、
または−信号Ｓ３ｂと−信号Ｓ４ｂとの間の双方が不一
致で、かつユニポーラ信号Ｓ１，Ｓ２のいずれにも符号
誤りが生じていない状態、すなわち、ユニポーラ信号Ｓ
１とユニポーラ信号Ｓ２とが逆極性となってしまってい
る状態。の２状態の検出を行っている。

【００２７】このため、図２の場合においては符号誤り
の生じている時点Ｔ１において上記(1) の状態となり、
同図に示すように極性制御信号Ｓ７は、符号誤りが生じ
たビットに対応するバイポーラ信号のパルスと同一タイ
ミングで「Ｈ」レベルとなり、パルスＰ１が生じる。

【００２８】さてＢ／Ｕ変換回路８では、正常状態であ
り極性制御信号Ｓ７が「Ｌ」レベルである状態では、Ｔ
−フリップフロップ２１によってユニポーラ信号Ｓ２が
符号「１」であるタイミングでレベルが変化する信号Ｓ
２２，Ｓ２３を生成している。そして、この信号Ｓ２
２、ユニポーラ信号Ｓ２およびクロック信号Ｓ２１のＮ
ＡＮＤ論理をＮＡＮＤ回路２２でとることにより、原則
として信号Ｓ２２の立ち下がりのタイミングよりクロッ
ク信号Ｓ２１の１／２周期分前の時点から信号Ｓ２２の
立ち下がりのタイミングまでが「Ｌ」レベルとなる＋信
号Ｓ４ａを生成している。また信号Ｓ２３、ユニポーラ
信号Ｓ２およびクロック信号Ｓ２１のＮＡＮＤ論理をＮ
ＡＮＤ回路２３でとることにより、原則として信号Ｓ２
３の立ち下がりのタイミングよりクロック信号Ｓ２１の
１／２周期分前の時点から信号Ｓ２３の立ち下がりのタ
イミングまでが「Ｌ」レベルとなる−信号Ｓ４ｂを生成
している。

【００２９】ところで、前述のように極性制御信号Ｓ７
に「Ｈ」レベルのパルスＰ１が生じていると、このパル
スＰ１がＥＸ−ＯＲ回路２０によってユニポーラ信号Ｓ
２に重畳されて、信号Ｓ２０には図４に示すようにパル
スＰ２が生じる。従って、Ｔ−フリップフロップ２１の
出力信号Ｓ２２，Ｓ２３は、パルスＰ２に対応するタイ
ミングＴ２においてもレベルが変化する。すなわち信号
Ｓ２２は、ユニポーラ信号Ｓ２において符号誤りが生じ
た部分の前の符号「１」に対応するタイミングＴ３およ
び符号誤りが生じた部分の次の符号「１」に対応するタ
イミングＴ４のどちらでも、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レ
ベルへと立ち下がる。また信号Ｓ２３は、タイミングＴ
２において「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルへと立ち下が
る。

【００３０】ＮＡＮＤ回路２２では、原則として信号Ｓ
２２の立ち下がりのタイミングよりクロック信号Ｓ２１
の１／２周期分前の時点から信号Ｓ２２の立ち下がりの
タイミングまでが「Ｌ」レベルとなる＋信号Ｓ４ａが、
またＮＡＮＤ回路２３では、原則として信号Ｓ２３の立
ち下がりのタイミングよりクロック信号Ｓ２１の１／２
周期分前の時点から信号Ｓ２３の立ち下がりのタイミン
グまでが「Ｌ」レベルとなる−信号Ｓ４ｂがそれぞれ生
成されるが、タイミングＴ２における信号Ｓ２３の立ち
下がりのタイミングよりクロック信号Ｓ２１の１／２周
期分前の時点から信号Ｓ２３の立ち下がりのタイミング
までの期間に関しては、ユニポーラ信号Ｓ２が「Ｌ」レ
ベルであるので、ＮＡＮＤ回路２３の出力は「Ｈ」レベ
ルのままとなる。

【００３１】かくして生成された＋信号Ｓ４ａおよび−
信号Ｓ４ｂによってバイポーラ信号生成回路２４を駆動
することにより、図４に示すように＋信号Ｓ４ａが
「Ｌ」レベルである期間に＋極性のパルスが、また−信
号Ｓ４ｂが「Ｌ」レベルである期間に−極性のパルスが
それぞれ生じるバイポーラ信号Ｓ４が得られる。このバ
イポーラ信号は、符号誤りが生じた部分の前の符号
「１」に対応するタイミングＴ３および符号誤りが生じ
た部分の次の符号「１」に対応するタイミングＴ４の双
方で＋極性となっており、タイミングＴ４以降において
もバイポーラ信号Ｓ３と同一極性となっている。

【００３２】以上のように本実施例によれば、＋信号Ｓ
３ａと＋信号Ｓ４ａとの間、または−信号Ｓ３ｂと−信
号Ｓ４ｂとの間のいずれか一方にのみ不一致が生じてお
り、かつユニポーラ信号Ｓ１，Ｓ２のいずれか一方にの
み符号誤りが生じている状態、すなわち、ユニポーラ信
号Ｓ１，Ｓ２のいずれか一方にのみ符号誤りが生じてい
る状態を検出することによって、次の符号「１」のタイ
ミングで極性不一致が生じることを予測し、この極性不
一致を補正すべくバイポーラ信号Ｓ４の極性を反転させ
ているので、バイポーラ信号Ｓ３，Ｓ４に極性不一致が
生じることが確実に防止される。

【００３３】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば上記実施例では、本発明に係るユニポ
ーラ／バイポーラ変換装置をディジタル無線受信機に適
用しているが、基本的には同一であるが符号誤りがそれ
ぞれ独立に発生する２つのユニポーラ信号をそれぞれバ
イポーラ信号に変換する必要のある装置であれば本発明
の適用が可能である。このほか、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々の変形実施が可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、第１ユニポーラ信号に応じ、
例えばＡＭＩ符号則などの所定の符号則に準じた第１バ
イポーラ信号を生成する例えばユニポーラ／バイポーラ
変換回路などの第１変換手段と、第２ユニポーラ信号に
応じ、前記所定の符号則に準じた第２バイポーラ信号を
生成する例えばユニポーラ／バイポーラ変換回路などの
第２変換手段と、前記第１ユニポーラ信号について符号
誤りの有無の検出を行う例えば符号誤り検出回路などの
第１誤り検出手段と、前記第２ユニポーラ信号について
符号誤りの有無の検出を行う例えば符号誤り検出回路な
どの第２誤り検出手段と、前記第１変換手段により生成
された前記第１バイポーラ信号と前記第２変換手段によ
り生成された前記第２バイポーラ信号との信号レベルを
比較し、この比較結果と前記第１誤り検出手段および前
記第２誤り検出手段の検出結果とに基づいて前記第１バ
イポーラ信号と前記第２バイポーラ信号との極性不一致
の発生を予測し、当該極性不一致が生じる位置におい
て、前記第１変換手段および第２変換手段のいずれか一
方に、前記所定の符号則に準じた信号レベルとは逆極性
を生成させる極性制御手段とを具備したので、２つのバ
イポーラ信号に極性不一致が生じてしまうことを適確に
防止することができるユニポーラ／バイポーラ変換装置
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るユニポーラ／バイポ
ーラ変換装置を適用して構成されたディジタル無線受信
機の構成を示すブロック図。

【図２】 図１中のユニポーラ／バイポーラ変換部８の
具体的構成を示す図。

【図３】 図１中の極性制御回路９の具体的構成を示す
図。

【図４】 図１に示すディジタル無線受信機の動作タイ
ムチャート。

【図５】 従来技術を説明する図。

【図６】 従来技術を説明する図。

【図７】 従来技術を説明する図。

【符号の説明】

３，５…遅延回路、４，６…符号誤り検出回路、７，８
…ユニポーラ／バイポーラ変換回路（Ｕ／Ｂ変換回
路）、９…極性制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 昭広 東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１ 株式会社東芝日野工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 1/22 H03M 5/16 H04B 1/74 H04L 25/49

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基本的には同一であるが符号誤りがそれ
   ぞれ独立に発生する第１および第２ユニポーラ信号を第
   １および第２バイポーラ信号に変換するユニポーラ／バ
   イポーラ変換装置において、 前記第１ユニポーラ信号に応じ、所定の符号則に準じた
   第１バイポーラ信号を生成する第１変換手段と、 前記第２ユニポーラ信号に応じ、前記所定の符号則に準
   じた第２バイポーラ信号を生成する第２変換手段と、 前記第１ユニポーラ信号について符号誤りの有無の検出
   を行う第１誤り検出手段と、 前記第２ユニポーラ信号について符号誤りの有無の検出
   を行う第２誤り検出手段と、 前記第１変換手段により生成された前記第１バイポーラ
   信号と前記第２変換手段により生成された前記第２バイ
   ポーラ信号との信号レベルを比較し、この比較結果と前
   記第１誤り検出手段および前記第２誤り検出手段の検出
   結果とに基づいて前記第１バイポーラ信号と前記第２バ
   イポーラ信号との極性不一致の発生を予測し、当該極性
   不一致が生じる位置において、前記第１変換手段および
   第２変換手段のいずれか一方に、前記所定の符号則に準
   じた信号レベルとは逆極性を生成させる極性制御手段と
   を具備したことを特徴とするユニポーラ／バイポーラ変
   換装置。